灰色关联-层次分析法的煤层顶板突水危险性评价模型

我国煤田水文地质条件复杂,尤其是矿井顶板水害一直对解放我国的煤炭储量构成了直接威胁,对矿井顶板水害进行预测评价具有重要的实际意义。在构建定量与定性指标相结合的煤层顶板突水评价指标体系和等级划分标准的基础上,将灰色关联分析法与基于指数标度的层次分析法相结合,建立了煤层顶板突水危险性评价模型。该评价模型不仅能够刻画突水的多因素决策特征,而且还可以对多层次的危险性评价结果进行反映并进行排序。评价结果可以为目标区的水害防治提供更多的信息。     

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。     

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.     

基于GIS及模型化理论的矿井水灾预测预报平台的设计与实现

基于GIS与模型化理论,应用GIS组件开发技术,建立了矿井水灾预测预报平台.利用突水系数与趋势、残差分析相结合的方法实现了突水危险性分区、掘进及回采工作面突水预测;利用BP神经网络,综合考虑构造、水源、水压、隔水层厚度等因素对煤层底板突水的影响,实现了突水点预测;应用人工智能技术,模拟专家思维方式,建立了掘进与回采工作面突水预测与治理专家系统,在平煤五矿进行了实际应用,效果良好.     

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．     

煤层底板突水机理及评价

针对我国北方地区煤矿开采时煤层底板突水问题,介绍了我国矿井水害的现状和防治水技术发展的情况,阐明了喀斯特裂隙水的赋存条件、运移规律以及奥陶系灰岩喀斯特发育的规律;结合国外治水理论,论述了煤层底板突水机理,总结出煤层底板突水的水害特点、突水机理和评价方法,通过突水事例说明"突水系数法"的实际治水效果,最后对煤层底板突水提出了对策.     

煤层底板突水影响因素的AHP分析

根据赵家寨煤矿的地质与水文地质条件,结合其底板突水的特点与规律,在层次分析法(AHP)的基础上构建了底板突水影响因素之间的层次分析结构模型.在判断矩阵通过一致性检验的前提下,用其特征向量作为底板突水影响因素的权重,确定了各因素的影响力排序与控制因素.工程应用表明,突水影响因素之间互相关联、耦合综合作用于底板突水,突水控制因素中抑制因素仅为6.20%,所占比例较小,推知二1煤的开采易造成底板突水,该评价结果比较直观地反映了底板突水各作用因素的影响权重,可为该矿底板水害防治提供理论依据与参考.     

郭二庄9~#煤带压开采底板突水灰色风险评价

针对郭二庄井田下组9#煤带压开采中存在的底板突水风险影响因素的不确定性,采用灰色风险计算模型和方法,结合井田已有突水、出水点水位标高、矿井最大涌水量及单位涌水量等相关信息统计,构建灰色风险计算模型,对井田受采动影响后煤层底板发生突水风险的概率和风险性变异进行评价。计算结果表明郭二庄井田下组9#煤带压开采存在底板突水风险性大,煤层开采前应慎重作出避让和分区隔离开采、探治结合等有效的补救措施,减少突发水害事故的发生。     

郭二庄9#煤带压开采底板突水灰色风险评价

针对郭二庄井田下组9#煤带压开采中存在的底板突水风险影响因素的不确定性,采用灰色风险计算模型和方法,结合井田已有突水、出水点水位标高、矿井最大涌水量及单位涌水量等相关信息统计,构建灰色风险计算模型,对井田受采动影响后煤层底板发生突水风险的概率和风险性变异进行评价。计算结果表明郭二庄井田下组9#煤带压开采存在底板突水风险性大,煤层开采前应慎重作出避让和分区隔离开采、探治结合等有效的补救措施,减少突发水害事故的发生。     

基于分形-脆弱性指数法的煤矿底板突水预测——以王行庄煤矿为例

针对脆弱性指数法在煤矿底板突水预测中主控指标选择和权重确定具有较大主观性的问题,提出了分形-脆弱性指数法,即以单位涌水量、含水层渗透系数、含水层水压及隔水层有效厚度4个主控因素量化含水层和隔水层的性质,以断层分维量化断层的综合性质,利用层次分析法确定以上5个主控因素权重,利用GIS进行权重叠加。并用该法对王行庄矿二_1煤层底板太原组L_(1-4)灰岩含水层突水危险性进行了预测。结果显示,王行庄矿二_1煤层底板脆弱区位于矿山西北部,占全区面积的10.38%,且实测突水点位于预测分区图的脆弱区。分形-脆弱性指数法减少了主控因素的数量(以往研究对断层的量化至少需要3个指标),提高了模型预测精度,可以更好地指导煤矿安全生产。     

并行电法在煤层底板注浆检测中的应用

矿井水害一直是煤矿防灾工作的头等大事,对于受底板灰岩水威胁的煤层,工作面在回采前需要进行注浆改造,以提高煤层底板阻隔灰岩水强度。文章采用并行电法评价煤层底板注浆效果,通过现场钻探验证表明,并行电法电性参数对底板岩性变化反应灵敏,可在煤层底板注浆效果评价中发挥重要作用。     

基于可拓物元模型的煤层底板突水危险性评价

针对深部煤炭资源开采受底板奥陶系灰岩高水压的威胁问题,基于可拓学理论将9个因素作为物元模型的事物特征,利用层次分析法确定影响底板突水各因素的权重,建立了底板突水四级危险性物元评价模型,确定合适经典域和节域,并对盘道煤业3210工作面进行了底板突水危险性评价。结果表明物元模型能够定量化反映突水危险性程度。根据该模型,3210工作面突水危险性等级为较安全,突水系数为0.024 5~0.026 0 MPa/m,远远小于构造破坏块段突水系数临界值。2种方法均表明煤层底板能有效阻隔奥陶系灰岩水,可以实现安全带压开采。     

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.     

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．     

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。     

用突水概率指数法预测采场底板突水

介绍了采场底板突水预测的新方法－突水概率指数法,以肥城煤田为例,阐述了该方法在预测煤矿底板突水中的应用。该方法的基本思想为：基于大量的采场底板突水案例分析,找出导致煤矿底板突水的主要因素;根据各种因素在底板突水中所起的作用大小,利用概率统计法及专家经验法确定各种因素在底板突水中所占的权重,建立计算突水概率指数的数学模型;将模型应用到已有的突水案例中,计算出各个突水案例的突水概率指数;再用概率统计的     

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．