6.6 本章小结

更新于 2026年10月13日 版权声明
6.6 本章小结

松散含水层下采煤面临的主要问题是裂隙岩体由于受到采动的影响,岩体裂隙张开、产生、贯通等,甚至造成岩体的破坏断裂,从而形成导水通道,如果破坏区域连接到含水层,将造成工作面突水溃砂。本章首先建立了采动覆岩溃砂突水空间决策准则:松散层含水层、地质构造、隔水层、采动覆岩、开采活动。根据《煤矿地质工作规定》,基于加权线性组合方法(WLC)与层次分析法(AHP)建立了地质构造复杂指数(FCI)对地质构造准则进行了量化分析。基于多元非线性回归与信息熵理论,对厚煤层综放开采导水裂隙带高度进行了预测,建立了厚煤层综放开采导水裂隙带高度的计算模型。

通过基于熵-WLC-GIS的空间多准则决策模型对研究区进行了突水危险性的空间决策,并应用自然间断点法对决策结果进行分类。第Ⅰ类高危险区:RI≥0.6630的区域;第Ⅱ类危险区:0.5143≤RI<0.6630的区域;第Ⅲ类突水溃砂威胁区:0.4554≤RI<0.5143的区域;第Ⅳ类较安全区:0.3922≤RI<0.4554的区域;第Ⅴ类安全区:RI<0.3922的区域。研究区的大部分区域的风险均较低,RI基本都在0.5143以下,但是由于不同的区域,控制采动覆岩突水溃砂的准则不同,其突水溃砂危险性程度不同,相对应地在开采过程中的采取的措施也不同,开采方案以及煤层开采厚度等均不同。例如实际开采中,在第Ⅰ类高危险区,二1煤层限制采厚2.8m,二3煤层由于覆岩厚度不足,在此区域不再进行开采,并且在开采前加强了补勘和疏放水,在覆岩厚度小于60m范围内布置了钻孔疏放水,且钻孔深度超过导水裂隙带影响范围和进入新近系底部以上10m,并设置好了集水沟和排水沟。(https://www.daowen.com)

最后,对影响采动覆岩突水溃砂危险性的有关准则进行了敏感性分析,并对各个准则的变化进行了分析。采动裂隙覆岩突水溃砂的危险性程度随着松散含水层准则、地质构造准则、开采活动准则的增加而增大,而采动覆岩准则和隔水层准则,对采动裂隙覆岩突水溃砂的危险性是起抑制作用的。当隔水层较大时,采动裂隙覆岩突水溃砂的危险性程度会很小。

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