灰色理论在裂隙含水层富水性评价中的应用

为对裂隙含水层的富水性进行科学合理的评价,以马营堡井田为例,以断层分形维数表征含水层裂隙的发育程度为评价含水层富水性的一项主控因素;在分析确定其它富水性主控因素的基础上,采用加权灰色关联度评价方法,以指标关联度作为因素权重,以方案关联系数作为判断矩阵,加权灰色关联度即可表征含水层富水性强度,建立了富水性强度与地理坐标的对应关系并运用GIS生成富水性分区图.单位涌水量并未作为富水性的一项主控因素,而是作为含水层富水性的实测指标对该法的评价结果进行验证,结果表明:将断层分形研究方法与灰色关联度方法相结合运用于裂隙含水层的富水性评价具有较高的准确性和客观性,可为其它地区特别是水文地质资料较为缺乏地区的富水性评价提供理论参考.     

青龙寺煤矿5~(-2)煤层顶板含水层突水危险性评价

为评价青龙寺煤矿5-2煤层顶板含水层突水危险性,保证矿井的安全生产。文中利用地理信息系统(GIS)对影响煤层顶板直接充水含水层富水性的5个主控因素进行了分析,通过层次分析法(AHP),计算出各主控因素的权重值,构建了含水层富水性分区图;通过对导水裂隙带发育高度的计算,然后与5-2煤层顶板隔水岩段加以比较,建立了顶板冒裂安全性分区图;通过叠加含水层富水性分区图与顶板冒裂安全性分区图,建立了煤层顶板直接充水含水层突水危险性综合分区图。研究结果表明:在矿区西北、东北部和西南局部富水性较弱,东南部富水性较强;而顶板冒裂安全性在矿区中部和西南部处于冒裂非安全严重区,其他区域为冒裂非安全一般区。青龙寺煤矿5-2煤层顶板含水层突水危险性为:在矿区西北、东北和中部地区主要为相对安全区和较安全区,5-2煤层顶板含水层突水危险性较弱;在矿区西南和东南部地区主要为较危险区和危险区,5-2煤层顶板含水层突水危险性较强,从而对即将进行生产的5-20102和5-20104工作面煤层顶板水害防治方案的制定提供了科学依据。     

基于岩性及结构特征的砂岩含水层富水性评价

煤层顶底板砂岩水害是常见的矿井水害类型之一,其影响程度与含水层富水性密切相关。以营盘壕煤矿22采区2煤层为例,分析了顶板砂岩含水层的富水性影响因素,选取了以砂岩等效厚度、砂岩岩性系数、岩芯采取率及砂泥岩层比率等4项指标作为含水层富水性的评价指标,采用熵权系数法、主成分分析法和层次分析法确定各指标的权重,构建富水性预测模型,基于该模型对砂岩含水层的富水性进行评价。结果表明,研究区顶板砂岩含水层富水性具有强、中、弱3个等级的分区,其中直罗组砂岩含水层以弱-中等富水区为主,强富水区零星分布,志丹群砂岩含水层则以中等-强富水区为主,弱富水区零星分布。富水性评价结果与钻孔抽(放)水试验的单位涌水量具有较好的一致性。     

基于模糊聚类的顶板砂岩富水性预测研究——以龙固井田为例

华北石炭一二叠纪煤系山西组煤层开采受项板砂岩含水层水影响严重.砂岩含水层富水性取决于多种因素,以龙固煤矿山西组3煤开采为例,分析了煤层顶板砂岩富水性的影响因素.在单因素分析的基础上,应用模糊聚类方法时含水层富水性进行了评价.研究表明,龙固煤矿山西组砂岩含水层富水性受砂岩厚度、砂泥岩组合特征及构造发育程度等因素影响,将这些影响因素作为含水层富水性指示信息样本进行聚类分析,对含水层富水性进行了分级分区.研究成果对该区矿井水防治具有一定的指导意义,也为含水层富水性的预测研究开辟了一种新的途径.     

