矿井水害

摘要： 在煤矿开采过程中,水害对煤矿安全生产威胁极大。结合望云煤矿水文地质情况,分析了矿井的充水水源和充水通道,探讨了煤矿开采过程中水害防治措施,可以为煤矿水害的防治提供一定的参考。

摘要： 以新景矿矿井水文地质条件为背景,调查分析了地表水、地下含水层水、采空区积水等矿井水害因素。分析表明,新景矿主要开采的8、9、15号煤层形成的导水裂缝带均会沟通上覆采空区,采空区积水对该矿安全生产具有一定威胁。同时,计算了井田内奥灰水带压区域主要可采煤层的底板突水系数,均小于临界突水系数,表明奥灰水带压区属于相对安全区。

摘要： 为有效提升瞬变电磁探测法在矿井水害探测中探测的准确性可靠性,通过调查瞬变电磁探测技术应用现状,找出了其存在的主要问题,分析了影响瞬变电磁探测法探测结果准确性的因素,结合实际情况,验证了这些影响因素的正确性,提出了一系列提升探测结果准确性的措施,并进行了现场试验,试验结果表明,通过综合应用这些措施后,瞬变电磁测量准确性提升了15%,这将有助于更准确的了解矿井水害情况,更好的保障矿井安全生产。

摘要： 煤层开采地质因素的综合评价是煤矿安全高效生产的前提工作。本文以下峪口煤矿23210工作面为研究对象,基于对各类地质因素的单项评价结果,采用数学方法对23210工作面进行煤层地质条件的综合评价研究。结果表明,该工作面以中等威胁区为主,主要受煤层厚度、瓦斯地质灾害和顶板水害的威胁。

摘要： 矿井水害事故的发生对煤矿的安全开采带来很大的影响,快速准确地识别突水事件中所涉及的水源,是预防和解决矿井水害的关键手段之一。基于客观组合权和集对分析理论,针对矿井突水水源识别问题,以东滩矿4个含水层中的40个水样为识别样本,选取Na^(+)+K^(+)、Ca^(2+)、Mg^(2+)、Cl^(-)、SO_(4)^(2-)和HCO_(3)^(-)共6项水化学指标作为识别因子,构建了矿井突水的水源识别模型,并利用该模型对10个检验样本进行水源识别。结果表明:客观组合权既避免了主观赋权法的主观随意性的缺点,又弥补了单一客观赋权法带来的片面性较强的不足,能合理地对识别指标进行权重赋值。Ca^(2+)和Mg^(2+)的权重明显高于其他离子,分别为0.28和0.25,二者的权重之和占比达53%,说明这2个指标在突水水源识别中起主要作用。利用客观组合权-改进集对分析模型对10个检验样本进行识别,准确率达到90%,说明该模型在矿井水源识别中具有一定的参考价值。模型出现误判的原因可能是误判水样取样钻孔位于断层附近,断层切割侏罗系红层水含水层与二叠系砂岩水含水层,是具有一定导水能力的天然通道,导致水样与砂岩水含水层存在一定的水力联系并发生了混合。建议在后续工作中应收集和监测各种含水层的水样数据,及时应用新的水样数据对模型进行修正,为提高模型的识别准确率奠定基础。

摘要： 煤矿水害一直是制约矿井安全、高效生产的重要因素,尤其在水文地质条件复杂矿区,水害类型多样,水害征兆隐蔽难以及时发现,防治难度大。为保障煤矿生产安全,亟需在水文地质条件复杂的矿井因地制宜的开发地下水监测预警技术,为矿井水害防治和灾害预警提供准确信息。分析了山东某矿水文地质条件和水害隐患,制定了集水文监测、微震监测和电法监测于一体、对重点构造、重点开采工作面和重要含水层进行监测的矿井地下水监测预警方案,提出了多参数联动综合预警的水害预警方法和阈值设定方法;针对矿井水文监测孔数量少,不能满足预警要求的现状,研发了基于微胶囊技术的一孔双层地下水监测方法和装置,并在矿井地面水文监测孔中使用,取得了良好效果。研发了基于云平台的多元监测技术相互融合、“点-面-体”一体化的全空间全过程矿井突水危险源监测预警软件。通过构建基于云平台的地下水监测预警系统,能够进行多元数据实时动态采集、分析、预警和发布,为矿井水害防治提供了科学依据。

