基于多源空间信息融合的含水煤层顶板复合岩层富水性分区 被引量：11

1

作者 周振方 董阳 +5 位作者 董兴玲 李鹏 王强民 乔伟 赵春虎 杨建 《煤田地质与勘探》 CAS CSCD 北大核心 2019年第1期114-120,共7页

侏罗系煤田煤层开采普遍受到顶板复合含水层水影响。选取陕北榆横矿区袁大滩煤矿2煤开采顶板复合砂岩地层为研究对象,基于经验公式和实测公式,计算导水裂缝带发育高度,确定2煤至直罗组顶界为富水性分区范围;选取评价层段砂岩等效厚度、... 侏罗系煤田煤层开采普遍受到顶板复合含水层水影响。选取陕北榆横矿区袁大滩煤矿2煤开采顶板复合砂岩地层为研究对象,基于经验公式和实测公式,计算导水裂缝带发育高度,确定2煤至直罗组顶界为富水性分区范围;选取评价层段砂岩等效厚度、砂–泥互层特征等7个岩性结构指标,重点考虑2煤含水性特征,计算了各钻孔位置富水性综合指数,借助Arcgis软件,绘制了研究区富水性分区图,揭示区内富水性从西北向东南递减,与区域富水性背景一致。研究结果对于富水性指数法在煤层含水条件下的应用有推动作用。 展开更多

关键词 复合地层富水性分区 含水煤层 多源空间信息融合 袁大滩煤矿

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基于鲸鱼优化算法-支持向量机判别模型的风化基岩富水性评价:以神府煤田张家峁煤矿为例

2

作者 侯恩科 吴家镁 +1 位作者 杨帆 张池 《科学技术与工程》 北大核心 2025年第1期119-127,共9页

为实现风化基岩含水层富水性的准确预测,以张家峁井田内的28组风化基岩抽水试验钻孔数据作为训练及验证样本,选取风化基岩的岩性组合指数、风化指数、厚度、岩芯采取率、埋深作为评价指标,提出基于鲸鱼优化算法-支持向量机(whale optimi... 为实现风化基岩含水层富水性的准确预测,以张家峁井田内的28组风化基岩抽水试验钻孔数据作为训练及验证样本,选取风化基岩的岩性组合指数、风化指数、厚度、岩芯采取率、埋深作为评价指标,提出基于鲸鱼优化算法-支持向量机(whale optimization algorithm-support vector machines,WOA-SVM)的风化基岩含水层富水性判别模型。该模型可对无抽水试验资料区域的风化基岩的富水性级别进行预测,综合利用井田内249组勘探钻孔的地质信息,实现井田的风化基岩富水性分区。研究表明,张家峁井田风化基岩整体富水性较弱,且空间分布不均;井田中部和乌兰不拉沟沿线的局部地区存在强富水性区域,但其分布范围较小,中西部和东南部有部分中等富水性区域,东北部及西南部区域几乎全为弱和极弱富水性。该方法预测的结果与实际较为吻合,研究成果可为矿井安全生产提供参考,也为风化基岩富水性预测提供了一种新思路。 展开更多

关键词 风化基岩 支持向量机(SVM) 鲸鱼优化(WOA) 富水性分区

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典型中深埋煤层覆岩结构特征与风化基岩富水性研究

3

作者 王路 华照来 +3 位作者 黄浩 李增林 任帅峰 王嗣桐 《煤田地质与勘探》 北大核心 2025年第10期91-100,共10页

【背景】风化基岩含水层是陕北侏罗纪煤田煤炭开采的主要充水含水层,风化基岩含水层富水性评价是顶板水害防治的关键。【方法】以陕西曹家滩煤矿12盘区为研究区,分析2-2煤层上覆地层结构与覆岩岩性结构类型,确定风化基岩层为煤层上覆主... 【背景】风化基岩含水层是陕北侏罗纪煤田煤炭开采的主要充水含水层,风化基岩含水层富水性评价是顶板水害防治的关键。【方法】以陕西曹家滩煤矿12盘区为研究区,分析2-2煤层上覆地层结构与覆岩岩性结构类型,确定风化基岩层为煤层上覆主要充水含水层。选取砂地比、砂岩厚度、风化影响指数、风化基岩埋深、单位涌水量、渗透系数、RQD及视电阻率作为评价风化基岩含水层富水性指标,将层次分析法(AHP)、变异系数法(CV)、灰色关联分析法(GRA)进行耦合,构建含水层富水性综合评价模型(AHP-CV-GRA),计算各个富水性指标的权重,对各个指标进行叠加分析,得到风化基岩含水层富水性分区预测结果。【结果和结论】2-2煤层富水性分为相对强、中等和相对弱3类富水区,并结合瞬变电磁富水异常区探测结果进行验证,富水性分区结果中相对强富水性区域大部分对应风化基岩底界低阻异常区域;为了更加准确地验证AHP-CV-GRA组合方法评价的富水性结果,根据122104工作面井下疏放水量结果对该富水性分区结果进行验证,井下疏放水量大的区域富水性相对较强,发现该富水性分区评价结果与实际情况吻合较好,AHP-CV-GRA方法能够相对科学地评价含水层的富水性。 展开更多

