煤层气开采后成庄矿15号煤层底板突水危险性评价

研究煤层气开采后煤层底板突水机制及危险性评价,对于煤炭安全开采具有重要的理论和实际意义.从岩石力学和地质力学两方面对煤层气开采后煤层底板突水进行理论分析,并以山西晋煤集团成庄矿15号煤层底板奥陶系含水层为例,建立突水危险性评价模型.结果表明:煤层气开采后,若煤层底板与奥陶系含水层导通,煤层底板突水的主控因素按权重从大到小依次为底板最小主应力、底板含水层水压、有效隔水层厚度、地质构造;若煤层底板与奥陶系含水层未导通,底板突水控制因素按权重从大到小依次为底板含水层水压、有效隔水层厚度、含水层富水性、地质构造、岩石破裂压力和底板最小主应力;采用层次分析法确定主控因素权重,利用分形-脆弱性指数法进行突水危险性分区,即研究区西部脆弱性较强,中北部为过渡区,东南大部为安全区.该评价模型可为煤层气开采后煤层底板突水危险性评价提供参考.     

多煤层底板单一含水层矿区突水变权脆弱性评价与应用

针对煤层底板突水脆弱性常权评价中存在的不能反映各主控因素在不同组合变化状态下对底板突水的控制与影响作用,以及我国大范围多煤层底板单一含水层矿区突水的统一规范评价技术难题,以大屯矿区为例,采用基于变权的脆弱性指数法分别对7^#,8^#和21^#煤层底板奥灰突水进行了脆弱性评价和分区研究.通过采用对各主采煤层底板突水主控因素的统一归一化,构建相同变权状态向量,划分统一的各主控因素变权区间,确定统一的变权脆弱性指数分区阈值等关键技术,实现了大屯矿区7^#,8^#和21^#煤层底板奥灰突水脆弱性的统一评价与分区,首次对多煤层底板单一含水层类型矿井采用变权理论开展了突水脆弱性评价.本文还从区域大尺度范围,采用基于变权理论的底板突水脆弱性指数法对同一水文地质单元内的大屯矿区进行了统一评价和分区,并与常权脆弱性评价进行了对比.结果表明:基于变权的脆弱性评价能够更真实地反映各主控因素在不同组合状态下对底板突水的动态控制作用和煤层底板突水的复杂非线性动力作用过程.     

五图-双系数法在煤矿突水评价中的应用

为安全开采受承压水威胁的一1煤层,分析了郑州矿区大平煤矿主要底板突水因素,并用单一突水系数公式对底板突水进行了预测分区.研究表明,用单一的突水系数公式来预测突水事故并不准确.在突水系数法的基础上,把含水层奥灰岩富水区、矿山压力、大中型断层、小断层密集带等主要突水因素考虑进去,对突水系数法进行修正,用五图-双系数法对大平矿底板突水进行预测分区,其预测结果可以指导煤矿安全开采.     

煤层底板灰岩含水层突水危险性评价

在对某矿含水层富水性、地质构造、隔水层等影响底板突水因素综合分析的基础上,采用突水系数法和安全水头压力值对4号煤层底板主要灰岩含水层突水危险性进行了评价,分析结果表明,伏青灰岩水对-550m标高以下4号煤层的开采具有突水危险性,而对其他含水层均不构成突水威胁,这为矿井防治水和安全生产奠定了理论基础．     

基于五图双系数法的煤层底板突水危险性评价

为准确预测煤层底板突水的危险性,以平煤八矿为例,利用五图双系数法对二1煤层底板寒武系灰岩水发生突水的危险性进行了预测评估。通过分析隔水层与水压的关系,计算了带压系数和突水系数;利用Surfer绘图软件,绘制了底板水压、水头分布、突水系数的等值线图和突水危险性分区图。该方法比突水系数法更为全面;与脆弱性指数法相比,不需要太多的相关资料。结果显示,突水危险性较大的区域分布在矿区的西北和东北部,面积较小;南部和中部有2个小的区域属于基本安全区;其他区域属于突水危险性较小的区域。整体而言,平煤八矿二1煤层底板寒武系灰岩水发生突水的危险性小。     

