基于GIS的矿井水害预测系统研究

在分析矿井突水影响因素的基础上,应用信息化手段集成GIS组件技术创建了突水预测模型库,实现了突水点预测、突水危险性分区、区域预测和顶板突水预测。运用该系统对平顶山煤业集团公司五矿首采区庚-采区突水危险进行了全面评价,认为在露头附近存在突水危险性,进而有针对性采用地面物探、井下超前探测以及帷幕注浆等综合防治水措施。经过治理,突水点涌水量由350m3／h减少为40～60m3／h,不仅保证了安全生产,还解放了庚组煤炭储量573．2万t。     

矿井水害水源的水文地球化学探测技术

水文地球化学探测技术在判断矿井突水水源方面具有快速、及时、经济方便等特点。结合典型实例,介绍了特征离子和离子比值法、水质分析结合同位素综合分析法、水化学示踪法、数学判别模型法探测技术及其在矿井水害水源判别中的应用,为矿井水水源探查提供了参考依据。     

基于GIS和水质水温的矿井突水水源快速判别

针对淮南潘谢矿区新生界下含松散孔隙水与石炭系太原组石灰岩岩溶裂隙水水质接近的特殊情况,提出了基于GIS和水质水温的矿井突水水源快速判别方法。该法是利用测温钻孔的温度-深度拟合结果,构建基于GIS的利用水温识别突水水源的模型,并将其判别结果与基于水质的模糊综合评判计算的结果相结合,综合判别矿井突水水源。本法应用于潘一煤矿86-1号突水判别,实例结果显示,该法可以较好地适用于水质判别效果不佳,而含水层之间存在较大的地温差(埋深差)情况下的突水水源识别。     

矿井水害防治专家靳德武

靳德武(1966.3-)男,汉族,陕西蓝田人,工学博士,研究员,博士生导师,现任中煤科工集团西安研究院水文地质研究所副所长,主要从事煤矿防治水科研及技术咨询工作。在煤矿水害防治方面,首次提出煤层底板突水预测泛决策分析的理论与方法,形成并发展了信息分析、人工神经网络等突水预测方法;提出了煤矿防治水技术体系的基本框架和基于地质工程学     

矿井水害防治专家郑士田

<正>郑士田(1963.7-),男,汉族,工学学士,高级工程师。现任中煤科工集团西安研究院有限公司水文地质研究所专家。郑士田同志长期从事煤矿水害防治的科研、咨询、勘察评价、设计和施工组织管理工作。近年来,参加了60余项各类矿井水害治理项目,多次受到表扬和表彰,在注浆堵水、煤矿水害治理工程方面积累了丰富的现场实践经验,在业内享有极高的知名度。作为项目负责人,组织完成任楼矿、桑树坪矿、黄沙矿、桃园矿、申家庄矿、中国黄金太平矿等重大堵水项目20余项,对"陷落柱治理"、"高压大流量动水注浆"、"采空区及烧变岩帷幕注浆"     

矿井突水水源判别的多组逐步Bayes判别方法研究

矿井突水是采矿过程中最具威胁的自然灾害之一。能否准确快速地判别矿井突水水源,不仅是矿井水文地质工作的主要内容,而且是煤矿防治水工作的重要基础。为了有效判别矿井突水水源,综合考虑水化学指标对水源判别的重要性,基于多组逐步Bayes判别分析理论,选取Na+ K+、Ca2+、Mg2+、Cl-、SO42-和HCO3-共6项指标作为判别因子,利用国内某矿区各主要含水层的35个水样的水质资料作为训练样本,建立了矿井突水水源预测的多组逐步Bayes判别分析模型。实例分析表明,该模型结果与实际情况相符合,说明该模型在矿井突水水源判别中具有良好的实用性和有效性,为判别矿区新的突水水源提供了一种新思路。     

淮北煤矿水害类型及其防治的研究

淮北煤矿为全隐蔽煤田,主要含煤地层为二叠系。煤矿的水害类型主要为三种,即煤层下伏太原群灰岩岩溶水底板突水水害,煤层顶底板砂岩裂隙水水害,以及煤层上覆新生界砂砾层孔隙水水害。通过大量研究,对各类水害的特征和影响因素作了分析。对一些重要问题我们作了试验和检测。经大量数据统计,作出了煤层底板突水系数图和底板突水危险程度分区。最后我们对各类水害提出防治措施和方法。     

荷叶矿区矿井水害特征及防治水措施

荷叶矿区经部分开采后水文地质条件中等偏复杂,主要水害是地表水渗漏、相邻矿井突水相互影响、煤层下部壶天群及栖霞组灰岩溶洞突水、老窑突水及断层导水.根据不同水害特征,提出了相应的防治水措施,对该矿区各矿井防治水工作有一定的参考作用.     

