煤层底板突水危险性综合评价

合集下载

16煤层底板突水危险性评价

滨湖煤矿１６煤层开采的过程中，工作面多次出现涌（突）水现象，影响了矿井的正常生产。１６１西采区自东向西１６煤层赋存深度逐渐增加，底板承压含水层水压也越来越大，给矿井ｌ６煤层的安全生产带来了较大的隐患。因此，为保障采区的安全生产，有必要对１６１西采区的水文地质条件进行分析，对１６煤层突水危险性进行评价。
奥灰水。（１）十下灰水：十下灰是１６煤层的直接顶板，
为直接充水含水层，十下灰水补给条件差，以静储量为主，可以疏干。
（２）十四灰水：十四灰在１６煤层以下约３２．３５ｍ，为间接充水含水层，自身补给有限，在断层或裂隙处可接受奥灰补给。
Ｐ＝４．１１－６＿３１ＭＰａ。
ｈ厂原始导升高度，ｍ。
计算得：ｔ＝－４．６１～５．７３ｍ。
３．２．２．１煤层底板破坏深度计算
根据计算结果，在无导水断层情况下，掘进巷
根据 “三下”压煤规程附录六公式计算：
道所需的安全隔水层厚度为４．６１～５．７３ｍ，远小于１６
３．１掘进巷道受水威胁程度评价
按《煤矿防治水规定》，掘进巷道安全隔水层
厚度计算公式为：
ｒ— —： —— —— ——— 一
ＺＬ（４ｒ＋８ＫＰ一７Ｌ）
＝一
４Ｋｐ
（１）
式中：
ｔ一安全隔水层厚度，ｍ；
一巷道底板宽度，Ｌ＝４ｍ；底板隔水层的平均重度，７＝０．０２６２ＭＮ／ｍ３；

山西王家岭煤矿底板奥灰水突水危险性评价

０ｒｄｏｖｉｃｉａｎＩＡｍｅｓｔｏｎｅＷａｔｅｒｌａｙｅｒｗａｔｅｒ —ｉｎｒｕｓｈｉｎｅｘｐｌｏｉｔｉｎｇｎｕｍｂｅｒ９ｃｏａｌｐａｎｅｌｉｎｔｈｅｂｏｔｔｏｍｃｏｍｂｉｎｅｄｗｉｔｈｐｒａｃｔｉｃａｌｂｏｒｅｈｏｌｅｄａｔａ．ｕｓｉｎｇ
的阻隔，致采煤工作面底板隔水层岩体内部导水通道，以突发，缓发或滞发形式涌入工作面采空区的过程＿１１。煤层底
关键词：奥灰水；突水影响因素；突水预测方法
Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｏｒｄｏｖｉｃｉａｎｌｉｍｅｓｔｏｎｅｗａｔｅｒｌａｙｅｒ；ｗａｔｅｒ —ｉｎｒｕｓｈｉｎｆｌｕｅｎｃｅｆａｃｔｏｒｓ；ｗａｔｅｒ－ｉｎｕｓｒｈｐｒｅｄｉｃｔｉｏｎｍｅｔｈｏｄ
Ｋｕｎｍｉｎｇ６５００９３，Ｃｈｉｎａ）
摘要：我国是受水害最严重的国家，奥灰水突水是我国很多煤矿在安全生产中急待解决的问题。山西王家岭煤业集团公司王家
岭煤矿就面临着开采９号煤层底板奥灰水突水威胁的安全问题。结合王家岭煤矿实际钻孔数据，运用突水系数法、多层叠加抗压强度比值系数法分别对９号煤层进行突水危险性预测，并进行相互对比，根据计算所得结果得出９号煤层底板易发生突水区。

