“突水系数”之概念可以成立

本刊今年第二期发表的苗合坤同志的文章:“突水系数”之概念不能成立一文中指出:突水系数“没有可靠的数理基础,实际中根本就不存在”,“根本谈不上有什么实用价值”。笔者认为:这种说法似乎有些欠妥;从理论上来说,“突水系数”之概念是可以成立的,并有一定的实用价值。     

突水系数与煤矿水害防治

 本文从煤层底板突水预测预报问题出发,就突水系数评价水害方面,从1964年煤炭部焦作水文地质会战开始,分析了各个阶段突水系数公式,论述了突水系数的演化,到《煤矿防治水规定》对突水系数的重新科学定义。突水系数的意义在于简明扼要,符合实际,解放了受水威胁的大量的煤炭地质储量,应大胆使用,突水系数演化到今天并不影响我国煤矿水害的研究和进展,反而对我国煤矿水害评价起到了正确的指导作用。最后根据突水灾害的具体特点,在突水评价的基础上提出有效防治对策。     

《煤矿安全规程》(2022)防治水相关条款修订探讨

《煤矿安全规程》(2022)将于4月1日起施行。文章通过逐条对比,在分析总体修订情况的基础上,对防治水相关条款的修订情况进行逐条解读,最后提出本次修订的一点建议,有以下3点认识：(1)《煤矿安全规程》(2022)对《煤矿安全规程》(2016)中的18条进行了小范围修改,主要集中在“井工煤矿”编的“开采”、“防突”、“防冲”等章节;(2)防治水相关条款变动很小,只包括1条直属条款和3条间接相关条款;(3)本次修订“防治水”一章中的部分条款未根据《煤矿防治水细则》相关条款作出最新调整。     

突水系数理论在桃园矿区的实践

实践中发现淮北桃园矿各工作面按突水系数理论计算得出的突水系数,在参考临界突水系数评价底板突水与否时,常出现一些特殊的情况,如有时计算出的突水系数高于临界突水系数却没有发生突水事故;有时计算得出的突水系数低于临界突水系数却发生了突水事故。通过对桃园矿的地质条件进行分析,并结合突水系数理论的原理解释其存在的合理性。认为从地质条件的实际出发,先进行地质分区再利用突水系数理论评价会有更高的准确性。     

工作面底板突水的灰色预测

<正> 工作面底板突水问题在石炭二迭纪的华北煤田极为普遍,因此研究底板突水因素和对突水可能性的预测,对于煤矿安全生产具有重大意义。以往,对工作面底板突水预测,我们反仅仅采用“突水系数”来衡量,这显然不太合理,实际上底板突水的影响因素是很复杂的,它受地下水压、隔水层厚度、岩层组合、裂隙发育程度和所处构造部位以及开采     

基于突水系数的范各庄矿12~#煤底板突水机制研究

以范各庄煤矿12~#煤层为研究对象,选取水压力和隔水层厚度判定突水系数,利用Suffer软件画出突水系数等值线图,根据《煤矿防治水规定》划分突水安全区域,通过实际突水点与定量计算结果进行比较,结合各点构造条件和岩体性质判断其突水机制。根据突水系数分区图得出,西部区域属于突水危险区,东部大部分区域为安全区,具有良好的吻合性。煤层西部区域实际突水事故与定量计算结果一致,属于底板突水危险区域;仅在单斜构造区东部计算结果与实际突水事故存在较大出入,主要由于断裂构造导致底板相对隔水层厚度减小,向斜构造改变了含水层水力条件。底板突水机制将为范各庄矿12~#煤层后续安全开采提供有力依据。     

矿井采空区积水量的研究

以沁水煤田水文地质条件为背景,在深入分析各个煤矿突水原因基础上,收集大量资料,经过实验室模拟,提出相应的积水系数这个重要概念,对预防工作面突水,保证矿井安全生产极其重要,对有采空区积水威胁的煤矿开采及设计具有指导意义。     

环工作面电磁法底板突水监测技术

为了监测煤层底板在工作面回采过程中导含水构造裂隙的实时动态发育情况,避免底板突水事故的发生,提出了利用环工作面电磁法对煤层底板突水进行监测的方法技术。通过数值模拟,研究总结了全空间条件下采煤工作面底板不同空间位置异常体在环工作面电磁法观测方式下的响应特征。设计了环工作面电磁法底板突水监测观测系统,并提出了电磁法突水系数的概念。根据底板下导含水裂隙与工作面底板之间距离的大小将电磁法突水系数划分3个等级：突水提醒阈值Cr、突水警告阈值Cw和突水报警阈值Ca。     

基于克里格插值的煤矿底板突水系数等值线优化研究

为防治羊场湾煤矿16号煤层底板水害,基于《煤矿防治水规定》中提出的煤矿底板突水系数评价方法,以羊场湾煤矿矿区范围内钻孔数据为基础,依据克里格(Kriging)插值法,提出了优化绘制羊场湾煤矿16号煤层底板突水系数等值线图的新方法。结果表明:新方法通过优化插值钻孔数据,增加了插值钻孔数量,提高了突水系数等值线图的精度。使用新的插值方法没有增加新钻孔,优化绘制出的羊场湾煤矿16号煤层底板突水系数等值线图精确度更高,为羊场湾煤矿底板水害防治提供了技术支持,为今后同类型煤矿底板突水系数等值线图的绘制提供了新思路。     

第四系松散含水层下煤层开采突水危险性及防水煤柱确定方法

通过理论分析提出了松散含水层突水危险系数概念,建立了第四系松散含水层下煤层开采突水危险性评价和防水煤柱留设的理论与方法.研究结果表明,开采煤层顶界至第四系松散含水层底界之间距离减去开采煤层一次采全高形成的冒落裂隙带高度为有效保护层厚度,若有效保护层厚度小于零,第四系松散含水层可能涌入回采工作面,造成顶板突水.若有效保护层厚度大于零,其突水危险性采用松散含水层水压与有效保护层厚度之比值,即松散含水层突水危险系数来评价.在此基础上,提出了根据松散含水层内的水压值确定保护层的厚度和合理的防水煤柱值.采用该方法对开滦东欢坨井田8煤层开采时第四系松散含水层的突水危险性和防水煤柱进行了评价,评价结果与实际相吻合.     

