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Study on the non-linear forecast method for water inrush from coal seam floor based on wavelet neural network 被引量:2
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作者 周荣义 刘爱群 李树清 《Journal of Coal Science & Engineering(China)》 2007年第1期44-48,共5页
Directing at the non-linear dynamic characteristics of water inrush from coal seam floor and by the analysis of the shortages of current forecast methods for water inrush from coal seam floor, a new forecast method wa... Directing at the non-linear dynamic characteristics of water inrush from coal seam floor and by the analysis of the shortages of current forecast methods for water inrush from coal seam floor, a new forecast method was raised based on wavelet neural network (WNN) that was a model combining wavelet function with artificial neural network. Firstly basic principle of WNN was described, then a forecast model for water inrush from coal seam floor based on WNN was established and analyzed, finally an example of forecasting the quantity of water inrush from coal floor was illustrated to verify the feasibility and superiority of this method. Conclusions show that the forecast result based on WNN is more precise and that using WNN model to forecast the quantity of water inrush from coal seam floor is feasible and practical. 展开更多
关键词 WAVELET neural network water inrush coal seam floor FORECAST
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RESEARCH ON DEEP COAL SEAM MINING FLOOR STARTA WATER BURSTING INFLUENCED FACTORS BASED ON ANALYTIC HIERACHY PROCESS
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作者 SUN Ming ZHENG Wenxiang DUAN Xiaobo 《International Journal of Technology Management》 2014年第4期135-138,共4页
Deep coal seam mining floor strata water bursting is a complicate nonlinear system, whose factors are coupling and influencing themselves. It built the analytic structure model for deep coal seam mining floor strata w... Deep coal seam mining floor strata water bursting is a complicate nonlinear system, whose factors are coupling and influencing