城郊煤矿二水平煤层底板突水危险性综合评价研究

为了探究城郊煤矿深部延伸二水平主采二2煤层底板突水危险性,根据矿区二水平底板地层及断层构造特征,采用突水系数法和分形分维方法对二水平底板的断层构造复杂程度及突水危险性分别进行了量化分区与综合分区评价。结果表明,虽然两种方法的计算过程和量化分区参数不同,但所进行的量化分区具有较好的一致性,断裂构造复杂程度分维值与突水系数值存在明显的正相关性,断裂构造复杂区域对应的突水系数值明显偏大,综合对比得到二水平煤层底板在东部和西部突水危险性均较大,中间区域偏安全。研究结果对城郊煤矿二水平二2煤层安全带压开采具有重要的参考价值。     

基于分形与模糊综合评价法的矿井突水危险性评价

选取恒源煤矿作为研究对象,通过分形理论中的分维值对矿井构造复杂程度进行定量评价,分析了构造复杂程度与矿井突水的耦合关系。运用模糊综合评判方法对恒源矿6煤底板突水进行危险性评价,对矿井底板突水的危险区域进行分区与预测。结果表明,矿井的总体构造较为复杂,全区的分维值达1.31,但构造复杂性具有明显的不均一性,分维值越大构造越复杂,突水点的分布就越集中紧密;6煤层底板大部分突水危险程度较高,较危险、危险类区域合计占47%,大部分突水点均分布在矿井中部的较危险～危险区域,与实际的情况基本相符。     

突水系数法在平煤八矿突水预测中的应用

平煤股份八矿二1(己16-17)煤层开采过程中,煤层底板奥陶系灰岩承压水对煤矿生产安全有着严重的威胁。针对该矿特殊的水文地质特征,运用突水系数法和SUFFER软件,结合现场数据,对平煤股份八矿井田进行了突水危险性评价,得到了突水危险性分区图,对该矿矿井防治水工作具有一定的参考价值。     

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。     

霍宝干河煤矿10号煤层底板突水危险性评价与防治

为评价煤层底板突水风险,采用脆弱性指数法对霍宝干河煤矿10号煤层底板突水危险性进行了评价和预测。研究表明:干河煤矿10号煤层底板奥灰突水可能性整体较大,其相对安全区主要分布在矿井东南部,较脆弱区主要分布在矿井中北部,而脆弱区主要分布在构造较发育地带的矿井北部和矿井其他部位;已有钻探拟合点揭露附近的水文地质条件与文中评价结果吻合,表明该煤层底板突水脆弱性评价分区成果较为准确。最后,依据所获得的干河煤矿10号煤层底板突水危险性评价结果,提出了相对应的水害防治建议与对策。     

东滩煤矿采区构造复杂程度及突水危险性分区对比探究

为了探究东滩煤矿五七采区开采山西组3煤层底板突水危险性，根据研究区地质、水文地质、断层和钻孔等资料，较系统分析了研究区断裂分布特征。在此基础上，采用分形分维方法和突水系数法对五七采区的断裂构造复杂程度及突水危险性分别进行了分区研究。结果发现，虽2种方法的计算原理和量化分区参数不同，但评价结果具有较好的匹配性。获得了五七采区煤层底板在东北部区域分维值高，地质构造复杂，突水系数值大，应属于突水危险区，东南部区域属于突水相对危险区，西部区域基本属于安全区。研究结果对五七采区安全带压掘采和水害防治具有重要的参考价值。     

煤层底板突水危险性分析：以唐山市钱家营矿12煤层底板为例

唐山市钱家营矿地处开平向斜南东翼,地质条件复杂,为探究钱家营矿12煤层底板突水危险性,基于矿井钻孔与水文地质资料,选取钱家营矿12煤层底板受奥灰水水压、隔水层厚度、有效脆性岩层厚度以及断层与褶皱分布作为影响钱家营矿12煤层底板突水的主控地质因素,运用层次分析法对各主控因素进行评价、构造判断矩阵、计算各主控因素所占权重、引入危险性评价模型并为所得数据选取合理的界限值,最终得到钱家营矿12煤层底板突水危险性评价分区图。研究表明:钱家营矿12煤层底板突水可能性较大,尤其是构造较为发育的东北地区,对比矿井水文地质资料,评价结果与实际拟合较好。本次研究为有效防治煤层底板水害提供了理论与技术支持。     

