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

来源：煤矿安全, 2023, 54(12): 182-190.

DOI：10.13347/j.cnki.mkaq.2023.12.022

• 水源判别
• 有机
• 荧光指纹
• PARAFAC
• PCA
• RF

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+、Ca2+、Mg2+、Cl-、SO42-、HCO3-、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PARA-FAC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。

• 单位
  煤炭科学技术研究院有限公司; 中煤科工集团西安研究院有限公司