量化因子指標

㈠ 主導因子與相關動力因子的關聯度量化分析

內、外動力地質作用是推動斜坡演變的主導因素，但是具體每一動力作用對斜坡變形失穩的貢獻程度是不一樣的，即不同動力作用與斜坡變形破壞的相關性不同。本文將與斜坡變形破壞有關的動力地質作用量化參數稱為相關動力因子，在這些相關動力因子中，哪些與主導因子(這里設立為斜坡變形破壞密度)相關性最好，哪些與主導因子相關性稍差，弄清這些問題對於斜坡變形破壞的地質動力分區及危險性評價非常重要，但也存在一定的難度，因為動力因子與主導因子之間的聯系並非簡單的關聯關系，同時存在交叉性作用，所以，需要藉助一定的數學方法才能較好地回答這個問題。效果測度關聯分析方法(EMA)是一種較好的信息數據處理模型，具有計算簡捷快速、易於操作、普適性強、分析內容全面的優點，能充分利用計算出的關聯度，使關聯度分析定量化，並確定出各相關動力因子的關聯度排序。

3.4.1 計算模型

採用效果測度分析模型進行金沙江虎跳峽河段斜坡變形破壞與相關動力因子的關聯度量化分析，其基本原理是依據比較序列(輔助判據)曲線與參考序列(主判據)曲線的接近程度或偏離程度，比較序列曲線與參考序列曲線接近程度大的關聯程度就大，反之則小。因此，由「曲線接近」思路而進行比較序列與參考序列的效果關系無量綱化，限制了無量綱化的多樣性，使得各數據序列具有可比性，從而保證關聯分析結果的唯一性(鄭永勝等，1998)。具體計算方法如下:

(1)無量綱化

效果測度無量綱化就是根據參考序列與比較序列的效用關系進行無量綱化。無量綱化方法包括以下兩種:

①對於比較序列取值越大，參考序列取值越大的效應關系，按下式進行無量綱化:

內外動力地質作用與斜坡穩定性

式中:N^'_i(k)為第i個比較序列第k個樣本的無量綱化值;

maxNi(k)為第i個比較序列數據中的最大值。

②對於比較序列取值越小，參考序列取值越大的效應關系，按下式進行無量綱化:

內外動力地質作用與斜坡穩定性

式中:minN_i(k)為第i個比較序列數據中的最小值。

參考序列N₀(k)均按(3.4.1)式進行無量綱化。

(2)關聯系數與關聯度

以無量綱化後的參考序列作為測度標准，用無量綱化後的比較序列與參考序列的效果測度值，作為關聯系數，其計算公式為:

內外動力地質作用與斜坡穩定性

將各因素比較序列關聯系數的平均值稱為關聯度R_i，反映了各比較序列與參考序列的整體接近程度，即系統相關動力因子對主導因子影響程度的定性量化值。

內外動力地質作用與斜坡穩定性

(3)權重確定

利用計算出來的關聯度可以方便、准確地確定因子權重，即將效果測度關聯度歸一化作為因子權重(張志龍等，2005)，權重的確定可以定量地描述若干動力因子對主導因子的影響程度。

內外動力地質作用與斜坡穩定性

3.4.2 樣本區劃分與分區數據選取

鑒於虎跳峽河段河谷變形破壞的地段性差異分布的空間特徵，將研究區劃分為5段，以作為分區樣本的基本單元。綜合考慮影響斜坡變形與破壞的內、外動力作用要素，選取6個樣本參數作為相關動力因子，即地殼抬升速率、斷裂緩沖距離、地震基本烈度、多年平均降雨量、河床縱比降和風化速率。這里需要說明的是實際上每個動力地質作用要素對斜坡變形破壞的影響包括多個方面，如與降雨有關的參數包括降雨歷時、降雨量、降雨強度等，與地震有關的參數包括地震烈度、震級、震中距、震源深度等，本文在選擇相關動力因子時，主要是從空間(或區域)角度來考慮動力因子強度變化與斜坡變形破壞的相關關系，同時保證數據來源的可靠性和方便因子量化，如在區域斜坡變形破壞與降雨的相關性分析中，只能用到年平均降雨量。此外，各因子的取值分別按均值進行處理，其中風化速率以岩性抗風化能力差異劃分很弱、弱、中等和強四個等級，並按對斜坡變形破壞的影響程度按從大到小分別賦值1、2、3和4。各樣本區主導因子和相關動力因子的基礎數據見表3.4.1。

表3.4.1 效果測度分析基礎數據表

3.4.3 關聯度量化分析

相對於主導因子N₀而言，除N₂(斷裂緩沖距離)以外都是「越大越大」的效用關系，應採用(3.4.1)式進行無量綱化計算，而N₂按(3.4.2)式進行計算，各數據序列的效果測度無量綱化值見表3.4.2，關聯系數和關聯度見表3.4.3。