陕北毛乌素沙漠区潜水含水层富水性及动态变化特征

针对沙漠区潜水含水层富水性评价问题,基于野外调查和理论研究,总结认为毛乌素沙漠区内潜水含水层富水性主要由3层次5个因素综合控制,结合层次分析法、模糊聚类,提出了该区内潜水含水层富水性评价模型,并分析了各影响因素在一个水文年内的变化特征,综合评价了区内萨拉乌苏组潜水含水层的富水性分区特征及其动态变化规律。结果表明:区内潜水含水层以富水性弱区分布最广,且明显大于其他区域,同时该区的面积、形态也最容易受到枯水期和丰水期变化的影响。而较弱富水区的面积对季节变化不敏感,但其分布的区域发生了较大变化。相比之下,较强和强富水含水区则受到的影响较小。     

Bayes判别模型在风化基岩富水性预测中的应用

风化基岩含水层是对矿井安全生产构成威胁的主要含水层之一,准确预测其富水性是煤矿水害防治的基础。针对风化基岩富水性预测问题,以张家峁井田为例,在总结风化基岩岩性特征、分布特征和富水性特征的基础上,以风化基岩厚度、风化程度、岩性组合指数、脆塑性岩厚度比和地形地貌作为判别指标,以研究区及其外围29组风化基岩抽水试验数据作为训练及检验样本,建立了风化基岩含水层富水性Bayes判别模型,可对无抽水试验资料区域的风化基岩富水性类型进行预测。研究表明,张家峁井田风化基岩整体富水性较弱,且空间分布不均。在井田中部和西北角局部区域为强富水性,中部大部分区域为中等富水性,东部及东北部区域几乎全为极弱富水性,其余部分为弱富水性。通过与矿井生产过程中井下涌水量观测数据对比,显示所建判别模型具有较高的准确率,表明运用此模型进行风化基岩富水性预测是可行的,为风化基岩含水层的富水性预测提供了一种新方法。     

皖北钱营孜煤矿含、隔水层特征及评价

为查明皖北钱营孜煤矿及周围水文地质情况,在对皖北钱营孜煤矿主、副和风三个钻孔调查的基础上,获取了该矿基本水文地质特征,井对各含水层进行了评价,结果表明:该矿从顶往底可分为松散层和二叠系含、隔水层,其中松散层含水层与二叠系含水层之间无明显的水力联系.新生界松散层第一含水层直接接受大气降水补给,富水较强,第二含水层富水性较弱,第三含水层富水性较强.尽管目前二叠系含水层富水性较弱从而不会对煤层开采造成大的威胁,但在未来的开采工作中应予以注意,因为它是井筒开挖的直接充水含水层.     

赵家寨煤矿背斜轴部综合防治水技术研究及应用

结合赵家寨煤矿建设期间及投产后的防治水实践,阐述了预测预报、新型物探设备对富水区底板注浆改造层位的确定、综合分析顶板含水层的富水性等防治水技术在赵家寨煤矿滹沱背斜轴部合理的应用,确保背斜轴部首采工作面安全回采的实践经验对类似矿井防治水工作有所借鉴。     

J_3含水层钻孔单位涌水量换算

本文主要介绍了鹿洼煤矿J3砂砾岩含水层单位涌水量q值换算的步骤、方法及富水性评价结果,同时也希望对其他煤矿在含水层的单位涌水量换算方面起到一点借鉴作用。     

孙疃矿第四含水层分布特征及富水性评价

为研究新生界第四含水层"四含"对于第一水平上覆安全煤岩柱留设类型的问题,通过钻探、岩芯取样、土工试验、X-射线衍射、电镜扫描半定量分析、抽(注)水试验等方法手段,研究了孙疃矿7211工作面松散层底部第四含水层"四含"岩性特征、矿物成分及其厚度分布和富水性特征,依据《煤矿防治水规定》及抽水试验结果,分析得出了7211工作面"四含"为"弱富水性"含水层类型,需留设防砂安全煤岩柱的结论。探明和正确评价工作面松散层底部"四含"的富水性特征,对于确定留设安全煤岩柱类型,提高煤炭资源的回采率,充分开发和利用煤炭资源具有重要的现实意义,也为矿井实现持续正常的安全生产提供可靠依据。     

兖州矿区下组煤开采底板突水危险性评价

在系统收集兖州矿区各勘探阶段及各生产矿井水文地质资料的基础上,对兖州矿区下组煤底板奥灰含水层的水文地质特征进行了分析.利用单位涌水量资料对奥灰富水性进行了分区,综合考虑奥灰含水层的富水性、水压、隔水层厚度及底板破坏深度等因素,对影响下组煤各煤层开采的底板奥灰突水危险性进行了分区预测,为矿区奥灰水防治提供了依据.     