综放开采条件下煤层顶板涌(突)水危险性评价

综放开采条件下煤层顶板涌（突）水危险性评价煤层顶板涌水，又称为煤矿煤层顶板突水，是煤矿生产中常见的一种灾害，对矿井的安全生产带来了严重的危害。

为了科学评价综放开采条件下煤层顶板涌水的危险性，需要从矿井地质条件、开采工艺参数、煤层水文地质条件等多个方面进行评估。

以下是一种可能的评价方法。

需要对矿井地质条件进行评估。

煤层顶板涌（突）水的发生与矿井地质条件密切相关，地质构造、断层、岩性及厚度的变化等对涌水量和涌水性质起着重要的影响。

通过地质勘探、岩层划分以及水文地质调查等手段，获取矿井地质条件的详细信息，对矿区内的地质构造是否复杂、存在断层等进行评估，综合分析确定矿井地质条件的稳定性。

需要评估开采工艺参数对煤层顶板涌（突）水的影响。

包括开采方法、工作面推进速度、煤层瓦斯抽放措施等工艺参数的选择对煤层顶板稳定性和水文地质条件有一定的影响。

通过回顾历史开采经验、实地调研、现场监测等手段，对开采工艺参数进行评估，确定其对煤层顶板涌（突）水的危险性的影响程度。

需要对煤层水文地质条件进行评估。

煤层水文地质条件的评估包括煤层的含水层位、水文地质参数、水样化验结果等方面的信息。

通过开展煤层水文地质调查，获取含水层位所在的深度、煤层孔隙度、渗透系数、含水层位的吸水性等参数，并进行实地监测，获取水样化验结果，评估矿区煤层水文地质条件的稳定性。

将上述的评估结果进行综合分析，确定煤层顶板涌（突）水的危险性等级。

根据矿井地质条件、开采工艺参数、煤层水文地质条件等因素的不同危险性程度，可以将煤层顶板涌（突）水的危险性划分为高、中、低三个等级，以提供决策者对于矿井安全生产的参考。