孙村井田断裂构造特征及其对突水影响分析

孙村井田开采下组煤受到底板突水的威胁,通过对孙村井田下组煤地质资料的统计,获得断层性质、落差、走向、倾角等分布特征,分析了各断层要素对突水的影响作用。在介绍断层分形特征的计算方法基础上,绘制了孙村井田断裂构造分维等值线图,并对井田断裂构造复杂程度进行了分区,评价了各分区底板突水的危险性。     

煤层底板突水危险性评价模型的建立与应用

分析总结了矿井煤层底板突水的影响因素,在系统收集与分析矿井水文地质资料的基础上,确定了影响张村煤矿二1煤层底板突水的主要因素。对水压、地质构造、隔水层厚度、采动矿压等因素进行了定量评价,借助于地理信息系统(GIS)的空间分析工具,引入多源信息复合方法,建立了煤层底板突水危险性评价模型,并根据张村煤矿二1煤层底板的各影响因素的实际数据,对其底板寒灰突水危险性进行了评价,获取了有效的突水危险性评价结果。     

煤层底板突水危险性预测系统开发与应用

为迅速预测煤层底板突水危险性,开发煤层底板突水危险性预测系统。以突水系数法和模糊聚类法为理论基础,使用VB设计语言为开发平台,结合Access数据库和Matlab软件,开发预测软件,对突水危险性进行分区评价。以兴隆庄煤矿为例,运用开发系统对其进行危险性分区评价,评价结果为兴隆庄煤矿制定防治水措施提供科学依据。所开发软件具有普遍适用性,为各矿正确评价突水危险性提供有力支持。     

广东大兴煤矿特大突水事故机理分析

通过实地调查、测量以及地质及地球物理勘探，分析认为大兴煤矿“8·7”突水事故的突水机理为：防水煤柱受断层破碎带的影响，在上部水压、采动矿压、煤层自重、地下水的联合动力作用下，破碎的岩体沿垂向固有构造裂隙面向上塌落形成椭圆形柱体，待形成自然平衡拱后塌陷垮落停止，上覆岩层得到暂时稳定；随着采煤工作面的不断扩大，自然平衡拱被再一次打破，椭圆形柱体内的垮落继续向上发展，直至最后的关键层破坏或破碎达到临界突水系数而发生突水.     

感知器在矿井突水水源识别中的应用

针对使用BP和RBF等神经网络进行矿井突水水源识别时存在网络结构和训练算法复杂的问题,使用感知器进行矿井突水水源识别。以焦作矿区的突水水源识别问题为例,舍弃其中的Na~+和K~+两种离子的浓度信息,选择Ca~(2+)、Mg~(2+)、Cl~-、SO_4~(2-)和HCO_3~-五种离子的浓度为作为水源识别的依据,利用三十五组数据进行训练,构建了六输入四输出的感知器模型。计算结果表明,感知器是一种有效的识别工具,对于不同的学习率和初始权值矩阵,训练后的感知器均能够正确进行水源识别。     

基于模糊证据理论的煤层底板突水量预测

从信息融合的角度,将煤层底板突水量预测过程看成是一个多源信息融合处理与状态估计过程,提出基于贴近度的模糊证据理论,建立基于模糊证据理论的煤层底板突水状态估计与评价模型。利用15个有代表性的采煤工作面底板突水资料作为训练样本,基于广义三角模糊数生成各焦元基本概率赋值。用所建立的突水预测模型对4个待检验的突水样本进行分析,并与人工神经网络、最小二乘支持向量机、距离判别分析等方法进行比较,所得结果一致或更好,说明基于模糊证据理论的煤层底板突水量估计方法具有良好的实用性和有效性。     

