太原西山煤田杨庄井田煤层突水危险性分析

为了分析太原西山杨庄井田煤层顶底板突水威胁,运用勘探钻孔成果对煤系地层充水水源及上下组煤层突水危险性进行了研究。研究表明:上组02号煤层导水裂隙带能够沟通山西组顶部的砂岩裂隙含水层,各可采煤层导水裂隙带均大于其上煤层间距,能够导通上部煤层采空区积水,井田西部边界煤层浅埋区存在导通浅层地表水的可能。区内各煤层在井田西部P16、Y5-1、Y8-01号钻孔以西地段不带压,其余地段均带压,但奥灰突水系数值均小于0.06 MPa/m,带压开采危险性小,属于相对安全区。     

良庄井田15~#煤层底板突水危险性评价

在分析良庄井田地质资料的基础上,采用I值最大判别原则,最终确定奥灰水压及15~#煤层断裂构造复杂程度是影响底板突水危险性划分的重要因素。根据良庄井田地质资料,获得了奥灰水压等值线图、15~#煤层断裂构造复杂程度图、15~#煤层底板突水系数等值线图,采用信息融合的方法,获得了15~#煤层底板突水危险性分区图,与已开采煤层的实际情况相符。     

蒋庄煤矿太原组煤层开采底板突水危险性分区分级研究

华北地区越来越多的煤矿将要开采太原组下部煤层,基底奥灰突水危险性随之增加。为合理评价滕州矿区蒋庄煤矿162、163采区太原组16煤底板奥陶突水危险性,在分析采区地质及水文地质特征的基础上,利用基于GIS的AHP型"脆弱性指数法",选取奥灰(富水性与水压力)、断裂构造(密度、断层交点和端点的分布、断层规模指数)和有效隔水层厚度因素作为评价指标,建立预测模型。应用本模型对研究区奥灰突水危险性进行了分区分级,分为安全、较安全、较危险和危险四个等级,对每个等级的分布进行了分区。经验证,预测效果符合实际,并与"突水系数法"预测结果相比,更详细、具体。分区分级结果有助于指导矿井16煤开采防治水工作。     

开滦范各庄井田12煤层底板突水危险性的地质评价

根据隔水层的岩性和结构特征,提出了评价隔水层隔水性能的岩性-结构评价方法;并在突水系数中考虑隔水层的岩性-结构特征,提出了煤层底板突水危险性评价分类.针对开滦范各庄井田12煤层底板突水地质条件实际,系统分析了12煤层底板砂岩裂隙含水层厚度及其特征、隔水层的岩性及其分布和断裂构造条件,对开滦范各庄井田12煤层底板突水危险性进行了评价.研究表明,煤层底板隔水性能取决于隔水层岩性和断裂构造,随着底板泥岩百分比含量和厚度的增加,隔水层抵抗水压的能力增强,隔水性能变好;随着断裂发育程度的增加,底板隔水层由完整结构、块裂结构到碎裂结构和松散结构,底板隔水性能降低,且完整底板泥岩层的抗水能力明显大于含裂隙的底板泥岩层.开滦范各庄井田12煤层底板发生突水的水源以12～14煤层间砂岩裂隙承压含水层为主,其砂岩裂隙含水层的厚度由井田的浅部向深部增厚;含水层水压随其埋藏深度的增加而增高,呈线性关系,且富水性增强;12煤层底板隔水性能随着煤层埋藏深度的增加而减弱,且突水危险性增强.     

16煤层底板突水危险性评价

通过对滨湖煤矿16煤层水文地质条件、充水条件的分析,综合考虑开采对底板的破坏,隔水层的阻力及承压水等因素,利用安全隔水层厚度法、突水系数法和底板阻水厚度法,分别对掘进巷道和工作面回采受水威胁程度进行了评价。为以后的矿井防治水工作及确保16煤安全生产提供依据。     

煤层底板突水危险性综合评价

基于煤层底板突水预测的复杂性,提出了基于GIS与熵权耦技术的煤层底板突水危险性的综合评价方法,在分析山东某矿区的水文地质、工程地质,开采及勘探等资料的基础上,根据研究区断层构造,覆岩厚度,关键含水层富水性,开采厚度等影响水资源保护性开采的主要因素,以地理信息系统(GIS)的多因素空间分析功能为操作平台,并结合熵权法模型确定各个影响因素的权重,通过GIS与熵权耦合建立了煤层底板突水危险性分区评价模型,结果表明煤层底板突水危险性指数法比传统的突水系数法有明显优势。     

