矿井突水预测理论方法及监测技术总结
煤矿开采中的煤层突水预防与治理
01
预防效果
02 有效降低了煤层突水的发生概率，保障了矿工生 命安全。
03 提高了矿区开采效率，减少了因突水事故导致的 生产中断。
某矿井煤层突水治理过程及效果
01
治理过程
02
迅速关闭突水点附近的水闸，控制水量。
通过钻孔引流、降低水位，减小突水压力。
03
某矿井煤层突水治理过程及效果
• 对破坏的底板隔水层进行注浆加固，修复受损区 域。
CHAPTER 04
煤层突水预防与治理案例分析
某矿区煤层突水预防措施及效果
预防措施 强化矿区地质勘探，掌握煤层底板隔水层厚度、岩性及分布规律。
制定合理的采掘计划，控制开采深度和范围，避免破坏底板隔水层。
某矿区煤层突水预防措施及效果
• 实施注浆加固，提高底板隔水层的抗水压能力。
某矿区煤层突水预防措施及效果
02
分析监测数据，及时发现异常情况，发出预警信号 ，为采取应对措施提供时间保障。
03
定期对预警系统进行校准和维护，确保其准确性和 可靠性。
CHAPTER 03
煤层突水治理方法
注浆技术
总结词
通过将浆液注入煤层或岩层裂隙、孔隙或破碎带，以达到封堵水流、加固地层或隔断水流的目的。
详细描述
注浆技术是煤矿开采中常用的煤层突水治理方法之一。通过钻孔将配制好的浆液注入煤层或岩层中， 利用浆液的凝固和硬化作用，封堵水流通道，降低水压，从而达到治理煤层突水的目的。注浆技术具 有施工简便、适用范围广、治理效果显著等优点。
某矿井煤层突水治理过程及效果
治理效果
1
2
有效控制了突水事故的发展，避免了更大规模的 灾害。
3
及时恢复了矿井的正常生产，减少了经济损失。
煤矿巷道涌水预测预警技术研究与应用
煤矿巷道涌水预测预警技术研究与应用第一章绪论1.1 研究背景煤矿涌水是煤矿生产中常见的一种灾害，对煤矿生产及职工安全造成极大威胁。
因此，煤矿巷道涌水预测预警技术研究与应用具有十分重要的现实意义。
1.2 研究目的本文旨在对煤矿涌水预测预警技术进行深入研究，探讨当前涌水预测预警方法的优缺点，分析巷道涌水的成因、特征，并探索适用于巷道涌水预测预警的新技术和新方法，为煤矿生产安全提供保障。
第二章煤矿巷道涌水的成因与特征2.1 成因煤矿巷道涌水的成因非常复杂，主要包括：(1)地质构造因素：巨压、构造断层、褶皱等地质构造因素可能导致巷道涌水。
(2)水文地质因素：地下水位变化、突水、水流方向突变等水文地质因素也可能导致涌水。
(3)工程因素：矿井开采过程中对地下水系统的干扰，如采空区域的填充、巷道破坏等对涌水的影响。
2.2 特征巷道涌水的特征主要有以下几种：(1)涌水体积大，流速快。
(2)涌水水质复杂，包括土壤中的矿物质、矿井周边的地下水等。
(3)涌水具有突发性，往往难以预测。
(4)巷道整体结构受到严重破坏，存在威胁安全和过往车辆的危险。
第三章煤矿巷道涌水预测预警方法3.1 传统涌水预测方法传统的涌水预测方法主要包括直观法、经验法和定量分析法。
(1)直观法：根据矿工经验和直观判断，通过对矿井水情的观察和分析，来判断巷道涌水的可能性。
(2)经验法：基于历史数据积累，结合专家经验，建立涌水预测模型，根据历史数据和预设变量来进行巷道涌水的预测。
(3)定量分析法：采用数学模型对巷道涌水进行分析，包括统计学模型、神经网络模型和贝叶斯网模型等。
3.2 新兴涌水预测方法新兴的涌水预测方法主要包括无损检测技术、遥感技术和无人机技术。
(1)无损检测技术：通过非破坏性检测技术对煤体结构进行分析，如X射线、磁力计等。
(2)遥感技术：利用遥感卫星、GPS、GIS等技术，对巷道周边环境进行监测和分析。
(3)无人机技术：无人机传感器技术可以提供高分辨率的图像和真实的三维地形模型，能够清晰地呈现地形的细节图像。