冯营矿矿井突水机理分析

针对冯营矿矿井水文地质条件复杂、水害严重的现状,研究了矿井充水水源、充水通道等充水条件,认为石炭系L8灰岩水、顶板砂岩空隙裂隙水和L2灰岩水是主要充水水源,断裂构造是主要的导水通道．研究表明：煤层顶板砂岩含水性相对较弱,太灰和奥灰含水层属中等-强富水性;断裂构造是沟通煤层底板太原组L8,L2灰岩和奥陶系（O2）灰岩的主要通道,也是矿井突水且突水量较大的主要因素之一．井田断层发育且导水良好,形成矿井突水的潜在威胁;对煤层底板采动裂隙影响的计算表明其有效隔水层较薄,加之矿压对底板的破坏,可构成煤层底板导水通道．以上因素导致冯营矿水害频发．     

冯营矿矿井突水机理分析

针对冯营矿矿井水文地质条件复杂、水害严重的现状,研究了矿井充水水源、充水通道等充水条件,认为石炭系L8灰岩水、顶板砂岩空隙裂隙水和L2灰岩水是主要充水水源,断裂构造是主要的导水通道．研究表明：煤层顶板砂岩含水性相对较弱,太灰和奥灰含水层属中等-强富水性;断裂构造是沟通煤层底板太原组L8,L2灰岩和奥陶系（O2）灰岩的主要通道,也是矿井突水且突水量较大的主要因素之一．井田断层发育且导水良好,形成矿井突水的潜在威胁;对煤层底板采动裂隙影响的计算表明其有效隔水层较薄,加之矿压对底板的破坏,可构成煤层底板导水通道．以上因素导致冯营矿水害频发．     

白庙矿二_1煤层底板防治水研究

为解决白庙矿二1煤层底板防治水问题,分析了底板含水层赋水特征和矿井历年突水情况,基于渗流转换机理预算了主要断层突水量.结果表明,太原组下部石灰岩含水层和寒武系石灰岩含水层是底板突水的重要水源,云盖山正断层和下白峪正断层是潜在的底板突水通道,一旦发生底板突水,断层突水量将达1000 m3/h以上.提出了以疏水降压为主、预注浆堵水为辅的底板综合防治水措施,寒武系石灰岩含水层的疏放效果证明了此措施是可行的.     

米村矿一1煤底板奥灰水突水危险性分析

带压开采过程中,防止底板突水是安全生产的关键.为了解突水原因,通过对生产现场地质资料进行疏理,并运用地质理论和矿山压力理论,对拟开采的一1煤层突水危险性进行了分析,认为煤层直接底板本溪组铝土质泥岩隔水层厚度过薄,井田内小断层比较发育,间接底板奥陶系灰岩的富水条件是矿井突水的主要因素.分析结果可为今后预测一1煤底板突水危险性提供理论依据.     

米村矿一_1煤底板奥灰水突水危险性分析

带压开采过程中,防止底板突水是安全生产的关键.为了解突水原因,通过对生产现场地质资料进行疏理,并运用地质理论和矿山压力理论,对拟开采的一1煤层突水危险性进行了分析,认为煤层直接底板本溪组铝土质泥岩隔水层厚度过薄,井田内小断层比较发育,间接底板奥陶系灰岩的富水条件是矿井突水的主要因素.分析结果可为今后预测一1煤底板突水危险性提供理论依据.     

基于岩体极限平衡理论的煤层底板突水危险性预测

基于岩体极限平衡理论,研究了完整近水平煤层底板突水力学机制。综合考虑底板隔水层厚度、工作面斜长及隔水层岩性组合特征,推导出了底板突水极限水压值计算公式。以保德煤矿为例,将突水极限水压值法运用到保德煤矿13＃煤底板突水危险性预测中。通过与传统突水系数法对比分析,阐明了突水极限水压值法的优越性:突水极限水压值法改进了传统突水系数法,可更有效地进行工作面斜长较大时的底板突水危险性预测。     

利用VB开发煤层底板突水预测应用软件

介绍了煤层采场底板突水预测的新方法-- 突水概率指数法编制的求取步骤,阐述了利用Visual Basic5.0编制突水概率指数法处理软件过程中突水影响因素的选择、数据参数的输入、对应因素指数的确定、数学模型的建立及突水量预测方法,并以肥城煤田为例,阐述了该软件在煤层底板突水预测中的应用.     

利用VB开发煤层底板突水预测应用软件

介绍了煤层采场底板突水预测的新方法———突水概率指数法编制的求取步骤 ,阐述了利用VisualBasic5.0编制突水概率指数法处理软件过程中突水影响因素的选择、数据参数的输入、对应因素指数的确定、数学模型的建立及突水量预测方法 ,并以肥城煤田为例 ,阐述了该软件在煤层底板突水预测中的应用 .     