突水系数法分析预测煤层底板突水危险性的探讨

为了预测煤矿深部带压开采奥灰突水危险性,合理划分危安区。研究了华北型煤田特征、模拟试验及相关资料,对以往突水系数公式进行了综合分析对比,在此基础上,提出突水系数修正公式,并对高家塔煤矿9号煤层带压开采奥灰突水危险性及危安区进行了预测、划分。结果表明：突水系数可由0.043~0.091 MPa/m修正为0.067~0.127 MPa/m,突水性分区可由相对安全区-相对危险区修正为相对危险区-危险区。实际生产矿井带压开采突水事故证明了突水系数修正公式的合理性。     

煤层底板突水危险性AHP-Fisher判别分析模型

选取地质构造、水文地质、底板隔水层和开采条件4个方面的17个因子作为煤层底板突水危险性的评价指标。采用层次分析法(AHP)建立煤层底板突水危险性的评价指标体系,通过构造判断矩阵、层次排序与一致性检验提取影响煤层底板突水的主控因素。运用Fisher判别理论,以国内一些采煤工作面底板突水实测数据作为训练样本,建立了基于AHP-Fisher判别的煤层底板突水危险性评价模型,采用回代估计法检验模型的有效性,回判的误判率为0。工程应用表明,该评价模型所得结果与实际情况较为相符,具有良好的实用性和有效性。     

汾源井田主采煤层底板突水危险性分析

奥灰水是汾源井田5号煤层开采的主要水害威胁。采用突水系数法对汾源井田5号煤层底板奥灰突水危险性进行研究。分析了5号煤层底板奥灰水压、开采对底板的扰动破坏,隔水层阻水能力、承压水导升高度、奥灰顶部相对隔水层厚度等因素。结合井田钻孔资料,计算了突水系数,绘制了奥灰突水系数等值线图,划分了井田带压开采安全区、相对安全区、相对危险区和危险区。井田带压开采危安区的划分可为汾源矿井带压开采区采掘方案和矿井防治水工作方案的制定提供参考依据。     

煤层底板隐伏断层突水危险性数值模拟分析

煤层底板隐伏断层作为一种易被忽视的地质构造,研究其活化扩展规律,对矿井突水预测与防治具有一定的指导意义。采用RFPA2D-Flow软件模拟了工作面推进过程中煤层底板隐伏断层的活化扩展过程。模拟结果表明:隐伏断层在采动应力及承压水水压共同作用下,断层面上产生张应力和剪应力,断层活动经历了活化和扩展2个阶段;同时,小角度隐伏断层受到的张应力和剪应力作用更大,易于形成严重的破坏区,突水危害程度也大于大角度断层。     

岩溶发育地区煤层顶底板突水危险性分析

以贵州某岩溶发育矿区为研究背景,通过对煤矿水文地质条件和矿井充水因素进行分析,并应用高密度电法对矿井水文地质进行了勘查,得出矿区水文条件属于岩溶裂隙充水矿床,顶、底板直接进水。煤层开采后导水裂隙带发育至吴家坪组第2段,并与该段含水层连通起来,对上覆含水层形成卸压作用,该含水层含水量较小补给能力差,顶板突水可能性小。     

突水系数法评价煤层底板突水危险性的临界值探讨

突水系数法因其数据易得、操作简便等优点在我国各地煤矿评价底板突水危险性中被广泛使用,很多学者也对其计算公式进行了深入研究和优化。而突水系数临界值研究尚不够深入,多是凭经验获得。本文从数理统计的角度出发,收集一些突水工作面和安全工作面的突水资料,对其进行数理统计分析,得出突水系数临界值越大,而突水工作面预测准确率越低、安全工作面预测准确率越高的关系,为煤矿防治水工作提供了一个研究思路。     

基于Surfer的煤层底板突水危险性评价

以平禹一矿为例,以同样具备GIS的空间信息叠加功能,但普及度比GIS高和使用便捷的Surfer软件为平台,建立了评价底板突水危险性的脆弱性指数层次模型和突水系数模型。评价结果显示,平禹一矿二1煤层底板标高-60m以浅属于安全区,不受底板灰岩水的影响;标高-60~-400m且不受断层影响的区域属于突水威胁区,带压开采时存在突水隐患;标高-400m以深及标高-60~-400m范围的断层带属于突水危险区,带压开采时底板突水危险性很高。平禹一矿对突水威胁区和危险区的灰岩水害进行了综合防治,使矿井在极其复杂的水文地质背景下,连续10年实现了高效、安全生产。     

