基于分形分维和模糊层次分析的煤层底板突水危险性评价

煤层底板突水是多因素控制的复杂水文地质问题。采用适当的评价方法准确全面地确定底板突水的影响因素可有效提高预测精度。综合前人的研究成果,针对构造复杂矿井,采用分形分维值量化断层网络的复杂程度,而后采用模糊层次分析法构建煤层底板突水评价模型,并以朝川矿一井为例,进行了煤层底板突水危险性综合评价。将评价结果与矿井历次底板突水信息进行叠加分析,结果显示:16次突水中9次突水位于危险区,6次位于较危险区,1次位于过渡区,表明生成的底板突水危险性评价分区图准确度较高。评价结果符合实际,可用于指导朝川矿一井的安全生产。

基于EW-FAHP的煤层底板承压水突水危险评价

以平顶山十三矿己四采区底板灰岩的突水危险性评价为例,将熵权法(EW)和模糊层次分析法(FAHP)耦合在一起,确定了突水影响因素的权重,并建立了突水危险性评价模型。结果显示:十三矿己四采区二1煤底板标高-150^-350 m区域,不受底板灰岩水的影响,属于安全区;标高-350^-700 m且不受断层影响的区域属于较安全区;标高-700 m以下及标高-350^-700 m且受断层影响的区域属于突水危险区。在前期突水资料少和数据量有限的条件下,EW-FAHP法能够较为客观地确定突水影响因素权重。

平顶山矿区差异化岩溶作用及形成机理分析

为了有效预防和治理平顶山矿区深部岩溶水害,从岩石的可溶性、可溶岩的透水性、地下水化学特征与循环交替状况等4个方面分析了矿区岩溶发育机理;并结合钻孔揭露溶洞数量和矿井突水点与标高之间的关系,以及地质构造和岩溶作用在空间上的不均匀性,揭示了矿区岩溶发育的空间差异性。结果表明:矿区岩溶发育在垂向上具有明显的分带性,随着深度的增加,岩溶发育程度逐渐减弱;由于受到李口集向斜的控制和锅底山断层的影响,岩溶作用在水平方向上具有显著的不均匀性,主要表现为由西南向东北逐渐减弱;在差异性岩溶作用和断裂构造局部发育的影响下,区内分布有数个条带形岩溶水富集区。这为井田深部开采所面临的岩溶水害分区域多层次综合防治具有重要的指导意义。

深部煤层底板寒灰水突水脆弱性评价

平顶山十一矿因靠近寒武系灰岩岩溶水补给区,水文地质条件复杂,受煤层底板的突水威胁严重。为了查明寒武系灰岩岩溶承压水对二1煤开采的威胁,对突水影响因素进行了综合分析,采用基于AHP的脆弱性指数法对平顶山十一矿深部煤层底板突水进行了突水危险性评价。结果表明:4个寒灰水突水点都分布在相对脆弱区、相对较脆弱区和过渡区,拟合点与评价分区基本吻合,拟合率接近100%。