多模型融合评价煤层底板灰岩岩溶突水危险性

在我国华北型石炭—二叠系煤田中,煤层底板灰岩岩溶突水现象尤为突出。为准确地评价煤层底板灰岩岩溶突水危险性,防治煤矿水害事故,实现承压水体上煤层安全开采。基于未知测度-集对分析理论,选用含水层厚度、单位涌水量、充水含水层渗透性、水压、断层影响因子、含水层厚度、含水层岩性组合特征以及底板破坏深度8个指标评价煤层底板灰岩岩溶突水危险性。采用有序二元比较量化法和区间数模糊决策矩阵EA-TOPSIS排序模型分别确定煤层底板灰岩岩溶突水主控因素权重。在此基础之上,基于冲突证据理论将二者进行耦合,得到煤层底板灰岩岩溶突水主控因素组合权重,保证了对动态模型指标相对重要性的有效评价。基于未知测度-集对分析理论,构建单指标直线型未知测度函数及非直线型未知测度函数,并以新汶煤田煤层开采为例,将30个监测点处实测的8个指标值代入,建立多指标综合测度矩阵。引入"置信度"评价准则判定样本数据X_i所属的危险性等级。并通过集对分析,进一步表征新汶煤田煤层开采过程中煤层底板灰岩岩溶突水风险总体态势。研究表明,评价结果与矿山实际情况相吻合。在此基础之上,依据搜集的大量华北煤矿突水案例,以其中典型的15个为例,将建立的模型推广到整个华北煤田底板突水危险性的评价。通过与矿井实际突水情况对比可以发现,模型确定的矿井突水危险性等级与实际相吻合,表明该模型对于评价整个华北煤田底板灰岩岩溶突水危险性具有一定的适宜性。     

淮北下组煤底板灰岩水现状及防治措施

在对淮北煤田几对生产矿井资料研究的基础上,分析了下组煤底板灰岩水充水因素及其突水的可能性,表明灰岩水对淮北煤田安全开采有着重大的威胁,提出了灰岩水突水防治措施,同时也指出了目前矿井突水预防理论及措施上存在的不足。     

煤层底板突水危险性评价中奥灰含水层的阻水作用分析

分析了煤层底板突水预测方法研究现状和奥陶系灰岩不同层位岩溶发育及富水性的不均一性。首次提出了华北型煤田奥灰含水层顶部存在阻水作用。指出了以往在煤层底板突水危险性评价中存在的将奥陶系巨厚灰岩做为统一含水体的传统性错误认识。给出了奥灰岩阻水带及其阻水能力的的确定方法。     

华北型煤矿底板断层突水水文地质分类研究

华北型煤矿由于特殊的水文地质条件,主要受底板灰岩突水威胁,断层是灰岩突水最重要的突水通道之一。以断层的水文地质特征为主综合考虑突水时空与动态特征,进行底板断层突水水文地质分类,通过统计典型华北型煤矿断层突水实例,进行验证分析。研究成果可以为华北型煤矿底板灰岩突水防治提供借鉴。     

煤层底板双含水层突水防治技术研究

随着矿井开采深度的增加,华北型煤田底板承压含水层突水危险性加大,突水事故时有发生。如何有效地防治底板水害成为许多煤矿面临的重要问题,一直以来也是煤矿防治水工作的一个难题。通过对滨湖煤矿16煤开采的水文地质条件进行详细分析、总结突水资料、揭示了断层突水机理,对底板双承压含水层进行了危险性评价,提出了有效的煤层底板水害防治技术途径,为矿井水害防治提供了科学依据。     

煤矿奥灰带压开采主要突水因素分析及安全评价

在充分分析孙家沟煤矿矿井水文地质条件的基础上,探讨了矿井带压开采存在的地质、水文地质问题,总结出影响底板突水的主要因素,依据华北型煤田煤层底板奥灰突水可能性分区方案,对煤矿现采煤层进行安全性分区及评价,对矿井防治水工作有指导性的意义。     

