评价煤层顶板涌(突)水条件的“三图-双预测法”

针对我国煤矿日益严重的顶板涌(突)水问题,提出了解决煤层顶板涌(突)水条件定量评价的“三图-双预测法”,并在开滦荆各庄矿和东欢坨矿得到成功的应用.在对荆各庄矿煤9顶板直接充水含水层的富水性和开采顶板冒落的安全性进行分区研究的基础上,运用多源地学信息复合叠加原理,提出了煤9顶板冒落涌(突)水条件综合分区的划分方案.最后运用国际先进的VisualModflow专业软件对即将回采的2099,2393两工作面的工程涌水量和顶板直接充水含水层的采前预疏放方案进行了动态预测.

层次分析模型在“三图-双预测”法中的应用——以鹤岗矿区新陆煤矿为例

鹤岗矿区煤层开采的主要充水水源为顶板白垩系石头庙子组砾岩裂隙水。由于含水层富水性不均一、矿区构造发育,煤层开采时,发生顶板突水的危险较大。"三图-双预测法"为评价煤层顶板突水危险性的主要方法之一。在该方法的应用中,如何选择适当因素建立含水层富水性分区图是方法的关键所在。以鹤岗矿区的新陆煤矿为例,通过对井田水文地质条件的分析,选择与石头庙子组砾岩裂隙含水层富水性密切相关的单位涌水量、含水层厚度、构造密度、物探解释的富水异常区等7个因素,应用层次分析方法,建立了"三图-双预测法"主要图件——煤层顶板充水含水层富水性分区图,为"三图-双预测法"评价顶板涌(突)水危险性奠定了基础。

基于“三图-双预测法”巷道突水机理及防治研究

针对巷道顶板隔水层缺失或采掘扰动作用下导通上覆含水层贯通巷道突水问题,采用现场水文地质调研、理论分析、数值计算,并基于"三图-双预测法"对巷道突水机理进行研究。结果表明:矿区导水带发育裂隙未贯通含水层,巷道顶板冒裂安全区域划分为冒裂危险强、中、弱及安全四大区,当工作面开采至600 m处时,顶板产生塑性破坏(冒裂带)高度达174 m,裂采比13.5∶1。

基于“三图-双预测法”的新疆准南煤田东沟煤矿B_(6)煤顶板突水危险性评价

新疆东沟井田首采的B 6煤层顶板隔水层厚度较薄且存在数十米的西山窑组孔隙裂隙砂岩含水层,煤层开采时导水裂隙带易导通含水层,发生突水事故。针对煤矿面临的顶板水害威胁,根据煤矿水文地质条件结合“三图-双预测法”的思路选择冲洗液消耗量、岩心采取率、岩石脆塑性比、含水层厚度、物探富水异常等作为主控因素;采用层次分析法建立层次分析模型,结合富水性指数法确定富水性分区;利用surfer进行插值分析、AHP建立的富水性指数模型,结合MapGis空间分析功能对评价区内B 6煤层顶板含水层的突水危险性进行分析预测。

长平矿15~#煤层基于“三图-双预测”法顶板水害评价

分析长平矿水文地质条件,采用"三图-双预测"法建立基于GIS和AHP的长平矿15~#煤层顶板水害评价模型,可得煤层顶板的充水含水层涌(突)水条件综合分区,运用地下水数值模拟软件Visual Modflow预测改造前后矿井15~#煤层顶板含水层的涌水量。

三图双预测在横沟井田顶板突水评价中的应用

煤层顶板涌(突)水事故多发,给矿井安全生产造成极大威胁。以陕西吴堡矿区横沟井田为例,在分析矿井水文地质特征的基础上,采用“三图-双预测法”,从煤层顶板充水含水层富水性和冒裂安全性两方面进行综合分析,对S组主采煤层进行顶板突水危险性评价预测和分区。评价结果表明,矿井涌(突)水较危险区和次危险区分布于井田南部、东南部及中部部分区域,井田中部及南部零星分布有小范围的危险区;相对安全区和较安全区主要位于井田北部及中部部分区域,其余地区为过渡区。

基于GIS的“三图–双预测法”的应用

针对铁法集团大强煤矿1号煤可能存在的顶板涌(突)水危害问题,运用基于地理信息系统(GIS)的层次分析法(AHP)型"三图–双预测法",通过对含水层厚度、岩心采取率、单位涌水量、渗透系数、断层等5个主控因素的综合分析,在建立煤层顶板充水含水层富水性分区图的同时,对开采煤层的顶板安全性进行评价及分区。在以上研究的基础上运用GIS多源地学信息复合叠加原理,提出了1号煤顶板涌(突)水条件综合分区的划分方案。根据综合分区结果,运用Visual Modflow软件对即将开采的2-202工作面和三采区进行了涌水量预测。

