无机-有机综合指标在煤层顶板涌水水源判别中的应用

作     者：孙钧青 王皓 杨建 尚宏波 王甜甜 乔伟 SUN Junqing;WANG Hao;YANG Jian;SHANG Hongbo;WANG Tiantian;QIAO Wei

作者机构：煤炭科学研究总院北京100013 中煤科工西安研究院(集团)有限公司陕西西安710077 陕西省煤矿水害防治技术重点实验室陕西西安710077 

基　　金：中国煤炭科工集团有限公司科技创新创业资金专项重点资助项目(2023-TD-ZD001-001) 陕西省自然科学基础研究计划资助项目(2022JQ-471) 中煤科工西安研究院(集团)有限公司科技创新基金顶层设计资助项目(2020XAYDC03) 

出 版 物：《煤矿安全》 (Safety in Coal Mines)

年 卷 期：2023年第54卷第12期

页      码：182-190页

摘      要：常规的无机水化学参数较难判别某些井田中成分相近的煤层顶板涌水水源,针对该问题,以榆横矿区某井田为研究区,在K^(+)+Na^(+)、Ca^(2+)、Mg^(2+)、Cl^(−)、SO_(4)^(2−)、HCO_(3)^(−)、TDS(总溶解固体)等无机指标的基础上加入TOC(总有机碳)、UV254(紫外吸光度)、DOM(溶解性有机质)等有机指标,探究无机-有机综合指标在煤层顶板涌水水源判别中的作用;利用荧光指纹技术和PARAFAC得到DOM主要组分及荧光强度,在对水样的无机、无机-有机数据集进行主成分分析(PCA)后,使用随机森林算法(RF)分别构建无机指标判别模型和无机-有机综合指标判别模型;并对8个待测水样的类型也进行了正确的判别。结果表明:综合判别模型的性能总是优于无机判别模型;在综合模型下,RF算法的平均精度、平均查准率、平均召回率和f1调和指数分别达到了93.14%、94.79%、95.08%、93.73%,较无机模型分别提高了9.71%、11.84%、12.25%、11.5%,回代准确率为98.63%;无机-有机综合指标能够显著提高煤层顶板涌水水源判别准确率。

主 题 词：水源判别 有机 荧光指纹 PARAFAC PCA RF 

学科分类：0819[工学-海洋工程类] 081903[081903] 08[工学] 

D　O　I：10.13347/j.cnki.mkaq.2023.12.022

馆 藏 号：203125203...