井下突水点的观测及编录方法
井下突水点的观测及编录方法一、引言井下突水点的观测及编录是矿山工作中非常重要的一项工作。
通过对井下突水点进行观测和编录，可以及时发现突水情况，并采取相应措施保证矿井的安全运行。
本文将介绍井下突水点的观测方法和编录要点。
二、井下突水点观测方法1. 观测点的选择井下突水点的观测应选择在容易受到突水影响的位置，如井底、巷道低洼处等。
同时，也需要考虑观测点的安全性，确保观测人员的安全。
2. 观测设备准备观测井下突水点需要准备一些必要的观测设备，如水位计、流量计、压力计等。
观测设备应当经过校准，并确保其正常工作。
3. 观测频率井下突水点的观测应当具有一定的频率，以确保突水情况能够及时被观测到。
观测频率可以根据突水的可能性和矿井的安全要求来确定。
4. 观测方法观测突水点的方法包括测量水位、测量流量和测量压力等。
通过这些观测数据，可以得到突水点的变化情况，并及时采取相应的措施。
三、井下突水点编录要点1. 信息记录对于每个突水点，需要编录详细的信息，包括突水点的位置、观测时间、观测人员、观测设备、观测数据等。
这些信息对于后续分析和处理突水情况非常重要。
2. 数据分析观测到的突水数据需要进行分析，包括突水的频率、突水的规模、突水的变化趋势等。
通过对数据的分析，可以判断突水的原因，并采取相应的措施。
3. 报告编写对观测到的突水情况，需要编写详细的报告，包括突水点的情况、观测数据、分析结果和采取的措施等。
报告应当准确、清晰地描述突水情况，以便后续的处理和决策。
四、井下突水点观测及编录的意义1. 确保矿井的安全运行通过对井下突水点的观测和编录，可以及时发现突水情况，并采取相应的措施，确保矿井的安全运行。
2. 提供突水预警通过对观测数据的分析，可以提前预测突水的可能性，提供突水的预警，以便采取相应的措施，保证矿井的安全。
3. 为突水原因分析提供依据观测到的突水数据可以为突水原因分析提供重要的依据，为进一步的突水防治提供指导。
煤矿开采中的煤层突水预防与治理
05
结论与展望
当前研究的不足与局限性
技术手段的局限性
当前煤层突水预防与治理技术 仍以传统方法为主，缺乏高效
、智能化的技术手段。
理论研究不足
关于煤层突水的机理研究尚不 深入，缺乏对突水预测和预警 的理论支持。
安全意识待提高
部分煤矿开采人员对煤层突水 的危害认识不足，安全意识有 待提高。
法律法规不完善
煤矿开采中的煤层突水预防与治 理
汇报人：可编辑 2023-12-31
contents
目录
• 煤层突水概述 • 煤层突水预防措施 • 煤层突水治理方法 • 煤层突水预防与治理案例分析 • 结论与展望
01
煤层突水概述
煤层突水的定义与特征
定义
煤层突水是指在煤矿开采过程中 ，地下水突然涌入采掘工作面的 现象。
相关法律法规和标准体系尚不 健全，对煤层突水防治工作的
监管力度不够。
对未来研究的建议与展望
加强技术创新研究
鼓励研发新型的煤层突水预防与治理技 术，提高防治工作的效率和安全性。
提高安全意识
加强煤矿开采人员的安全培训和教育 ，提高他们对煤层突水危害的认识。
深化理论研究
加大对煤层突水机理的研究力度，为 突水预测和预警提供更可靠的理论依 据。
完善法律法规和标准体系
建立健全煤层突水防治相关的法律法 规和标准体系，强化监管力度，确保 防治工作的有效实施。
03
煤层突水治理方法
注浆技术
总结词
注浆技术是一种常用的煤层突水治理方法，通过将浆液注入煤层或含水层，达到封堵水流、降低水压、防止突水 的目的。
详细描述
注浆技术包括地面注浆和井下注浆两种方式。地面注浆是通过在地面钻孔，将浆液注入地层，使浆液在含水层中 扩散、凝固，达到封堵水流的目的。井下注浆则是将浆液通过钻孔注入井下煤层，利用注浆泵施加压力，使浆液 在煤层中扩散、渗透、凝固，形成防水帷幕，阻止水流进入工作面。
