卧龙湖煤矿砂岩含水层富水性预测及评价

针对卧龙湖煤矿煤层顶底板砂岩水害较为严重的问题,从岩性结构特征和地质构造特征2方面,共计3个指标,通过模糊聚类综合预测方法,对区内二叠系上石盒子组底部(K3)砂岩含水层富水性进行预测,进行分级分区;并基于勘探与采掘所揭示的各类水文地质信息,利用钻孔泥浆漏失量和裂隙发育率评价指标,对砂岩含水层的富水程度进行评价,验证了预测的可靠性。     

卧龙湖煤矿涌水水源判别的综合分析

针对淮北矿区卧龙湖煤矿8101工作面涌水水量大、持续时间长的问题,为了判别其涌水水源,首先从岩性结构特征、地质构造特征等方面,利用模糊聚类方法,对区内二叠系上石盒子组底部(K3)砂岩含水层的富水性进行综合评价;然后对比分析相邻矿井的涌水和水文地球化学特征。利用多种方法综合研究表明:矿区北部砂岩富水性强,工作面直接涌水水源为K3砂岩含水层,该含水层与附近矿井砂岩水之间存在水力联系,具有共同的水源,矿区北部受到了外来水源的补给。     

煤矿砂岩水文地质特征及含水层突水危险性评价分析

以某煤矿矿区砂岩含水层为例,根据煤矿砂岩补勘资料和放水试验资料,综合分析煤矿砂岩含水层水文地质特征,并分别采用突水系数法和脆弱性指数法对砂岩含水层突水危险性进行评价分析。根据研究结果显示,某煤矿矿区富水性表现为东部强、西部弱的特征,富水性最强分区为第一分区;矿区东南部区域突水危险性最高,西部区域突水危险性较小;18^#煤层含水层正常涌水量和最大涌水量分别为1 200.79、1 860.84 m³/h。     

顶板风化基岩含水层富水性评价

在总结柠条塔煤矿南翼水文地质条件的基础上,优选影响2~(-2)煤层顶板风化基岩、直罗组砂岩含水层富水性的主控因素,采用层次分析法计算各主控因素的权重,运用GIS将影响含水层富水性的各主控因素依据权重复合叠加得出富水性分区综合图。研究表明:柠条塔煤矿南翼2~(-2)煤层顶板风化基岩裂隙含水层南部及西南部富水性较强;直罗组砂岩裂隙含水层的富水性整体上弱-中等,富水性较强区域主要位于研究区的西南部。     

模糊综合评判方法在含水层富水性分区中的应用

针对平朔井工三矿太原组9#煤层开采受顶板砂岩含水层水影响严重的问题,分析了影响煤层顶板砂岩富水性的主要因素;根据矿井9#煤层水文地质特征,结合单因素分析,采用模糊综合评判方法,以砂岩厚度、脆塑性岩厚度比值、构造复杂程度为评价指标,对9#煤层顶板的砂岩裂隙含水层富水性进行了分级分区。后续掘进工程表明,分区结果与生产实际情况有良好的吻合性。     

基于层次分析法的煤层顶板砂岩富水性分析

顶板砂岩富水性分析是顶板砂岩突水机理研究与危险性评价的基础。以君安煤矿8#煤层823工作面为研究背景,在研究砂岩含水层水文地质条件的基础上,基于层次分析的多元信息拟合方法,对砂岩富水性进行分析与定量评价。研究表明,顶板砂岩富水性主要受到砂岩厚度、砂泥比、富水异常区与构造发育程度等因素的影响;富水性综合评价值为0.43,823工作面顶板砂岩富水性较弱,突水可能性较小。     

基于GIS技术顶板砂岩富水性多元信息预测评价

分析评价含水层富水性是煤矿开采的基础工作,通过分析影响含水层富水性的因素,以东滩煤矿六采区为例,选取煤层顶板砂岩累计厚度、冲洗液消耗量、采区内断层及褶皱构造4个因素对六采区3煤顶板砂岩含水层富水性进行复合分析. 运用层次分析法确定各因素对含水层富水性影响的权重,利用GIS线性加权总和算法,建立了煤层顶板富水性多元信息评价模型,计算评价了研究区的富水性;将研究区含水层按富水性强弱分为四个区域. 该方法为缺乏水文地质资料的情况下,评价含水层富水性提供了一种新思路.     