综放开采条件下煤层顶板涌(突)水危险性评价

综放开采条件下煤层顶板涌（突）水危险性评价在综放开采条件下，煤层顶板涌水（也称为煤层突水）会给矿井生产和工作人员造成严重的危害。

对煤层顶板涌（突）水的危险性进行评价非常重要。

本文将介绍综放开采条件下煤层顶板涌（突）水的危险性评价方法及其应用。

一、煤层顶板涌水的危险性评价方法1. 体验法：通过矿井工作人员的经验和观察，评估煤层顶板涌水的危险性。

这种方法简单易行，但主观性较强，容易受到个人主观意识和经验的影响。

2. 统计法：通过对煤层顶板涌（突）水发生的频率和程度进行统计分析，评价其危险性。

这种方法可以客观地反映煤层顶板涌（突）水的情况，但需要大量的历史数据支持。

3. 数值模拟法：利用地质力学和水文地质知识，建立煤层顶板涌水的数学模型，通过计算机模拟煤层顶板涌水的过程和规律，评估其危险性。

这种方法可以定量地评价煤层顶板涌水的危险性，但需要准确的地质和水文地质参数。

二、煤层顶板涌水的危险性评价指标1. 涌水量：煤层顶板涌水的量大小直接影响矿井生产和工作面安全。

通常用每小时涌水量来评价涌水的危险性。

3. 涌水压力：煤层顶板涌水的压力越大，对矿井设备和工作人员的威胁越大。

通常用水压来评价涌水的危险性。

三、煤层顶板涌水的危险性评价应用煤层顶板涌水的危险性评价可以应用于矿井生产安全管理中，帮助矿井管理人员制定相应的防治措施。

以下是常见的应用方式：1. 评估开采工作面的涌水危险性：根据开采工作面历史涌水情况和地质条件，评估当前工作面的涌水危险性，并采取相应的防治措施。

3. 评估煤层顶板涌水对工作人员的威胁：根据煤层顶板涌水的涌水量、速度、压力和时间等指标，评估涌水对工作人员的威胁程度，并提醒工作人员采取相应的安全措施。

淮北袁店煤矿101、102采区煤层底板突水危险性综合评价

ＺｅｇＦｉＷａｇＬｉｉ，ｈｎＪｎｈｎａｄＧａｑｎｈｎｅ，ｎａｂｎＳｅｉｓａｎｏＸｉｉｇ（ｃｏｌｆａｈａｄＥｖｒｎｅｔＡｈｉｎｅｓｙｏｃｅｃｎｅｈｏｇ，ｕｉａ，ｎｕ２２０）Ｓｈｏｏｒｎｎｉｍｎ，ｎｕｉｒｉｆｉｎｅａｄＴｃｎｌｙＨａｎＡｈｉ３０１ＥｔｏＵｖｔＳｏｎ
层富水性、岩含水层厚度５个突水主控因素，进行底板突水危险性分区。结果表明：０采区底板突水危险性较灰并１１小，０１２采区危险性较大。建议对１２采区局部富水地段进行注浆加固，０以达到防治突水的目的。关键词：板突水；险性评价；控因素；联分析；糊评价；店煤矿底危主关模袁
Ａｂｔａｔｏｃｎｒｌｔｅｃａｏｒｗｔｒｂｒｔｇｄｒｇｍｉｉｇｕｄｒｓｆａｅｒｓｕｅｏｑｉｒｎｏｖｉｔｔｎｎｃａｓｒｃ：Ｔｏｔｏｈｏｌｆｏａｅｕｓｎｕｎｎｎｎｅａｅｗｔｒｐｅｓｒｆａｕｆ，ａｄｓｌｅｌａｉｓｉｏｌｌｉｉｅｍｉｏｌｒｗｔｒｂ￣ｔｓｅｓｎｓｎｔｒｂｒｔｏｆｉｎｔｅｔｆｏａｅｕｉｇａｓｓｍｅｔｕｉｇｗａｅｕｓｉｇｃｅｃｅｔａｎｉ，ｈｒｙｆｚｙｃｕｔｒｇｉｉｔｄｃｄｔｓｅｓｃａｏｒｏｎｎｉｏｍｅｔｅｇａ－ｕｚｌｓｉｎｒｕｅｏａｓｓｏｌｏｅｎｓｏｌｆ

矿井底板突水危险性评价方法综述

[11] [5 10] [3] [4] [2]
用多源信息复合的方法评价底板突水.王长申、孙亚军等将
[13]
[12]
事故树分析应用于煤矿突水危险
评价。高延法等
[1]
开发了底板突水危险性评价专家系统，使底板突水危险性评价具备了智能化特征。孟召
平等提出的底板突水地质评价。综合上述各种评价方法可以看出，底板突水危险性评价首先要确定控制突水的主要因素；然后应用现代多源信息集成理论和数学理论，建立能够真实描述底板突水的数学模型和评价方法，利用计算机技术将评价结果可视化；最后要使得建立的模型和评价方法能够应用于工程实践中，且概念清晰，程序简单实用，操作便利。
�� ℎ
[14]
。
式中，h 为开采煤层与主要充水含水层之间各泥岩厚度之和（m）；H 为开采煤层与主要充水含水层之间总厚度（m）。根据 K 值的大小将煤层底板隔水岩层岩性分为三类，K≥65%为泥岩为主型，35%~65%为砂泥岩复合型，K＜35%为砂岩为主型。根据煤层及其底板断裂构造发育程度和工程规模将煤层底板岩层划分为完整结构、块裂结构、碎裂结构和松散结构四类。一般来讲，如果地层因受力弯曲变形越严重，其破裂程度可能越大，曲率值也应越高。因此曲率可以评价因构造弯曲作用而产生的纵张裂缝的发育情况。计算曲率的方法很多，比如主曲率法。过曲面上某个点上具有无穷个正交曲率，其中存在一条曲线使得该曲线的曲率为极大，这个曲率为极大值 Kmax，垂直于极大曲率面的曲率为极小值 Kmin，这两个曲率属性为主曲率。他们代表着法曲率的极值。其中极大主曲率的计算方法如下[15]：
2
；
式中：A=2 dx 2 ；B=2 dy 2 ；C=2 dxdy ；D=dx ；E=dy ；z(x，y)=Ax 2 +By 2 +Cxy+Dx+Ey+F 是构造曲面方程。基于极大主曲率划分煤层底板岩体结构见表 1。