煤层底板突水危险性的Fisher判别分析模型

为准确评价底板突水危险性,考虑到不同影响因素对于评价方法的作用与影响不同,运用逐步判别法剔除了判别效果不显著的指标,选取了含水层富水性、水压、隔水层厚度、断层导水性、构造发育程度5项主要影响因素作为判别指标。根据以往突水数据建立了底板突水危险性的Fisher判别分析模型,并绘制了判别空间中样本数据散点图。该模型通过了显著性检验,分类效果显著。对15组训练样本进行回代判别,误判率为0,通过距离判别法准确预测了测试样本的突水危险性,表明该模型在煤层底板突水危险性评价上具有较高的可信度和良好的实用性。     

煤层底板突水危险性评价的FDAHP-TOPSIS模型

针对我国华北型煤田煤层开采过程中严峻的底板突水问题,考虑多因糽影响煤层底板突水的发生,提出采用模糊德尔菲层次分析法(FDAHP)与逼近理想解排序法(TOPSIS)的基本理论建立煤层底板突水风险评价模型.以山东新汶煤田良庄井田与孙村井田11煤层底板奥灰突水危险性评价为例,选取断层强度指数、断层端点与尖灭点密度、含水层水压...     

煤层底板突水危险性评价的RS-GSVM模型

针对煤层底板突水危险性评价存在影响因素多、样本数量少的问题,提出了一种粗糙集(Rough sets,RS)融合支持向量机(Support vector machine,SVM)的煤层底板突水危险性评价模型(RS-GSVM模型)。该模型通过RS对初选的6项属性指标进行冗余约简,得到4项核心影响属性指标,并收集了对应的20组样本数据作为训练样本。以煤层底板突水危险性情况作为模型的输出值,采用径向基函数(Radial basis function,RBF)作为核函数,同时利用遗传算法(Genetic algorithm,GA)对SVM模型的关键参数进行了优化,经参数寻优和学习样本训练最终得到优化后的RS-GSVM评价模型。利用RS-GSVM模型对5组典型工作面的突水数据进行了测试,并与GSVM、PNN等模型的评价结果进行了对比分析,结果表明:RS-GSVM模型精简了输入维数并提高了有效样本数量比例,评价精度和运行效率较GSVM、PNN模型均有所提高,泛化能力更强。     

承压开采煤层底板突水危险性定量评价

为了提高煤层底板突水危险性预测的准确性,依据周边矿井已有突水资料,分析了影响煤层底板突水的主控因素,通过AHP型脆弱性指数法对矿井煤层底板突水危险性进行了分区预测与评价,将评价结果与传统突水系数法进行对比分析,认为脆弱性指数法考虑因素较为全面,评价结果更为精细,实用性更强,可作为突水系数法的补充。     

盘龙井田11号煤层底板突水系数研究

通过对盘龙井田地质资料的分析研究，提出了分片段采用不同参数进行11号煤层底板突水系数及带压开采储量的划分、计算方法。     

煤层底板突水影响因素及危险性评价

根据阳坡泉煤矿地质和水文地质资料,运用经验公式计算、理论计算、数值模拟等方法,研究了试验工作面煤层开采底板扰动带的深度,通过力学理论分析了煤层底板承压水的导升条件,计算了承压水的导升高度,运用突水系数法和脆弱性指数法评价了突水危险性,并提出了防治煤层底板承压水突水的措施。     

基于EW-IAHP的煤层底板突水危险性评价

在目前的煤层底板突水评价应用中,选定影响突水的主要控制因素权重值对底板突水评价及预测有着重要作用。在传统的脆弱性指数法应用中,主控因素权重通常采用单一的权重确定方法,评价结果主观随意性强,无视数据本身的客观环境;或者客观性强,不能体现决策者对不同主控因素的重视程度,都会影响评价结果的全面、客观。考虑指标数据之间内在规律的客观赋权法和专家经验对主控指标考量的主观赋权法,采用改进的层次分析法(IAHP)与熵权法(EW)综合确定权重,与脆弱性指数法进行耦合,对煤层底板突水进行危险性评价。结果表明,潘家窑井田5号煤层底板突水危险区面积占比为25.73%,研究区断层较为发育,对煤层底板突水起控制作用。评价结果有效提高了预测精度,对潘家窑井田的安全生产有较好的指导作用。