themselves. It built the analytic structure model for deep coal seam mining floor strata water bursting, the judgment matrix was found by the expert scoring method, the contribution weights of the influenced factors were given out by the equation analytic process. The thirteen controlling factors and five main controlling factors were put award by analyzing weights, so the result was basically conform to the field practice. The expert scoring method and analytic process can convert the objective fact to the subjective cognition, so it is a method that can turn the qualitative into the quantitative. This can be relative objectively and precisely to study the question of many factors and grey box. 展开更多
关键词 deep coal seam mining floor strata water bursting expert scoring method equation analytic hierachy process controllingfactors main controlling factors
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特厚煤层底板断层破坏与顶板垮断联动效应的CFDEM模拟研究
3
作者 李浩 唐世斌 +2 位作者 康志勤 杨栋 马立强 《煤炭学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第6期2615-2629,共15页
特厚煤层采场空间大、覆岩扰动范围广,顶板垮断产生的强扰动加卸荷载易导致底板断层破坏加剧。通过数值模拟研究特厚煤层底板断层突水与顶板垮断联动效应机理规律是开展水害防治的基础,关键在于掌握加卸载下岩体渐进破坏与裂隙流耦合特... 特厚煤层采场空间大、覆岩扰动范围广,顶板垮断产生的强扰动加卸荷载易导致底板断层破坏加剧。通过数值模拟研究特厚煤层底板断层突水与顶板垮断联动效应机理规律是开展水害防治的基础,关键在于掌握加卸载下岩体渐进破坏与裂隙流耦合特征。构建加卸载下拉、剪损伤演化方程,结合有效偏/球应力为基本变量的屈服准则与塑性势函数,得到完整岩块的塑性损伤本构;建立拉/剪、混合型加卸载过程中塑性位移与强度劣化关系,以平方拉剪应力与B-K准则为初始、完全断裂准则,形成非贯通裂隙断裂本构;提出岩块分离、压缩、剪切判据,结合实验数据建立离散块体间挤压、剪切摩擦本构与剪胀方程。基于质量/动量守恒、状态方程,并结合流体体积与浸没边界方法,形成裂隙岩体气−水二相流模拟理论。由此形成CFDEM数值计算程序,并将加卸载下塑性损伤、断裂、挤压/摩擦、流体属性分别赋予实体单元(岩块)、黏聚力单元(非贯通裂隙)、接触对(贯通裂隙)、欧拉单元(水和气)。根据宁武煤田北部矿区工程地质条件,建立特厚煤层底板断层突水与顶板垮断联动效应数值计算模型。结果表明:①CFDEM耦合程序及相应的理论模型可数值实现特厚煤层覆岩及底板断层从(准)连续体到离散体转化,以及地下水在裂隙中运移;②模拟条件下特厚煤层含断层底板的采动裂隙包络线呈w形,最深处超过55 m位于断层及其上盘,最浅处23 m位于断层下盘,而无构造底板处的破坏深度为24~36 m,已导通奥灰含水层;③特厚煤层底板普遍出现二次破坏现象。表现为无构造底板在超前工作面处破坏深度为24.0~29.3 m,但在采空区内普遍增加至31.5~36.0 m;断层及其上盘在超前工作面处裂隙总开度为0.34~0.86 m,但在采空区内迅速增加至3.6 m,形成突水优势通道。④底板断层突水与顶板垮断联动效应的根源在于覆岩高位关键岩层垮断失稳、砌体梁下沉与二次断裂,并导致底板二次破坏,突水风险加剧。 展开更多
关键词 特厚煤层 底板断层突水 顶底板联动效应 CFDEM程序 微震实验
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新集矿区深部1煤层底板奥灰岩溶突水危险性评价
4