表3.4.3中的相關動力因子關聯排序為R₂＞R₁＞R₃＞R₄＞R₅＞R₆，因無分辨系數的參與，計算的關聯系數與關聯度確定程度高，又因其計算步驟小，計算精度也高，其關聯排序結果是可信的，各動力因子可作為後文斜坡災害危險性分析的評價指標。

表3.4.2 效果測度分析的無量綱化值

表3.4.3 效果測度分析的關聯系數與關聯度

斷裂緩沖距離關聯度值排在首位，說明研究區斷裂活動對河谷斜坡變形破壞體發育分布的影響是最大的，這與虎跳峽地區深大斷裂發育，河流流向與構造線的一致性，以及斜坡變形破壞體空間分布受控於確定的活動斷裂或構造體系的特徵是相符的。研究區57%的斜坡變形破壞分布在距離主要斷裂帶500m的范圍內，而發生在楚波-白漢場斷裂和中甸-喬後斷裂帶上的斜坡變形破壞體占本區總數的31%，說明斜坡變形破壞體發育分布具有與斷裂帶空間延伸方向的一致性，因而斷裂活動排在首位具有普遍意義，起碼在本例中是如此。

在內動力作用活躍地區，對斜坡失穩破壞來說，地殼抬升一個重要的影響因子，它控制了變形破壞體的發育程度。在虎跳峽河段，地殼抬升速率越大，河流下切速率越快，從而引起河谷側向卸荷作用越強，因卸荷引起環境應力場改變而促使岩土體結構松動甚至形成淺(表)生結構，導致斜坡表層岩土體越容易遭到剝蝕和風化，在抬升速率高的區域斜坡變形破壞體的密度和規模均隨之增大。在地殼隆升過程中，峽谷比寬谷更易引起河谷應力場的分異和調整，其改造程度往往大於寬谷，相應的河谷斜坡變形破壞程度更明顯，研究區峽谷段斜坡變形破壞線密度和線模數是寬谷區的4～5倍。因此，相對於河流動力作用和風化作用而言，本區地殼抬升對斜坡變形破壞的影響程度更大。

地震的活動強度受控於地殼運動和斷裂活動的影響，因此它對斜坡變形破壞的影響應排在二者之後，即地震基本烈度的關聯度小於地殼抬升速率和斷裂緩沖距離的關聯度;研究區地震活動頻繁，年降雨量不是很高，雖然它們都是斜坡變形失穩的觸發因素，但在虎跳峽地區地震造成河谷斜坡失穩的現象非常豐富，相對於降雨而言，其與斜坡變形破壞密度的關聯度略大。風化作用與氣候、結構構造、岩性和地形等因素關系密切，從一個側面反映了風化速率受構造和氣候變化的控制，由於受降雨與斜坡變形破壞密切關聯度較小的緣故，風化速率的關聯度也較小，並且排在所有相關動力因子的末尾，這說明在研究區它對斜坡變形破壞的影響程度是最小的。

3.4.4 確定各動力因子的權重

將表3.4.3中的關聯度值代入式(5)，求得各動力因子對河谷斜坡變形破壞密度的因子權重，見表3.4.4。

表3.4.4 各動力因子的因子權重

根據計算出來的因子權重，可以看出各因子對河谷斜坡變形破壞體發育密度的影響程度。其中，斷裂緩沖距離是影響斜坡變形破壞密度的最重要的動力因子，地殼隆升速率次之，地殼基本烈度、多年平均降雨量、河床縱比降和風化速率的影響較差，表明斷裂活動和地殼抬升是影響本區斜坡失穩破壞的主要(或關鍵)因素，同時反映內動力地質作用在虎跳峽河段斜坡演化中起著更加非常顯著的作用。對比該河段內動力系統活躍和斜坡變形破壞體發育狀況的實際，分析結果是比較合理的。關鍵動力因素的確定可作為區域斜坡變形破壞的成因判據。

㈡ 如何量化炒股

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㈢ 金瑞鼎盛的量化交易使用的多因子量化模型是什麼

通過計算機系統，篩選出符合模型的股票和買賣點。基本原理是採用一系列內的因子作為選股標容准，滿足這些因子的股票則被買入，不滿足的則賣出。
舉一個簡單的例子：如果有一批人參加馬拉松，想要知道哪些人會跑到平均成績之上，只需在跑前做一個身體測試即可。那些健康指標（因子）靠前的運動員，獲得超越平均成績的可能性較大！

㈣ 什麼是量化投資

你好，量化投資，簡單地說就是利用數學、統計學、信息技術的量化投資方法來管理投資組合。

㈤ 煤層陷落柱突水評價指標體系建立及突水因子量化

16. 2. 1 突水因素分析及評價指標體系的建立

16. 2. 1. 1 地質構造特徵

地質構造與突水的關系十分密切，主要表現在以下方面。

( 1) 陷落柱作為岩溶發育典型地帶常見的地下溶洞坍塌，是煤層突水的潛在誘發因素指標，也是突水的水量來源，陷落柱一般在突水事故中扮演以下角色: ①陷落柱提供了煤層突水強勁的通道; ②陷落柱縮短了煤層和含水層之間的距離; ③陷落柱導致承壓水導升，隔水層的有效厚度減小; ④陷落柱破碎帶降低了煤層隔水層的強度。