矿井突水的预兆与应急措施
积极推广新技术在矿山安全生产领域的应用，如物联网、大数据、人工智能等。利用先进技术手段提高矿井突水 的监测和预警能力，降低事故发生的可能性。
提高矿山安全意识和培训
加强安全宣传教育
通过多种形式的安全宣传教育活动，提 高矿山工作人员的安全意识和应对突发 事件的能力。定期组织应急演练，使员 工熟悉矿井突水应急处置程序和自救互 救方法。
案例二：某铁矿透水事故
事故经过
2018年，某铁矿在开采过程中，由于采掘面没有及时支护，顶部 岩石突然崩塌，导致大量地下水瞬间涌入矿井。
事故原因
缺乏对采掘面的及时支护，导致顶部岩石崩塌，引发透水事故。
事故教训
应加强采掘面的支护和维护工作，确保采掘面的稳定性和安全性。
案例三：某金矿涌水事故
事故经过
2017年，某金矿在开采过程中，由于缺乏对地下水的有效疏导和排 水措施，金矿巷道内积水不断增多，最终引发涌水事故。
事故原因
缺乏对地下水的有效疏导和排水措施，导致巷道内积水过多，引发 事故。
事故教训
应加强对地下水的疏导和排水措施，确保矿井的安全生产。
CHAPTER 05
矿井突水的防范措施建议
加强井下探测和监控
安装并维护好井下探测仪器，及时发现含水层、断层、溶洞等水源，同时对矿井周 边围岩及地表水体进行监测，预测可能发生突水的地点。
致。
岩石膨胀
02
当岩石遇到地下水时，可能会发生膨胀，导致巷道变形和矿井
空间缩小。
气味变化
03
地下水可能含有有害气体，如硫化氢等，会导致矿井内产生异
味。
地面异常情况
地表沉陷
矿井突水前，地表可能出 现沉陷，导致地面建筑物 、道路等损坏。
煤矿水灾预测方案
煤矿水灾预测方案随着我国工业化的不断发展，煤炭作为能源资源的重要组成部分，扮演着不可替代的角色。
但是，在煤矿的开采过程中，煤矿水灾（即煤矿井下地质构造突变或工作面施工不当，使地下水沁入煤巷、矿井快捷、井下巷道）发生率居高不下。
造成了较大的经济损失和人员伤亡。
为了预防和减少煤矿水灾的发生，预测技术就显得至关重要。
煤矿水灾预测技术现状目前，我国的煤矿水灾预测技术主要包括传统矿震法、微震监测技术、声波检测技术、地磁监测技术以及高分辨率地下水文学方法等。
但是，上述技术均存在一定的局限性。
例如，传统的矿震法只能进行煤矸体的检测，无法对煤巷内的变化进行准确预测；微震监测技术需要安装大量微震探头在井下，成本较高；声波检测技术受地质地形因素影响较大，难以进行精准的煤矿水灾预测。
基于能量预测的煤矿水灾预测方案基于煤矿水灾的预测技术需求，我们提出了基于能量预测的煤矿水灾预测方案。
该方案将能量预测技术与煤矿水灾预测相结合，通过对煤矿井下的数据监测和处理，实现对煤矿水灾的精准预测。
方案原理该方案基于能量预测，利用能量指标对煤巷内的煤岩结构进行分析和预测。
我们可以先在井下布置少量传感器，监测数据传回地面处理计算。
通过能量累计分析，可以得出煤巷墙体的振动情况，以及在煤巷内发生不同级别的岩石破碎情况下为其所需的能量参数。
依据能量参数的变化规律，来预测煤巷是否存在变形痕迹、岩层渗水情况等。
如果能够及早预警，能够让矿工及时采取措施，减少水灾的发生。
方案实施具体方案实施的步骤如下：1.布置传感器：在煤巷内墙体隐蔽处以及采掘脸、放顶等岩体出现的断裂顶板上等关键点位布置传感器。
2.数据监测：传感器将煤巷内的数据传回地面，进行存储与处理。
基于能量质量分析，获取煤巷墙体的振动加速度，并进行频响分析。
3.建立能量模型：利用拓扑图分析煤巷内不同结构体的互动关系，建立不同结构体之间的能量模型。