底板突水危险性评价研究进展

底板突水危险性评价研究进展底板突水是煤矿开采过程中常见的一种事故类型，严重威胁矿工的安全。

为了预防和应对底板突水事故，需要进行全面的危险性评价。

本文将对底板突水危险性评价的研究进展进行探讨。

一、底板突水的危害性分析底板突水事故会导致矿工被困、溺亡等严重后果，给煤矿生产秩序和矿工生命安全带来巨大威胁。

因此，对底板突水事故的危害性进行准确评估，可以为预测和防范该类事故提供科学依据。

二、底板突水的主要危险因素底板突水是多种因素共同作用的结果，主要危险因素包括煤层厚度、底板松软性、地应力分布、煤与底板的粘结性、地表地质条件等。

了解和分析这些危险因素对底板突水的影响，可以有针对性地制定相应的防控措施。

三、底板突水危险性评价方法1. 数学模型法数学模型法是一种常用的底板突水危险性评价方法，通过建立数学模型对底板突水的概率进行计算，以实现对潜在危险性的预测。

该方法具有较高的准确性和预测能力，但对数据的要求较高。

2. 统计分析法统计分析法是一种基于历史数据进行评估的方法。

通过对过去底板突水事件的数据进行分析和统计，得出底板突水的概率和危险性等指标。

该方法适用于有充足历史数据的煤矿，但对于新建矿井或者历史数据较少的煤矿不适用。

3. 综合评价法综合评价法是将数学模型法和统计分析法相结合的方法，综合考虑各种因素对底板突水危险性的影响。

通过权重分配和指标评分的方式，将各个因素综合考虑，得出综合评价结果。

该方法在实践中得到广泛应用，并取得了较好的效果。

四、底板突水危险性评价的优化方法为了提高底板突水危险性评价的准确性和实用性，研究者们不断提出新的优化方法。

1. 数据挖掘技术数据挖掘技术可以从海量的数据中挖掘出隐藏的规律和关联性，对底板突水危险性评价提供有力支持。

通过分析历史数据和实时采集的数据，可以发现底板突水的规律和趋势，为预测和防范提供科学依据。

2. 人工智能算法人工智能算法如神经网络、遗传算法等也被应用于底板突水危险性评价中。

基于模糊综合评判法的煤层底板突水危险性评价

ＴＤ７４５￣．２１
ＲｉｓｋｅｖａｌｕａｔｉｏｎｏｆｃｏａｌｌｏｏｆｒｗａｔｅｒｂｕｒｓｔｉｎｇｂａｓｅｄｏｎｆｕｚｚｙｃｏｍｐｒｅｈｅｎｓｉｖｅｅｖａｌｕａｔｉｏｎＸｕＳｈｕａｎｇ，ＬｉＢｏ，ＸｕＣｏｎｇ — ｃｏｎｇ
底板突水危险性的等级。这样评价结果更为准确，也更加符合实际情况。
关键词煤层底板突水中图分类号ＡＨＰ模糊综合评判文献标识码Ａｄｏｉ：１０．３９６９￣．ｉｓｓｎ．１００５ — ２８０１．２０１５．０６．７２
ａｎｄｒｅａｓｏｎａｂｌｅｅｖａｌｕａｔｉｏｎｔｈｅｒｉｓｋｄｅｇｒｅｅｏｆｃｏａｌｌｆｏｏｒｗａｔｅｒｂｕｒｓｔｉｎｇ，ｗｅｓｅｔｕｐｔｈｅＡＨＰ－ｆｕｚｚｙｃｏｍｐｒｅｈｅｎｓｉｖｅ
（１．ＣｏｌｌｅｇｅｏｆＧｅｏｓｃｉｅｎｃｅｓａｎｄＳｕｒｖｅｙｉｎｇＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，ＣｈｉｎａＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙｏｆＭｉｎｉｎｇａｎｄＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ
摘要
２５００１４）
煤层底板突水是受多个因素综合影响的，针对矿井水文地质条件与底板突水的复杂性和模糊性，为了更客观合理