煤层底板水害防治智能决策支持系统框架构建

煤层底板突水是华北型煤田煤矿生产过程中一种常见的水害类型,为解决水害防治工程的科学决策问题,进一步提高防治水工程的可靠性,提出构建智能决策支持系统的技术思路。智能决策支持系统是传统决策支持系统与人工智能技术相互融合的产物,在分析底板水害防治决策支持功能需求的基础上,提出“数据-模型-方案”一体化设计流程,从数据导入、模型驱动、智能决策等3个层次构建底板水害防治智能决策支持系统的基本框架。将模型驱动层进一步细分为方法库、模型库、知识图谱构建3项专业化服务,模型库包括底板突水空间点预测模型、疏水降压数值模拟模型、注浆改造工程可靠性分析模型、隔离工程设计模型及底板水害监测预警模型。系统最终输出的决策方案包括底板突水危险性分区、疏水降压Q-t-s方案、区域注浆改造设计及工程可靠性评价、隔离工程设计、底板突水监测预警警情发布。系统通过注浆过程的反馈-控制、突水监测预警的深度学习、疏水降压方案的动态优化等实现其智能决策。智能决策支持系统将会在煤层底板水害防治可靠性保障方面提供新的技术支撑。     

合山煤田矿井水害防治措施探讨

合山煤田是典型的岩溶充水矿床．矿井开采水害严重。煤层的直接顶、底板为碳酸盐岩类,岩溶极为发育,为矿井的直接充水含水层;煤层底部的茅口组为强岩溶含水层,与煤系地层的联系密切,为间接充水含水层;位于煤田两侧的红河水是矿井充水最主要的补给水源。断裂、节理和破碎带等通道是矿井充水的主要通道。通过分析井下突水点的发育特征,认为强岩溶导水带是矿井突水的关键部位,防治矿井水害的重点是切断岩溶导水带,对强导水带进行封堵,防止红水河的侧向补给,对四煤底板灰岩进行加固。总结出地面防治的主要方法为帷幕式、截堵式、堵水点式和地面铺盖式。对井下防治水,提出了有疑必探,先探后掘,设置防水闸门、防水墙,实行分层、分区开采,加强井下排水等防治措施。     

河南省煤矿水害的构造控制作用研究

河南省煤矿系我国大水矿区,水害问题严重制约全省煤炭工业的发展。本文根据大量原始水文地质资料和矿井突水案例,综合分析和研究了煤田构造对矿井突水的控制作用,并提出了相应的研究对策,对矿井水害的治理具有一定的实用意义。     

我国露天煤矿水害特征与防治水技术

露天开采是我国煤矿开采的两大方式之一。与地下开采煤矿类似,露天煤矿在开采过程中同样面临防治水问题,由于我国露天煤矿水害类型相对单一,国内学者鲜有对露天煤矿的水害特征和防治水技术进行深入研究。以我国露天煤矿分布范围为出发点,从充水水源、充水通道、充水强度3方面分析露天煤矿水害特征,得出大气降水、地表水和浅层地下水是主要充水水源;人为开挖形成的直通式通道、强渗透含水层或透水层、垂向导水钻孔、滑坡形成的地表裂缝等是主要充水通道;季节性变化明显、疏排水周期长、排水量大是露天煤矿疏排水主要水害特征的结论。归纳目前我国露天煤矿常用的7种防治水技术,提出露天煤矿由远及近、由上而下、由面至点的立体防治水技术体系。从地下水资源保护和生态环保角度出发,为实现露天煤矿绿色开采和可持续发展,提出以切断补给通道、减小矿坑疏排水量为目的的帷幕截流技术是今后露天煤矿防治水的主要技术方法。     

煤矿水害精准探查钻探技术

为了保证煤矿井下安全生产,对煤矿水害精准探查钻探技术进行了系统的分析与研究。针对桑树坪煤矿3110工作面230 m皮带巷道物探探测结果,对富水异常区域布设探查钻孔,采用随钻测量定向钻探技术与常规回转钻探技术相结合的钻探方法进行区域探查试验。桑树坪煤矿现场试验结果表明,精准钻探技术能通过富水区域空间位置灵活布设钻孔的方式对煤矿井下富水异常区域进行探查,同时,可以有效地推断出地质异常区域范围,避免异常富水区域突水淹井事故,确保了桑树坪矿11号煤巷道的安全掘进,为煤矿区地质异常区探测提供技术支持,为煤矿井下安全生产提供保障。     

