木瓜煤矿工作面顶板含水层突水危险性评价

为有效分析10-201工作面顶板含水层的突水危险性,采用多元地学信息系统进行含水层富水性影响因素的分析,得出各影响因素下含水层专题图,采用富水性指数法进行含水层突水危险性评价,根据评价结果分别给出太原组砂岩、灰岩和二叠系砂岩含水层突水危险性的分区图,为矿井的防治水工作提供参考.     

神南矿区张家峁煤矿煤层顶板涌(突)水危险性评价

根据对张家峁井田地质及水文地质资料的分析研究,利用GIS多源数据融合方法,采用“三图—双预测法”进行煤层顶板水害危险性预测评价。首先以“富水性结构指数法”对煤层顶板基岩裂隙含水层进行富水性分区评价,然后针对煤矿正在开采的煤层顶板导水裂隙带发育高度进行研究分析,最终将之前得到的富水性分区图与冒落带分区图进行叠加分析,得到顶板含水层突水危险性分区图,进而采取相应的治理措施。研究表明,由于导水裂隙带均发育到其顶板含水层,故涌突水条件主要取决于其含水层的富水性,对于基岩裂隙含水层来说,总体上中部、西南部和西北部突水危险性较高,东部突水危险性较弱,由东至西突水危险性逐渐增大,相关研究在22202工作面涌水量观测结果中得到了验证。     

永定庄煤业公司山4#层8115工作面防治水评价与措施研究

本文以永定庄煤业公司山4^#层8115工作面为研究对象,在对其水文地质特征研究的基础上,分析了威胁该工作面的主要突水来源、发生突水的充水通道,采用富水性指数法将含水层富水性划分为5个不同的富水性区域,顶板突水危险区划分与富水性区域划分相一致,依此提出了相应的防治水措施,以确保该工作面的快速、安全的开采工作。     

银星一号煤矿侏罗系煤层顶板砂岩水害特征及防治技术

针对宁夏银星一号煤矿存在的侏罗系煤层顶板砂岩水害问题,在梳理矿井地质及水文地质条件的基础上,分析了侏罗系煤层顶板砂岩沉积环境与富水性的直接关系,评价了砂岩含水层的富水性;在研究煤层顶板岩层力学性质、矿物成分、水稳性特征以及导水裂隙发育规律的基础上分析了侏罗系煤层顶板砂岩水害机理及特征;提出了综合运用“探、疏、排、截、监”多种措施;以基础性探查工作为前提,重点运用疏水降压技术进行水害治理的思路。110301工作面水害治理效果表明通过疏水降压治理侏罗系煤层顶板砂岩水害是可行的。     

基于层次分析法的富水区预测及其在顶板突水危险性评价中的作用

为评估大南湖七号煤矿7煤开采时可能出现的顶板突水威胁,基于研究区的钻孔数据等地质资料,采用多元地学信息复合叠加思路结合层次分析方法划定7煤顶板含水层的富水性分区,并进一步依据富水性分区成果,采用"三图法"进行7煤顶板突水危险性评价。分析认为,研究区7煤顶板含水层富水性影响因素主要有含水层的厚度、渗透系数、单位涌水量、脆塑性比值等;综合因素层次分析富水性预测显示,7煤顶板含水层在研究区北部和西北部属富水性相对好和相对较好区,东部和东南部富水性相对弱和相对较弱,中部富水性相对中等。顶板突水危险性分区评价结果表明,7煤顶板突水危险性较高,尤以北部地区较为突出,开采时应重点防治。     

多因素复合分析法对直罗组砂岩富水性研究

针对陕北侏罗系煤田顶板直罗组砂岩水害难以防治的问题,以柠条塔井田顶板突水为例,分析了砂岩含水层厚度、砂泥岩组合及风化砂岩层3个因素对直罗组砂岩含水层富水性的影响程度;基于多因素复合分析法,确定了直罗组岩性结构指数、砂泥比系数、砂岩风化率3个指标对砂岩含水层富水性的权重及直罗组砂岩富水性等级范围划分。研究结果表明,岩性结构指数能很好地反映砂岩含水层的孔隙度、渗透性及粒度对富水性的影响;应用多因素复合分析方法确定了3个影响因素的权重系数分别为0.3、0.3、0.4,并根据权重结果将其富水性分区划分为强、中、弱3个等级,其中综合指数为0~1.6为弱富水区、1.6~2.3为中等富水区、2.3~3.0为强富水区,强富水性区域主要位于井田南部、中西部及东北部的局部,富水性中等的区域主要分布于井田中部及北部的大部分区域,井田的南北翼各存在一个相对较弱的富水区。分区预测结果与矿井实际顶板突水区域具有较好的一致性,为陕北侏罗系煤田顶板水害防治提供了一种有效预测途径。     

基于概率神经网络的煤层顶板砂岩含水层富水性预测

以谢桥矿为例,分析了8煤层开采最大导水裂隙带发育的高度,确定了顶板砂岩水预测的范围,研究了顶板富水性的影响因素,建立了评价指标体系,在此基础上利用概率神经网络预测了煤层顶板砂岩的富水性。     

再论煤层顶板涌(突)水危险性预测评价的“三图-双预测法”

