納林河二號煤礦涌水水源判別的PCA-Logistic方法

作者：紀卓辰,丁湘,侯恩科,蒲治國,謝朋

摘要：納林河二號煤礦作為納林河礦區的第一對大型礦井,生產初期由于其自身復雜的水文地質條件和采掘的強擾動,導致涌水事件時有發生,給礦井的安全生產造成嚴重威脅,快速有效地找到涌水水源是防治礦井水害的關鍵。通過對納林河二號煤礦主要含水層及采空區水樣進行水質分析并繪制Piper三線圖,揭示礦區各含水層地下水及采空區水的水化學特征,統計Ca^2+、Mg^2+、Na^++K^+、HCO3^-、Cl^-、SO4^2-、pH和礦化度8個指標作為水源判別的原始數據,經主成分分析法(PCA)處理得到4個主成分F1、F2、F3和F4;將4個主成分的值作為Logistic回歸模型的判別指標,建立納林河礦區涌水水源判別模型;以36組標準水樣作為訓練樣本,發現模型回代準確率為97.22%,再利用建立的模型對4組待判水樣進行判別,結果與實際分析相符。研究結果表明:主成分分析和無序多分類Logistic回歸方法相結合的涌水水源判別模型能夠有效消除樣本原始數據間的冗余信息,使涌水水源判別結果更加快速準確,可為礦井防治水工作提供決策和依據。

發文機構：中煤能源研究院有限責任公司 中煤沖擊地壓與水害防治研究中心 西安科技大學地質與環境學院

關鍵詞：水化學主成分分析法Logistic回歸方法水源判別納林河二號煤礦hydrogeochemistryprincipal component analysislogistic regression methodwater source judgmentNalinhe No.2 coal mine

分類號： TD742[礦業工程—礦井通風與安全]