利用区间估计确定某矿矿井突水预警值.pdf

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1、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

2、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

3、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

4、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1．2X。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

5、}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：l1矿井涌水量分布的拟合检验1n=(一)(2)1．1水文地质条件概况某矿位于江苏省沛县境内，属隐蔽式华北型石由表1的数据计算得：五=露=817．75，=s=炭二叠系煤田。地层由新到老分别是第四系(Q)、1970．92。白垩系(K)、侏罗系(J)、二叠系(P)、石炭系(c)、奥故假设检验no：一Ⅳ(817．75，1970．92)。陶系(O)等。井田水平标高为-200—一1200m，走表1中最小的数据是693，最大的数据是932，可以认为表中的7

6、2组数据都介于区间(692．5，收稿日期：2011-09-30932．5)。将这个区间按组距40划分为6个小区间，基金项目：高等学校博士学科点专项科研基金资助课题划分的小区间和频数见表2，同时可以得到该矿(20100095110015)2002-2007年矿井涌水量的频数分布直方图和累计作者简介：褚程程(1987一)，女，安徽淮南人，硕士研究频率曲线，如图1所示。生，主要研究方向为水文地质。·3O·2012年2月矿业安全与环保第39卷第1期表1202-2~7年矿井涌水量实测值m／h从而得到=壹=5．685。观测月份观测月份观测

7、月份i1nPi2o02—017552oo4一O18162OO6-01892现给定显著性水平a=0．05，由于自由度r—s一2o02-0273820o4—029322o06-028841=6—2—1=3，查X2分布表求侍zl『由开但21一辜(3)=20o2一O37542OO4-039162006-038352002—0477520O4—0483320o6一O48369．348。由于=5．685(<9．348)，故接受风，即认2oo2一O58222OO4一O580820o6一O5833为该矿2002-2007年的矿井涌水量服从一2

8、oo2—068152004-068202006-06835Ⅳ(817．75，1970．92)的正态分布。2oo2-077542004-078242oo6一O786120o2一O87552OO4—0880320o6-088322矿井突水预警值的确定2002—097532OO4一