基于AHP-熵权法耦合的含水层富水性评价研究

为了对影响徐庄煤矿7煤开采的分界砂岩含水层富水性进行评价，选取了分界砂岩含水层厚度、砂岩粒度特征、岩芯采取率和断裂分维值作为影响分界砂岩含水层富水性的主控因素；选用层次分析法（AHP）确定了各项主控因素的主观权重，利用熵权法确定了各项主控因素的客观权重，通过AHP-熵权法耦合得到了各项主控因素的综合权重；应用ArcGIS建立了基于AHP-熵权法耦合的分界砂岩含水层富水性评价模型，将研究区分界砂岩含水层划分为强富水区、较强富水区、中等富水区、较弱富水区和弱富水区5个级别，研究区东部以强、较强和中等富水区为主，西部以较弱和弱富水区为主，并采用钻孔漏失量数据、已知涌（突）水点的分布，对分界砂岩含水层富水性评价结果进行了验证分析，结果表明该模型的评价结果与实际相符合，为预测含水层富水性、防治顶板水害提供了有益参考。     

潘三矿砂岩裂隙含水层富水性分区研究

根据潘三矿西翼8煤水文地质特征,采用灰色模糊综合评判的方法,以断裂分维值、砂岩厚度、冲洗液漏失量、岩芯采取率等作为评价指标,对西翼8煤层顶底板的砂岩裂隙含水层富水性进行了分区。并将以往生产揭露情况与分区结果相比较,说明了分区的合理性。     

基于沉积相分布规律的含水层富水性研究

为了研究浅埋深厚煤层直接顶板砂岩含水层富水性特征,在对含水层沉积特征、沉积体系、层序地层等分析的基础上,将沉积相分布规律作为影响含水层富水性主控因素之一,并根据地质、水文地质条件,进一步利用沉积相指数、风化程度指数、含水层厚度、岩心采取率等因素构建富水性评价指标体系,并利用基于GIS的层次分析法最终获得富水性评价结果。结果表明:富水性较强区域主要位于研究区的西南部,多为古河道流经的区域;富水性较弱区域主要位于研究区的东北部,表现为河漫滩沉积微相。     

基于测井资料的含水层富水性预测模型——以鄂尔多斯地区营盘壕井田为例

针对鄂尔多斯营盘壕井田的水文地质试验资料少,难以进行有效的富水性评价的问题,本文通过研究声波测井数据与有效孔隙度的相关关系,分析有效孔隙度在平面上的展布,依据地质情况选择含水层厚度和有效孔隙度两个指标构成评价体系,运用熵权法建立砂岩含水层富水性预测模型。通过抽水试验钻孔对砂岩富水性的验证,其结果与富水性的预测结果相符,且富水性预测结果符合水文地质试验数据的验证。结果说明该模型简单可靠,实用价值较高,有效地实现了研究区域砂岩含水层的富水性分区,为含水层富水性评价工作提供了新的方法。     

采动煤层顶板碎屑岩类含水层富水性评价方法及应用

砂(砾)岩等碎屑岩类含水层广泛发育于含煤地层中，矿井建设及煤炭资源开采过程中引发的突水事故严重威胁了煤矿安全生产，碎屑岩类含水层富水性评价成为矿井水害防治工作的重要工作。本文选取岩层结构与地质构造2个指标作为碎屑岩类含水层富水性的控制因素，提出岩性结构系数量化含煤地层岩性及其组合关系，引入分形理论定量评价地质构造复杂程度，基于此构建含水层富水性评价模型，依据矿井已有工作面突水资料，确定含水层富水性分区阈值及其等级划分标准，形成了碎屑岩类含水层富水性预测方法。研究成果成功应用于高庄煤矿湖下3上1煤层顶板砂岩含水层富水性评价工作中，取得良好效果。     

晋圣亿欣煤矿水文地质特征及含水层富水性研究

本文介绍了晋圣亿欣煤矿水文地质特征,基于层次分析法对矿区内15#煤层下伏奥陶系碳酸盐类岩溶裂隙水含水层富水性进行评价分析,得出了矿区内奥陶系灰岩含水层强富水区集中分布于矿区中北及西北部,其余大部范围为弱富水性,为矿区防治水措施实施提供参考借鉴。     

再论含水层富水性评价的“富水性指数法”

针对现有含水层富水性评价方法中指标权重均为固定不变的常权,忽略了单个主控因素内部之间的变化和多个因素组合状态下的变化,在"富水性指数法"思想指导下,提出了一种基于分区变权理论的富水性指数法,不仅能确定不同评价指标的权重,而且能确定同一指标处于不同状态值时的不同权重。从影响含水层富水性的岩性差异、水力特性、构造因素、地球物理参数4个方面出发,建立了能够较为全面真实刻画富水性分布规律的四大类十六小类主控因素体系;提出了主控因素指标值标准化以及无量纲化处理方法,为多因素的信息融合分析奠定了基础;应用变权理论,运用动态聚类中的K-均值聚类方法划分了主控因素各指标的变权区间阈值,研究了状态变权向量的构建及调权参数的确定方法,定量确定各主控因素对含水层富水性的相互作用关系以及相对重要性大小;构建了基于变权理论的富水性指数评价方法和数学模型。同时以彬长矿区小庄煤矿巨厚洛河组砂岩裂隙含水层为例,详细说明了基于分区变权理论的富水性指数法的具体实施步骤,利用5组抽水试验数据对评价结果进行了校正;结果表明小庄煤矿洛河组充水含水层富水性强度从西北向东南呈递减趋势,较强～强富水区主要分布在二、三盘区,一盘区西部边界也有小范围分布;中等富水区呈条带状分布于矿区中部偏西和五盘区西北部,其余地区为较弱～弱富水区。最后,将其与传统常权评价结果对比,证明变权模型更能体现含水层非均质的特性,预测精度更高。     

