趋势面研究在预测底板采动破坏带深度中应用

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1、趋势面研究在预测底板采动破坏带深度中应用摘要：本文首先分析了底板采动导水破坏带深度对预留防水煤岩柱的重要性，根据实测统计值，利用SAS软件确立了底板采动导水破坏带深度与采深、倾角、采高、工作面斜长四者之间的关系，最后利用假设检验法对该方程进行准确性检验，从而为研究确立底板采动导水破坏带深度提供了一种新的、有效的方法，以便为矿井底板水防治提供可靠依据。关键词：底板导水破坏带深度，SAS，假设检验。中图分类号：P624.8文献标识码：A文章编号：1意义与材料1.1意义煤炭是我国主体能源，是能源安全的基石。建国以后,

2、国家急需发展工业,能源是制约其它产业发展的决定性因素之一[1]。煤炭在我国一次能源生产和消费结构中一直占70％以上,以煤炭为主要能源的局面，在今后相当长的时间内不会有根本性的变化[2]，因此煤矿安全仍将是社会关注焦点，而底板采动导水破坏带深度是设计防水安全煤岩柱的主要技术参数，是煤矿底板防治水的重要内容。7对于受水体威胁的煤层而言,井工开采带来的最大安全问题就是矿井突水事故。矿井突水多数是由煤层底板突水引起的[3]。我国煤矿的观测结果表明，底板采动破坏程度主要取决于工作面的矿压作用，其影响因素有开采深度，煤层倾

3、角，煤层开采厚度，工作面厚度，开采方法等[4]。当然，顶板岩层的抗破坏能力也是相当重要，包括岩石强度，岩层组合及原始裂隙发育状况等。本文采用了其四个主要因素进行分析。1.2材料来源根据国家煤炭工业局制定的《建筑物、水体、铁路及主要井巷煤柱留设与压煤开采规程》，将实测工作面底板采动导水破坏带有关数据作为本文回归分析的原始数据[5]2．趋势面分析过程趋势面分析法是以多元回归分析理论为基础的一种统计方法，能够较为准确地反映底板采动导水破坏带深度。多元线性回归分析也称复线性回归分析，它是一元线性回归分析或简单线性回归分

4、析的推广，它研究的是一组自变量如何直接影响一个因变量。这里的自变量指的是独立自由变化的变量，一般用x表示；因变量y指的是非独立、受其他变量影响的变量，一般用y表示。（应用SAS软件实现）2.1SAS程序datazkb;inputx1-x4y@@;cards;7(建模数据，略);procreg;modely=x1-x4/xpxi;run;2.2运行结果1）回归模型方差分析AnalysisofVarianceSourceDFSumofSquaresMeanSquareFValuePr＞FModel41060.181

5、265.0452539.94＜0.0001Error1599.54856.63657CorrectedTotal191159.7295由回归模型方差分析表可知，F=39.94，P＜0.0001，表明回归模型已达到极显著水平，有统计学意义。2）回归方程的参数估计和总体参数为0的t检验结果ParameterEstimatesVariableDFParameterEstimateStandardErrortValuePr＞∣t∣Intercept1-5.250552.50091-2.100.0531x110.0105

6、40.003493.020.0087x210.152980.98041.560.1395x310.576590.457851.260.22727x410.103470.016536.26＜0.0001因为模型有意义，可列出回归方程为：y=0.01054x1+0.15298x2+0.57659x3+0.10347x4-5.25055。2.3应用回归方程预测底板采动导水破坏带深度根据回归方程，原始数据代入该回归方程，计算得到预测底板采动导水破坏带深度，见表1。表1预测底板采动破坏带深度及其误差3．假设检验3.1预测

7、值和实测值检验3.1.1计算检验统计量Z表2.统计量数值根据表2具体数值，算得统计量Z=1.057506313。3.1.2计算双尾临界值在EXCEL中，利用NORMSINV()函数[6]，在=0.05的情况下，计算出双尾临界值:。3.1.3结论由上述结果可知：Z=1.057506313＜Z0.95=1.644854，接受假设，表示预测方程可用于预测底板采动导水破坏带高度。73.2误差值假设3.2.1计算假设检验统计量t表3.误差的各项指标根据表3数值，算得检验统计量t=1.828895。3.2.2计算检验区间由

8、于显著性水平，采用双尾检验，在EXCEL中，使用TINV（）函数[6]来计算检验的区间，得到和。3.2.3结论由上述结果可知，检验统计t=1.828895落入在0.031832和2.472878区域内，接受假设，表示预测方程可用于预测底板采动破坏带高度。4结论(1)SAS系统作为国际上数据处理和统计领域的重要软件之一,是世界领先的数据分析和信息系统[7]。本文利用SAS系统得出采动导水