关键词 中深埋煤层 覆岩结构 风化基岩含水层 富水性分区 层次分析 变异系数 灰色关联 陕北地区

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基于组合赋权法的洛河组含水层富水性评价 被引量：3

4

作者 梁戈龙 万宝 +5 位作者 冯来宏 张瑞 焦建军 侯丽丽 李媛 顾雷雨 《煤炭科学技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第S01期201-210,共10页

核桃峪井田生产能力大、煤层分布稳定,煤层顶板的厚层洛河组砂岩含水层是主要充水含水层。随着开采程度加深,导水裂隙带导通上覆含水层富水区域,发生煤层顶板水害,威胁矿井安全生产。因此,煤层顶板含水层的富水性评价是顶板水害防治的基... 核桃峪井田生产能力大、煤层分布稳定,煤层顶板的厚层洛河组砂岩含水层是主要充水含水层。随着开采程度加深,导水裂隙带导通上覆含水层富水区域,发生煤层顶板水害,威胁矿井安全生产。因此,煤层顶板含水层的富水性评价是顶板水害防治的基础,查清顶板含水层富水性分布规律对煤矿的安全开采尤为重要。以核桃峪井田首采区煤层顶板洛河组含水层富水性为研究目标,基于研究区的钻孔数据等井田资料,确定了含水层厚度、岩心采取率、脆塑性岩厚度比、冲洗液消耗量、渗透系数和单位涌水量等6个影响含水层富水性的主控因素。运用基于层次分析法(AHP)和CRITIC法分别计算指标的主观权重和客观权重,运用组合赋权法求取指标综合权重,各指标综合权重分别为0.1707、0.2078、0.0976、0.1171、0.1465、0.2603;运用基于FDAHP-独立权系数法确定含水层厚度、岩芯采取率、脆塑性岩厚度比、冲洗液消耗量等4个主控因素的权重分别是0.1675、0.3120、0.2575、0.2630。引入富水性指数研究,分别提出研究区不同方法下的含水层富水性指数模型,并对煤层顶板洛河组含水层进行富水性分区与评价。结果表明:基于AHP-CRITIC法和指标较少时的FDAHP-独立权系数法的含水层富水性区域分布不均,整体变化趋势一致,具有西强东弱的特征。对于中西部地区存在大面积较强富水区,西部的强富水区以及局部强富水点位开采时需要重点防治,提前做好探放水工作。 展开更多

关键词 核桃峪井田首采区 洛河组含水层 组合赋权法 独立权系数法 富水性分区与评价

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基于ArcGIS的洛河组含水层富水性评价 被引量：15

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作者 侯恩科 龙天文 +2 位作者 刘庆利 王飞 樊志刚 《煤田地质与勘探》 CAS CSCD 北大核心 2019年第2期151-156,共6页

含水层富水性评价是矿井涌水量预测与水害防治的重要基础。选取彬长文家坡煤矿41盘区4号煤层顶板白垩系洛河组含水层的厚度、孔隙度、含水率、上段视电阻率、下段视电阻率和冲洗液消耗量6个主控因素,利用层次分析法(AHP)确定各主控因素... 含水层富水性评价是矿井涌水量预测与水害防治的重要基础。选取彬长文家坡煤矿41盘区4号煤层顶板白垩系洛河组含水层的厚度、孔隙度、含水率、上段视电阻率、下段视电阻率和冲洗液消耗量6个主控因素,利用层次分析法(AHP)确定各主控因素的权重。在ArcGIS数值可视化软件上对各影响因素的矢量图进行归一化处理和叠加分析,构建了基于多因素融合的含水层富水性评价模型,并对41盘区富水性进行了分区评价。利用钻孔单位涌水量和4101工作面涌水量变化数据对洛河组富水性评价结果进行了验证分析,结果表明该模型的分区评价结果与实际符合,为彬长矿区洛河组含水层富水性评价提供了重要依据。 展开更多