基于改进模糊层次分析法的含水层富水性评价

为了查明陕北某矿的顶板含水层富水性分布规律,在综合考虑该矿地质、水文地质条件的基础上,结合矿井勘探和生产实际,选取了脆塑性岩厚度比、含水层厚度、渗透系数、岩芯采取率和单位涌水量5个因素作为影响含水层富水性的主控指标。并在传统层次分析法(AHP)确定各主控因素权重的基础上,引入改进的模糊层次分析法(IFAHP),建立起含水层富水性评价模型,按照5个等级划分出不同富水性区域,总结富水性的分布规律。     

基于G1-CV熵组合权重模型的含水层富水性研究

陕北侏罗纪煤田直罗组含水层是矿井水的主要充水含水层，而直罗组含水层富水性与其岩性结构特征有密切关系，以魏墙煤矿现有的钻孔资料为基础，选取了3#煤层顶板直罗组含水层的砂岩岩性系数、岩性采取率、砂泥岩厚度比、砂岩等效厚度4个主控因素，分别利用G1法(序关系分析法)、CV（变异系数法）获得各主控因素的主、客观权重，通过最小信息熵原理得到组合权重，进而借助克里金插值法结合Surfer软件对砂岩含水层富水性进行分区评价。结合钻孔单位涌水量对富水性分区结果进行了验证。结果表明：侏罗系直罗组砂岩含水层富水性整体上为极弱至相对中等，研究区中西部和南部部分区域、中东局部区域富水性相对中等，其他区域为富水性极弱和弱区。该模型的评价结果与实际情况较为一致。     

基于沉积规律的煤层顶板含水层富水性研究

为了研究红庆河煤矿3-1煤顶板砂岩含水层富水性,采用沉积学原理,对矿区地层的沉积相和砂体展布规律进行了分析。在此基础上,选取地层砂地比和砂岩厚度为主控因素,运用AHP和GIS方法,对其顶板砂岩含水层富水性进行了划分。结果表明:红庆河煤矿3-1煤顶板综合富水性相对较强的区域位于井田直罗组一段古河流水动力条件较好的西北局部范围;富水性相对中等区域广泛发育于直罗组一段古河流的河漫滩及下游水动力条件较差的位置;其余区域富水性相对较弱,基本位于非古河流地区。     

基于抽水试验的北公村2号大型断层阻渗性研究

为探究东滩煤矿七采区内北公村2号大型断层的阻渗性,在分析研究区地质及水文地质条件的基础上,结合现场水文地质补勘钻孔揭露的3煤层顶板砂岩和奥灰2个含水层稳定流抽水试验结果,初步分析了抽水试验相关数据,获得了奥灰含水层水文地质参数,发现不同位置奥灰富水性存在较大差异性,认为3煤层顶板砂岩含水层与奥灰含水层无水力联系。基于兖州矿区内现场压渗试验所获取的断层阻渗性量化参数,建立了该断层阻渗地质模型,并进行了阻渗性类比计算,与抽水试验结果对比,进一步得出该断层具有良好的阻渗性。研究结果对研究区3煤层开采工作具有科学的指导意义。     

孔庄煤矿矿井水文地质特征及充水因素分析

通过对孔庄煤矿矿井水文地质条件分析,底含水,富水性弱至中等,四灰水含水较丰富,其余含水层富水性整体较弱,含水层补给条件均较差,属可疏干的含水层.第四系底含、下石盒组底部分界砂岩、7煤层顶底板砂岩、太原组四灰为矿井主要充水水源,充水通道主要为断层和裂隙密集带、采掘活动、封闭不良钻孔等.     

基于集对分析-可变模糊集耦合法的砂岩含水层富水性评价——以宁东矿区金家渠井田侏罗系直罗组含水层为例

我国西北地区的侏罗系煤炭资源开采过程中面临顶板水害威胁,其危害程度与煤层上覆地层的水文地质结构有关,对煤层顶板含水层富水性进行合理有效的预测评价,有利于对顶板水害防治做出科学的决策,从而实现安全开采。以宁东矿区金家渠煤矿为例,基于岩性,选取了砂岩等效厚度,砂岩岩性系数,砂泥互层数3个评价因素,建立了岩性影响指数评价指标;基于构造,针对断层、褶皱,选取了断层交端点密度、断层规模密度、煤层倾角变异系数3个指标作为主采煤层上覆直接充水含水层-直罗组砂岩含水层富水性的评价指标。在此基础上,引入集对分析-可变模糊集耦合评价方法,构建了基于集对分析-可变模糊集耦合评价法的直罗组含水层富水评价模型。利用"联系度"实现了富水评价指标与评价等级间的反映联系,利用"相对隶属度函数"实现了富水评价指标值之间的有机融合。在富水性相对分区的基础上,以研究区钻孔抽(放)水试验的单位涌水量为基准,综合确定了研究区富水性分区,结果表明,研究区整体富水性较弱,具有中等、弱2个等级分区,其中富水性中等区域主要位于研究区中北部,富水性弱区主要位于南部、东部及西部。