综放开采条件下煤层顶板涌(突)水危险性评价

综放开采条件下煤层顶板涌（突）水危险性评价随着国家现代煤矿建设和扶持政策的不断推进和落实，综放开采技术在煤炭生产中的应用越来越广泛，取得了很好的经济效益和社会效益。

但同时也带来了一些不可避免的风险，例如煤层顶板涌（突）水事故，这是煤炭生产中较为严重的安全生产问题之一。

因此，为了有效地控制煤层顶板涌（突）水事故的发生，在综放开采条件下对煤层顶板涌（突）水危险性进行评价是非常必要的。

综放开采条件下煤层顶板涌（突）水危险性评价的内容包括两个方面：一是对煤层地质条件的评价，二是对工程实施条件的评价。

煤层地质条件评价主要包括以下内容：1.岩层情况。

岩层包括盖层、底板和煤体。

盖层的厚度、稳定性、透水性等条件是煤层顶板涌（突）水的重要因素。

底板的坚固程度和稳定性也是煤层涌（突）水的重要因素。

煤体的透水性和渗透性是煤层顶板涌（突）水的关键因素。

2.煤体应力状态。

煤层的应力状态对煤层的稳定性有很大的影响，若应力过大，煤层的变形能力受到限制，容易导致涌（突）水事故的发生。

3.煤层水文地质条件。

煤层中水的来源、含水量、地下水压力等因素会对煤层涌（突）水产生很大的影响。

1.综放采区域范围。

采区范围的大小、采动方式的不同等因素会对采区内水压力分布产生影响，从而影响煤层涌（突）水的危险性。

2.采掘阶段。

不同采掘阶段的采空区覆盖深度、采掘区域形状、采煤速度等因素都会影响煤层顶板涌（突）水的危险性。

3.排水系统。

排水系统的设计和功能对于综放开采条件下的涌（突）水事故控制至关重要。

在评价煤层顶板涌（突）水危险性时，需要从以上方面综合分析，确定煤层水文地质条件、底板稳定性、采动方式、采掘阶段等因素的影响程度。

同时，还需要借鉴已有的涌（突）水事故的案例，对煤层涌（突）水的特点、形成机理等问题进行深入研究，形成完整的评价体系。

在评价煤层涌（突）水危险性的基础上，需要制定相应的应急预案和措施，并对预案和措施进行充分的宣传和培训，以便在发生涌（突）水事故时能够快速有效地应对。

运用突水系数法和模糊聚类法综合评价煤层底板突水危险性

１突水因素分析
底板突水危险性评价是一个涉及到水文地质、工程地质、开采条件、岩石力学等诸多因素的复杂问题 ¨ 。影响底板突水的因素主要包括：质构造、地底
质构造等，价底板突水危险性时必须充分考虑这评
基金项目：国家自然科学基金重点资助项目（０３００；５５９８）山东省自然科学基金资助项目（２ｏＦ６；Ｙ０７４）教育部博士学科
点专项科研基金资助项目（０７４４ｏ）２０ｏ２０５
突水系数越小，水危险性越小；突突水系数越大，突水危险性越大。突水系数计算公式如下：
收稿日期：０９— ４—０；０９—１２ｏ０１２００—１订５修
（Ｓ理论、Ｋ）板模型理论、神经网络法、多源信息融合法等Ｊ。其中，用较为简单与实用的是突水系应
数法。用突水系数法评价煤层底板突水危险性时，
性和岩层组合、构造系数、透水性能和原岩应力等。
承压水压力对底板隔水层的作用主要表现为压裂扩容作用和渗水软化作用Ｊ。压裂扩容作用是指
２突水系数法分析
目前，煤层底板突水危险性的理论和方法评价
承压水在小裂隙中进一步压裂岩体，原有裂隙扩使
作者简介：李忠建（９３）１８一，男，浙江永嘉人，士研究博