( 2) 斷層往往是承壓含水層突水的直接原因，其對煤層突水所起的作用是十分復雜的，一般是通過以下幾種方式引起突水: ①斷層本身就是天然的突水通道; ②削弱了隔水層的厚度和強度。

( 3) 褶皺軸部節理裂隙發育，從而破壞了煤層隔水層的連續性和完整性，使隔水能力下降，易誘發煤層突水。

這里選取區內斷層密度、斷層落差、斷層性質、裂隙發育程度、斷層導水性、褶皺強度、陷落柱面積以及陷落柱水量等 8 個指標體現礦井地質構造對煤層突水的影響。

16. 2. 1. 2 含水層條件

承壓含水層水壓是煤層突水的動力來源。承壓水水壓作用於隔水層產生的破壞性結果，在靜水及動水壓力共同作用下，造成隔水層的變形，在導水陷落柱的參與下，最終導致突水。承壓含水層水壓的大小是判斷突水可能與否的重要因素之一，在相同條件下，水壓越大，發生突水的可能性越大。

本章選取承壓含水層水壓、含水層富水性、含水層滲透性 3 個指標體現礦井含水層條件對突水的影響。

16. 2. 1. 3 隔水層條件

隔水層指的是回採工作面( 或巷道) 與煤層充水含水層間的隔水岩層。隔水層的存在可以阻止含水層中的水湧入礦井。影響隔水層阻水作用的因素主要有隔水層厚度和隔水層強度。

本章選取隔水層厚度、隔水層強度兩個指標體現礦井隔水層條件對陷落柱突水的影響。

16. 2. 1. 4 開采活動

塌陷坑也是開采活動的直接「副產物」，塌陷坑的形成是地表及先關底層結構和物理性質發生飛躍性變化的集中體現，增大的煤層含水層、隔水層穩定性失衡的可能性，從而加大了突水事故發生的幾率。

本章選取開采厚度、礦壓、塌陷坑積水 3 個指標描述礦井開采活動對陷落這突水的影響。

通過以上突水因素的分析建立了如圖 16. 2 所示的煤層陷落柱突水評價指標體系。

圖 16. 2 煤層陷落柱突水評價指標體系

16. 2. 2 評價指標的數據採集

突水評價指標的恰當選擇不僅決定了 BN 模型的輸入層結構，同時也影響著分析評價的准確性，因此煤層陷落柱突水評價指標的數據採集就十分重要。通過對范各庄礦區突水資料的研究以及對突水因素的分析，在數據採集過程中，做了如下考慮:

( 1) 針對范各庄礦區 14 煤層開采，在突水因素採集時主要考慮其主要充水含水層相關的數據，即該含水層的含水層富水性、滲透系數、作用於 14 煤層的水壓及其至 14 煤層的隔水層厚度和隔水層強度。

( 2) 從地質構造特徵考慮，井田內斷層、褶皺、陷落柱等對突水起了至關重要的作用，它們的分布、規模大小和發育情況對突水起到了關鍵性的作用。所以在考慮含水層條件和隔水層條件的同時，還必須收集這些因素的數據。

( 3) 人工開采活動是導致煤層突水的直接場合，因此還必須收集與開采活動有關的數據，諸如: 開采深度、開采厚度以及塌陷坑等。

綜合以上考慮，結合 16. 2. 1 中煤層陷落柱突水評價指標體系的分析，本項目選取參與分析處理的陷落柱突水評價指標有: ①煤層直接充水含水層的水壓，②煤層直接充水含水層的富水性，③煤層直接充水含水層的滲透性，④隔水層厚度，⑤隔水層強度，⑥煤層的開采厚度，⑦礦壓，⑧塌陷坑積水，⑨斷層密度、斷層落差、斷層性質、裂隙發育程度、斷層導水性、褶皺強度、陷落柱水量和陷落柱面積。

16. 2. 3 專題圖的建立

根據收集到的范各庄礦區 14 煤層陷落柱突水評價指標的原始數據，利用 GIS 的數據存儲和編輯處理功能生成矢量圖層，利用 GIS 工具進行插值計算處理或空間分析處理，建立各評價指標的專題圖。各評價指標的專題圖建立方法和相應圖件分敘如下:

16. 2. 3. 1 地質構造特徵專題圖的建立

( 1) 斷層

根據范各庄礦區地質報告和綜合水文地質圖，利用 GIS 的數字化功能，建立斷層線分布專題圖( 圖 16. 3) ，此專題圖包含了斷層密度、斷層落差、斷層性質和斷層長度等屬性信息。

利用 GIS 的空間分析功能，對斷層線分布專題圖進行緩沖區分析，根據斷層的性質，斷層落差等因素綜合考慮，將斷層導水性按照從弱到強的順序分為 11 個等級，以此得到斷層導水性專題圖( 圖 16. 4) 。