基于熵权法-层次分析法耦合赋权的多源信息融合突水危险性评价

为了建立更加准确的煤矿巷道底板突水评价模型,本文将层次分析法和熵权法相结合,并通过耦合赋权的方法,建立综合权重耦合模型确定综合权重。该模型在提高权重可信度的基础上,进一步建立结合两种脆弱性评价方法(模糊综合评价法和脆弱性指数法)的多源信息融合模型。在分析良庄井田15号煤层地质资料的基础上,选取8个主控因素进行分析。结果表明,建立的多源信息融合模型符合实际生产情况,对矿井生产具有实际指导意义,与原有方法相比,更有利于指导矿井的安全生产工作。     

基于模糊评判-综合赋权的煤层底板突水危险性评价

我国煤矿面临的水害威胁中底板高承压水的突出问题是对煤层安全开采最大的威胁,对煤层底板水害进行准确预测预报具有重要的理论指导意义和实用价值.根据煤层底板突水是受多因素影响并且具有非线性特征的特点,在建立定量与定性指标为一体的煤层底板突水评价指标体系的基础上,将模糊综合评判法和综合赋权法相结合,建立了考虑底板突水复杂的多因素影响的预测评价模型.在评价模型中应用综合赋权法确定指标权重,把主观与客观赋权法有机集成起来.最后,应用该耦合评价模型对河北单侯矿的典型工作面进行了底板水害危险性评价,评价效果较好.为今后煤层底板突水预测评价的研究提供一定的参考依据.     

王河煤矿矿井突水特征与防治水对策

王河煤矿位于荥巩矿区中部,单一开采太原组一1煤层,属带压开采,为荥巩矿区矿井水害最为严重的矿井之一.该矿自投产以来累计发生突水事故达50余次,并造成淹井2次.本文通过对王河井田地质、水文地质条件、突水点分布规律和突水强度特征的分析研究,阐明了矿井突水事故频发的原因,论述了地质构造条件、一1煤层底板隔水层厚度、含水层富水性、矿山压力、水压与突水的关系.在此基础上,提出了矿井防治水害的方法和措施,为今后该矿的安全生产指明了方向.     

中型断层导水通道的井上下联合注浆加固技术研究

通过对焦作矿区地质构造、充水水源和断层充水水害特征的分析,提出了中型断层导水通道井上下联合注浆加固的矿井水害防治技术,并实际应用于九里山矿和演马庄矿中型断层导水通道的防治水工作中.研究表明,井上下联合注浆加固技术对于减弱含水层的富水性并切断断层补给通道,增强巷道围岩及底板隔水层的强度,实现巷道不突水掘进,均具有十分重要的意义.     

王河煤矿矿井突水特征与防治水对策

王河煤矿位于荥巩矿区中部,单一开采太原组一1煤层,属带压开采,为荥巩矿区矿井水害最为严重的矿井之一.该矿自投产以来累计发生突水事故达50余次,并造成淹井2次.本文通过对王河井田地质、水文地质条件、突水点分布规律和突水强度特征的分析研究,阐明了矿井突水事故频发的原因,论述了地质构造条件、一1煤层底板隔水层厚度、含水层富水性、矿山压力、水压与突水的关系.在此基础上,提出了矿井防治水害的方法和措施,为今后该矿的安全生产指明了方向.     

基于GIS复合分析的煤矿顶板水害预测研究

在煤层项板水地质信息少且项板突水规律不明的情况下，结合实例分析了影响项板突水的主要因素．应用分维理论对影响顶板突水的褶曲、断层构造因素实施量化并用于复合分析．在ArcGIS软件中，首先将褶曲、断层的分维值和顶板冒裂带内砂质岩层的厚度栅格化；然后应用地理信息系统(GIS)的多元信息复合分析方法对实际突水点进行拟合；最后建立了顶板水害间接预测的数学模型来表达含水层在空间上的变化特点和规律，为项板水害预测提供了一种新的方法．结果表明，该方法比传统的定性分析方法更有效．     

华南煤田矿井突水脆弱性评价及应用——以广西百色煤田为例

中国华南地区矿井突水问题具有其特殊性。以广西百色煤田为例,应用层次分析法,建立针对华南煤田矿床水文地质特征的矿井突水主控因素层次结构模型,确定了百色煤田突水脆弱性指标（VI）阈值分别为：0.055、0.115、0.155,并划分出4个突水脆弱性分区：脆弱区（VI〉0.155）,较脆弱区（0.115