本文關鍵詞：太原東山煤礦15~#煤層底板突水危險性評價與防治對策研究　出處：《太原理工大學》2016年碩士論文　論文類型：學位論文

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【摘要】：煤炭在我國國民經濟中扮演著重要的角色,伴隨著煤炭資源開采規(guī)模和開采深度的增加,下部煤層受到來自底部灰?guī)r巖溶高承壓水的突水威脅也日趨嚴重。長期的采掘實踐表明,針對帶壓開采煤層,其底板突水危險程度是底板承壓含水層特性、底板隔水層阻水性能、地質構造、礦山活動等多種因素共同作用的結果。東山煤礦井田內地質構造較為發(fā)育,煤層底板隔水層已被破壞,加之奧陶系灰?guī)r含水層富水性極強,采用傳統的突水系數法評價煤層底板奧灰突水危險性已不能作為礦井安全生產的依據。本文針對東山煤礦15~#煤層底板奧灰突水水害問題,在查明研究區(qū)地質環(huán)境背景、水文地質條件及以往突水資料的基礎上,對15~#煤層底板奧灰含水層帶壓情況進行了分析,確定了帶壓區(qū)與非帶壓區(qū)的范圍。通過對煤層底板突水機理及預測預報方法的研究,運用脆弱性指數法對15~#煤層底板突水危險性進行了評價分區(qū),并將八種主控因素作為煤層底板奧灰突水脆弱性評價的影響指標。利用ArcGIS屬性賦值功能及空間插值功能將各主控因素原始數據進行量化插值,建立各主控因素屬性數據庫并生成專題圖。利用AHP層次分析法對各主控因素進行全面分析,計算出各主控因素對總目標的影響權重,通過將AHP的權重計算方法與GIS強大空間分析能力相結合,將各主控因素歸一化專題圖按照其權重值進行加權疊加,生成具有拓撲關系的復合圖層,從而建立15~#煤底板灰?guī)r突水預測評價模型。通過確定分區(qū)閥值對底板突水危險性進行綜合分區(qū)評價,得出東山煤礦15~#煤層底板突水脆弱性評價分區(qū)圖,將15~#煤層底板突水危險性劃分為脆弱區(qū)、較脆弱區(qū)、過渡區(qū)、較安全區(qū)與相對安全區(qū)共五個區(qū)域。評價結果表明:東山煤礦15~#煤層底板奧灰含水層突水脆弱性從西向東呈逐漸減弱的趨勢,研究區(qū)內一半以上的區(qū)域為過渡區(qū)、較脆弱區(qū)以及脆弱區(qū),且主要集中在井田西部及斷層和陷落柱等地質構造發(fā)育帶。將脆弱性指數法與傳統突水系數法評價結果進行對比分析,結果表明,脆弱性指數法較全面地考慮了各主控因素對煤層底板突水影響,反映出不同區(qū)域的相對脆弱關系,其評價結果更為科學合理、真實可靠。本文在脆弱性評價分區(qū)的基礎上,參照我國北方巖溶突水防治措施經驗,結合研究區(qū)礦井地質、水文地質特征和生產實際,針對不同脆弱性分區(qū)提出了煤層底板奧灰突水的防治措施及建議,為東山煤礦15~#煤層的安全開采及巖溶水環(huán)境保護提供了技術支持和科學依據。
【學位授予單位】：太原理工大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：TD745

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