( 2) 褶皺

利用 GIS 的緩沖區分析功能，對褶皺線進行緩沖區分析，得到褶皺影響帶專題圖，緩沖區內褶皺強度較大，賦大值 10; 緩沖區之外褶皺強度較小，賦小值 0，以此作為褶皺強度專題圖( 圖 16. 5) 。

( 3) 陷落柱

陷落柱是范各庄礦區突水事故重要的誘發因素，根據地質報告等資料，利用 GIS 的數據採集、編輯模塊，分別依據陷落柱水量、陷落柱面積分色顯示，即可得到相應專題圖( 圖16. 6) ，該專題圖包含了陷落柱的突水誘發指標因素，如: 陷落柱面積、陷落柱水量等指標。

圖 16. 3 斷層線分布專題圖

圖 16. 4 斷層導水性專題圖

圖 16. 5 褶皺強度專題圖

圖 16. 6 陷落柱面積專題圖

16. 2. 3. 2 含水層條件專題圖的建立

( 1) 含水層承壓水水壓

故本章選取近幾年的研究區含水層平均水位標高作為承壓水水壓專題層圖生成的依據，以此繪制出承壓水水壓等值專題圖( 圖 16. 7) 。

( 2) 含水層富水性

根據所收集到的抽水鑽孔單位涌水量大小，形成了含水層富水性專題圖( 圖 16. 8) 。

圖 16. 7 承壓水水壓專題圖

圖 16. 8 含水層富水性專題圖

( 3) 含水層滲透性

含水層滲透性可根據井下放水或地面抽( 注) 水試驗資料所計算的滲透率值或滲透系數來確定。本章選取研究區含水層滲透系數作為含水層滲透性的量化值，以此建立了含水層滲透性專題圖( 圖 16. 9) 。

16. 2. 3. 3 隔水層條件專題圖的建立

隔水層的存在可以阻止含水層的水湧入礦井，而隔水層能力與隔水層厚度、隔水層強度及岩性組合有關。

( 1) 隔水層厚度

考慮到不同岩性組合對隔水能力的影響，14 煤層底板隔水層主要有泥岩和粉砂岩組成，在考慮岩性組合特徵時，依據中國煤炭科學院西安地勘分院總結出的等效系數，將隔水層中不同岩性的岩層厚度換算成相應的等效厚度，累加成隔水層等效厚度。在對隔水層厚度量化時，我們還考慮了導升和礦壓的影響，在等效厚度基礎上減去了原始導升高度和礦壓破壞帶厚度，依據最後累加的厚度建立了隔水層有效厚度等值線圖( 圖 16. 10) 。

圖 16. 9 含水層滲透性專題圖

圖 16. 10 隔水層厚度專題圖

( 2) 隔水層強度

用彈性模量作為衡量隔水層強度的指標，利用隔水層中岩性分布以及其對應的彈性模量，繪制出隔水層強度等值線專題圖( 圖 16. 11) 。

16. 2. 3. 4 開采活動專題圖的建立

( 1) 開采厚度

開采厚度是破壞煤層底板的主導因素。其專題圖的生成分為兩步，首先，通過鑽孔資料提取 14 煤層厚度相關數據，以此為依據進行插值處理，生成 14 煤層厚度等值線圖; 其次，在 14 煤層厚度等值線圖形成的基礎上，結合范各庄礦區 14 煤層工作面布置圖，繪制出 14煤層開采厚度專題圖( 圖 16. 12) 。

( 2) 礦壓

根據現有資料和數據，本章採用了 14 煤底板距離地表垂直的深度這個指標來反映礦壓對煤層的破壞程度，通過鑽孔資料提取相關數據，以此繪制出礦壓( 開采深度) 等值線專題圖( 圖 16. 13) 。

( 3) 塌陷坑積水

塌陷坑積水量在一定程度上影響突水的大小，是本礦區突水的重要因素。根據地質報告的塌陷坑坐標，進行插值處理，生成面狀圖層; 依據積水量屬性值，分色顯示生成塌陷坑積水量專題圖( 圖 16. 14) 。

16. 2. 3. 5 突水點專題圖的建立

根據范各庄礦區地質報告及井下突點台賬資料，建立相應數據文件，利用 GIS 的數據採集、管理編輯功能，自動生成范各庄礦區突水點專題圖( 圖 16. 15) 。

圖 16. 11 隔水層強度專題圖

圖 16. 12 開采厚度專題圖

圖 16. 13 礦壓( 開采深度) 專題圖

圖 16. 14 塌陷坑積水量專題圖

圖 16. 15 突水點專題圖

㈥ 影響因子0.410(cnki復合) 0.264(cnki綜合)表示什麼意思呢

影響因子一定程度上反應雜志的質量高低。

影響因子（Impact Factor,IF)是美國ISI（科學信息研究所）的JCR(期刊引證報告）中的一項數據。 即某期刊前兩年發表的論文在統計當年的被引用總次數除以該期刊在前兩年內發表的論文總數。這是一個國際上通行的期刊評價指標。更多教育大論文下載中心