摘要： 为解决陕北浅埋煤层开采过程中侏罗系风化基岩含水层富水性预测问题,采用方差过滤和交叉递归特征消除算法研究风化基岩含水层富水性特征。使用主要特征训练极限梯度提升树(eXtreme Gradient Boosting,XGBoost)模型构造高级特征,基于Stacking方式叠加随机森林和SoftMax,构建多模型融合的风化基岩富水性预测模型。以红柳林矿区实测水文地质数据进行分析,经过5折交叉验证,结果表明模型预测准确率提升了27.8%和13.2%,micro-auc和macro-auc分别达到了0.94和0.93。可知基于机器学习算法的特征选择代替手工筛选特征可减少人为主观性对预测模型的影响,采用XGBoost构造的高级特征可更充分挖掘原始水文地质数据中存在的富水性规律,融合模型可发挥不同基模型的优势,缓解基模型存在过拟合现象,增加模型整体的预测准确率,为矿井防治水提供依据。

摘要： 一直以来,矿山开采过程中容易受到水文地质条件及其相关因素的干扰,致使水害现象出现。一方面,致使广大施工人员的生命安全无法获得保障;另一方面,也让企业生产工作的整体效率得以下降。所以,要求有关技术工作者深入了解水文地质特征,并且结合矿井水害,制定出科学、可行的防治策略,有助于规避或者降低矿井水害的产生几率,确保了矿山开采作业的安全性。笔者紧密结合自身的工作经验,通过阐述矿山水文地质特征相关情况,并且结合具体的案例,科学分析了矿井水害的有效防治方案,以便进一步增强矿井水害防治工作的实际成效。

摘要： 现阶段矿井水害预警工作以水文地质参数、应力、应变等指标的阈值上下限监测为主,监测到的信息难以体现工作面开采过程中复杂的突水机理。为解决亭南矿在开采过程中顶板及老空水突水的监测预警问题,以“上三带”理论为基础,采用单因子监测指标梳理、多源数据融合预警方法,基于Spring Boot框架和GIS技术构建并设计了矿井水害“一张图”预警平台。结果表明:①该矿水害预警指标选取应集中在矿井水情、水文信息、微震导水通道监测及涌水量预测方面;②平台具备矿井水情风险五大数据库以及基础信息管理、数据信息管理和多源数据融合预警三大主要功能;③将导水裂隙带高度、进尺点与采空区距离、水压变幅3个指标的监测数据划分成4个预警等级,有效满足了矿井水害防治的实际需要。该平台的建立有助于矿井水害“一张图”管理模式的形成。

摘要： 本文结合大佛寺煤矿实际情况,提出了一种利用微震监测技术进行综放工作面涌水预测预报的方法。通过说明矿井水害的诱发机制形成原因,过渡到研究采掘扰动及水岩耦合等多重因素下的岩体裂隙发育与破断现象。通过引入传统的微震监测技术,对岩体裂隙发育与破断过程进行精确拾取与反演,进一步说明水害防治中微震技术的运用可行性。结合实际情况,对大佛寺煤矿40119工作面回采过程中,时间尺度内矿井涌水量与微震频次与微震能量之间的协同演化规律进行分析,既验证了冲击地压矿井微震监测技术在防治水中的应用技术,也为深层次发展新型矿井水害预警技术提供思路。

摘要： 灵石矿区煤矿分布较多,资源兼并重组整合后,在矿区遗留下众多采空区,随着时间推移,采空区汇聚了大量积水,加之煤层开采水平延伸,矿井受奥陶系灰岩水影响日趋严重,矿井水害类型多样化,防治水工作难度与日俱增.本文通过分析灵石矿区地质、水文地质条件、矿井充水水源及导水通道,结合矿井主要水害类型及水害现状,提出矿井防治水措施,为矿井防治水工作提供参考意见.

摘要： 矿井水害是福建煤矿安全生产中遇到的首要灾害,电磁法物探技术作为其有效的探测手段,地质应用效果显著.在简述矿井水害探测中应用比较成熟的直流电法、网络并行电法和瞬变电磁法的基础上,对福建某煤矿+40m水平巷道迎头进行了上述三种方法的超前探测,并进行了相应物探技术在井下应用效果的对比分析.结果表明:网络并行电法作为一种全空间、全电场观测技术,较传统直流电法效果更优;矿井瞬变电磁法作为一种不接地、非接触式观测技术,对低阻含水体响应异常灵敏,且对高阻体(层)具有较强的穿透能力.该研究可为煤矿防治水工作指明技术思路和提供有效的技术参数,具有一定的理论及参考价值.