煤层底板突水预测及防治

根据相关统计资料,分析我国煤矿的突水现状,并对影响煤矿突水的五个重要因素及其衡量标准作了重点分析,运用模糊数学的方法,建立了煤层底板突水预测模型,确定了突水概率指数,并验证了其可行性。最后针对主要影响因素,提出合理的防治措施。     

海孜矿特殊突水事故发生的原因及对策

针对2005年5月21日海孜矿745工作面发生特大顶板砂岩突水、瞬时最大水量达3887m^3／h的罕见事故，从充水因素、突水源等方面进行分析，推断该次特大突水事故原因，提出745工作面水害防治对策。     

采煤工作面底板突水判据的建立及应用

根据近几年奥灰岩溶水防治的研究成果和大量的实际调查资料，认为底板突水预测预报的关键是建立突水判据，并依据带压开采中煤层底板承压水渗流场、采动应力场的耦合效应，模拟采动条件下煤层底板破坏状态以及破坏区域的演化规律，建立了底板突水判别式。并以韩城矿务局马沟渠煤矿1108工作面带压开采为例予以说明。     

基于FOA-SVR的矿井底板突水量预测模型应用研究

矿井突水是常见的突发性强烈的矿井灾害。为了更好地预防矿井水灾,降低灾害造成的物质损失以及减少人员伤亡,建立了一种基于FOA-SVR的矿井底板突水量预测模型,利用果蝇算法优化支持向量回归机算法(FOA-SVR)选出最优的模型参数。针对底板突水这种非线性、小样本问题,从突水因素中选取水压、含水层厚度、隔水层厚度、底板采动裂隙带深度以及断层落差这5个作为特征因素。然后利用FOA对SVR参数进行优化之后建立FOA-SVR底板突水量预测模型,输出即为需要预测的突水量。结合实例并将该模型的预测结果与SVR模型的预测结果进行对比,结果表明：该模型在预测突水量的精度上比SVR模型更高,具有一定的应用价值。     

基于微震信号突变分析的底板断层突水预测

为了探索承压水上底板采动断层活化破坏特征,预防底板断层活化突水,利用微震监测技术对工作面底板采动断层进行了连续动态监测。结果表明：当工作面推进距断层约60 m时,断层就出现活化迹象,且随着工作面的推进,断层活化程度及破坏范围增大;底板断层活化破坏深度达到30.4 m,接近无断层底板破坏深度的2倍,活化破碎的断层带更容易形成导水通道诱发工作面底板突水。基于承压水上采动断层活化破坏特征信号,利用Origin数据处理软件对微震监测的底板断层活化破坏深度数据进行了4次多项式拟合,应用基于突变理论推导的底板采动岩体失稳突水判据对其进行了突变分析。依据分析预测结果,并结合放水孔水量、水温等信息,及时注浆加固了底板断层活化破坏区域,使工作面顺利推过断层区域,实现承压水上断层区域工作面的安全带压开采。     

断层影响下底板采动临界突水水压解析解

考虑采动矿压和煤层隔水底板下承压含水层水压的联合作用,推导出断层影响下底板突水的水压力解析式。运用试算法搜索出最危险底板剪切破裂面及临界突水水压。在此基础上,分析了工作面开切眼到断层带距离、断层倾角、工作面推进方向以及侧压力系数等因素对底板临界突水水压的影响规律。算例显示,临界突水水压随工作面开切眼到断层带距离的加大而减小;随着断层倾角的减小,临界突水水压先减小后增加,但当断层倾角小于某一临界角度时,底板不沿断层面破坏;由断层下盘向上盘推进时的临界突水水压较由断层上盘向下盘推进时大,但无论工作面的推进方向如何,临界突水水压皆随着工作面过断层带距离的加大而逐步减小;随着侧压力系数的加大,临界突水水压先增大后逐渐减小。实例应用表明,临界突水水压计算判别结果与实际情况吻合。     

煤层底板岩层突水因素及作用分析

结合现场实际观测结果对煤矿生产过程中影响底板岩层突水的因素及其作用进行了分析，根据分析，提出了相应的开采措施。