影響因子並非一個最客觀的評價期刊影響力的標准。一般來說影響因子高，期刊的影響力就越大。對於一些綜合類，或者大項的研究領域來說，因為研究的領域廣所以引用率也比較高。比如，生物，和化學類的期刊，這類期刊一般情況下就比較容易有較高的影響力。影響因子雖然可在一定程度上表徵其學術質量的優劣，但影響因子與學術質量間並非呈線性正比關系，比如不能說影響因子為5.0的期刊一定優於影響因子為2.0的期刊，影響因子不具有這種對學術質量進行精確定量評價的功能。國內部分科研機構，在進行科研績效考評時常以累計影響因子或單篇影響因子達到多少作為量化標准，有的研究人員可能因影響因子差0.1分而不能晉升職稱或評定獎金等，這種做法絕對是不可取的。
影響因子（Impact factor，縮寫IF）是指某一期刊的文章在特定年份或時期被引用的頻率，是衡量學術期刊影響力的一個重要指標，由美國科學情報研究所（ISI）創始人尤金·加菲得（Eugene Garfield）在1960年代創立，其後為文獻計量學的發展帶來了一系列重大革新。

影響因子在發展的過程中形成了兩個指標：復合影響因子和綜合影響因子。
復合影響因子是指-----復合影響因子是以期刊綜合統計源文獻、博碩士學位論文統計源文獻、會議論文統計源文獻為復合統計源文獻計算，
綜合影響因子是指----綜合影響因子主要是指文、理科綜合，是以科技類期刊及人文社會科學類期刊綜合統計源文獻計算
這兩者都是按被評價期刊前兩年發表的可被引文獻在統計年的被引用總次數與該期刊在前兩年內發表的可被引文獻總量之比。

㈦ 哪位推薦一個能夠做量化投資的軟體嗎

量化炒股的話關注（名Z）是用數據分析實際數據展現市場情況的，數據選股、風控，計算機來的比較真實，還有7年日內交易的研發經驗，對於做差價特別實用

㈧ 一篇學術文獻的質量高低通常有哪兩個因子量確定

學術論文的質量通常由兩個量化的指標。
第一，是該論文發表時所在期刊的影響影子（IF），影響因子越高，期刊質量越高，繼而論文質量越被認可；
第二，是該論文發表後被引用數量（Number of citations），被引次數越多，表明論文接受度越高。

㈨ 煤層底板突水評價指標體系建立及突水因子量化

6.2.1 突水因素分析及評價指標體系的建立

影響煤層底板突水的因素是多方面的，並且各種因素之間的關系又十分復雜。它以地質構造特徵(斷層密度、斷層落差、斷層性質、裂隙發育程度、斷層導水性、褶皺程度等)、含水層條件(含水層水壓、含水層富水性、含水層滲透性等)及隔水層條件(隔水層厚度、隔水層強度等)為背景，以人工開采活動(開采厚度和礦壓)為場合，是這些因素共同作用的結果。

煤層底板下的承壓含水層的存在是煤層底板突水的先決條件，其中含水層富水性和含水層滲透性是底板突水的物質基礎，含水層水壓是底板突水的動力來源;底板隔水層則是底板突水的抑制條件，其抑制能力取決於隔水層厚度、隔水層強度;地質構造(即斷層、裂隙、褶皺等)提供突水的通道，其中斷層往往是底板含水層突水的直接原因;礦壓是底板突水的又一動力來源，而開采厚度則是煤層底板突水的誘發因素。

6.2.1.1 地質構造特徵

地質構造與底板突水的關系十分密切。斷層往往是底板承壓含水層突水的直接原因，其對煤層底板突水所起的作用是十分復雜的，一般是通過以下幾種方式引起突水:

(1)斷層提供了煤層底板突水的通道;

(2)斷層縮短了煤層和含水層之間的距離;

(3)斷層導致承壓水導升，隔水層的有效厚度減小;

(4)斷層破碎帶降低了煤層底板隔水層的強度。

褶皺軸部節理裂隙發育，從而破壞了煤層底板的連續性和完整性，使隔水能力下降，易誘發煤層底板突水。

這里選取區內斷層密度、斷層落差、斷層性質、裂隙發育程度、斷層導水性、褶皺強度6個指標體現礦井地質構造對煤層底板突水的影響。

6.2.1.2 含水層條件

煤層底板下承壓含水層的存在是煤層底板突水的先決條件，其中含水層富水性和含水層滲透性是突水的物質基礎，決定了突水量的大小;而含水層水壓則是底板突水的動力來源。換言之，底板突水與否取決於承壓含水層水壓，而突水量取決於含水層富水性和含水層滲透性。但僅有水源存在，底板不一定會發生突水，因為底板突水是含水層水壓、含水層富水性及含水層滲透性等多因素共同影響決定的。