四川省丹巴县地质灾害及其防治对策

受地质、地貌、水文气象条件及人类活动的影响,丹巴县泥石流、滑坡、崩塌及潜在不稳定斜坡地质灾害呈现分布广、成灾快、危害大等特点。本文分析了主要控制和影响因素,提出预防、避让和工程治理方面的防治对策。     

含水煤层水害形成机理及防治技术

在煤炭开采过程中,煤层常被视作隔水或弱透水地层。然而,孟加拉国巴拉普库利亚煤矿（简称孟巴煤矿）主采的Ⅵ号煤层平均厚度为33 m,富水性较强,开采过程中多次突水,表现出煤层成为含水层的特殊水文地质现象,与我国东北、西北侏罗纪煤田局部地区出现的煤层含水现象类似。综合分析了煤层空隙特征、储水结构及地下水补给条件这3项含水层形成的必备要素,揭示了孟巴煤矿特厚煤体含水层的形成机制。从煤体的微观结构、物理力学性质及区域构造发育特征着手,对煤体是否具有储存地下水的空间进行了研究;结合室内岩石渗透性测试及现场大型抽水试验,分析了煤层顶、底板岩层的透水/阻水特性,对煤层是否具备含水层的储水结构进行了研究;采用水力连通试验等手段,查明了特厚煤体含水的主要补给水源。研究表明,有机质的煤化作用和后期地层应力作用,使得煤体自身结构存在大量的含、导水裂隙,在具备较好的补给条件并满足含水层储水结构的情况下,煤体可成为含水地层。针对煤体含水层的水害特点,提出特厚含水煤层\     

煤矿地区的滑坡灾害及其防治技术

由于特殊的地质结构,煤矿地区是我国滑坡灾害最严重的地区之一。列举了露天矿边坡、采空塌陷区滑坡和厂区滑坡灾害实例,分析了煤矿地区常见的黄土滑坡、堆积层滑坡、基岩顺层滑坡和切层滑坡的特征与发生机理,认为特殊的地层结构和坡体结构是发生滑坡的地质基础,地下水是滑坡的重要影响因素,不科学的人类工程活动是诱因。要预防滑坡灾害,在选线、选厂、选址时必须加强地质工作,查明老滑坡和新生滑坡的规模和性质,工程地质与力学计算相结合评价滑坡的稳定性,提出预防措施建议。同时介绍了我国常用的治理滑坡的原则和排水、减重、反压和支挡等工程措施,以及今后应深入研究的问题。     

论贵州省地质灾害防治

文章根据贵州省近几年地质灾害防治工作的实践,从以下几个方面论述了地质灾害防治工作的开展情况:①建立机构,加强地质灾害防治工作领导;②建立和完善监督管理制度,依法开展地质灾害防治工作;③重视基础调查,编制防治规划,使地质灾害防治工作有序进行;④构建政府领导,村组监测,专业技术队伍指导,主管部门督促的群测群防监测预警预报体系;⑤完善防灾管理方式,实施地质灾害防治部门工作责任制,遏制人为导致地质灾害;⑥筹措资金,建立专项经费,开展地质灾害治理,确保人民生命财产安全和社会稳定;⑦开展地质灾害危险性评估成果使用大检查,推动项目业主主动防范地质灾害的意识,从源头上遏制地质灾害的发生;⑧建立法律援助制度,开展矿山地质灾害治理责任鉴定,化解矛盾,促进社会稳定;⑨广泛开展地质灾害知识科普宣传和培训,提高全省民众防灾意识。在此基础上,提出了贵州省地质灾害防治面临的主要问题:①政府规章不能满足防灾工作的需要;②地质灾害治理经费投入不足带来的危机;③地质灾害防灾工作与矿业经济发展矛盾突出;④矿山环境容量形势严峻。     

矿井继生充水含水层的涌水特征及其水害防治措施

通过对彬长矿区综采放顶煤工作面煤层赋存条件、裂隙带影响高度与开采工艺的研究,结合生产实践经验,提出了矿井继生充水含水层及离层、裂隙储水空间概念,分析了此类矿井的防治水方法。经综合试验证实了矿井继生充水含水层的存在,实现了井下导排水。研究结果显示：洛河组砂砾岩含水层为主要充水水源,涌水量的大小与开采方式有着密切关系,矿井继生充水含水层是现代采矿工艺下特有的地质现象。