三图双预测在横沟井田顶板突水评价中的应用

煤层顶板涌（突）水事故多发,给矿井安全生产造成极大威胁。以陕西吴堡矿区横沟井田为例,在分析矿井水文地质特征的基础上,采用“三图-双预测法”,从煤层顶板充水含水层富水性和冒裂安全性两方面进行综合分析,对S组主采煤层进行顶板突水危险性评价预测和分区。评价结果表明,矿井涌（突）水较危险区和次危险区分布于井田南部、东南部及中部部分区域,井田中部及南部零星分布有小范围的危险区;相对安全区和较安全区主要位于井田北部及中部部分区域,其余地区为过渡区。     

豫西重力滑动构造顶板水害及评价模型

重力滑动构造是一种特殊的地质构造,该构造的发育会导致层位缺失、岩体破碎、次生构造发育,在该种构造发育的矿区内开采时易诱发灾害,特别是在顶板存在滑动构造的矿井内常有顶板水害发生,给矿井带来了安全威胁。由于该构造对原始岩层形成严重破坏,性质发生改变,使得许多常用的评估矿区富水、导水的参数难以适用。利用研究矿区内的勘探钻孔所取得的多组参数拟合出含水层富水性系数,来评估该矿区各位置的富水程度,应用 “三图双预测法”对研究矿区的突水危险性进行了分区,并在实践中利用其分区制定相应的技术措施,保障了安全生产。     

评价煤层顶板涌(突)水条件的"三图-双预测法"

针对我国煤矿日益严重的顶板涌（突）水问题,提出了解决煤层顶板涌（突）水条件定量评价的“三图－双预测法”,并在开滦荆各庄矿和东欢索矿得到成功的应用。在对荆各庄矿煤９顶板直接充水含水层的富水性和开采顶板冒落的安全性进行分区研究的基础上,运用多源地学信息复合桑加原理,提出了煤９顶板冒落涌（突）水条件玢区的划分方案。最后运用国际先进的Ｖｉｓｕａｌ Ｍｏｄｆｌｏｗ专业软件对即将回采的２０９９,２３９３两工作     

基于三图-双预测的古城矿首采区3号煤层顶板水害评价

针对古城煤矿首采区3号煤层可能存在的顶板涌水危害,使用“三图-双预测”方法,在综合分析古城井田水文地质条件的基础上,确定了与顶板突水密切联系的含水层,并根据相关要素绘制顶板充水性分区图。分析了顶板冒裂带高度,绘制出顶板冒裂安全性分区图,通过将两个图层进行GIS的叠置分析,提出了顶板涌水条件分区评价。     

基于“三图-双预测法”巷道突水机理及防治研究

针对巷道顶板隔水层缺失或采掘扰动作用下导通上覆含水层贯通巷道突水问题,采用现场水文地质调研、理论分析、数值计算,并基于"三图-双预测法"对巷道突水机理进行研究。结果表明:矿区导水带发育裂隙未贯通含水层,巷道顶板冒裂安全区域划分为冒裂危险强、中、弱及安全四大区,当工作面开采至600 m处时,顶板产生塑性破坏(冒裂带)高度达174 m,裂采比13.5∶1。     

豫西“三软”煤层滑动构造条件下二_1煤层顶板稳定性分析及安全评价

通过对"三软"煤层受滑动构造铲蚀影响后其顶底板性质和顶板灾害的危险性分析,预测了可能产生的冒顶事故类型,提出工作面支护设计和顶板控制的技术要求和安全措施。     

滑动构造条件下顶板砂岩水防治技术

针对告成煤矿滑动构造特殊地质条件下顶板涌水严重问题,通过计算机模拟技术模拟开采过程中导水裂隙带发育高度。利用物探方法解决滑动构造顶板砂岩含水层富水性分布不均的问题,重点查明导水裂隙带发育高度内砂岩含水层富水性问题。为减小顶板砂岩含水层对正常开采的影响,告成煤矿采取了顶板疏水巷和疏水钻孔提前进行区域疏放的措施,并在工作面回采时采用导流钻孔进行局部疏放补充;为减少老孔积水对工作面的影响,采取了底抽巷施工导流孔和采空区预埋导流管的方法解决采空区积水问题。     

基于“三图法”煤层顶板突水动态可视化预测

在煤炭资源开发过程中,矿井突水灾害对安全生产构成很大威胁,而现有技术方法缺乏对突水灾害发生过程的时空表达。基于"三图法",分析并设计了煤层顶板突水三维动态可视化系统的实现方法。通过构建3D地质模型及"三图",以确定煤层开采模拟区域及突水点位置的各种候选方案,真实反映煤层开采过程中可能发生的实际复杂情况。在此基础上,经过地下水模拟、可视化预处理、刚体碰撞检测响应等,实现垮裂带及地下水流场的动态模拟分析。以内蒙古自治区中西部某矿为例,依据矿区数据,进行了煤层顶板突水动态可视化预测,为企业提供了一个了解和分析预测煤层顶板突水过程的崭新平台。     

