基于正交設計的主成分分析法在煤礦頂板事故安全評價中的應用.pdf

1、煤炭作為我國重要的基礎能源，在國民經(jīng)濟中扮演重要的戰(zhàn)略角色。隨著時代的發(fā)展和科技的進步，開采技術在不斷進步和創(chuàng)新，煤礦生產機械化、自動化程度不斷完善，因此，保障煤礦生產活動安全、高效的進行成為了我們關注的重點。煤礦事故時有發(fā)生，而其中發(fā)生頻率最高的事故就是頂板事故。針對頂板事故進行安全評價，可以為頂板事故防范措施的制定指明方向，降低頂板事故發(fā)生的概率，從而保障煤礦生產活動順利的進行。
　　本文通過查閱文獻和整理資料，總結安全評價理

2、論研究現(xiàn)狀；了解煤礦頂板事故發(fā)生的原因和規(guī)律，選用事故樹評價方法分析誘發(fā)頂板事故的風險因素，找出最危險因素；在此基礎上，以北徐樓煤礦為研究背景，引入基于正交設計的主成分分析法進行頂板穩(wěn)定性評價，以Flac3D數(shù)值模擬軟件和SPSS多元統(tǒng)計軟件為技術手段，分別對采空區(qū)頂板穩(wěn)定性、采煤工作面頂板穩(wěn)定性以及頂板綜合穩(wěn)定性進行評價。本文主要內容如下：
　?。?）通過對頂板事故災變機理和我國頂板事故案例進行深入分析，從自然因素、技術因素、人

3、的因素和管理因素四個方面來分析可能引起頂板事故的危險源，建立了頂板事故事故樹模型。對事故樹進行定性分析，得到了可能導致頂板事故發(fā)生的途徑和關鍵的致因事件。
　?。?）將基于正交設計的主成分分析方法引入安全評價，不僅簡化了試驗方案，還考慮了各影響因素之間的相互作用。
　?。?）將基于正交設計的主成分分析法應用于北徐樓煤礦頂板安全評價，分別對采空區(qū)頂板穩(wěn)定性、采煤工作面頂板穩(wěn)定性以及頂板綜合穩(wěn)定性進行評價，得到頂板巖性、煤層埋深

4、、開采高度、頂板厚度、推進距離影響因素與頂板穩(wěn)定性的線性關系，定量給出了各因素對頂板穩(wěn)定性的影響程度以及各因素對頂板穩(wěn)定性敏感度排序。對比其他分析方法所得到結果，基于正交設計的主成分分析法所得到的結果更精確、合理。
　?。?）利用頂板穩(wěn)定性評價結果實現(xiàn)了北徐樓煤礦頂板穩(wěn)定性分級，得到了3下03工作面頂板穩(wěn)定性等級，結果較為合理，進一步驗證了基于正交設計的主成分分析法在頂板穩(wěn)定性評價中的適用性和合理性。通過實際應用驗證了該方法切實可