作者 韩锋 詹润 +3 位作者 孙贵 顾承串 李宏泽 雷震 《合肥工业大学学报(自然科学版)》 CAS 北大核心 2024年第8期1080-1086,共7页
奥灰岩溶裂隙含水层是影响华北型煤矿深部开采的重要水害,在水-岩相互作用下奥灰含水层易导致煤层底板突水。为进一步认识奥灰岩溶突水问题,文章以新集矿区深部1煤层开采为例,利用矿区近些年最新积累的奥灰钻孔资料,选取断层强度指数、... 奥灰岩溶裂隙含水层是影响华北型煤矿深部开采的重要水害,在水-岩相互作用下奥灰含水层易导致煤层底板突水。为进一步认识奥灰岩溶突水问题,文章以新集矿区深部1煤层开采为例,利用矿区近些年最新积累的奥灰钻孔资料,选取断层强度指数、断层交叉点与尖灭点、含水层水压、富水性、隔水层等效厚度、脆塑比7个因素作为奥灰岩溶突水的主控因素,并结合层次分析法(analytic hierarchy process,AHP)确定各主控因素影响权重。运用地理信息系统(geographic information system,GIS)空间分析功能建立各主控因素专题图,通过对专题栅格图归一化处理,将各主控因素按照权重进行空间复合叠加,最终获得1煤层底板奥灰岩溶突水危险性评价分区结果。将评价结果与突水系数法计算结果对比分析可知,基于GIS的煤层底板突水危险性评价方法更符合矿区实际地质情况,可以为矿区深部煤层开采与水害防治工作提供参考依据。 展开更多
关键词 层次分析法(AHP) 地理信息系统(GIS) 新集矿区 1煤层 底板 奥陶系灰岩 突水
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煤层采动底板突水物理模拟试验研究进展与展望
5
作者 张平松 欧元超 《煤田地质与勘探》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第6期44-56,共13页
【目的】底板突水受特定地质构造、水-岩-应力及采掘扰动等因素叠加作用影响,具有复杂性、隐蔽性、突发性等特点。【方法】物理模拟试验能较好地还原底板岩层与承压水赋存环境、直观展现采动底板裂隙扩展及突水路径演化全过程、实时获... 【目的】底板突水受特定地质构造、水-岩-应力及采掘扰动等因素叠加作用影响,具有复杂性、隐蔽性、突发性等特点。【方法】物理模拟试验能较好地还原底板岩层与承压水赋存环境、直观展现采动底板裂隙扩展及突水路径演化全过程、实时获取灾变各阶段多源数据信息,因而在底板突水研究方面具有独特优势。【结果和结论】对底板突水经典理论、标准规范、模拟试验及工程实践等方面的研究成果进行了回顾,重点梳理了试验加载装置及水压模拟方式、相似材料研制及其特性指标、监测技术及其观测系统设计3个方面的研究进展,其中在模拟水-岩-应力耦合环境下的三维模型底板突水全过程信息捕捉方面有较大突破。面对数智化研究大背景,分析当前底板突水物理模拟试验领域存在的不足,并据此指出未来应重点关注大型三维底板突水综合试验平台研制、基于标准化的多特性相似材料配比数据库建立、多相多场多维耦合监测预警系统构建、人工智能等数智化技术融合应用研究等发展方向。提出的思考有助于从装置、材料、技术等方面提升未来物理模拟试验水平,从而更好支撑煤矿底板水害数智化防治基础研究工作高质量发展。 展开更多
关键词 底板突水 物理模拟 试验装置 相似材料 监测技术 展望
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大采深高承压水条件下煤层底板突水问题及解决对策 被引量:1
6
作者 田志伟 任素雅 +2 位作者 林云 邵敬民 潘国营 《中国煤炭地质》 2024年第2期43-47,共5页
在当前煤矿普遍面临大采深、底板高承压水、高地应力等采掘条件下,正确评价煤层底板承压水突水危险是做好防治水工作的基础。以河南省受底板灰岩承压水突水威胁的大水矿井为例,就底板破坏深度计算、突水系数计算及临界值、脆弱性指数法... 在当前煤矿普遍面临大采深、底板高承压水、高地应力等采掘条件下,正确评价煤层底板承压水突水危险是做好防治水工作的基础。以河南省受底板灰岩承压水突水威胁的大水矿井为例,就底板破坏深度计算、突水系数计算及临界值、脆弱性指数法、不同水文地质单元的“双层水位”效应等问题进行了剖析。分析表明:在大采深和高地应力开采条件下,底板破坏深度较现有用经验公式计算得到的值偏大,一些矿井突水系数虽小于全国临界值,但回采过程中却发生了突水,脆弱性指数法有待于规范化。此外,井田范围内水文地质条件存在着时空变化,甚至会出现“双层水位”等现象。鉴于此,提出了建立大采深和高地应力开采条件下的底板破坏深度计算模型、确定矿区或矿井范围的临界突水系数值、规范脆弱性指数评价方法、查明水文地质条件的时空变化和不同单元的水动力参数、制定同各单元水文地质条件相适应的防治水措施等各项对策。 展开更多
关键词 煤矿防治水 突水危险性评价 大采深 煤层底板承压水
