基于脆弱性指数法的煤层底板突水危险程度评价

矿井突水是困扰许多煤矿的一道难题,也直接威胁矿井的安全生产,而煤层底板突水事故的发生具有随机性和复杂性,对生产技术人员来说,预测要有实时性和准确性。以推广应用新技术和新方法为指导思想,合理评价奥灰岩溶水对开采煤层的突水危险程度为目的,以山西汾西紫金煤业一号井井田为例,应用脆弱性指数法这一新型的评价方法,结合井田具体的水文地质条件和煤层开采现状,对该井田内2号、11号煤层底板突水危险程度进行综合评价,重点划分奥灰水对开采下组煤的危险性评价分区,并与传统的突水系数法评价结果进行比照,凸现出该方法的科学性和合理性,从而更好地指导矿井的生产工作。     

南阳坡矿石炭系煤层底板突水脆弱性评价

由于南阳坡煤矿3~#、5~#、8~#煤层在开采过程中受到奥灰水的严重威胁,为了排除突水隐患,运用GIS的AHP型脆弱性指数法,结合该矿实际生产地质条件,选择影响各煤层突水的主要因素为评价指标,运用AHP法计算各评价指标的影响权重,建立单因素评价图件,最后对单因素图件进行叠加处理,成功实现了对煤层底板不同脆弱程度区域的评价。     

脆弱性指数法在煤层底板突水预测中的应用与建议

为了提高脆弱性指数法预测煤矿底板突水的可靠性,利用分形理论对陈四楼煤矿井田南部采区断层展开分析和讨论,在此基础上,利用AHP脆弱性指数法对该区域底板突水危险性进行了分区预测与评价。结果表明:用断层空间分布的分形维数Ds替代断层分布密度、断层规模和断层性质等因素,使预测的主控因素减少了3项;预测结果与实际突水位置拟合较好(仅1处突水点不在预测区域)。由此可得:Ds的大小是断层数量、规模、组合方式及动力学机制等的综合体现;利用基于分形的AHP脆弱性指数法进行煤矿底板突水预测可以提高预测精度。     

脆弱性指数法在煤层底板突水评价中的应用

为解决我国煤矿区普遍面临的煤层底板突水评价难题,以王庄矿15#煤层开采为例,在分析确定煤层底板突水主控因素及其对突水的"权重"系数基础上,应用新型的基于GIS的AHP型脆弱性指数法对王庄煤矿底板水害进行评价分析。并将脆弱性指数法与传统突水系数法评价结果进行对比分析,结果表明,脆弱性指数法得出评价结果更为符合实际。     

基于分区变权及AHP的煤层底板突水脆弱性评价

在进行煤层底板突水脆弱性评价时,往往是通过不同的模型及计算方法得到各个影响因 素的常权权重,各个分区均采用此固定常权权重,忽略了不同分区中各个影响因素指标值在不同 的组合状态下,其影响权重需随之调整,以反映各影响因素对于煤层底板突水相对重要性的变化 问题。 本文结合AHP确定的各影响因素常权权重,引入分区变权模型,调整各分区不同因素组 合状态下的权重分配,改进了常权权重在不同分区评价中的不合理性,进一步提高了评价结果的 精度,对安全开采具有一定的参考价值。     

矿井煤层底板突水预测

运用信息复合法绘制突水指数等值线图以预测煤层底板突水,在实践中,取得了较好的效果。     

煤层底板突水定量预测评价研究

为研究矿井水害防治理论和马营堡井田水害威胁程度,采用理论和试验相结合的方法,系统分析了马营堡井田水文地质条件和矿井充水因素,根据GIS和AHP耦合理论,建立了底板脆弱性指数模型,定量评价了马营堡井田主要可采煤层底板的突水危险性,作出了主要可采煤层底板突水脆弱性评价分区图。分区图反映了煤层开采时受底板水的威胁程度,可作为马营堡井田开拓生产时防治水工作的依据。     