“三图—双预测法”在滑动构造顶板水开采安全分区中的应用

文章针对告成煤矿滑动构造特殊地质条件下严重的顶板涌水问题,通过收集、整理告成煤矿自建矿以来取得的水文地质资料,运用"三图—双预测法"对告成煤矿顶板安全开采分区,并以21051工作面为例,对工作面采前涌水量进行预测,结合工作面排水能力等实际情况提出工作面顶板水害理措施和方法。

泊江海子矿3-1煤顶板涌(突)水危险性评价与防治措施研究

为评价泊江海子矿二盘区3-1煤层顶板含水层突水危险性,保证矿井的安全生产。本文结合3-1煤的赋存特征及水文地质条件,重点采用基于地理信息系统(GIS)与层次分析法(AHP)耦合的“三图-双预测”法,开展3-1煤顶板涌(突)水条件综合分析,并编绘顶板涌(突)水条件综合分区图,有针对性的制定防治水措施,为该矿3-1煤的安全采掘活动提供依据。

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。

开采底砾含水层保护煤柱可行性研究

为了安全开采底砾含水层保护煤柱,采用"三图—双预测"方法,辅以切合实际的探查和试验,对采区的水文地质条件定量评价和预测,实现了保安煤柱的安全回采。在研究过程中完善了"三图—双预测"理论,拓宽了其适用范围,可为类似的顶板水定量评价、第四系底砾含水层下采煤提供理论和实践上的参考。

内蒙古泊江海子矿煤层顶板涌(突)水危险性分区评价

煤层顶板涌(突)水经常给矿井生产带来巨大危害,一直影响煤矿的安全回采。导水裂缝带沟通煤层顶板主要含水层是发生顶板水害的主要因素,随着顶板水害研究程度深入,预测方法在不断改进和完善。在煤层顶板充水含水层富水性弱—中等、含水层沉积厚度大及抽水钻孔少的情况下,对"三图—双预测"法从三个方面进行了优化,分别为数据采集对象、"单"核心变为"双"核心、增加校验过程等,提高了评价方法准确性。运用优化后的"三图—双预测"法对泊江海子煤矿3-1煤顶板直接充水含水层涌(突)水危险性进行了分区评价,预测结果通过了单位涌水量及井下放水试验的验证,其准确性较高。

准格尔煤田唐家会煤矿6煤顶板突水危险性评价

在分析煤矿水文地质条件的基础上,结合补充勘探资料,对煤矿一盘区南翼6煤顶板直接和间接含水层位置进行深入研究。认为煤矿6煤顶板充水含水层有石炭—二叠系砂岩裂隙水、白垩系志丹群孔隙裂隙水、第四系孔隙水和大气降水,充水通道有断层、陷落柱等天然通道和采煤后形成的导水裂缝带、封闭不良钻孔等人为通道。应用“三图-双预测”法,采用充水含水层的单位涌水量、构造发育程度、岩性特征等对6煤顶板水涌(突)水危险性进行了评价,划分出煤矿井田西部和中部部分地段为6煤顶板白垩系顶板冒裂危险性大区,井田东北部和南部部分地段为6煤顶板冒裂危险性小区。研究对矿井防治水工作具有重要意义。

内蒙古龙王沟煤矿6^(#)煤层顶板涌(突)水条件分析

煤层顶板涌(突)水问题一直是威胁华北型煤田开采主要水患之一,龙王沟煤矿就一直受到煤层顶板水害困扰。其煤层顶板的山西组水和下石盒子组水,局部富水,一旦发生涌突水,将造成极其严重的后果,因此顶板涌(突)水问题得到重视。采用“三图-双预测法”对龙王沟煤矿煤层顶板涌(突)水条件进行评价,在对其煤层顶板充水含水层的富水性和开采顶板冒落的安全性进行分区的基础上,运用多源地学信息复合叠加原理,将6^(#)煤顶板综合安全性划分为三个区,其中Ⅰ区危险性相对较大,Ⅱ区涌水危险性较小,Ⅲ区为相对安全区。最终预测出开采6^(#)煤层顶板正常涌水量为173.754m^(3)/h,为煤矿制定防治水措施提供了科学依据。经过近几年的生产实践,验证了预测结果的准确性,为煤矿安全生产提供技术支撑意义重大。