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底板突水危险性评价研究进展
7
作者 姚辉 尹慧超 +5 位作者 尹尚先 侯恩科 毕梦 连会青 夏向学 梁满玉 《煤炭科学技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第S01期183-191,共9页
回顾了煤层底板突水危险性评价的发展历程,提出其危险性评价的体系:指标(指标体系的建立)—方法(评价方法的选取)—工具(处理工具的革新),并对3个环节进行总结。指出指标体系的发展不再是因素集的扩充,而是因素与因素之间非线性关系的... 回顾了煤层底板突水危险性评价的发展历程,提出其危险性评价的体系:指标(指标体系的建立)—方法(评价方法的选取)—工具(处理工具的革新),并对3个环节进行总结。指出指标体系的发展不再是因素集的扩充,而是因素与因素之间非线性关系的处理以及对以开采条件及地质条件为两大基本要素集的化繁为简;将现有方法依据处理数据的逻辑分为3类:以数据的基础信息为基准,将原始数据对评价对象所产生的大小、高低、优劣性影响进行考量、排序及综合形成评价结果的第一类方法;对数据列进行人工评判、加工分析、拓展和延伸,挖掘数据的潜在信息,并形成最终评价结果的第2类方法;整理具有相同指标的数据集,通过数据信息处理技术发现数据间的共有信息,从而获得最终评价结果的第3类方法。指出未来评价方法的发展方向一方面是对突水系数法的传承,修正其在厚、巨厚、极薄隔水层的不良表现,另一方面是对机器学习新型方法的创新,对其本身及组合模型进行开发与应用。提出了处理工具所需实现的三大目标:矿井立体化模型的建立、评价结果的动态化演示、“定位、定量、定概率”三定指标的实现。分别探讨了三者面临的问题并阐述具体解决手段。在上述基础上,总体阐明了煤层底板突水危险性评价体系各环节的研究展望。 展开更多
关键词 带压开采 底板突水 危险性评价 突水系数 神经网络
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大变幅加卸载下特厚煤层底板断层突水机理模拟研究
8
作者 李浩 朱开鹏 +2 位作者 郭国强 周杨 康志勤 《煤田地质与勘探》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第5期118-128,共11页
特厚煤层采场空间大、扰动范围广,强烈大变幅荷载易导致底板断层破裂加剧并诱发水害。数值模拟是揭示特厚煤层底板断层活化与突水机理的重要方法,准确反映大变幅加卸载下岩体破裂与裂隙水耦合特征是其合理性的关键。构建损伤变量与塑性... 特厚煤层采场空间大、扰动范围广,强烈大变幅荷载易导致底板断层破裂加剧并诱发水害。数值模拟是揭示特厚煤层底板断层活化与突水机理的重要方法,准确反映大变幅加卸载下岩体破裂与裂隙水耦合特征是其合理性的关键。构建损伤变量与塑性应变、应力之间的相关关系,得到完整岩块的拉、加压卸载损伤演化方程;以平方拉剪应力与Benzeggagh-Kenane为初始、完全断裂准则,建立塑性位移与强度劣化关系,建立加卸载韧性断裂本构关系;基于实验数据建立贯通裂隙加卸载剪切本构关系。以基本方程与状态方程为基础,结合浸没边界方法,形成裂隙岩体水力学模拟理论。由此编制流体动力学-有限离散元CFD-FDEM耦合程序,模拟研究特厚煤层底板断层活化突水过程。结果表明:CFD-FDEM耦合程序可数值实现特厚煤层底板断层从(准)连续体到离散体转化,以及断层带裂隙水运移过程。底板断层采动破坏包络线呈W形,最深位于断层及其上盘(48.6m),最浅位于断层下盘(23m)。特厚煤层采场底板断层及其上盘受到较大超前集中应力,而后在采空区内大幅卸载,导致该位置出现显著二次破坏,并形成主要导水通道。研究成果为特厚煤层工作面底板断层水害防治提供理论支撑。 展开更多
关键词 特厚煤层 底板断层 突水机理 CFD-FDEM耦合 大变幅加卸载
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矿井煤层底板承压水危险性评价及治理方案分析
9
作者 王涛 《中国高新科技》 2024年第8期113-115,共3页
煤矿地下突水问题不仅会干扰正常的采矿作业和采矿效率,还会增加煤矿安全工程的投入,甚至会导致严重的煤矿透水事故,严重威胁煤矿开采人员的人身安全。文章以我国某煤矿为例,对该矿开采面的突水危险性进行分析和评价,并利用综合探测、... 煤矿地下突水问题不仅会干扰正常的采矿作业和采矿效率,还会增加煤矿安全工程的投入,甚至会导致严重的煤矿透水事故,严重威胁煤矿开采人员的人身安全。文章以我国某煤矿为例,对该矿开采面的突水危险性进行分析和评价,并利用综合探测、疏水降压和注浆加固技术对该煤矿煤层底板承压水问题进行治理,取得了较好的防治效果。 展开更多
关键词 煤层底板 突水事故 疏水降压 注浆加固