下组煤层底板奥灰突水脆弱性评价分析

为解决保利合盛煤业公司某矿带压开采过程中,面临下组煤层底板奥灰突水的潜在威胁问题,通过对矿井煤层地质条件和水文地质条件的分析,确定选取影响下组煤层底板奥灰突水脆弱性评价的9个因素作为主控因素,应用GIS对主控因素数据进行采集并归入化处理后建立主控因素图层,然后运用层次分析法(AHP)确定各主控因素的权重比例后,对指数进行频率直方图统计分析,按照相应的阈值将矿井划分成突水安全区、较安全区、过渡区、较脆弱区和脆弱区等5个区域。研究结果表明:在矿区范围内10号、11号煤层底板奥灰突水区域呈西向东由较安全区、过渡区过渡至较脆弱区,局部构造区域为突水脆弱区。     

南屯煤矿下组煤西区煤层底板突水危险性评价

以南屯煤矿16上煤十一、十三采区为例,在详细分析矿区水文地质条件和突水规律的基础上,确定了6个影响煤层底板突水的主控因素;应用层次分析法(AHP)确定了各因素的权重系数;运用Surfer建立各主控因素的专题层图;对各专题图进行叠加处理,建立基于Surfer的AHP型煤层底板突水脆弱性指数评价模型;统计得到突水脆弱性指数频率直方图,确定分区阈值,最后提出煤层底板脆弱性分区划分方案。     

煤层底板突水评价的新型实用方法Ⅳ:基于GIS的AHP型脆弱性指数法应用

为解决煤层底板突水预测预报评价难题,在煤层底板突水主控指标体系和脆弱性指数法提出的基础上,以开滦东欢坨矿北部采区煤层底板突水为研究对象,应用新提出的基于GIS的ANN型脆弱性指数法,在详细分析矿区水文地质条件和底板突水规律基础上,确定了6个影响煤层底板突水的主控因素;应用GIS强大的数据管理和空间分析功能,建立了煤层底板突水6个主控因素的子专题图和复合叠加图;应用AHP方法确定了各主控因素在突水过程中的权重贡献,建立了基于GIS的AHP型煤层底板突水脆弱性评价模型.根据计算所得的突水脆弱性指数统计直方图,分析确定了底板突水脆弱性分区阈值,最终提出煤层底板突水脆弱性区划方案.     

基于熵值法-FAHP的煤层底板突水常权脆弱性指数法应用

通过分析井工三矿39201工作面及所在矿井的地质、水文地质特征,确定了影响工作面煤层底板突水的各主控因素。使用单一的客观或者主观赋权方法在突水危险性评价中有着缺陷,难免会造成评价结果的主观随意性过大或者太注重数据本身,导致客观性太强。为确保井工三矿39201工作面底板突水危险性科学可靠的分区评价,结合2种主客观赋权法的优点,采用模糊层次分析法(FAHP)、熵值法的综合权重确定方法,确定各主控因素对井工三矿39201工作面底板突水危险性影响的权重大小,避免了单一使用主观或客观权重确定方法的不全面性。然后应用GIS的空间分析、数据处理功能,以及多因素融合的矿井底板突水评价方法--脆弱性指数法,对工作面突水危险性进行分区与评价。     

煤层底板突水变权评价中变权区间及调权参数确定方法

基于变权理论的煤层底板突水脆弱性评价模型可以解决传统常权脆弱性评价模型中存在的固定权重不能反映突水主控因素指标值内部差异性对评价结果造成的影响。但是利用变权模型对煤层底板突水评价中变权区间阈值及调权参数的确定目前尚没有统一的分析确定方法,变权区间和调权参数决定了变权模型对研究区主控因素的哪些指标值采取何种幅度的权重调整。针对这两个亟待解决的问题,根据煤层底板突水各主控因素指标值在空间分布上存在差异,但也具有一定的相似性的特征,利用聚类分析方法对各主控因素变权区间阈值进行了确定,同时也对变权评价模型中的调权参数确定探索性提出一种能够满足决策者决策偏好的可行性方法。在此基础上以山东省兴隆庄矿为例进行求解说明和效果验证。     

深部煤层底板寒灰水突水脆弱性评价

平顶山十一矿因靠近寒武系灰岩岩溶水补给区,水文地质条件复杂,受煤层底板的突水威胁严重。为了查明寒武系灰岩岩溶承压水对二1煤开采的威胁,对突水影响因素进行了综合分析,采用基于AHP的脆弱性指数法对平顶山十一矿深部煤层底板突水进行了突水危险性评价。结果表明:4个寒灰水突水点都分布在相对脆弱区、相对较脆弱区和过渡区,拟合点与评价分区基本吻合,拟合率接近100%。     