大阳煤矿陷落柱区域富水性探测研究

陷落柱区域富水性的探测研究对预防矿井水害有重要意义。根据大阳煤矿井田钻探资料、地质信息等,对煤矿的充水因素进行分析,采用地面瞬变电磁法和井下探测相结合的探查技术对其采区内XT1陷落柱的富水性进行了探查研究,并提出相应的防治水对策建议。在测区内通过在距3~#煤顶30 m,3~#煤,3~#煤底30 m,9~#煤,15~#煤,15~#煤底30 m的不同层位做了六张视电阻率水平切片,对不同水平截面瞬变电磁切片分析,推测测区内异常区情况。结果表明:XT1陷落柱为弱富水性,含水层位为3~#煤层底30 m、9~#煤层和15~#煤层。     

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。     

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。     

朱仙庄矿松散含水层下开采水文地质保障技术

朱仙庄煤矿87采区煤系地层之上覆盖有厚度较大的第四系松散含水层。通过评价、论证其可采性．回采前在对该含水层岩性及富水性进行详细分析后，施工井下无线电波透视探测工程及顶板疏放钻孔，分析出了顶部“四舍”富水性，并确定了覆岩厚度，制定了相应的防治水措施，建立了完善的排水系统，实现了安全开采，取得了巨大成果。     

音频电透视在煤层底板富水性预测中的应用

音频电透视技术是矿井防治水工作的主要物探手段之一,利用音频电透视的基本原理及底板局部富水体对点源场的电位影响特征,对淮北刘东煤矿工作面煤层底板富水异常区进行了探测,确定了不同深度范围内岩层视电导率的分布特征及富水性,为煤矿底板防治水工程设计提供依据。     

黄陵矿区洛河组砂岩富水-释水规律

针对黄陵矿区洛河组砂岩含水层富水不均一的问题,采用多源地学信息融合的方法,综合冲洗液消耗量、脆弱性指数、构造3个影响因素,对洛河组砂岩富水性进行了分区;采用太沙基原理揭示了洛河组砂岩含水层的释水机理,利用数值模拟研究煤层开采覆岩导水裂缝发育规律,总结洛河组砂岩释水规律。结果表明:按照洛河组砂岩含水层富水性程度由大到小划分为强、中等、弱3类区域,所占比例分别为0.99%,31.02%,0.23%,抽水试验成果验证了划分结果的可靠性;洛河组砂岩含水层可分为积水静储量迅速释放区—"突水危险源"与积水静储量暂缓释放区—"突水可控区"。     

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。     

恒源煤矿矿井水资源利用方案优化

<正>恒源煤矿属淮北煤田濉肖矿区,位于淮北煤田中西部,矿井1993年投产,目前生产能力200万吨/年。矿井主采二叠系下石盒子组4煤层及山西组6煤层,其中6煤层开采过程中受石炭系太原组灰岩含水层威胁严重,该含水层是位于石炭系上部的岩溶裂隙含水层,由12层薄层灰岩组成,富水性中等偏强,其中3灰和4灰相对富水,是矿井防治水工作的重点,为确保安全生产,除对该含水层进行注浆改造外,还需开展疏水降压工程,钻孔总     

CSAMT法在煤矿含水层富水范围划分的应用

简述了CSAMT法的概念及其理论依据,通过山东省枣庄市金庄煤矿应用CSAMT法划分含水层富水范围的实例,说明CSAMT法是一种抗干扰能力强、高效的煤矿富水范围划分方法。