摘要： 强烈地震发生时可能造成煤矿建(构)筑设施倒塌,同时可能会引起煤矿附近山崩、滑坡、泥石流、沙土液化、地裂缝等现象,造成人员伤亡和经济损失,而且破坏性地震还能引发矿井水害、顶板、瓦斯、火灾等次生灾害.本文对地震引发矿井水害进行分析并提出对策.通过实例，可以看出瞬变电磁法超前探测能够适应目前矿井水文地质勘探工作要求。该方法可以有效地预测巷道掘进迎头前方的含水异常区，能准确确定异常区的位置，同时工作效率高，施工简单。应用该技术很大程度上保障了巷道的安全、快速掘进，但是由于发射电流关断时间过长，也存在着近距离探测盲区，同时侧帮测点易受金属锚网支护影响。要实现瞬变电磁法在这个领域的成熟应用，还需要一段过程。这就需要我们对瞬变电磁法的理论和资料处理进行更深人的研究和探索，从而更好地为矿井水文地质勘探工作服务。

摘要： 矿井水害的形成具有瞬发性、多样性及复杂性,加强水害防治工作及技术研究,对保证矿井实现安全、高效的生产具有长远重大意义.本文针对唐家会矿奥灰承压水断层61101工作面实际情况,坚持"有疑必探,先探后掘"的防治水原则,将定向长钻孔技术运用在工作面的断层和底板异常的探查及顶板砂岩水疏放方面,为矿井水害防治提供技术支持,降低了该矿安全生产成本,为类似工作面的水害防治提供了技术参考.

摘要： 煤炭开采后必然会引起上覆岩层移动变形破坏，研究覆岩破坏的影响高度对矿井水害防治具有重要意义。为了研究在综放开采条件下覆岩导水裂隙带高度的发展规律,以焦坪矿一盘区1418工作面为地质原型,应用经验公式计算并结合现场实测数据、计算机数值模拟(FLAG3D有限差分软件和UDEC离散元软件)和物理相似材料模拟实验方法,对工作面4-2号煤层采动后造成的覆岩变形破坏情况进行分析,并对导水裂隙带发育高度进行预测.研究表明:该矿1418工作面综放开采巨厚煤层覆岩导水裂隙带高度为采厚的近26倍.

摘要： 1990年以来，煤炭地质勘探开始使用瞬变电磁法预测矿井水害，瞬变电磁勘探方法和成果得到了普遍认可，煤层开采前必须开展以瞬变电磁勘探为主的水文物探工作。利用不同埋藏深度和倾向的板状体模拟含水裂隙和采空区,通过简单的理论计算,给出了瞬变电磁法的定源回线中心测量和重叠回线装置对该含水地质体的二次场响应特征.理论分析与实测数据表明,定源回线中心测量和重叠回线装置的含水地质体的视电阻率异常特征较大差异,对于含水采空区,前者表现为低视电阻率,后者则显示为高视电阻率;对于含水断层裂隙,二种装置的视电阻率拟断面图均表现为视电阻率等值线的近似直立.另外对于瞬变电磁二次场,定源回线中心测量装置会在含水地质体最浅部的地面投影点附近存在一个过零点,过零点两侧二次场的极值大小决定了含水地质体的赋存形态;重叠回线装置会在含水地质体最浅部的地面投影点附近存在一个极小值,极小值两侧二次场的极大值大小可确定含水断层裂隙的倾向.

摘要： 本文以谷德振先生创立的岩体工程地质力学理论为指导,在水文地质结构概念的基础上提出了矿山水文地质结构的概念,结合中国煤矿的宏观地质背景及矿山水害的研究基础,基于矿山水文地质结构对矿山水害类型进行了重新划分.从突水水源、导水通道以及采掘活动3个致灾危险掘出发,结合矿山突水溃砂灾害、底板突水实例,对矿山水文地质结构的采动响应进行研究,为矿山水害防治和矿山安全地质工作提供了一种新的思路和途径,显示了岩体工程地质力学在煤矿水文地质工程地质研究中的重要指导作用和强大的生命力.

摘要： 本文以谷德振先生创立的岩体工程地质力学理论为指导,在水文地质结构概念的基础上提出了矿山水文地质结构的概念,结合中国煤矿的宏观地质背景及矿山水害的研究基础,基于矿山水文地质结构对矿山水害类型进行了重新划分.从突水水源、导水通道以及采掘活动3个致灾危险掘出发,结合矿山突水溃砂灾害、底板突水实例,对矿山水文地质结构的采动响应进行研究,为矿山水害防治和矿山安全地质工作提供了一种新的思路和途径,显示了岩体工程地质力学在煤矿水文地质工程地质研究中的重要指导作用和强大的生命力.

