李建林,张洪云,王心义,冯有利,刘 洲,韩 乐

(1.河南理工大学资源环境学院,河南焦作 454003;2.河南龙宇能源陈四楼煤矿,河南永城 476600)

脆弱性指数法在煤层底板突水预测中的应用与建议

李建林1,张洪云1,王心义1,冯有利1,刘 洲2,韩 乐1

(1.河南理工大学资源环境学院,河南焦作 454003;2.河南龙宇能源陈四楼煤矿,河南永城 476600)

为了提高脆弱性指数法预测煤矿底板突水的可靠性,利用分形理论对陈四楼煤矿井田南部采区断层展开分析和讨论,在此基础上,利用AHP脆弱性指数法对该区域底板突水危险性进行了分区预测与评价。结果表明:用断层空间分布的分形维数Ds替代断层分布密度、断层规模和断层性质等因素,使预测的主控因素减少了3项;预测结果与实际突水位置拟合较好(仅1处突水点不在预测区域)。由此可得:Ds的大小是断层数量、规模、组合方式及动力学机制等的综合体现;利用基于分形的AHP脆弱性指数法进行煤矿底板突水预测可以提高预测精度。

底板突水;脆弱性指数法;断层分维;主控因素权重

我国煤田经过一个世纪的煤炭开采,多数煤层的开采已进入深层位,特别是华北型煤田,大部分矿井已经开采石炭系下部煤层。由于石炭系下部煤层距奥陶系灰岩近,煤矿受岩溶水威胁底板突水现象尤为突出。我国对底板突水规律的系统研究开始于20世纪60年代,众多学者在研究底板突水过程中提出多种突水评价理论与方法,主要包括突水系数法、下三带说、P-h临界系数法、岩－水应力关系法、板模型理论和脆弱性指数法等[1]。……