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基于微震监测技术的煤矿底板突水预警研究
10
作者 牛俊伟 《能源与节能》 2024年第6期134-136,共3页
煤矿底板突水是矿山生产中的主要灾害之一,其破坏性极大,因此,研究有效的突水预警技术具有重要意义。以董家河煤矿22517工作面为例,构建了微震监测系统,并对底板进行突水预警。监测数据显示,该煤矿的底板微震事件总共有191个,其中能量超... 煤矿底板突水是矿山生产中的主要灾害之一,其破坏性极大,因此,研究有效的突水预警技术具有重要意义。以董家河煤矿22517工作面为例,构建了微震监测系统,并对底板进行突水预警。监测数据显示,该煤矿的底板微震事件总共有191个,其中能量超过1000 J的微震事件仅为18个,占全部微震事件的9.63%,同时,该系统检测到的底板破坏深度约为11.01 m,与底板钻孔声波仪测试计算的数据仅相差0.22 m。这些数据可以说明研究所提出的微震监测技术能够有效预测煤矿底板的突水事故,起到了良好的预警作用,为煤矿开采作业的水害风险防范提供了可靠的技术支持。 展开更多
关键词 微震监测技术 煤矿开采 底板突水 事故预警
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基于CW-VIKOR的底板突水威胁评价
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作者 贺鑫 吕思图 +3 位作者 刘生优 刘海义 潘涛 陈汉章 《能源与环保》 2024年第3期60-65,71,共7页
准格尔煤田开采面临突水威胁,传统的评价方法已不能满足实际生产中的需求。为了丰富底板突水威胁评价理论,提出一种基于综合权重和直觉模糊多属性决策法的突水威胁评价方法,以准格尔煤田黄玉川煤矿为例,通过对研究区地质条件的分析,建... 准格尔煤田开采面临突水威胁,传统的评价方法已不能满足实际生产中的需求。为了丰富底板突水威胁评价理论,提出一种基于综合权重和直觉模糊多属性决策法的突水威胁评价方法,以准格尔煤田黄玉川煤矿为例,通过对研究区地质条件的分析,建立含水层、隔水层和地质构造为主要影响因素的评价指标体系,选择层次分析法和CRITIC赋权法分别作为主客观赋权方法,求得各影响因素的综合权重;将直觉模糊多属性决策法作为此次研究的评价模型基础,计算各评价单元的折中评价值后进行排序,折中评价值越小的单元突水威胁越大,利用自然分级法将研究区分为危险、较危险、较安全、安全4个区域,得到研究区突水威胁评价结果图。将评价结果与研究区范围内已有出水位置进行比较发现,突水位置均位于危险区与较危险区中,证明评价结果较为准确。 展开更多
关键词 煤层底板突水 综合权重 层次分析法 CRITIC 评价方法
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综合物探法在煤层底板灰岩含水性的应用研究
12
作者 陈冲 李运肖 +1 位作者 程宇航 晏磊 《煤炭技术》 CAS 2024年第6期151-155,共5页
以某煤矿第四采区底抽巷为例,根据底抽巷底板岩性特征,合理选取地质雷达法、高密度电法、瞬变电磁法相结合的综合物探法作为煤层底板灰岩含水性测定方法。合理选取综合物探技术设备,提前对综合物探法进行试验分析,确认地质雷达法、高密... 以某煤矿第四采区底抽巷为例,根据底抽巷底板岩性特征,合理选取地质雷达法、高密度电法、瞬变电磁法相结合的综合物探法作为煤层底板灰岩含水性测定方法。合理选取综合物探技术设备,提前对综合物探法进行试验分析,确认地质雷达法、高密度电法相结合的综合物探法可满足探测要求,以此实施真实数据采集和处理。根据采集数据实施综合物探数据解释分析,以此获取某煤矿第四采区底抽巷底板灰岩含水性特征。 展开更多
关键词 综合物探法 煤层底板 灰岩 含水性 数据解释分析
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煤层底板灰岩水害复杂程度网格化定量分析方法
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作者 王琦 郑士田 +1 位作者 吴佩 李文江 《能源与环保》 2024年第6期1-6,共6页
为实现对工作面或采区范围的煤层底板灰岩承压水害复杂程度进行量化分析,以陈四楼煤矿2901和2903工作面为研究对象,采用地面多分支水平孔顺层探查岩溶裂隙及导水构造发育情况,选取断层迹线长度、钻孔漏失量、压水试验透水率3个关键工程... 为实现对工作面或采区范围的煤层底板灰岩承压水害复杂程度进行量化分析,以陈四楼煤矿2901和2903工作面为研究对象,采用地面多分支水平孔顺层探查岩溶裂隙及导水构造发育情况,选取断层迹线长度、钻孔漏失量、压水试验透水率3个关键工程地质参数,运用平面网格化和模糊数学方法,提出水害复杂程度评分计算方法,定量揭示了研究区内底板灰岩岩溶发育及含导水性分布规律,评分越高表明该区域突水危险性越大。研究成果可指导底板水害治理效果评价与验证,实现底板水害安全精准高效治理。 展开更多