含水層水壓是煤層底板突水的動力來源。煤層底板突水的實質是承壓水水壓作用於隔水層產生的破壞性結果，在靜水及動水壓力共同作用下，造成底板隔水層的形變，使構造裂隙進一步擴大加寬甚至產生新的裂隙，溝通底板含水層和煤層，增強了突水通道的導水性，削弱了底板的隔水層強度，使之失去了阻水作用，導致底板突水。水壓的大小是判斷底板突水可能與否的重要因素之一，在相同條件下，水壓越大，發生底板突水的可能性越大。

含水層富水性是突水的物質基礎，含水層富水性越好，發生底板突水的涌水量就越大，造成的危害也越大。從底板突水機理來看，其對底板突水及其突水量具有重要的控製作用。

含水層允許地下水透過的性能稱為含水層滲透性，它是底板突水的另一個物質基礎，與底板突水涌水量成正比。其大小取決於岩石的裂隙率、顆粒直徑及水力半徑等因素。含水層滲透性指標可用地面抽(注)水或井下放水試驗資料所計算的滲透系數或滲透率值來表示。

本文選取承壓含水層水壓、含水層富水性、含水層滲透性3個指標體現礦井含水層條件對底板突水的影響。

6.2.1.3 隔水層條件

底板隔水層指的是回採工作面(或巷道)與煤層底板充水含水層間的隔水岩層。隔水層的存在可以阻止含水層中的水湧入礦井。影響隔水層阻水作用的因素主要有底板隔水層厚度和隔水層強度。

隔水層的厚度是指回採工作面(或巷道)至底板充水含水層頂部的法向距離。底板隔水層在帶壓開采中起著阻礙承壓含水層突水的作用。顯然底板隔水層的厚度越大，抵抗水壓、礦壓破壞的能力越強，隔水和阻水能力越好。可見，在正常地質構造條件下，底板隔水層厚度越大的區域，突水的可能性越小;反之，突水的概率越大。

隔水層隔水能力除了與隔水層的厚度有關外，還與隔水層強度及岩性組合有關。在隔水層厚度相同的情況下，不同岩性組合的隔水層阻水能力是不同的。在地質構造、含水層條件、開采方式等其他條件都相似的情況下，有些工作面突水，有些則不突水，這說明隔水層岩性組合對突水起到了作用。堅硬脆岩層和軟岩層的隔水能力都較弱，軟硬相間的岩層卻能相互彌補各自的缺陷，提高抗水壓能力。

本項目選取隔水層厚度、隔水層強度兩個指標體現礦井隔水層條件對底板突水的影響。

6.2.1.4 開采活動

開采活動對煤層底板突水起觸發作用，是煤層底板突水的誘發因素。

開采活動會造成礦山壓力的變化，這是其作為突水的誘發因素的主要原因。礦壓是指工作面開采和井下巷道掘進過程中，對工作面及巷道周圍岩體引起的應力集中及其作用過程。煤層的開采作用會破壞岩層的連續性，造成應力重分布。一方面破壞了底板的連續性，使隔水層中的裂隙進一步擴大，造成隔水層的阻水能力降低;另一方面可能導致進一步原始導升。這兩方面都相當於減小了有效隔水層厚度，為突水創造了條件。由於在天然條件下水壓的作用與隔水層阻力已經大體上處於相對平衡的狀態，一旦加上礦壓的作用，這種相對平衡的狀態遭到破壞，底板突水隨之發生。煤層厚度、煤層傾角、工作面斜長、開采深度等因素是衡量礦壓的破壞程度的主要因素。一般來說，開採煤層越厚、煤層傾角越大、工作面越長、開采深度越大、礦壓破壞帶深度越大，對底板的破壞作用也就越強。

開采厚度簡稱采厚，它是破壞煤層底板的誘發因素。采厚愈大，形成的礦山壓力愈大，對煤層底板破壞的程度也愈大。這是因為開采厚度愈大，頂板變形的范圍愈大，從而底板及煤壁所應承受的支撐應力愈大，導致煤層底板遭到破壞。

本文選取開采厚度、礦壓兩個指標體現礦井開采活動對底板突水的影響。

通過以上突水因素的分析建立了如圖6.3所示的煤層底板突水評價指標體系。

圖6.3 煤層底板突水評價指標體系

6.2.2 評價指標的數據採集

突水評價指標的恰當選擇不僅決定了BN模型的輸入層結構，同時也影響著分析評價的准確性，因此煤層底板突水評價指標的數據採集就十分重要。通過對東歡坨礦區突水資料的研究以及對突水因素的分析，在數據採集過程中，做了如下考慮:

(1)針對東歡坨礦區12-2煤層開采，該區威脅12-2煤層開采底板的主要充水含水層為煤12-2～煤14-1砂岩裂隙強含水層。因此，在突水因素採集時主要考慮與12-2～14-1含水層突水有關的數據，即12-2～14-1含水層的含水層富水性、滲透系數、其作用於12-2煤的水壓，及其至12-2煤的隔水層厚度和隔水層強度。

