采空区自燃

针对焦坪矿区高瓦斯易自燃厚煤层的开采条件，详细统计分析了近年来煤自燃发火的地点、规律和原因。结合4-2煤自燃发火规律及矿井实际情况，提出了以胶体防灭火和惰气防灭火技术为主要手段的防控方案，包括注惰气泡沫、堵漏、灌浆、注胶及矿井应急防灭火技术的合理应用，有效预防了矿区煤自燃灾害的发生。

随着监测技术的数字化和信息化程度不断提高，获得的大尺度采空区围岩损伤演化过程数据变得更加丰富。图形、矢量等多种数据格式的信息量呈现数量级增加。利用小波变换、固体断裂非平衡统计和神经网络理论对非线性采空区围岩断裂失稳信号进行数据挖掘和综合分析，有助于全面理解和预测采空区围岩体损伤演化过程。

模糊聚类分析是无监督机器学习的重要技术之一，可用于数据分析和建模。模糊C均值聚类算法（FCM）通过优化目标函数确定类中心样本的隶属度，实现样本数据的自动聚类。针对煤矿采空区场地稳定性评价中影响因素多、数据样本大的问题，提出了基于主成分分析（PCA）降维的改进模糊聚类算法。算法选择7个主要影响因素构建评价体系，优化模糊C均值聚类模型初始类中心和隶属度参数，提升算法的鲁棒性与泛化能力，更适用于复杂的采空区场地评价。以山东省济宁市快速路任兴路段压覆工作面采空区为例，共计120个采空区场地进行稳定性评价。试验结果显示，经主成分分析降维后，前4个主成分累计贡献率达81.86%，有效表征了样本数据的信息。模糊C均值聚类结果显示，“稳定”路段占36.67%，“基本稳定”路段占35%，“欠稳定-不稳定”路段占28.33%，与实际稳定性状态相符合。