底板突水突变机理与风险评价模型构建

该研究论文深入探讨了底板突水的突变机理及其在矿山水害防治中的关键作用。底板突水危险性的准确评估是确保矿井安全开采的前提，因此，研究者朱宗奎针对这一问题进行了系统的研究。首先，通过对底板突水过程的深入分析，他识别出状态变量和主要控制变量，这些变量对于理解突变过程至关重要。接着，朱宗奎应用尖点突变模型构建了平衡曲面方程，这是一种数学模型，用于描绘突水行为的变化规律。 平衡曲面方程的建立涉及到坐标变换，将状态变量和主次控制变量转换到一个新的坐标系中，这使得方程表达更为简洁且易于处理。通过在这个新坐标系中构建方程组，他求解出了平衡曲面方程的系数以及新坐标系原点的位置。这个步骤的关键在于确保模型的精确性和实用性，因此，作者利用已知的突水点数据来验证所得到的解决方案的有效性。 进一步地，基于新坐标系下的平衡曲面方程，朱宗奎建立了突水风险评价模型。这个模型考虑了突变点特征，能够准确预测和评估可能发生的突水风险。当将该模型应用于新安煤矿二1煤的底板突水风险评估时，模型的拟合率达到了100%，显示出极高的精度和可靠性。这意味着模型能准确反映实际情况，为实际操作提供了有力的支持。 论文还指出了底板突水风险评价的重要性，它不仅有利于制定有效的防灾策略，也有助于提升矿井的安全管理水平。此外，通过关键词如“底板突水”、“突变机理”、“尖点突变”和“风险评价”等，可以看出这篇研究的学术定位在矿产资源工程领域，特别是地下水灾害的预防和管理方面。 这篇文章的核心内容是底板突水突变过程的理论建模和实际应用，通过数学方法精确评估风险，并以新安煤矿的实际案例验证了模型的有效性，这对于矿井安全和环境保护具有重要的实践意义。