软岩底板突水机理分析及数值试验

结合煤矿地形特征和煤层赋存条件,通过数理方程确定底板发生破坏的条件,实现对突水通道的初步预测与定位;利用RFPA软件对煤矿软岩底板进行突水机理数值试验研究,进行煤层底板突水路径的应力场、渗流场和声发射演化过程分析,再现底板突水的形成过程,即底板在水压驱动下出现裂纹萌生、扩展以及水压跟踪传递,最后底板隔水层变成导水通道层。研究结果表明：董家河煤矿可通过调控煤层底板突水的条件使之不发生突水事故;该数值计算方法适用于具有类似地质条件的煤矿,可为煤层底板突水机理研究和防范矿井突水事故的发生奠定理论基础和方法指导。     

煤矿井下主排水系统的设计与实现

针对煤矿井下主排水系统人工就地操作的问题,介绍了一种基于PLC的水泵控制方式,该系统选用PLC为控制核心,通过液位、压力、流量、温度等传感器采集水泵运行参数,对水泵及管路阀门、高压开关等设备进行控制与监测,使设备在无人干涉的情况下实现了多台水泵和关联设备的联动运行和参数采集、状态监测、数据处理、故障报警、报表查询等,使设备达到最佳运行状态,满足了煤矿生产环境及安全生产的需要,提高了煤矿自动化水平,降低了劳动力强度,为实现煤矿数字化矿井打下良好的基础。     

唐山露天煤矿集中区地质环境质量评价体系构建

为了更好地治理和修复矿区地质环境,减少资源消耗,以唐山开滦煤矿集中区作为研究对象,构建了唐山露天煤矿集中区地质环境质量评价体系。该煤矿集中区位于河北省唐山市境内,以中厚煤层为主,根据矿区的综合影响程度,明确整体地质环境,挑选开滦煤矿集中区地质环境数据中的评价因子,建立多层次和多阶段评价体系模型,计算关联系数和数列;根据各指标对地质环境质量的贡献大小确定权重,实现评价体系的构建。经过分析检验,评价体系内各项指标均能够反映开滦煤矿集中区地质环境影响程度,具有较好的分类效果;通过构建的评价体系能够准确了解开滦煤矿集中区的地质环境情况,便于后期及时治理修复破坏区域。     

深部煤巷围岩强化控制在谢桥矿的应用

 摘要：随着煤矿进入深部开采,煤层巷道围岩稳定性控制越来越受到重视。本文提出了深部煤巷围岩的强化控制思路,其核心是 “三高”锚杆支护体系。结合“三高”锚杆并应用FLAC数值模拟成功解决了谢桥矿12418顺槽深部高地压煤层巷道的支护问题。该深部围岩强化控制思路具有极大的推广意义。     

留底煤掘进双巷布置大采高工作面巷间煤柱尺寸优化研究

确定巷间煤柱合理尺寸是保证留底煤掘进双巷布置大采高工作面安全、高产与高效的关键所在。以某矿122106大采高工作面沿底掘进胶运巷和辅运巷之间的护巷煤柱为工程背景,对工作面生产地质条件展开现场调研,同时原位测试巷道围岩地质力学参数。基于上述原始数据理论,估算出煤柱极限强度与合理的煤柱宽度范围,通过数值试验研究手段,分析初步选定宽度煤柱条件下,二次回采阶段巷道围岩及煤柱内部应力、位移和塑性破坏特征。结果表明:煤柱的极限强度为50.48 MPa,合理的煤柱宽度为19.24~29.28 m。煤柱宽度20 m时,煤柱内塑性区是2个独立的区域;当煤柱宽度达到一定程度后,接续面回采对上个工作面侧煤柱应力影响较小,主要是对本侧煤柱影响较大;靠近煤柱侧顶板和帮部变形较大,垂直位移最大值集中在巷道肩角位置,顶板出现不均匀下沉;煤柱核区内垂直应力均小于其极限强度,能保证稳定;煤柱最大垂直应力集中在两侧,靠近采空区的位置,煤柱中部存在较明显的应力下降区域。