关键词 洛河组砂岩含水层 层次分析法(AHP) 富水性分区 富水性评价 文家坡煤矿

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兖州煤田奥灰富水性探析 被引量：4

6

作者 刘瑞新 《煤炭科学技术》 CAS 北大核心 2009年第7期112-115,共4页

为了对兖州煤田奥灰水进行防治,根据已有地质资料、开采技术条件及补充勘探资料,对兖州煤田奥灰的水文地质条件尤其是富水性进行分析,并进行富水性分区,探讨该井田其富水性规律。结果表明:兖州煤田奥灰富水性具有明显的不均一性,煤田深... 为了对兖州煤田奥灰水进行防治,根据已有地质资料、开采技术条件及补充勘探资料,对兖州煤田奥灰的水文地质条件尤其是富水性进行分析,并进行富水性分区,探讨该井田其富水性规律。结果表明:兖州煤田奥灰富水性具有明显的不均一性,煤田深部与浅部、向斜轴部与翼部、断层破碎带与正常区段,奥灰富水性差异明显;即使同一区域,富水性也存在明显差异现象。 展开更多

关键词 兖州煤田 奥灰水 富水性分区 涌水量

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基于富水性分布的矿井奥灰含水层涌水量动态预测 被引量：6

7

作者 万燎榕 王洋 +3 位作者 张卫民 吴平 葛勤 刘海燕 《科学技术与工程》 北大核心 2021年第8期3057-3062,共6页

矿井涌水量数值预测的精度与虚拟疏放孔布设的位置与时间密切相关,为提高矿井涌水量预测的精度,以蔚州矿区某矿井为例,建立基于地理信息系统(geographic information system,GIS)多源信息的奥灰含水层富水性分区评价模型,并将该分区评... 矿井涌水量数值预测的精度与虚拟疏放孔布设的位置与时间密切相关,为提高矿井涌水量预测的精度,以蔚州矿区某矿井为例,建立基于地理信息系统(geographic information system,GIS)多源信息的奥灰含水层富水性分区评价模型,并将该分区评价结果导入到涌水量数值模型当中,根据矿井工作面的采掘衔接计划,通过在强富水区分阶段布设虚拟疏放孔,从而预测出研究区涌水量的动态结果。实例应用表明:本文方法提高了矿井涌水量预测的精度与实用性,对有效制订矿井疏排水方案,保障矿井安全生产具有重要的理论指导意义和实用价值。 展开更多

关键词 奥灰含水层 富水性分区 动态涌水量 预测

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大佛寺井田洛河组含水层微观孔隙结构及富水性研究 被引量：2

8

作者 周对对 龙良良 +3 位作者 刘家鹏 何静 汪庆国 罗旭东 《中国煤炭》 2023年第9期43-50,共8页

通过核磁共振实验和孔隙度渗透率测试研究了大佛寺煤矿洛河组砂岩的微观孔隙结构,发现微观孔隙结构和岩石的粒径有直接关系,粒径越大,微观孔隙结构越好,富水性能越好。同时确定了不同粒度岩石富水性能之间的换算系数,细粒砂岩的富水性... 通过核磁共振实验和孔隙度渗透率测试研究了大佛寺煤矿洛河组砂岩的微观孔隙结构,发现微观孔隙结构和岩石的粒径有直接关系,粒径越大,微观孔隙结构越好,富水性能越好。同时确定了不同粒度岩石富水性能之间的换算系数,细粒砂岩的富水性能是同体积粗粒砂岩的0.57倍,中粒砂岩富水性能是同体积粗粒砂岩的0.76倍,由此引入含水层等效厚度替代含水层厚度指标。基于以上研究,选取了含水层等效厚度、砂地比、岩芯采取率、冲洗液漏失量、渗透系数5个指标,采用层次分析法与熵权法结合的方式赋权重,构建了洛河组含水层富水性预测模型,绘制了富水性分区图;结果显示洛河组含水层富水性由东向西逐渐增强,西南角和北部局部区域的富水性强,为矿井水灾害防治提供了理论依据。 展开更多

关键词 洛河组含水层 核磁共振实验 孔渗测试 含水层等效厚度 预测模型 富水性分区

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利用脆性岩石含量指数预测裂隙型含水层富水区 被引量：11

9

作者 任智德 吕玉广 郑纲 《煤田地质与勘探》 CAS CSCD 北大核心 2011年第4期35-38,共4页

裂隙型含水层因其裂隙连通性较差,常规的矿井涌水量预计方法有时不适用。利用脆性岩石含量指数划分强、弱富水区不失为一种新的方法。一定厚度的地层内脆性岩石所占的比例越大,则受力后越容易产生张性裂隙,充水空间较发育,相应地其富水... 裂隙型含水层因其裂隙连通性较差,常规的矿井涌水量预计方法有时不适用。利用脆性岩石含量指数划分强、弱富水区不失为一种新的方法。一定厚度的地层内脆性岩石所占的比例越大,则受力后越容易产生张性裂隙,充水空间较发育,相应地其富水性也越强。本文将脆性岩石厚度占地层总厚度的百分比定义为脆性岩石含量指数,通过脆性岩石含量指数划分砂岩裂隙型含水层富水区。脆性岩石含量指数法不仅能进行富水性定性分区,结合已采区涌水量资料也可尝试进行未开采区涌水量预计,这为矿井防治水工作以及防排水系统的设计提供了一种新的技术支持。 展开更多

