利用区间估计确定某矿矿井突水预警值.pdfVIP

2012年2月 矿 业安全 与环保 第39卷第1期 利用区间估计确定某矿矿井突水预警值 褚程程 。杨滨滨 (中国矿业大学 资源与地球科学学院，江苏徐州221008) 摘要：在某矿2002--2007年的一组矿井涌水量实测值的基础上，采用 拟合检验，得出该矿在相应 时间内的矿井涌水量近似服从 一Ⅳ(817．75，1970．92)的正态分布。利用区间估计得出矿井涌水量均 值在置信度为95％时的置信区间，并依据小概率事件原理将该置信区间的上限值设为矿井突水预警 值。再以该矿一500m水平某测点 1999--2000年的涌水量实测值为样本，在地质条件稳定且无人为因 素影响的情况下，一段时间内，该测点的矿井涌水量均值在置信度为95％时的置信 区间为 (345．033， 394．807)，并将394．807m ／h设为其相应的突水预警值，以判断工作面开采期间的突水情况，结果与实 际情况吻合。 关键词：正态分布；区间估计 ；置信区间；涌水量预警值 中图分类号：TD745 文献标志码：B 文章编号：1008—4495(2012)01—0030-03 煤矿突水预警的研究对煤矿安全生产具有重要 向长 13．5km，倾斜宽2．9km，面积约37．86km 。 的意义。20世纪8O年代，我国开始了煤矿突水预警 根据矿井勘查报告，该矿井主要充水含水层为 及其系统的研究，进入9O年代，虽然有了较大的发 第四系孔隙含水层、二叠系砂岩裂隙含水层、石炭系 展，但选取的参数指标比较单一，大多根据水位监测 太原组灰岩岩溶裂隙承压含水层 ，以及奥陶系灰岩 获取，在准确性和时效性方面也存在较多问题_1J。 裂隙岩溶承压含水层。其中奥陶系含水层在井 田南 区间估计是参数估计的一种形式，通过从总体中抽 部有 14km 的隐伏露头区，水位高、水压大，含水量 取的样本，根据一定的精确度要求，构造出适当的区 丰富，是矿井地下水的总补给水源。矿井主要隔水 间，以作为总体的分布参数真值所在范围的估 层为石炭系本溪组砂泥岩隔水层组，该组厚 20．90～ 计 j。张齐元等用区间估计的方法对矿坑涌水量 38．35m，平均厚 28．61m，主要 由杂色泥岩、砂泥岩 进行预测，取得了较好的效果_6；周伟等运用区间估 夹灰岩、铝土泥岩及灰岩组成。 计的方法对煤层的平均厚度进行计算，以减小煤层 1．2 X。拟合检验 厚度为区域化变量的影响 卜。笔者采用区间估计 该矿2002--2007年矿井涌水量的样本观测值 的方法，以某矿涌水量资料为基础，估算该矿某测点 如表 1所示 。 涌水量均值在置信度为95％的情况下的置信区间， 假设no： 一Ⅳ(， )，Hl： Ⅳ(， ) 将其上限值设定为相应的突水预警值，为矿井突水 }均值及方差的极大似然估计值为 预测预报提供一种经济实用的方法。 1 “ 五=÷∑ = (1) I： l 1 矿井涌水量分布的 拟合检验 1 n = ( 一 ) (2) 1．1 水文地质条件概况 某矿位于江苏省沛县境内，属隐蔽式华北型石