柠条塔煤矿水化学特征及水源识别模型

侯恩科，姚 星，文 强

(1.西安科技大学 地质与环境学院，陕西 西安 710054；2.中煤科工集团 西安研究院有限公司，陕西 西安 710054)

0 引 言

随着煤矿开采越发深入，矿井水文地质条件复杂多样，陕北侏罗纪煤田煤层上覆基岩厚度整体较薄，极易发生表层地下水的溃涌现象[1]，形成较为严重的顶板水害问题，困扰着煤矿的安全生产[2-3]。解决矿井水害问题的关键在于对矿井涌水水源进行精确识别，从而解决和进一步降低开采过程中地下水的影响，为矿井防治水工作提供行之有效的依据[4]。

目前，用于矿井涌水水源识别主要包括地下水化学分析法、同位素示踪技术以及水位动态观测等手段[5-7]。井田内不同含水层离子含量的差异使得各含水层间水化学特征存在一定区别，地下水的水化学特征可以反映含水层的内在特质，以往研究中众多学者利用地下水的水化学特征结合多种数学方法建立了矿井涌水水源的识别模型[8]。杨建通过分析葫芦素煤矿不同含水层水化学特征，识别了矿井水的来源[9]。解海军等应用Fisher判别分析法对井下突水水源的类型进行了判别，判别结果较好，但传统Fisher判别分析过于依赖样本间的关联性[10]；代革联等将水质分析法与聚类分析法相结合确定了矿井的突水水源，但聚类分析法无法忽略异常值的影响[11]；侯恩科等利用水化学分析法结合Logistics回归分析对矿井涌水水源进行了识别，但该方法无法解决数据不平衡的问题[12]。利用机器……