(2)從地質構造特徵考慮，井田內斷層和褶皺對底板突水起了至關重要的作用，它們的分布、規模大小和發育情況對底板突水起到了關鍵性的作用。所以在考慮含水層條件和隔水層條件的同時，還必須收集這些因素的數據。

(3)人工開采活動是導致煤層底板突水的直接場合，因此還必須收集與開采活動有關的數據。

綜合以上考慮，結合6.2.1中煤層底板突水評價指標體系的分析，選取參與分析處理的底板突水評價指標如下:

(1)12-2煤底板的12-2～14-1含水層的水壓;

(2)12-2～14-1含水層的富水性;

(3)12-2～14-1含水層的滲透性;

(4)12-2～14-1含水層頂板至12-2煤底板的隔水層厚度;

(5)12-2～14-1含水層頂板至12-2煤底板的隔水層強度;

(6)12-2煤的開采厚度;

(7)12-2煤的礦壓;

(8)斷層密度、斷層落差、斷層性質、裂隙發育程度、斷層導水性、褶皺強度。

6.2.3 專題圖的建立

利用GIS與BN耦合技術進行底板突水預測預報時，首先需要將所採集的數據輸入計算機編製成專題圖形式，從而進一步進行分析和處理。專題圖的建立可由GIS自動完成:首先將收集到的鑽孔數據或水位點觀測數據的坐標及屬性量化值輸入到計算機中，生成相應的數據文件，然後利用GIS軟體讀取數據，並進行網格剖分和插值等處理，最終量化後的結果以圖形的形式顯示出來，並通過圖形輸出系統輸出成果圖。

根據收集到的東歡坨礦區12-2煤層底板突水評價指標的原始數據，利用GIS的數據存儲和處理功能生成資料庫，利用GIS工具進行插值計算處理或空間分析處理，建立各評價指標的專題圖。各評價指標的專題圖建立方法和相應圖件分敘如下:

6.2.3.1 地質構造特徵專題圖的建立

(1)斷層:根據東歡坨地質報告和綜合水文地質圖，利用GIS的數字化功能，建立斷層線分布專題圖(圖6.4)，此專題圖包含了斷層落差、斷層性質、斷層規模等屬性信息。

利用GIS的空間分析功能，對斷層線專題圖進行緩沖區分析，根據斷層的性質、斷層落差等因素綜合考慮，將斷層導水性按照從弱到強的順序分為11個等級，以此得到斷層導水性專題圖(圖6.5)。

(2)褶皺:利用GIS的緩沖區分析功能，對褶皺線進行緩沖區分析，得到褶皺影響帶專題圖。緩沖區內褶皺強度較大，賦大值10;緩沖區之外褶皺強度較小，賦小值1，並以此作為褶皺強度專題圖(圖6.6)。

圖6.4 斷層分布專題圖

圖6.5 斷層導水性專題圖

圖6.6 褶皺強度專題圖

6.2.3.2 含水層條件專題圖的建立

(1)含水層水壓。煤層底板突水的實質是含水層的水頭壓力作用於經過多種因素影響破壞後的隔水層的失穩結果。水壓越大，突水的概率也就越大。水壓的大小可以用含水層水位標高表示。由於水壓隨時間呈動態變化，故選取近幾年的12－2～14－1含水層平均水位標高作為水壓專題層圖生成的依據，以此繪制出含水層水壓等值線圖，生成12－2～14－1含水層水壓專題圖(圖6.7)。

(2)含水層富水性。含水層富水性，可以描述成含水介質的含水性和給水性，指含水層的含水程度或釋放水量的能力。底板的含水層富水性大小將直接影響底板突水的突水量與突水持續時間。衡量含水層富水性的指標主要有井下探水鑽孔的鑽孔涌水量、抽水試驗獲得的單位涌水量、沖洗液消耗量和岩心采區率等，其中最理想的是鑽孔的單位涌水量。根據所收集到的抽水鑽孔單位涌水量大小，形成了12-2～14-1含水層富水性專題圖。

(3)含水層滲透性。含水層滲透性可根據井下放水或地面抽(注)水試驗資料所計算的滲透率值或滲透系數來確定。本項目選取12-2～14-1含水層滲透系數作為含水層滲透性的量化值，以此建立了12-2～14-1含水層滲透性專題圖(圖6.8)。