关键词 脆性岩石含量指数 富水性分区 煤矿防治水

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东欢坨矿顶板涌水条件与工作面水量动态预测 被引量：26

10

作者 武强 江中云 +8 位作者 孙东云 钟亚平 董东林 殷作如 李建民 洪益清 吴承梅 张宏 刘金韬 《煤田地质与勘探》 CAS CSCD 北大核心 2000年第6期32-35,共4页

针对开滦东欢坨矿开采煤 8诱发的顶板涌 (突 )水问题 ,首先采用五个物理场的多源地学信息复合研究方法对煤 8顶板充水含水层进行了富水性综合分区。此外 ,在充分分析煤 8至顶板充水含水层间岩段的岩性特征基础上 ,将据《煤矿安全规程》... 针对开滦东欢坨矿开采煤 8诱发的顶板涌 (突 )水问题 ,首先采用五个物理场的多源地学信息复合研究方法对煤 8顶板充水含水层进行了富水性综合分区。此外 ,在充分分析煤 8至顶板充水含水层间岩段的岩性特征基础上 ,将据《煤矿安全规程》计算出的导水裂隙带发育高度进行了全方位的岩性场定性校正 ,并编制了煤 8回采冒落安全性分区图。在此基础上 ,耦合叠加分析煤 8回采冒落安全性分区和其顶板充水含水层的富水性分区结果 ,对东欢坨矿煤 8回采顶板涌 (突 )水条件进行了综合评价 ,提出了 A、B、C、D、E5个不同涌 (突 )水特征的分区划分方案。最后运用目前国际上先进的地下水流水质模拟评价的 Visual Modflow专业软件系统 ,建立了三维可视化渗流模型 ,并对待采的 2 0 86、2 188B回采工作面涌水量进行了动态实时预测。 展开更多

关键词 顶板 富水性分区 三维可视化数值模拟 动态预测

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芦岭矿疏放四含水工程设计及效果 被引量：2

11

作者 宋晓梅 桂和荣 +2 位作者 孙家斌 李明好 陈富勇 《煤炭科学技术》 CAS 北大核心 2003年第12期67-70,共4页

通过对芦岭矿 810采区疏放水工程的实施 ,降低了四含的承压水头 ,减小了溃水、溃砂几率。实践表明通过疏放水技术在厚松散层水体直接覆盖条件下不留煤柱开采煤层是可行的。

关键词 疏放水工程 工程设计 富水性分区 芦岭矿 承压水头 水体下采煤

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宁东煤田鸳鸯湖矿区煤层顶板水害防控技术与应用 被引量：8

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作者 赵宝峰 黄忠正 宗伟琴 《中国煤炭》 2022年第3期23-29,共7页

为了避免宁东煤田鸳鸯湖矿区矿井发生顶板水害事故,对浅部煤层顶板含水层进行了富水性评价、涌水量预测和顶板水疏放效果评价和系统研究。提出了基于地质钻孔水文信息的含水层富水性分区方法,选取影响直罗组下段含水层富水性的6个评价指... 为了避免宁东煤田鸳鸯湖矿区矿井发生顶板水害事故,对浅部煤层顶板含水层进行了富水性评价、涌水量预测和顶板水疏放效果评价和系统研究。提出了基于地质钻孔水文信息的含水层富水性分区方法,选取影响直罗组下段含水层富水性的6个评价指标,分析各评价指标与钻孔单位涌水量之间的相关关系,借助语气算子比较法确定各指标的权重,利用三角形隶属度函数构建了模糊评判矩阵,采用模糊综合评判法对直罗组下段含水层富水性进行了分区。充分考虑了顶板砂岩含水层的水文地质特征,提出了静储量结合动态补给量的工作面涌水量预测方法;根据矿井涌水量组成和变化特点,提出了基于时空分区的矿井涌水量动态预测方法;利用顶板水疏放的水量观测值,结合工作面静储量和动态补给量预测值,提出了工作面疏放水效果“双指标四因素”定量化评价方法。结果表明:基于地质钻孔水文信息的含水层富水性分区方法、静储量结合动态补给量的工作面涌水量预测方法,基于时空分区的矿井涌水量预测方法和顶板水疏放效果定量化评价方法可以对顶板水害起到有效的防控作用。 展开更多

关键词 顶板水害 富水性分区 涌水量预测 疏放水效果评价 钻孔单位涌水量

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