带压系数及突水系数在防治水中的应用

介绍了在邯郸矿区长期带压开采和矿井防治水工作中的实践经验,论述了"带压系数"、"突水系数"在防治水工作中的重要概念.     

基于BP网络-突水系数理论的突水预测

底板突水预测是保证煤矿安全生产的重要环节,对煤矿的正常生产有着重要的意义。突水系数理论因其方便可操作性在底板突水预测中有着广泛的应用。本文通过实例分析指出突水系数理论在理论突水系数与临界突水系数相差较大时有较好的预测效果,但在临界突水系数附近却存在明显的波动性。为弥补突水系数理论的不足,本文引入BP神经网络对临界突水系数附近的样本进行预测分析,预测结果与实际情况相符,预测效果较好。建议在底板突水预测中首先采用突水系数理论进行预测,对其中处于临界突水系数附近的样本进行BP神经网络预测,可以保证预测效果。     

原始导高在矿井防治水中的作用

矿井采掘过程中发生的煤层底板突水分为采前突水和滞后突水。但是这种分法不能反映所发生突水的真实原因。七十年代后期,井陉矿务局提出“原始导高”的概念,通过几年的生产实践和研究,证明原始导高在矿井防治水中有很大作用。     

井田充水因素分析及水害防治对策

金龙煤业井田突水系数严重超《煤矿防治水规定》规定临界值,且矿井滑动构造发育,全区带压开采且底板突水威胁严重。对井田充水水源、充水通道进行了分析,在此基础上得出结论:目前对于煤层开采存在较大威胁的是奥灰水和老空水。根据该结论提出了针对性的防治水原则及措施。     

干河煤矿奥灰水带压开采安全性评价

在分析霍宝干河煤矿矿井水文地质条件的基础上,根据《煤矿防治水细则》相关要求对1、2号煤层奥灰含水层带压开采突水系数进行计算,并按突水威胁程度进行了分区,预测了奥灰水突水量,对巷道掘进的安全性进行评价,为煤矿开拓合理规划、采掘工程科学布局以及有针对性地确定带压开采防治对策提供了有力的水文地质依据.     

GIS技术在煤层底板突水系数计算过程中的应用研究

根据我国煤矿防治水规定和相关规程,突水系数被普遍采用来评价和预测浅埋煤层底板突水危险性。在阐述突水系数理论的基础上,将Arc GIS中的空间叠加功能应用到突水系数的计算中,即分别建立水压和隔水层厚度专题图并进行叠加计算便可得出突水系数,利用自然分级法将突水系数按照临界值分区从而得出突水危险性分区图。结果表明,利用GIS技术计算突水系数准确且行之有效,为突水系数计算提供了一种新途径。     

深部矿井底板突水评价方法对比及应用研究

在对矿井底板突水评价方法对比分析的基础上,以平煤十矿为例,利用五图双系数法对二1煤层底板寒灰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。     

华北型煤田突水系数理论依据及在淮南矿区的实践

通过对华北矿区水害特点的分析,说明了突水系数理论应用的重要性;根据多年来我国煤矿区突水发生的特点,对突水系数的应用进行了理论性推导,并对华北煤田临界突水系数进行了统计分析,着重总结了淮南矿区突水系数理论的实际应用。结果表明:由于工程地质及水文地质条件的不同,华北煤田不同矿区的临界突水系数是不同的,矿区安全水头的确定要充分考虑矿区的岩性、地层组合特征、地下水赋存条件及岩溶程度等多种因素。     

地下突水隐患识别与风险预测的改进D-S算法

针对地下矿突水因素的不确定性与时空的随机性,主要应用改进D-S算法开展地下矿突水隐患识别与风险预测,以期为地下矿突水隐患识别和水灾预测与防治等提供有效的理论依据。在考虑地质突水因素的同时,更加注重在生产管理中的人为因素。通过采用专家打分法获取各突水因素的基本概率赋值(BPA),基于改进D-S算法,构建识别框架Ω={突水、临界、不突水、不确定},建立以富水性系数、隔水层系数、水压系数、构造系数、矿压系数、勘探系数、开采系数、预防管理系数为证据体的突水融合决策模型。最后,通过国内某典型矿山进行实际应用,结果与实际情况基本一致,说明所建立的预测模型是可行的。     

改进突水系数法在先锋露天矿底板突水评价中的应用

依据莫尔库伦强度准则和突水系数公式,得出了新的突水系数公式,并用其预测了先锋露天煤矿重要点位的突水性,与已有突水系数的评价结果进行比较,结果表明,有些点位采用突水系数评价的结果为不突水,而采用改进突水系数法评价则有可能突水。最后,利用FLAC3D软件对煤层底板的破坏特征进行分析,并用数值模拟的结果与新的评价方法所得结果进行简单对比,两者结果基本一致,进一步验证了该评价方法的合理性。