祁东煤矿水化学特征分析及突水水源判别模型研究的开题报告.docx

祁东煤矿水化学特征分析及突水水源判别模型研究的开题报告
一、选题背景
祁东煤矿是中国华能集团旗下矿山，坐落在湖南省邵东县境内，是一个规模较大的煤炭生产企业。煤矿企业的生产经营中，存在着一些可能导致突水事故发生的危险因素，如地质构造、流体地球化学环境等。突水事故对煤矿企业的产生生产经营和安全管理等方面都会造成重大的损失和影响。为了避免突水事故的发生，需要对煤矿水化学特征进行研究和分析，确定煤矿突水水源的来源和影响因素等，并建立科学有效的突水水源判别模型，以便提高矿山安全管理水平，避免事故的发生。
二、选题意义
1.对于煤矿企业的生产经营和安全管理等方面都有重大的影响，加强突水水源判别模型的研究，对于提高煤矿的安全生产水平具有重要作用。
2.深入研究祁东煤矿水化学特征，可为其他煤矿作出相应的经验参考，并对矿山地质环境、流体地球化学环境等进行更加深入的了解。
3.通过研究祁东煤矿水化学特征和突水水源判别模型，可为国家地质科技部门提供科学、准确和有效的技术支持。
三、研究内容
1.针对祁东煤矿所处的地质构造，分析矿山的水文地质条件，研究矿山水化学特征。
2.通过分析矿山不同区域的水化学特征，建立不同区域的水化学指标体系。
3.研究影响祁东煤矿突水水源的因素，并进行相关统计分析。
4.基于前期研究结果，建立突水水源的判别模型，并对模型进行优化和验证。
四、研究技术路线
1.采样和样品分析：采用水文地质观测方法和水文地球化学方法对祁东煤矿进行采样和分析，在研究水化学特征和建立突水水源判别模型的过程中，使用多种化学分析方法，如电导率、pH值、总体硬度、总碱度、全氮、总磷等。在数据处理和模型建立中，使用Python、R等编程工具进行计算和模型优化。
2.实地调查和采访：为了更加深入地了解祁东煤矿的实际地质环境和安全管理状况，本研究将采取实地调查和采访的方式，与矿工们进行交流，了解他们的工作经验和安全管理经验。
3.统计分析和建模：通过采集的水化学数据，综合实地情况和采访结果，运用多元统计分析、判别分析、神经网络等数据挖掘和机器学习技术，建立水化学特征和突水水源判别模型，并进行模型优化和效果验证。
五、预期成果
1.对祁东煤矿的水化学特征进行深入研究，建立不同区域的水化学指标体系。
2.研究影响祁东煤矿突水水源的因素，并建立相应的突水水源判别模型，为煤炭生产企业提供依据。
3.为其他煤矿的安全生产提供一定的经验参考，并促进煤矿安全管理的科学化、规范化和可持续发展。
六、参考文献
[1]顾克明,高伟,乐智,何兆勇,王东升.煤矿突水一次事件水化学特征及演化分析[J].煤炭学报,2012,37(8):1311-1319.
[2]张伟,张小凤.基于Wenner电阻率法的突水水源研究[J].煤炭学报,2013,38(S2):365-369.
[3]冉文娟,黄文辉,张翼飞,易建华.突水水源预测分析的回归模型建立与应用[J].煤炭技术,2009,28(9):111-113.
[4]米亚锋,曾瑜,钟先泽,戈少平.煤矿突水事故影响因素的定性分析和定量评价[J].采矿与安全工程学报,2019,36(3):597-602.