回采工作面底板突水智能监测技术应用

针对华北型煤田煤层开采存在的底板突水问题,监测预警以"下三带"理论、"递进导升"理论以及突水系数法为理论基础,构建矿井充水结构三维可视化地质模型,结合电法勘探异常区对影响矿井水文地质条件的易突水地质构造和富水性异常区进行分析,依据分析结果进行底板突水监测系统布设,通过监测煤层开采过程中表征突水水源与突水通道时空演化的指标信息,对底板突水进行监测预警。并在示范矿井开展了回采工作面底板突水预警工程示范,解决矿井突水危险动态辨识与实时预警问题。     

注浆改造技术在矿井防治煤层底板承压水中的应用

在华北煤田，煤层受底板承压水威胁，矿井发生底板突水现象，屡见不鲜。防止矿井底板突水的主要手段有：疏水降压、留足防水煤柱、注浆改造、改变采煤方法等。其中注浆改造技术最早用于注浆堵水，后来应用于对煤层底板薄层灰岩含水层进行注浆改造。该技术先期主要原料为单液水泥浆，虽然为解放受水威胁发挥了积极作用，但因水泥消耗量大，使吨煤防治水成本较高。     

底板裂隙型突水机理三维数值模拟研究

 永夏矿区矿井生产受到太原组灰岩水的严重威胁,特别是底板裂隙引起的灰岩突水更是严重影响矿井安全生产和经济效益。根据裂隙切割底板隔水层引发突水的情况,把底板裂隙突水分为导通式裂隙突水和递进导升式裂隙突水两种类型,并利用Flac3d软件对这两种类型的突水机理进行了模拟研究,为底板裂隙突水的防治提供了一定的理论依据.     

浅谈底板灰岩水的突水危险性分区

华北型煤田防治水工作难度很大,多数煤矿水害事故都与灰岩水有着直接或间接的关系,借鉴煤层瓦斯突出危险性分区的做法,提出并介绍了灰岩水突水危险性分区概念,创立了一种新的防治水技术管理平台,对煤矿底板灰岩水防治工作具有较好的指导作用。     

煤层底板突水危险性评价的FDAHP-TOPSIS模型

针对我国华北型煤田煤层开采过程中严峻的底板突水问题,考虑多因糽影响煤层底板突水的发生,提出采用模糊德尔菲层次分析法(FDAHP)与逼近理想解排序法(TOPSIS)的基本理论建立煤层底板突水风险评价模型.以山东新汶煤田良庄井田与孙村井田11煤层底板奥灰突水危险性评价为例,选取断层强度指数、断层端点与尖灭点密度、含水层水压...     

受底板承压水威胁煤层开采安全性分区探讨

华北型煤田煤层开采广泛受到底板承压水威胁,开展煤层安全开采分区研究对于保障矿井安全生产有着重要的意义.分析影响煤层底板突水的主要因素,利用GIS多元信息复合技术,构建适合潘西煤矿千米深矿井的突水模型,对潘西煤矿主要采区进行危险性评价,形成矿井危险程度分区图,指导潘西煤矿19煤层安全开采.     

煤层底板突水机理及预测方法探讨

华北石炭二迭纪煤田在开发过程中地下水害问题十分突出。煤层底板含水层,特别是中奥陶世石灰岩含水层的突然涌水,往往造成矿井淹没,或迫使矿井进行大量排水。因此,研究底板突水条件,预测突水点部位,以便采取预防地下水突入矿井的技术措施,是贯彻以防为主,综合治理地下水害原则的     

肥城煤田突水资料统计特征

在收集肥城煤田180余件突水案例基础上,总结了该煤田的突水资料统计特征,并根据这些特征对肥城煤田深部开采进行了预测。提出了底板突水类型划分新方案,即将煤矿底板突水划分为:掘进沟通型突水、回采影响断层型突水和回采底板破坏型突水三大类。     

古汉山矿工作面底板注浆堵水实践

焦作煤田古汉山井田受水害威胁严重.结合典型实例,针对古汉山矿11012回采工作面底板突水成因进行分析,对堵水技术和堵水效果进行总结.认为古汉山井田L8灰岩水是二1煤层底板的直接充水水源;断层沟通L2、O2灰岩水是易导致矿井突水淹井的主要原因.对生产作业存在的问题提出了建议.     