利用该模型，可以计算出特定条件下不同结构体所具有的能量参数，从而预测煤巷是否存在滑坡、崩塌、渗水等现象。
浅谈矿井水的预测及防治
浅谈矿井水的猜测及防治煤炭开采历史悠久，许多井田资源接近枯竭，特别是近年来煤炭产量剧增，大多数煤矿已转移到下组煤层的开采，这样势必产生涌水现象，即上部采空区的积水或大矿四周地方小煤窑采空区的积水通过断层破碎带、裂隙等一系列充水途径大量涌向现采工作面，这样势必造成掘进和回采的困难。
因此解决涌水现象是当前亟待解决的首要问题。
要解决矿井水的问题，首先必须进行矿井水的猜测，这只是手段，最终目的是防治涌水现象的发生。
决定矿井水充水(涌水)条件好坏的根本原因在于矿区充水水源规模与充水途径条件的好坏，与此同时必须查清矿井充水水源的位置及与采掘工作面的距离、上下位置及其间的充水途径。
一般矿井主要的充水水源有地表水和老窑水2种，主要的充水途径有断裂带、岩层孔隙、岩层的裂隙、采空区上方冒落裂隙带及地面塌陷等。
1 充分水源1.1 地表水雁崖矿地表水主要有季节性河流与水池。
例如：在1989年，贾侯涧沟小煤窑在四号层中乱采，致使矿西二风井的工业广场遭到破坏，使工业广场上大水池裂开，水池的水沿地面塌陷，岩层裂隙等一系列充水途径涌向408盘区，把整个11层408盘区胶带巷淹没，使高档八队停产，造成了严重的损失。
因此忽略地表水充水水源是的后果是非常严重的，有些人总是认为地表水源离现采工作面遥远，不会流入矿井，这种思想坚决不可有。
1．2老窑及小煤窑老塘积水老窑及小煤窑老塘积水实质上属于地下水的一种充水水源。
在矿四周有许多地方开的小煤窑，有些小煤窑只顾出煤，进行违章作业，只抓产量不顾安全，不把排水放在首要位置，因此小煤窑的老塘里有大量积水，好似一个地下水库，当矿井遇上或接近它们时，往往容易发生突水，而且来势凶猛，有时还可能造成临时性淹矿事故。
因此地质工，尤其是水文地质工必须及时调查四周小煤窑的积水程度和积水范围，以便猜测通知有关部门，做好防治水工作。
在这方面有许多例子，比如412盘区在掘进盘区运输巷时就与鸦儿崖村大队王家台小窑贯穿，使此小煤窑老塘中的大量积水涌入412盘区，致使工程二队停产。
矿井水灾的预测和突水预兆(正式版)
文件编号：TP-AR-L8125In Terms Of Organization Management, It Is Necessary To Form A Certain Guiding And Planning Executable Plan, So As To Help Decision-Makers To Carry Out Better Production And Management From Multiple Perspectives.（示范文本）编订：_______________审核：_______________单位：_______________矿井水灾的预测和突水预兆(正式版)矿井水灾的预测和突水预兆(正式版)使用注意：该安全管理资料可用在组织/机构/单位管理上，形成一定的具有指导性，规划性的可执行计划，从而实现多角度地帮助决策人员进行更好的生产与管理。
材料内容可根据实际情况作相应修改，请在使用时认真阅读。
1．矿井水灾的预测矿井水灾的预测是指矿井在开采前，根据地质勘探的水文地质资料及专门进行的水害调查资料，确定矿井水灾的危险程度，并编制矿井水灾预测图。
(1)矿井水灾危险程度的确定①用突水系数来确定矿井水害的危险程度。
突水系数是含水层中静水压力(kPa)与隔水层厚度(m)的比值，其物理意义是单位隔水层厚度所能承受的极限水压值。
②按水文地质的影响因素来确定矿井水害的危险程度。
该方法是按水文地质的复杂程度将矿区的水害危险程度划分为5个等级。
(2)矿井水灾预测图的编制。
