煤层底板突水的非线性动力学预测理论和预测模型研究

依据分析非平衡相变的协同学理论的基本观点和概念研究了突水现象，建立了塞子模型和人工神经网络突水预测模型。在国内外首次提出煤层底板突水预测的非线性动力学模型，模型改进和发展了过去使用的静态预测模型。研究发现，突水失稳前期存在应力失调阶段，它是失稳的先兆，可以为失稳的早期预报提供新方案。应用相空间重构方法通过对吸引子关联维的计算，了解了煤层底板动力学行为，并能确定稳定性，为突水预测提供依据。基于局域失稳概念和协同学理论，发现失稳判据可以分解为力学因子和几何因子的乘积，用标度理论解释了失稳判据的因子化，并验证了因子化的普适性。