关键词 煤层底板 灰岩含水层 水害危险性 含导水性 定量分析
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干河煤矿2-311工作面底板破坏与突水危险性分析
14
作者 高晓华 《能源与节能》 2024年第5期273-275,279,共4页
煤层开采造成的底板破坏带会减小煤层底板的有效隔水层厚度,是影响带压开采的关键因素之一。干河煤矿在2-311工作面2-3111巷和2-3112巷施工底板钻孔,在钻孔中放置应变传感器对2^(#)煤层开采后的底板破坏深度进行探测,确定煤层底板破坏... 煤层开采造成的底板破坏带会减小煤层底板的有效隔水层厚度,是影响带压开采的关键因素之一。干河煤矿在2-311工作面2-3111巷和2-3112巷施工底板钻孔,在钻孔中放置应变传感器对2^(#)煤层开采后的底板破坏深度进行探测,确定煤层底板破坏深度为16.41~17.49 m,平均16.95 m。可以为干河煤矿2^(#)煤层其他工作面的底板突水危险性评价工作提供参考。 展开更多
关键词 煤层 底板破坏带 承压水 突水
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层次分析法在煤层底板突水评价中的应用研究
15
作者 尹武平 《江西煤炭科技》 2024年第3期195-197,201,共4页
煤层底板突水对煤矿安全生产造成了严重的影响。为了评价高阳煤矿9#煤层在生产过程中底板突水的危险性,以层次分析法为计算模型,选取含水层压力、有效水层等效厚度、隔水层岩层位置及厚度、断层分布、陷落柱分布作为影响因子的评价指标... 煤层底板突水对煤矿安全生产造成了严重的影响。为了评价高阳煤矿9#煤层在生产过程中底板突水的危险性,以层次分析法为计算模型,选取含水层压力、有效水层等效厚度、隔水层岩层位置及厚度、断层分布、陷落柱分布作为影响因子的评价指标,并计算其权重值,借助地理信息系统(GIS)对影响因子进行制图,对不同区域的突水情况进行评价。结合突水点及钻孔区域水文地质条件,证实了层次分析法评价结果的准确性。 展开更多
关键词 煤层 底板突水 层次分析法
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水峪煤业2号煤层带压开采可行性分析及评价
16
作者 王伟 《能源与节能》 2024年第8期84-87,共4页
随着开采深度的增加,煤层底板突水成为影响矿井安全生产的重要地质灾害之一。以水峪煤业2号煤层带压开采为工程背景,对奥灰水地下水流场、富水性及隔水层阻水能力等进行分析,并采用突水系数法对2号煤层突水危险性进行计算,得到底板奥灰... 随着开采深度的增加,煤层底板突水成为影响矿井安全生产的重要地质灾害之一。以水峪煤业2号煤层带压开采为工程背景,对奥灰水地下水流场、富水性及隔水层阻水能力等进行分析,并采用突水系数法对2号煤层突水危险性进行计算,得到底板奥灰水突水系数为0.0102~0.0403 MPa/m,突水系数值均小于0.06 MPa/m,确定突水危险性分区为Ⅰ区,属于带压开采相对安全区。为避免矿井水害的发生,制定了带压开采技术措施,保障了水峪煤业的安全生产。 展开更多
关键词 煤层底板 带压开采 可行性分析 突水系数法 奥灰水水位
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贵州银堂煤矿水文地质类型划分及突水性分析
17
作者 牛显宇 《煤炭与化工》 CAS 2024年第4期87-90,97,共5页
为预防银堂煤矿生产中的突水问题,特别是下伏茅口组(P_(2)m)岩溶强含水层的岩溶水对D煤层开采的影响,保证该煤矿第二水平(+700)采煤安全生产的需求。通过在巷道内施工3个水文地质钻孔进行抽水试验,证明茅口组岩溶水的富水性,并结合井田... 为预防银堂煤矿生产中的突水问题,特别是下伏茅口组(P_(2)m)岩溶强含水层的岩溶水对D煤层开采的影响,保证该煤矿第二水平(+700)采煤安全生产的需求。通过在巷道内施工3个水文地质钻孔进行抽水试验,证明茅口组岩溶水的富水性,并结合井田范围内含水层厚度、岩性和富水性,各隔水层厚度、岩性和阻水性能,来划分矿井水文地质类型,预测矿井正常涌水量和矿井最大涌水量。 展开更多
关键词 涌水量 水文地质 充水因素 煤层底板
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刘庄煤矿11-2煤层底板砂岩富水规律及水化学特征研究
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作者 高晓云 《建井技术》 2024年第1期78-83,共6页