根据隔水层厚度和矿区各地段的水压值，计算某开采水平的突水系数，编制相应比例的简单突水预测图，然后根据矿区突水系数的临界值，圈定安全区和危险区。
水灾预测图的另一种编制方法是在开采平面图上圈定地下水灾的等级区域，据此制定最佳矿井规划和防治水害的措施，加强危险区域的监测，保证安全生产。
2．矿井突水预兆矿井突水过程主要决定于矿井水文地质及采掘现场条件。
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矿井突水预测理论方法及监测技术总结摘要：本文详细阐述了矿井突水征兆和突水水源的识别方法，并总结了近年来矿井突水推测的理论方法及监测技术。
关键词：矿井突水突水征兆突水推测监测我国经济连续高速进展与国家安全战略离不开能源和矿产资源的强有力支撑，而地下开采方式是目前我国获得多种能源资源与矿产资源的重要途径。
随着开采深度、开采强度、开采速度、开采规模的增加和扩大，矿井突水问题日益严峻，专门是近几年，矿井突水事故频繁发生，给人民生命财产造成重大缺失，严峻阻碍和制约着矿山的安全生产。
因此，开展采动条件下矿井突水推测预报理论及监测技术研究，关于采动岩体突水推测与防治、开采方法的改进、安全度的评判具有重大理论意义和实际价值。
1 矿井突水征兆从开拓工作面开始，进展到突水的期间内，在工作面及其邻近往往会显现一些征兆。
a. 承压水与承压水有关断层水突水征兆：①工作面顶板来压、掉渣、冒顶、支架倾倒或折梁断柱现象；②底软膨胀、底膨张裂。
这种征兆多随顶板来压之后发生，且较普遍，在采掘面围岩内显现裂缝，当突水量大、来势猛时，会伴有“底爆”响声；③先出小水后出大水也是较常见的征兆；④采场或巷道内瓦斯量显著增大。
b.冲积层水突水征兆：①突水部位岩层发潮、滴水，且逐步增大，认真观看可发觉水中有少量细砂；②发生局部冒顶，水量突增并显现流砂，流砂常呈间歇性，水色时清、时混；③发生大量溃水、溃砂，这种现象可能阻碍至地表，导致地表显现塌陷坑。
c.老窑水突水征兆：①煤层发潮、色暗无光；②煤层“挂汗”；③采掘面、煤层和岩层内温度低“发凉”；④在采掘面内若在煤壁、岩层内听到“吱吱”的水呼声时，表征因水压大，水向裂隙中挤压发出的响声，说明离水体不远了，有突水危险；⑤老窑水一样呈红色，含有铁，水面泛油花和臭鸡蛋味。
2 矿井水源的识别采掘过程中发觉突水征兆，及时警告并采取必要防范措施，以减缓或防止突水事故发生。
矿井突水后，如何查清水源，达到有针对性的治理，则是矿井显现突水后的一个重要问题。
水源识别要紧有以下方法：2.1 地质、水文地质分析法熟悉把握井田或采区内已存在或可能存在的断层位置、性质、落差、两盘含水层错动情形；断裂构造的组合特点、含水层数目、厚度、含水类型、水压大小、富水性、裂隙或岩溶发育程度；矿层与直截了当或间接充水含水层的距离、隔水层厚度、强度、稳固性；老窑边界、旧钻孔位置及封孔质量；地表水是否与矿坑水有联系。
通过上述方法能够初步确定井田内突水的类型和位置。
2.2 突水点位置和突水形状分析法在采矿过程中，由于煤层底板或断层应力场发生了变化，承压水的入侵高度沿断层带或破断的底板向上进展产生递进导升现象，以致造成突水。
因此，突水过程具有岩体应力、渗透性变化、水压升高、涌水量增大等一系列前兆。
这些前兆是突水推测、预报的依据，通过传感器对应力、水压的变化幅度等信息进行分析处理，来反演突水区域，进而运算突水点的位置。
突水形状是指水从突水点流出依旧冒出；是一阵大一阵小，依旧缓慢增大；是上翻出水、喷射，依旧缓流水，以此判定水压的相对大小，同时也反映出动水量大小。
2.3 突水携出物分析法不管是地表水或井下承压含水层中的水，溃入采掘工作面时，一样都能携出突破点邻近围岩物质；可通过观看和分析这方面的资料来确定突水位置。
