煤礦底板突水預(yù)測研究——以山西省某礦為例.pdf

1、山西省作為我國的傳統(tǒng)能源大省，煤炭產(chǎn)業(yè)一直是其經(jīng)濟(jì)發(fā)展的支柱產(chǎn)業(yè)。近年來，隨著社會經(jīng)濟(jì)的迅速發(fā)展，能源需求不斷加大，其煤炭輸出產(chǎn)量也屢創(chuàng)新高。然而煤炭資源不斷開采的同時，煤礦突水問題也日益突出。煤礦突水不僅嚴(yán)重威脅著工作人員的生命安全，而且影響山西十分脆弱的水資源環(huán)境，同時也制約著煤礦產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展。因此，如何防治采煤突水事故的發(fā)生，不僅是各級政府和煤炭企業(yè)共同關(guān)注的問題，也是當(dāng)下亟待解決的研究課題。
　　本文以山西省神頭泉域內(nèi)的

2、某煤礦為研究對象，在充分收集相關(guān)基礎(chǔ)資料及前人研究成果的基礎(chǔ)上，利用不同的方法分別研究了該煤礦的下覆奧陶系巖溶水對主要開采煤層（4號和9號煤層）底板發(fā)生突水的危險(xiǎn)性，并對突水危險(xiǎn)性較大的9號煤層危險(xiǎn)區(qū)域的突水量進(jìn)行了預(yù)測，為該煤礦的安全生產(chǎn)以及神頭泉域巖溶水環(huán)境保護(hù)提供了技術(shù)支持和科學(xué)依據(jù)。主要研究成果如下:
　　(1)根據(jù)4號和9號煤層底板隔水層厚度和煤層底板隔水層承受的水壓等資料，利用實(shí)際工作中常用的突水系數(shù)法分別對礦區(qū)內(nèi)主要

3、開采的4號、9號煤層的突水危險(xiǎn)性進(jìn)行初步評價，評價結(jié)果表明該煤礦4號煤層基本都處于安全區(qū)域，而9號煤層大部分區(qū)域都處于危險(xiǎn)區(qū)，開采此煤層存在較大安全隱患。
　　(2)在突水系數(shù)法評價的基礎(chǔ)上，利用綜合考慮多種影響因素的脆弱性指數(shù)法對存在較大安全隱患的9號煤層的突水情況進(jìn)一步評價研究，并用鉆孔資料對評價的結(jié)果進(jìn)行了驗(yàn)證，評價結(jié)果表明脆弱性指數(shù)法適用于該煤礦9號煤層的突水危險(xiǎn)性評價，并且準(zhǔn)確度比較高。根據(jù)評價結(jié)果，9號煤層安全區(qū)和較安

4、全區(qū)占煤層總面積的31.02％，而脆弱性過渡區(qū)占煤層總面積的26.46％，較脆弱區(qū)和脆弱區(qū)的面積則占整個煤層總面積的42.52％。
　　(3)通過對比突水系數(shù)法和脆弱性指數(shù)法的評價過程及結(jié)果可以看出，突水系數(shù)法雖然數(shù)據(jù)需求量少，計(jì)算簡單，但評價結(jié)果不夠詳細(xì)，并且存在較大突變性;脆弱性指數(shù)法雖然計(jì)算更為復(fù)雜，但其綜合考慮了各種煤層底板突水主要影響因素的貢獻(xiàn)，所以該方法的評價結(jié)果相比突水系數(shù)法更為合理。
　　(4)基于脆弱性評價