[发明专利]一种矿井突水水源级次快速判别技术方法

权利要求书

1.一种矿井突水水源分级快速判别技术方法，其特征在于，其识别步骤包括：根据矿区变化的水位数据、水温数据、水样水化学数据、水样谱线数据等资料，建立水源标准数据库；按级次判别，迅速高效的确定判别方法，从而快速精准的确定突水来源。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述的矿区资料，是指根据日常矿井生产工作中及时观测到的各含水层以及影响矿区的地表水的水位和水温的变化值,作为建立水源标准数据库的建库指标。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述的矿区水样水化学数据资料，是指取自地面水文长观孔、井下放水孔或者井下出水点和地表水的水样，并对水样进行常规水化学测试，获取pH值、水化学特征离子浓度含量(Na+K+、Ca2+、Mg2+、Fe2+、Fe3+、Al3+、NH4+、Cl-、SO42-、HCO3-、CO32-、NO2-、NO3-)等，作为建立水源标准数据库的建库指标。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述的矿区水样谱线数据资料，是指取自地面水文长观孔、井下放水孔或者井下出水点和地表水的水样，使用分光光度计对水样进行吸光度测试，获取各水样对应的自定义波长范围的吸光度数据，作为建立水源标准数据库的建库指标。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述的矿井水源标准数据库是：根据日常矿井生产工作中收集到的水位数据、水温数据、水样水化学数据、水样谱线数据等资料利用关系型数据库(基于access、SQL-server、python等多种数据库)构建。水源标准数据库应体现不同的沉积环境和水害分区特征，构建含有含水层特征离子的数据库。

6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述的按级次判别技术是指方法和来源，在技术流程上进行分级判别。所述的分级判别技术包括基于矿区水位资料进行判别突水水源的水位法，基于矿区水温资料进行判别突水水源的水温法，基于水样的水化学pH、离子浓度含量(Na+K+、Ca2+、Mg2+、Fe2+、Fe3+、Al3+、NH4+、Cl-、SO42-、HCO3-、CO32-、NO2-、NO3-)等特征以广义回归神经网络模型，以及基于水样的谱线数据特征以欧式距离为理论支撑的方法来识别突水水源法。

7.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，水源标准数据库选取参数后，需进一步确定判别方法，其步骤是：

以水位变化为第一优先级，即一旦发现长观孔、突水点附近探放水钻孔放水量以及地表水相应水位下降，突水水源即为此含水层，判识结束。

以水温变化为第二优先级，建立地温方程，一旦突水点的实测温度与含水层计算温度相似，突水水源即为此含水层，判识结束。

以水化学特征为第三优先级，即通过水位水温未能准确判别出突水水源时，对突水水样进行水化学特征分析，结合广义回归神经网络判别模型判别突水来源。同时，以水样谱线特征为第三优先级，对突水水样进行谱线特征分析，结合欧式距离为理论支撑来判别突水水源。对比基于水样水化学特征和基于水样谱线特征的判别结果，确定突水点，判识结束。

8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，第三优先级判别法，在水样数据条件艰难或者样本测试仪器不顺利的情况下，可在基于突水水样水化学特征分析和基于突水水样谱线特征分析俩种方法中选择一种进行判别突水来源。

9.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述的按级次判别步骤，可以快速精准的判别简单、中等、复杂、极复杂等不同矿井水文地质类型状况下的突水点，包含单因素突水水源和混合水突水水源的预判。