断层突水的力学机理

华北石炭二迭纪煤田,在开发过程中地下水害问题十分突出,特别是象峰峰、焦作、井陉等老矿区,随着开采深度的加大,水害威胁越来越严重。煤层底板含水层,特别是中奥陶世石灰岩含水层的突然涌水,往往淹没矿井,或增加排水工作量。因此,研究底板突水条件,预测突水区域及突水点位,贯彻以防为主、综合治理的     

基于GWO-Elman神经网络的底板突水预测

我国是世界最大的煤炭生产国和消费国,特别是在我国的华北地区,煤炭储量非常丰富,但由于华北地区的水文地质条件复杂,煤炭实际生产过程中事故频发,特别是煤层底板突水事故,一旦发生往往会造成较为严重的人员伤亡和财产损失。因此煤层底板突水预测已经成为煤矿安全生产领域研究的重点。山东巨野煤田红旗煤矿是典型的华北型煤田,其主要可采煤层3煤层平均厚度5.48 m,实际生产过程中受底板突水威胁严重,在矿井的建设及生产过程中多次出现底板突水。为了对3煤层进行底板突水预测,在分析收集红旗煤矿相关矿井水文地质资料的基础上,选取断裂分维值、取心率、隔水层厚度、单位涌水量、渗透系数、底板含水层总厚度、承压含水层水压共7个因素,作为进行底板突水预测的主要影响因素;以现场实际数据为输入样本,通过灰狼优化算法(Grey Wolf Optimizer,GWO)得到Elman神经网络优化的最佳权重和阈值,分别为18.748 2和0.014 435,之后建立相应的GWO-Elman神经网络底板突水预测模型;在此基础上通过测试样本输入模型验证,结果准确率达到100%,再用熵值法确定权重的脆弱性指数法进行对比,证明神经网络模型准确度更高,可以用于工程实际。最后,利用所建立的神经网络模型对2个未开采工作面进行了底板突水预测,将预测结果指导矿井实际安全生产。     

华北煤田突水潜在区域煤层开采综合防治水技术研究

华北煤田构造复杂,煤层底板破碎不完整,部分煤层奥灰突水系数均超过了0.06MPa/m,属于突水潜在区域,这部分煤层能否安全开采直接影响着矿井的生产衔接及未来矿井的发展。针对这些问题,提出了一套井上、下相结合的空间、立体综合防治水技术,并在峰峰矿区部分矿井成功应用,对于类似开采条件煤层的开采具有重要的参考价值和指导意义。     

济宁煤田巨厚覆岩离层突水机理初探

华北煤田开采通常受煤层底板水害的严重威胁,顶板砂岩水危害不大,随开采技术的不断发展,水文地质条件发生较大变化,水害成因复杂,顶板水害事故不断发生。鲁西南地区济宁煤田首次发生工作面巨厚覆岩突水事件,分析了济宁二号煤矿11305综放工作面采空区滞后突水因素与机理,总结了巨厚覆岩离层发育特征,对水文地质条件类似矿井防治水工作具有借鉴意义。     

峰峰煤田煤层底板强度及断裂构造控水作用

峰峰煤田煤层底板强度及断裂构造控水作用峰峰矿务局刘燕学底板突水是煤矿生产的重大灾害，是矿井研究的主要课题之一。但以往的研究主要集中在水压力、矿山压力２个方面，而峰峰煤田历次底板突水案例表明，煤层底板强度及断裂构造对底板突水有明显的控制作用。现结合水压...