1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。

· 132·
（第 43 卷第 2 期）
分析·探讨
煤层底板突水危险性源与地球科学学院，江苏徐州 221008 ）
摘
要：基于煤层底板突水预测的复杂性，提出了基于 GIS 与熵权耦技术的煤层底板突水危险性的综合评价方法，在分析山东某矿区的水文地质、工程地质，开采及勘探等资料的基础上，根据研究区断层构造，覆岩厚度，关键含水层富水性，开采厚度等影响水资源保护性开采的主要因素，以地理信息系统（ GIS）的多因素空间分析功能为操作平台，并结合熵权法模型确定各个影响因素
Comprehensive Evaluation of Water － inrush Risk from Coal Floor
ZHENG De － zhi， YANG Bin － bin （ School of Resources and Geosciences， China University of Mining and Technology， Xuzhou 221008 ， China） Abstract： Based on the complexity of water inrush risk for coal seam floor，a comprehensive evaluating method will be put forward to estimate the floor water inrush risk in the western mining area with the help of coupling technique of GIS and entropy． After analyzing the data collected from hydrological geology，engineering geology，mining and exploration of a mine in Shandong province，taking the spatial analyzing function of the various factors of the geographic information system （ GIS） as the operating platform and combining the method of entropy model to determine the weighted percentage of each factor，the evaluation model will be established through combing GIS and entropy coupling according to the main factors influencing on the protective exploit of water resources such as the fault structure ，thickness of the overburden rock，water － hearing capability of the key aquifer，thickness of the seam mining． The result indicates that water － inrush risk index method has distinct predominance over water － inrush coefficient method． Key words： floor water bursting evaluation； coupling； entropy － right method
0
引
言
类型多，成因机制和防治方法也渐趋复杂化。近年来，随着我国浅部煤炭资源的逐渐消耗和枯竭，已开始逐步向地下深部获取资源，据预测，约占我国煤炭
The acquistion of logging data［ C］． Amsterdam： El － sevier Science Publishers B V， 1984 （ 107 ）．［ 10］李自安，闫义．松辽盆地侏罗系地层放射性元素产热 J］．大地构造与成矿学， 2002 ， 9 （ 26 ）．特征及其意义［［ 11］黄文辉，唐修义．中国煤中的铀、钍和放射性核素［ J］．中国煤田地质， 2002 ， 7 （ 14 ）．作者简介：谢景娜（ 1987 －），女，山东泰安人，中国矿业大学在读硕士研究生，主要从事矿井降温，风网瓦斯流监控，煤层瓦斯储运，安全管理等方面的研究。（收稿日期： 2011 － 05 － 22 ；责任编辑：陈洋）
我国煤矿开采的水文地质条件复杂，矿井突水
2005．［ 4］黄隆基．核测井原理［M］．东营：中国石油大学出版 2000．社，［ 5］苏作华，．北京：煤炭郑海清．煤田地球物理勘探［M］ 1992．工业出版社，［ 6］ Schlumberger．自然伽马与自然伽玛能谱测井［M］．北 1986．京：石油工业出版社，［ 7］汪洋，汪集晒，邛晋福，等．对中国大陆壳体的放射性．大地构造与成矿生热元素丰度的大地热流检验［J］ 2001 ， 25 （ 2 ）： 210 － 216．学，［ 8］邱楠生，胡圣标，何丽娟．沉积盆地热体制研究的理论 M］．北京：石油工业出版社， 2004．与应用［［ 9］ Serra O． Fundamentals of well log interpretation［ A］． In：
的权重，通过 GIS 与熵权耦合建立了煤层底板突水危险性分区评价模型，结果表明煤层底板突水。危险性指数法比传统的突水系数法有明显优势关键词：底板突水评价；耦合；熵权法中图分类号： TD745 文献标志码： B 文章编号： 1003 － 496X（ 2012 ） 02 － 0132 － 04