厚松散层薄基岩条件下矿井顶板涌水致灾因素分析及预测研究

为研究厚松散层薄基岩条件下开采诱发矿井顶板涌水事故的各因素之间的相互关系,总结了厚松散层薄基岩条件下影响矿井顶板涌水量的11个因素。基于模糊数学隶属度及隶属函数对各因素进行了初步处理,构建了基于神经网络的顶板涌水量预测模型,对影响因素权重进行了敏感性排序,并结合现场数据对模型加以验证。研究结果表明,厚松散层薄基岩下开采诱发顶板涌水事故的主要因素是由开采方法的选取引起的一系列"连锁反应"与地层赋存特征共同作用的结果。其中,开采方法、开采高度、基岩厚度及水压是影响松散层下开采顶板涌水灾害的主要因素。经过现场实例验证,模型的准确性较高,预测结果与工程实际吻合较好。     

象山矿井主采3~#煤层涌水规律及充水因素分析

为查清矿井的涌水机理,为矿井防治水提供依据,依据大量生产资料,采用相关分析及理论分析相结合的方法,总结了象山矿井及主采3#煤层采面涌水规律,分析了充水因素,开展了煤层顶板含水层充水危险性预测。结果表明,矿井涌水量随着开采条件的变化总体呈现增高的变化趋势,采面涌水量具有背斜区低,向斜区高,回采期间具有先小后大,再由大变小的规律;充水通道主要为采动产生的顶板导水裂隙,充水水源主要来自煤层顶板山西组底部(K4)砂岩含水层与下石盒子组底部砂岩含水层水,涌水量大小与采面所在构造部位、顶板上覆含水层的岩性厚度及煤产量大小有关。在考虑采煤工艺和开采强度相同、同一采区构造类型相同、充水含水层富水性平面差异不够明显及大气降水及地表径流补给不变的情况下,依据顶板导水裂隙带范围内上覆砂岩含水层的岩性与厚度大小对3#煤层顶板含水层充水危险性进行了预测。为避免回采过程顶板突然涌水,应在顶板含水层充水危险性严重区采取事先疏放水措施。     

黄陇侏罗纪煤田顶板水害防治问题及对策探讨

在黄陇煤田近年来各矿井涌水资料详细分析的基础上,针对区内较特殊的岩性组合结构所呈现出较典型的顶板出水特征,结合目前各矿井防治水技术应用现状,指出了研究区内顶板水害防治及理论研究方面存在的不足,总结了区内矿井顶板水害防治存在的亟需解决的关键技术难题,如综放条件下覆岩破坏规律研究、洛河组巨厚含水层精细探查及研究、顶板巨厚含水层充水机理研究、顶板隔水层隔水性能评价方法、"顶板离层"水害形成机理与防治方法等难题,综合考虑目前研究现状及技术应用现状,提出了研究区内水害防治解决思路及防治技术措施,研究成果对指导黄陇煤田顶板水害防治水工作有效开展具有重要意义和实用价值。     

工作面顶板离层水积水量预测及探放方案

顶板离层水水量的预测及水源位置的确定是解决工作面离层水涌水的技术关键.在实测红柳煤矿1121首采工作面顶板涌水量及理论分析顶板涌水的机理之上,提出了该工作面集中涌水的水源为工作面顶板离层水,并总结分析了顶板离层水的形成机理和制定了相应的防治水措施.根据工作面周期涌水量和实际离层水疏放情况预测了离层水积水量,据此提出了红柳煤矿1121工作面顶板离层水探放方案,并在现场进行了成功应用.     

水质分析法在判定矿井涌水水源中的应用

以煤峪口矿矿井涌水为例,阐述了矿井水质的“时空”研究方法,对如何利用水质分析法确定矿井涌水水源进行了详细论述,为煤矿安全生产,正确判断矿井涌水水源及预测矿井涌水量提供了科学的依据。     

浅埋煤层开采矿井涌水量计算方法研究

矿井涌水量预计主要侧重于计算方法和适用条件方面的研究,很少考虑采掘过程及采后影响效应对矿井涌水量影响,基于浅埋煤层顶板出水机理及矿井涌水特征,将矿井涌水量分为固定和变化水量两部分,并依据各自的特点,提出与之配套的水量计算方法。同时,在分析首采面、次采面等各工作面间涌水相互干扰的情况下,针对不同水力边界条件,对工作面水量计算公式的适用条件进行分析。在实践中,该矿井涌水量计算方法条理清晰、分类明确、实用性强。     