2.4 地下水动态分析法井巷突水前，地下水运动处于相对动平稳态，在疏放流场中，其流向、水力坡度、水质、水温都相对稳固。
突水后，势必打破原平稳状态，在水位、水质、水量等方面应有所反映。
通过动态分析法，能够分析判定突水水源。
2.5 水化学法水化学法是研究地下水自身组分的变化，从微观上判别和认识不同水源间差异和联系的一种方法。
要判别井下突水水源，必须第一搞清不同水源之间的区别和各自特点，并把握其形成特点的自然规律。
地下水在形成过程中，由于受到含水层的沉积期、地层岩性、建筑和地化环境等诸多因素的阻碍，使储存在不同含水层中的地下水要紧化学成分有所不同。
近年来，由于运算技术和运算机技术得到迅速进展，一些定量、半定量的方法差不多应用到对矿井突水水源的判别中，如模糊综合评判法、人工神经网络、灰色关联分析等等。
每种方法有其自身的特点，同时也存在一定的局限性。
针对不同情形，如何从方法上扬长避短，发挥各自的优势，实现对矿井突水水源的准确判别及推测。
3 矿井突水推测3.1 突水系数法我国学者早在1964年就开始了底板突水规律的研究，提出了采纳突水系数作为推测、预报底板突水与否的标准。
突水系数确实是单位隔水层所能承担的极限水压值，表达式为式中，p ——作用于底板的水压，MPa；M ——底板厚度，m。
用突水系数评判底板稳固性的关键在于确定临界突水系数Ts，可定义为每米隔水层厚度所能承担的最大水压。
若T < Ts说明底板稳固，突水可能性小；反之，T > Ts则说明底板不稳固，发生底板突水的可能性大。
3.2阻水系数法阻水系数法是通过现场底板钻孔水压致裂法底板岩石的平均阻水能力,运算公式为Z = P /R,式中, Z为阻水系数; R 为裂缝扩展半径, 一样取R= 40～50; P为岩体破裂压力, P = 3σ2- σ1 +σT -P0；σ2、σ1 为底板岩层最大、最小主应力;σT为岩体抗拉强度; 为岩体孔隙压力。
利用阻水系数法推测底板突水性的原则是:a.岩石破裂压力大于水压,则不产生突水;b.若岩石破裂压力小于水压,则用水压与有效隔水层总阻力能力Z总( Z总= Z h )相比,假如有效隔水层总阻力能力大于水压,则可不能发生突水,否则,有突水可能性。
3.3 矿井直流电法3.3.1 原理直流电法勘探是以煤、岩层的导电性差异为基础，通过人工向地下供入稳固电流，观测大地电流场的分布规律，从而确定岩、矿体物性(如贫、富水区域)的分布规律或地质构造的特点。
3.3.2 工作方法及特点直流电法灵活，依照不同探测目的，能够采纳多种工作装置形式。
井下探测通常应用对称四极测深装置、三极测深装置和三点三极超前探装置。
直流电法具有理论成熟、仪器简便、抗干扰能力强的优点，可用于探测巷道掘进工作面前方富水体范畴、划分顶底板岩层贫富水区域、确定工作面回采时的易突水地段、评判工作面回采时的水害安全性等。
3.4 “地质-电法-测温”多参数综合超前探测技术综合超前探测技术是结合地质信息分析、井下直流电法超前探测、红外测温的综合超前探测法.它依照同一地质构造(源)引起的地层形变场(定性)、电磁场(定量)、地温场(定性)等多种参数变化趋势同步、灵敏性不同的特点,利用“同源异场”聚焦的作用,定性与定量相结合,能提高探测准确度,为“非接触式”井下综合超前探测法,或称“地电热”综合超前探测技术.a. 该技术综合了地层形变场、电磁场、地温场的优点,定量与定性相结合,具有“同源异场”的聚焦作用,多参数变化趋势同步、灵敏性不同之特点,属“非接触式”综合探测法,比目前国内外常规单一探测技术优越得多,能幸免因钻探等“直截了当接触式”探测法突然遇到或揭露高压富水地段而大量突水的可能性,又减小了物探说明的多解性. 