张培森,许大强,张晓乐,等. 煤层底板破坏深度多因素影响指标分析与深度预测[J]. 采矿与岩层控制工程学报,2022,5( 3 ):033037.
ZHANG Peisen,XU Daqiang,ZHANG Xiaole,et al. Multi-factor influence index analysis and depth prediction of coal seam floor failure depth[J]. Journal of Mining and Strata Control Engineering,2022,5(3 ):033037.
煤层底板破坏深度多因素影响指标分析与深度预测
张培森1,2,许大强1,2,张晓乐1,2,董宇航1,2,方家鑫1,2,李 霄1,2
( 1. 山东科技大学 矿山灾害预防控制国家重点实验室培育基地,山东 青岛 266590;2. 山东科技大学 矿业工程国家级实验教学示范中心,山东 青岛 266590 )
摘 要:为准确快捷计算煤层底板破坏深度,保证工作面安全生产以及防治水措施的制定,须建立多影响因素下的煤层底板破坏深度统计公式。通过获取的文献与现场资料,得到国内92组煤层底板破坏深度的实测结果,选取其中80组利用灰色关联度理论和多元线性回归方法分析了采深、工作面斜长、煤层倾角、采高对煤层底板破坏深度的影响权重,构建了煤层底板破坏深度的计算模型,并对其余12组实测数据进行了模型检验,结果表明:煤层埋深<500 m时,各影响因素对煤层底板破坏深度的影响权重顺序为:工作面斜长>采深>煤层倾角>采高;煤层埋深≥500 m时,各影响因素对煤层底板破坏深度的影响权重顺序为:采深>工作面斜长>采 高>煤层倾角。基于灰色关联度理论分析,采用SPSS软件多元线性回归分析模型得到4种煤层底板破坏深度经验公式,通过预测值与实测值对比发现,预测值与实测值随煤层埋深的增加具有相同的变化特点。同时,检验结果表明,煤层埋深≥500 m时的绝对误差和相对误差较煤层埋深<500 m时略大,但从整体来看,两类公式预测值平均绝对误差均小于3 m,平均相对误差均小于20%,预测值与实测值较为接近。研究成果可为煤层底板破坏深度预测提供参考。
关键词:采矿工程;破坏深度;灰色关联度;多元线性回归;误差分析
基金项目:国家重点研发计划资助项目( 2018YFC0604702 );国家自然科学基金资助项目( 51379119 );山东省自然科学基金资助项目( ZR2021ME086 )
作者简介:张培森( 1977— ),男,山东曹县人,教授,博士,主要从事采矿工程与岩石力学等方面的教学和科研工作。E-mail:peisen_sky@163.com
通信作者:许大强( 1997— ),男,甘肃高台人,硕士研究生,主要从事煤矿水害防治和岩石力学等方面的研究工作。E-mail:840684859@qq. com
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