基于GIS信息系统及人工神经网络的砂岩富水性预测研究——以赵庄矿3号煤层顶板砂岩为例

在分析赵庄矿自然地理、区域构造、区域水文地质条件、矿井突水灾害的基础上,根据研究区的断裂构造、隔水层厚度、奥灰水压以及奥灰顶部富水性在空间区域上的变化特征,研发了基于GIS组件的顶板砂岩水预测信息系统,该系统主要实现了评价指标的自动统计、图形的管理等功能,具有强大的空间分析功能,同时应用非线性的人工神经网络(ANN)技术确定了各主控因素的权重系数,在此基础上建立了煤层顶板砂岩富水分区评价模型,大大提高了预测指标统计的速度和精度。并应用该系统对3号煤层顶板砂岩富水性进行了评价,为井田3号煤层顶板突水危险性评价与预测和井下水害防治提供理论依据。     

新疆哈密大南湖矿区七号矿井3煤顶板突水危险性预测

基于大南湖矿区七号矿井的水文地质资料,本区地层可划分为一个隔水层和三个含水层;首采区瞬变电磁勘探划分出顶板相对富水区,结合导水裂隙带发育特征,使用"三图-双预测法"对矿井3煤顶板突水危险性分区进行预测。结果显示:矿井西北部顶板发生突水的危险性大;中部及北部大部分区域发生突水的危险性较大;东部和西南部为相对安全区,并根据此结果提出相应的防治水措施。     

加强矿井地质综合研究，做好矿井防治水工作

本文通过对矿井涌水类型及淹井事故原因进行分析,总结矿井地质研究综合工作对矿井防治水的重要性,并以此提出矿井防治水对策.     

邢台显德汪煤矿瓦斯地质分析及瓦斯预测

分析了矿井瓦斯赋存规律，研究了瓦斯涌出特点，采用瓦斯涌出量与瓦斯含量比值法及瓦斯地质相关因素分析法，对矿井瓦斯涌出量进行了预测，为矿井深部的开采和灾害防治提供了科学依据。     

首采工作面顶板岩层覆含水量分析及防治水工程实践

针对金家渠煤矿首采工作面采前煤层顶板受含水层威胁,顶板涌水量大、导水裂隙带发育完全等现状,综合应用理论分析、现场实测,基于"大井法"工作面顶板动态补给量预计,分析水源、通道和强度三方面工作面充水条件,预测了工作面开采前顶板水害类型和涌水量大小,提出了以顶板水和离层水为主的"控水采煤"防控技术方案,根据矿井排供水量关系,将疏控水技术与矿井水深度处理技术相结合,实现了该矿区首采工作面顶板水害综合防治开采。     

刘店煤矿水文地质条件分析及涌水量预测

为了防止煤矿突水灾害的发生,通过对刘店煤矿地质构造和水文地质条件进行分析,得出井田水文地质条件为简单一中等。在分析矿区含水层富水性及灰岩岩溶发育情况的基础上,利用地下水动力学法和比拟法预算矿井正常涌水量。两种预测方法所得结果基本接近,符合本矿的水文地质条件和规律,为未来设计矿井正常排水能力提供依据。     

煤层开采导水裂隙带发育高度研究综述

导水裂隙带发育高度研究在矿井水灾防治、水体下采煤及保护层开采中具有重要的意义。在系统总结前人研究成果的基础上,分析了导水裂隙带高度不同研究方法的基本原理,对研究方法进行了总结分类。综述了力学解析法、数值模拟法、相似材料模拟实验、统计预测法、非线性预测法、综合确定法及现场实测法的研究现状及进展,分析了不同预测方法的不足和发展趋势。     

深部矿井应力主导型煤岩瓦斯动力灾害声发射监测预警方法

矿井深部开采条件下,传统预测方法难以准确预测应力主导型煤岩瓦斯动力灾害的发生。为提高动力灾害预测的准确性和可靠性,以平煤十矿己15-24080采面为研究对象,采用声发射监测预警技术对工作面回采进行实时监测。研究发现,应力主导型煤岩瓦斯动力灾害发生前,声发射指标整体上呈现逐渐升高的趋势,且动力灾害发生在声发射指标演化曲线的下降段;声发射前兆模式呈现为指标"先上升后下降"的模式。基于此提出了"静态临界值与动态趋势预警"相结合的煤岩瓦斯动力灾害声发射判识预警方法,并建立了工作面应力主导型煤岩瓦斯动力灾害声发射判识预警准则,实现了对深部矿井应力为主导型煤岩瓦斯动力灾害的超前监测预警,确保了工作面安全高效开采,完善了声发射监测预警技术体系。     