该技术应用方便、成本低,能准确推测边界大断层及其分支断层的位置及其导水、含水性,能有效保证煤矿生产安全.b.该方法适用于一样(煤)矿带水压掘进(或开采)巷道正前方0～150m的灾难性地质构造(如老窑采空积水区、导水断层、导(突)水陷落柱、潜在导水断裂发育带、煤层突变带等)的超前探测预报,及类似(高水压、高风险)边界大断层邻近的掘进超前推测预报,可进行近距离定性定量相结合的综合超前探测.c.在应用该“同源异场”预报理论预报时,要注意:①选择有效的、灵敏度较高的、有一定超前量的推测指标;②确定各种“场”的预报临界值;专门临界值的确定需要许多差不多资料,并按照一定规律进一步调整;③进行各场之间相关的同步性、趋势性、灵敏性分析;④定性与定量相结合,各参数相互印证、综合判定;⑤以煤层为要紧研究对象.煤层在煤矿中揭露最多,具有可塑性与流淌性,含最活跃的指标参数.3.5 核磁共振技术在煤矿突水监测中的应用NMR方法受地质因素阻碍小。
例如,用电阻率法和电磁测深法卡尼亚视电阻率在某一范畴内无法区分裂隙中泥质充填物和自由水,而NMR方法能够清晰地显示出他们的界线。
可能给煤矿坑道造成突水灾难的水,必须有一定的量,必须在坑道邻近不远的范畴内,必须有一定的破裂带、裂隙、断层、岩溶陷落柱、疏松带、废弃坑道等地质或人为构造。
这些差不多上能够用核磁共振测水方法准确地探测清晰的。
按照目前的核磁共振测水技术,需要进一步研究解决的一是天线在坑道中的布设方法;二是所测到的富水构造的方位确定问题。
换言之,在地面能够任意大小地铺设的天线,而在空间受到限制的坑道内需要研究如何设计与铺设天线才能测到NMR信号。
核磁共振找水技术是目前世界上唯独的直截了当找水技术,能够清晰地探测到150m范畴内含水构造的含水量、导水条件(渗透率)。
将此技术用于煤矿突水推测,将会极大地提高推测的速度与准确性。
3.6 基于神经网络的煤矿底板突水推测煤矿突水的阻碍因素要紧有四个:含水层岩溶发育程度(KT)、水压(WP)、隔水层厚度(T)和断裂构造的复杂程度(DF)。
设突水水量为Q，则煤矿突水模型能够表示为:Q=f(KT，WP，T，DF)实际研究中，需要依照一系列的Q一(尺T，WP，T，DF)样本数据序列，推算出映射函数f的具体形式。
本次要紧是利用人工神经网络的自适应性和学习功能，以简单函数的多次叠代，实现对映射函数f的逐次靠近，最终得到中意的推测模型。
人工神经网络具有分布式经历、自学习、自适应性等特点，因此，应用于在煤矿底板突水等地质灾难推测模型的建立过程中，能够获得显著的推测成效。
同时，研究过程中尚存在着诸如有时模型滞留于区域极小值邻近而使学习效率降低等不足，有待在今后的工作中加以改进。
3.7 利用物探信息推测煤矿水害利用地面三维地震、地面瞬变电磁法等物探手段,查明采区内断层的分布、导水裂隙带的发育高度及分布、隔水层的厚度及分布、含水层的厚度及分布,为顶底板突水推测提供准确详实的水文地质资料,以补偿常规手段所猎取资料的不足,并为非量化因素的量化提供新的研究途径。
依照钻孔测井数据(声速、密度、电阻率、自然电位、自然伽玛等),求取岩石物性参数。
对孔间地震资料进行反演,推断地层岩性在平面上的变化情形,确定导水裂隙带的分布范畴。
研究煤矿顶底板突水的机理和阻碍因素;研究有关的非量化因素的合理化手段,并建立有针对性的矿井突水推测模型,确定合适的参数及分类阈值,以提高突水推测的精度。
建立比较确切的推测与评判模型,实现地质资料的信息化、数字化和可视化,为突发性水害应变计策的制定提供技术支撑。
简单模拟图如图1。
利用地面三维地震、地面瞬变电磁法、无线电波透视法等物探手段,查明采区内断层的分布、导水裂隙带的发育高度及分布、隔水层的厚度及分布、含水层的厚度及分布,为顶底板突水推测提供准确详实的水文地质资料。