采用水化学测试、统计分析、水文地球化学分析等方法,对刘庄煤矿11-2煤层底板砂岩富水性规律及水化学特征进行系统研究。研究结果表明:井田范围内112煤底板砂岩类型、沉积厚度、裂隙发育、富水性以F25断层为界分区性明显,水质类型为Cl&#... 采用水化学测试、统计分析、水文地球化学分析等方法,对刘庄煤矿11-2煤层底板砂岩富水性规律及水化学特征进行系统研究。研究结果表明:井田范围内112煤底板砂岩类型、沉积厚度、裂隙发育、富水性以F25断层为界分区性明显,水质类型为Cl·HCO_(3)—Na或HCO_(3)·Cl—Na型,以采区边界断层为界,主要离子含量存在较大差异性,并分析了水样中阳离子Na^(+)、Ca^(2+)、Mg^(2+)主要来源。研究成果可为查清砂岩裂隙含水层分布规律、富水性和水化学特征提供指导,为制订矿井防治水方案提供重要依据。 展开更多
关键词 煤层底板 砂岩裂隙水 富水性规律 水化学特征 水层分布规律
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煤层底板砂岩含水层水文地质特征的分布式放水试验探查研究
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作者 魏启明 赵宝峰 +2 位作者 马进勇 张泽源 马志贤 《中国煤炭》 北大核心 2024年第5期32-39,共8页
为了查明宁东煤田煤层底板宝塔山砂岩含水层的水文地质特征,在国家能源集团宁夏煤业有限责任公司石槽村煤矿2个不同的区域开展了分布式放水试验,2个阶段的放水试验均包括了单孔和多孔放水试验,计算的渗透系数平均值分别为0.219~0.301、0... 为了查明宁东煤田煤层底板宝塔山砂岩含水层的水文地质特征,在国家能源集团宁夏煤业有限责任公司石槽村煤矿2个不同的区域开展了分布式放水试验,2个阶段的放水试验均包括了单孔和多孔放水试验,计算的渗透系数平均值分别为0.219~0.301、0.024~0.029 m/d,单位涌水量平均值分别为0.079、0.012 L/(s·m),影响半径分别约为700、750 m。通过放水试验,查明宝塔山砂岩含水层的厚度约为60 m,岩性为粗砂岩,局部夹薄层砂质泥岩和泥岩;含水层渗透性和富水性均较弱,且存在不均一性,但是由于宝塔山砂岩含水层位于下组煤底板,研究区下组煤承压均在3 MPa以上;含水层地下水水温约为41℃,下组煤采掘活动面临一定的热害影响;宝塔山砂岩含水层具有较好的可疏性,疏水降压是底板砂岩水害防控最佳措施。通过放水试验进一步查明了宝塔山砂岩含水层的水文地质特征,补充了抽水试验未能查明的水文地质条件,其探查结果可以作为煤层底板砂岩水害防控的依据。 展开更多
关键词 宁东煤田 宝塔山砂岩 放水试验 疏水降压 水文地质条件 底板水害
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缓倾斜煤层开采底板破坏深度数值分析研究
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作者 查春雷 袁二军 +2 位作者 史立群 彭红明 屈宏飞 《中国矿业》 北大核心 2024年第8期169-175,共7页
研究煤层开采过程中底板破坏深度对防治矿井底板水害具有重要意义,数值模拟避免了因现场条件复杂而无法进行实测的情况,可以在煤层开采前模拟和预测破坏深度,为开采工作提供参考。以梁北煤矿32021工作面为例,基于统计规律的经验公式进... 研究煤层开采过程中底板破坏深度对防治矿井底板水害具有重要意义,数值模拟避免了因现场条件复杂而无法进行实测的情况,可以在煤层开采前模拟和预测破坏深度,为开采工作提供参考。以梁北煤矿32021工作面为例,基于统计规律的经验公式进行了理论计算,得到的底板破坏深度分别为27.05 m、25.63 m、23.56 m,其中,考虑采深和煤层倾角的27.05 m更接近实际情况。使用FLAC^(3D)进行数值模拟,模拟并分析了工作面推进过程中的应力变化规律和底板破坏深度。在数值模拟的过程中,煤层底板的垂直应力变化结果表明,随着工作面不断推进,顶底板应力增大,采空区两端出现应力集中现象,影响范围不断增大,同时底板破坏深度也会随之增加;煤层底板的塑性破坏结果表明,底板破坏深度随工作面的推进而不断增大,当工作面推进至100 m时,底板破坏深度达到最大,之后破坏深度保持不变,破坏范围会一直随之增加;工作面推进100 m时,煤层底板下不同深度的塑性破坏结果表明,随着深度增加,破坏范围不断减小,可判断出煤层底板最大破坏深度约为25.9 m。 展开更多
关键词 矿井水害 底板破坏深度 缓倾斜煤层 FLAC^(3D) 数值模拟
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