针对煤层直接顶板隔水层缺失或沉积较薄、且上覆充水含水层富水性较弱条件下的顶板水害评价预测,在“三图-双预测法”理论与方法指导下,分别从顶板冒裂程度和含水层富水性强度2个方面入手再次讨论了顶板含水层涌(突)水危险性评价方法。顶板冒裂程度以导水裂缝带扰动破坏上覆含水层距离作为评价指标;含水层富水性评价方法则进一步提升,以富水性指数法为依托,一方面充分挖掘地质和水文地质勘查数据中与含水层富水性相关的信息,包括渗透系数、砂岩厚度、冲洗液消耗量、岩芯采取率和脆塑性岩厚度比等,并将其作为主控地质因素,另一方面将数量有限的单位涌水量作为含水层富水性的实测指标对富水性指数法的评价结果进行校正,解决了在水文地质勘查程度较低情况下含水层富水性合理准确评价与分区难题。在此基础上运用Visual Modflow的DRN边界子模块对天然状态下和采取防治水措施状态下工作面的涌水量进行了动态预测。最后以台格庙矿区为例,说明了特殊水文地质结构条件下煤层顶板涌(突)水危险性评价和涌水量预测方法的具体实施步骤。     

兰花宝欣3103工作面顶板富水性及突水安全性评价分析

为防止3103工作面回采期间顶板含水层出现突水现象,基于3103工作面开采及地质水文条件,通过理论分析与现场实测相结合的方式得出工作面区域导水裂隙带发育高度的分布图,基于导水裂隙带与含水层间的关系,采用多元地学信息复合叠加技术进行顶板含水层富水性的分析,通过综合富水性分区图与顶板充水含水层安全性分区图,得出工作面顶板含水层充水条件综合分区图,分析得出直接含水层的突水危险区域为A6勘探线两侧500 m的范围,间接含水层的突水危险区域为工作面区域6号勘探线和7号勘探线西部及断层破碎带区域,为工作面的安全生产提供一定的参考与指导。     

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。     

仰上钻孔探放顶板砂岩水在3上502工作面防治水中应用

3_上502工作面为高煤公司首个提限工作面,靠近煤层露头,上覆基岩依次为山西组砂岩、第四系松散层,富水性强,预计工作面回采顶板涌水量大,而上巷无溜煤眼,下巷无法布置泄水巷,抗突水能力差。采用仰上钻孔精准疏放顶板含水层水,降低水压,在消减工作面回采突水量、突水强度和峰值方面发挥了重大作用,极具应用推广价值。     

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.     

瞬变电磁法探测带压开采工作面突水性的分析研究

工作面带压开采突水危险性,受地质条件、水文地质条件、开采影响等多因素影响,掌握含水层富水性无疑是分析评价突水的关键,不同的矿井甚至不同工作面富水性差异较大,因此即使同等地质条件也会出现差异性突水情况,采用瞬变电磁法探测太原东山煤矿71506工作面构造带富水性,结合突水因素评价分析太原东山煤矿71506工作面危险性对太原东山煤矿71506工作面煤矿安全生产更具有指导意义。     

崔木煤矿21301工作面压架突水原因及防治

针对崔木煤矿21301工作面压架突水,研究了冒落带与上部延安组顶板和直罗组砂岩含水层富水区沟通,导水裂隙带与上部白垩系洛河组含水层导通,对下部含水层形成补给。分析了突水灾害发生的原因,通过采取严格控制采高、实施间隔放煤、加强超前支护等措施,来避免压架突水事故。相关经验措施可以为崔木煤矿类似受压架突水威胁工作面的顺利回采提供参考和借鉴。     

瞬变电磁技术在煤层顶板防治水中的应用分析

煤矿水害是矿井安全生产的重大灾害之一,顶板砂岩、灰岩、泥岩的电阻率差异明显,而富水性对砂岩、灰岩的电阻率影响较大,符合瞬变电磁法探测的地球物理依据,因此可以采用瞬变电磁法对工作面顶板富水情况进行探测。通过对3405工作面顶板砂砾岩富水性探测及验证结果可知,矿井瞬变电磁法是一种便捷有效的井下物探手段,能够为煤矿顶板防治水工作提供一定的技术支撑。     

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。     

矿井瞬变电磁法在工作面顶板富水性探测中的应用

在井下全空间条件下,使用加拿大PROTEM瞬变电磁仪,对宁夏某煤矿1121工作面顶板富水性进行了探测,运用三维切片技术,分析解释了工作面顶板富水性的问题,对瞬变电磁法井下全空间应用及井下突水探测具有重大意义,为煤矿防治水提供了最新手段。     

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。     

煤层直接顶板弱富水性含水层涌(突)水危险性评价

针对当煤层顶板含水层富水性较弱且煤层与含水层之间缺失隔水层时,煤层顶板涌(突)水危险性评价的难题,借鉴"三图法"基本原理,采用基于多源信息融合的富水性指数法对含水层富水性进行评价,绘制出富水性分区图;以垮裂带发育到含水层中的距离与含水层厚度的比值为指标确定垮裂程度分区图;将富水性分区图与垮裂程度分区图复合叠加,根据制定的涌(突)水危险性评价标准,最终获得煤层顶板涌(突)水危险性评价结果。结果表明:该方法较好地反映了垮裂高度对涌(突)水危险性的影响,与实际情况较为吻合,较传统"三图法"更加有效。     

常村煤矿煤层顶板涌(突)水危险性分区预测研究

针对矿井顶板水害问题,运用"三图—双预测"法对煤层顶板涌(突)水灾害进行定量评价,利用GIS的层次分析法(AHP)的耦合技术叠加分析富水性,通过GIS强大的数据管理与空间分析功能对AHP的计算结果进行处理,提出了煤层顶板充水含水层富水性分区。在煤层顶板充水含水层富水性分区与顶板冒落安全分区研究的基础上,运用多源地学信息复合叠加原理,完成了煤层顶板涌(突)水危险性的综合分区。