浅谈煤矿地质构造与瓦斯灾害的预测

煤矿开采是一项极其危险的工作,在矿山的生产过程中,水、火、瓦斯、顶板、煤尘是煤矿的五大灾害。这些自然灾害的发生与矿井的地质构造有着紧密的联系,而且这些灾害对作业人员的人身安全存在着巨大的威胁。因此针对煤矿地质构造与瓦斯灾害的预测进行分析。     

柠条塔煤矿水化学特征及水源识别模型

为了快速准确区分矿井涌水的来源,以柠条塔煤矿为例,通过对萨拉乌苏组含水层、直罗组风化基岩含水层、烧变岩含水层以及采空区积水进行水质化验,分析了不同含水层的水化学特征,选取Na~++K~+,Ca~(2+),Mg~(2+),Cl~-,SO_4~(2-),HCO~-_3,TDS的浓度作为水源识别的判别指标;利用逐步回归分析(SR)筛选出HCO~-_3,TDS和Mg~(2+)这3个指标作为模型的判别因子,最大化的保留分类信息;运用最小二乘支持向量机算法对20组训练样本进行学习训练,以剩余8组数据作为验证样本,建立基于SR-LSSVM的矿井涌水水源识别模型,并将模型的实测结果与支持向量机、最小二乘支持向量机模型的结果进行对比。结果表明:利用SR-LSSVM模型预测的矿井涌水水源的准确率为100%,显著高于其他模型的预测结果,说明该方法可以对矿井涌水水源进行准确识别;将该模型应用到4个待测样本的识别预测中,判别结果与实际情况完全吻合。研究认为基于SR-LSSVM法的水源识别模型与水化学分析法相比能够有效排除干扰因素的影响,精确识别矿井涌水的类型,该方法为矿井水害防治提供一定的依据和参考。     

模糊聚类分析预测隧道涌水灾害

重庆走马岭隧道开挖中岩溶涌水灾害是一个突出问题.为预测隧道发生涌突水灾害的可能性,以隧址区泉水样及隧道内涌水样中的7种常见离子为研究对象,采用模糊聚类分析方法确定相应的模糊等价矩阵R°=(rij°)(n×m),将所取15个水化学样进行合理分类.本次模糊聚类分析表现出很好的相关性,结合地质条件对其分类结果进行解释,准确地划分出隧址区地下水微系统,初步预测突发性岩溶涌突水灾害发生可能性小.图3,表2,参6.     

基于微震监测的浅埋工作面动压预警技术研究

石圪台煤矿为更有效地预测预报动载矿压事故,应用KJ768微震监测系统对31201工作面回采期间进行监测。根据微震事件的数量及能量与顶板来压之间的规律,总结出3-1煤顶板来压预警数量指标为15个微震事件,总能量指标为4.0E+10~5J;2-2煤顶板来压预警数量指标为30个微震事件,总能量指标为8.0E+10~5J。根据预警指标准确预报了动载矿压事故,为矿井的安全高效开采提供了保障。     

大佛寺煤矿顶板涌水规律及影响因素

洛河组是大佛寺煤矿煤层开采的主要充水含水层,但在不同区域内的涌水强度存在巨大差异。文中在统计分析不同区域工作面涌水资料的基础上,总结了顶板涌水的规律,并分析了涌水与采厚采宽等生产因素以及含(隔)水层、煤与含水层间距、地质构造等地质因素之间的关系,找出了影响不同区域顶板涌水的关键因素。区内洛河组含水层富水性弱-中等,其厚度决定了该层的整体富水性,是工作面涌水的基本条件,煤层采厚及煤与含水层间距直接影响导水裂隙带在洛河组含水层中的延伸范围,对工作面涌水强度影响很大。通过分析砂泥岩比、结构系数对砂泥岩互层型隔水层隔水性的影响以及区域构造在顶板涌水中的作用,认为隔水层岩性变化减小了有效隔水厚度,而结构的复杂程度对采后导水裂隙发育具有明显影响,地质构造更是从充水水源和导水通道这两方面促进了中厚煤层开采时顶板涌水的发生。研究认为洛河组富水性、开采强度及煤与含水层间距是影响区内4煤层开采过程中顶板涌水的主要因素,隔水层岩性及结构变化、区域构造则在4上煤开采涌水过程中发挥重要作用。     

矿井顶板支护技术

对于矿井的顶板支护而言,一般应根据不同矿井所处的地理位置的不同,采取不同的支护方式。本文主要对华晋焦煤有限责任公司沙曲矿顶板巷道组成的容易变形、稳定性不足等软岩矿井的特点进行详细分析,针对于相应的软岩巷道掘进顶板控制需求,提出了有效的软岩巷道顶板支护措施与技术。