6.2.3.3 隔水層條件專題圖得建立

隔水層的存在可以阻止含水層的水湧入礦井，而隔水層能力與隔水層厚度、隔水層強度及岩性組合有關。

圖6.7 含水層水壓專題圖

圖6.8 含水層滲透性專題圖

(1)隔水層厚度。隔水層厚度為12-2煤層底板至煤12-2～煤14-1含水層頂板的岩組厚度。因為隔水層不是由單一岩性的岩層組成，故必須考慮不同岩性組合對隔水能力的影響。12－2煤底板隔水層主要由泥岩和粉砂岩組成，在考慮岩性組合特徵時，依據煤科院西安地勘分院總結出的等效系數，將隔水層中不同岩性的岩層厚度換算成相應的等效厚度，累加成隔水層等效厚度。在對隔水層厚度量化時，我們還考慮了導升和礦壓的影響，在等效厚度基礎上減去了原始導升高度和礦壓破壞帶厚度，依據最後累加的厚度建立了隔水層有效厚度等值線圖(圖6.9)。

圖6.9 隔水層厚度專題圖

(2)隔水層強度。隔水層強度由隔水層的岩性組合決定，而彈性模量E是代表岩性的一個主要指標，因此我們用彈性模量作為衡量隔水層強度的指標。利用12－2～14－1含水層頂板至12－2煤底板的隔水層中岩性分布以及其對應的彈性模量，繪制出隔水層強度等值線專題圖(圖6.10)。

6.2.3.4 開采活動專題圖的建立

(1)開采厚度。開采厚度是破壞煤層底板的主導因素。其專題圖的生成分為兩步，首先，通過鑽孔資料提取12-2煤層厚度相關數據，以此為依據進行插值處理，生成12-2煤層厚度等值線圖;其次，在12-2煤層厚度等值線圖形成的基礎上，結合東歡坨12-2煤工作面布置圖，繪制出12-2煤開采厚度專題圖(圖6.11)。

圖6.10 隔水層強度專題圖

圖6.11 開采厚度專題圖

(2)礦壓。礦壓的破壞深度取決於煤層厚度、煤層傾角、工作面斜長、開采深度和煤層底板的岩性等因素。一般來說，開採煤層越厚、煤層傾角越大、工作面越長、開采深度越大、礦壓破壞帶深度越深，對底板的破壞作用越強。根據現有資料和數據，採用12-2煤底板距離地表垂直的深度這個指標來反映礦壓對底板的破壞程度，通過鑽孔資料提取相關數據，以此繪制出礦壓等值線專題圖(圖6.12)。

圖6.12 礦壓專題圖

6. 2. 3. 5 突水點專題圖的建立

與其他評價方法不同，基於 BN 模型的危險性評價，不僅需要各評價指標的專題圖，同時也需要建立突水點專題圖。根據東歡坨地質報告及井下突點台賬資料，建立相應數據文件，利用 GIS 的數據管理功能，自動生成東歡坨突水點專題圖( 圖 6. 13) 。

6. 2. 4 屬性資料庫的建立

利用 GIS 的空間數據管理功能，將突水評價指標的屬性數據( 量化值) 輸入到計算機中生成屬性資料庫，並建立圖形與屬性資料庫之間的聯系。各個評價指標的專題圖和它們各自的屬性數據表是進行底板突水危險性評價的基礎，以供用於各評價指標專題圖的復合疊加，數據的查詢和統計。圖 6. 14 為滲透系數專題圖的屬性資料庫。

6. 2. 5 專題圖復合疊加

一個突水評價因子專題圖只包含一個因素的信息，因此，它不能滿足通過一個評價模型進行多因素綜合分析處理的要求。在進行多因素分析之前，首先必須進行復合疊加處理，把各個有關因素的信息存儲層符合成一個信息存儲層，使所生成的信息存儲層中包含所有相關因素的屬性信息，同時形成單一條件矢量評價單元。

圖 6. 13 突水點專題圖

圖 6. 14 底板含水層滲透性專題圖的屬性資料庫

復合疊加分析分為以下兩個步驟:

( 1) 初步疊加分析: Union 疊加分析，確定評價單元，生成初步屬性表。

這里的復合處理實質上就是把多個圖層配准合成一個新的圖層並重建拓撲形成新的拓撲關系屬性表，利用 GIS 的空間分析功能對斷層導水性、褶皺強度、含水層水壓、含水層富水性、含水層滲透性、隔水層厚度、隔水層強度、開采厚度以及礦壓 9 個專題圖進行聯合疊加分析。圖 6. 15 顯示了專題圖疊加的全過程。生成的復合圖層的屬性表包含了所有參與疊加處理的評價因子圖層所包含的屬性信息。

圖 6. 15 專題圖聯合疊加過程

通過對專題圖進行初步復合疊加處理後，我們把新生成復合圖層中的新的拓撲單元作為評價單元，顯然此評價單元為單一條件矢量單元。

( 2) 後續疊加分析: 空間聯合疊加分析，復合斷層信息與突水點信息，生成全屬性空間資料庫。

將斷層專題圖、突水點專題圖與初步疊加分析生成的復合圖層進行空間聯合疊加分析，生成新的復合圖層，在此基礎上進一步統計各個評價單元內發育的斷層面密度、斷層性質、斷層落差及是否發生過突水。最終建立的屬性表如圖 6. 16 所示，它包含了評價所需的全部屬性信息。

圖 6. 16 疊加後圖層的全屬性資料庫