前混和磨料水射流切割安全放顶研究

通过对前混合式磨料水射流切割的切割能力及在不同瓦斯条件下的切割安全性进行分析,认为利用前混合式磨料水射流切割技术可以解决目前坚硬及锚杆、锚索等支护顶板放顶难的问题。设计并建立了前混合式磨料水射流切割实验系统及实验方案,分析了切割能力的影响因素。     

近松散含水层下煤层安全开采分区方法研究

为对松散含水层下采煤进行安全分区,采用基于GIS的近松散含水层下煤层开采安全性评价方法,研究了某矿南六采区近松散含水层下采煤的主要影响因素,通过统计具有相似工程地质条件的矿区资料,用熵值法数学模型,确定各个因素的权重,运用GIS多元信息空间分析技术,对南六采区安全开采可行性进行分区,结果表明:在南六采区的安全可采区的Ⅰ区域布置的01工作面可以进行安全回采。实际回采过程中,该工作面顶板垮落正常,工作面顶板涌水量一般0～6m3/h,没有发生突水溃砂事件。     

瞬变电磁法在1304工作面顶底板水探测中的应用

为了了解1304工作面顶底板的水文地质资料,确保工作面的安全生产。使用PROTEM47瞬变电磁系统,采用共面偶极方式布置线圈,对1304工作面顶底板赋水性进行探查,并分析了瞬变电磁法在1304工作面探测过程中的影响因素,得出了顶底板含水裂隙发育,工作面顶底板的富水异常区,为工作面安全回采提供了可靠的技术支持。工作面的回采资料表明,瞬变电磁法探测工作面顶底板富水性具有较高的准确性。     

深井三软煤层复合顶板下的沿空留巷

顾桥1115（1）工作面是典型的深井三软煤层,通过分析地质条件,采用锚杆锚索支护巷旁与顶板,使沿空留巷技术得以实现。结果显示,巷道前方顶板下沉量为257 mm,底鼓量为201 mm,两帮移近量在337 mm,后方顶板下沉量为238 mm,底鼓量为278 mm,两帮移近量为709 mm,移近量满足生产要求。     

瞬变电磁法在探测工作面顶板富水性中的应用

针对红柳林煤矿生产和建设中存在的5#煤层顶板水害问题,采用矿井瞬变电磁法对25203工作面顶板基岩层的富水性及隐伏含水构造进行探测,查明了该工作面顶板岩层富水区的分布情况。其结果表明:瞬变电磁法能较好的探测工作面顶板含水层富水层位的的空间位置及富水程度,为回采工作面防治顶板水工作提供有效的科学依据。     

锚梁网索支护技术在复合顶板沿空巷道中的应用

介绍了锚梁网索联合支护技术在沿空掘进复合顶板煤巷中的试验情况,实践证明,该类巷道采用锚梁网索支护技术,既改善了巷道围岩的支护状况,保证了工作面的正常生产,又加快了工作面的推进速度,有效的提高了矿井安全高效的机械化程度。     

瞬变电磁技术在工作面顶板水害防治中的应用

为研究瞬变电磁技术在井下工作面顶板老空水害防治方面的应用效果,以山西某矿100101工作面为研究背景,通过详细的现场瞬变电磁探测,对该工作面的顶板物探结果进行了深入分析。物探结果表明:100101工作面回风巷探测发现5处异常区,100101进风巷探测发现4处异常区,其中2、3、5号异常区的范围相对较大,幅值中等;工作面顶板上35、70、105 m处的切片图也基本反应了顶板上方岩层低阻异常分布趋势。综合分析认为2、3、5号异常区为本工作面顶板的主要富水异常区。经过现场钻探验证,验证结果与探测结果具有较高的重合度,应用效果良好。     

基于聚类分析与模糊综合评判的煤层顶板涌水危险性评价

针对塔然高勒煤矿西一盘区3^-1煤层顶板含水层涌水危险性问题,利用聚类分析对含水层厚度、岩芯采取率、脆塑性岩厚度比、渗透系数、单位涌水量等关键因素进行涌水分区,并结合模糊综合评判法对各涌水分区进行等级划分,将其划分为“安全”“较安全”“较危险”“危险”4个等级。结果表明,西一盘区可分为6个分区,除F分区为危险区外,其余分区均为安全区,与西一盘区实际水文地质条件相一致。基于聚类分析的模糊综合评判法可作为煤层顶板涌水危险性评价方法。