摘要： 本文以谷德振先生创立的岩体工程地质力学理论为指导,在水文地质结构概念的基础上提出了矿山水文地质结构的概念,结合中国煤矿的宏观地质背景及矿山水害的研究基础,基于矿山水文地质结构对矿山水害类型进行了重新划分.从突水水源、导水通道以及采掘活动3个致灾危险掘出发,结合矿山突水溃砂灾害、底板突水实例,对矿山水文地质结构的采动响应进行研究,为矿山水害防治和矿山安全地质工作提供了一种新的思路和途径,显示了岩体工程地质力学在煤矿水文地质工程地质研究中的重要指导作用和强大的生命力.

摘要： 针对工作面开采后顶板采动破坏带探测难题,为了掌握开采引起的顶板岩层裂隙发育高度,确保含水层下煤层安全开采,先采用经验公式预计、FLAC3D数值模拟等方法,对阳城煤矿实际工作面顶板采动裂隙发育高度进行计算和模拟,再运用“钻孔双端封堵测漏装置”进行现场实测,对经验公式预计和数值模拟结果进行验证,并使三者结果进行相互比对.研究表明:①顶板采动破坏带发育高度的理论公式预计值为41.3m,数值模拟结果为33.92m,现场实测结果为37.67m;数值模拟结果与现场实测所得结果基本接近,而经验公式预计的结果偏于保守,综合考虑,确定该工作面顶板岩体采动最大破坏高度为37.67m;②随着工作面推进,顶板塑性区不断增大,当工作面推进至90m时,顶板岩体裂隙发育高度已经达至上限值33.92m,此后不再增加,塑性区最大高度呈一条与煤层顶部近似平行的直线,且顶板塑性区变化与最大主应力的变化趋势一致;③从煤层倾向切面来看,顶板塑性区发育高度形状近似成“马鞍形”,这与实际相吻合.综上所述,该煤矿顶板采动破坏高度模拟与实测结果,可指导煤矿安全生产,并为矿井防治水提供重要的科学依据,具有重要的实用价值.

摘要： 本发明公开了一种矿井水害防治清淤设备，包括控制器、架式外壳、淤泥后处理组件、伸缩调节组件以及清淤组件，其中，所述架式外壳的两侧均连接有固定脚座，使得架式外壳的底端稳固搭设在矿井井口处，以便于所述矿井井下形成封闭空间，所述架式外壳的顶端安装有控制器，所述控制器能够控制电能的补给，所述架式外壳内安装有清淤泵。本发明中的疏通组件可根据矿井的口径大小来适配调节，通过电动缸的上、下滑动，从而间接带动刮刀进行伸展调节，方便快捷，提高矿井清淤的效率，同时，疏通组件之后还设置有柔性刮刷组件，对疏通过的矿井内壁进一步进行清理，从而保障对矿井井下淤泥的进行深度清理工作。

摘要： 本发明公开一种矿井水害事故应急决策方法及系统。决策方法包括：获取当前矿井水害事故的事故元素，得到第一事故元素；根据第一事故元素确定当前矿井水害事故所属的情景类型，得到第一情景类型；获取案例库中第一情景类型对应的所有矿井水害事故案例，得到事故案例集合；根据矿井水害事故案例，获取对策库中事故案例集合中每个矿井水害事故案例对应的决策信息，得到对策集合；对策库包括所有矿井水害事故案例对应的决策信息，决策信息为矿井水害事故案例在每个事故阶段的救援措施和处置技术；将对策集合确定为当前矿井水害事故的应急决策。本发明可以实时对矿井水害事故进行决策，以满足矿井水害事故的紧迫性、复杂性和不确定性的决策要求。

摘要： 本发明涉及矿井水害治理领域，具体涉及一种矿井水害治理装置和方法，注浆管的外侧设有封堵机构，封堵机构包括环形的安装座，安装座的外侧设有筒状的弹性橡胶圈，安装座与弹性橡胶圈之间设有灌注腔，安装座上固定安装有连通灌注腔的注液管和出液管，注液管和出液管上分别设有阀门，注液管连接有注蜡机构，灌注腔内设有加热机构和冷却机构；本发明通过注蜡机构向灌注腔内注蜡使弹性橡胶圈膨胀，并通过冷却管使液蜡快速凝固变硬，从而对弹性橡胶圈的内壁起到更好的支撑作用；注浆液凝固后，通过加热机构将灌注腔内凝固的蜡重新加热融化，并通过注蜡机构将灌注腔内融化的液蜡抽出使弹性橡胶圈回缩，从而方便将封堵机构从矿井钻孔内取出。

摘要： 本说明书一个或多个实施例提供一种矿井水害应急管理方法和系统，包括：依据矿井水害事故孕育、形成、演变、成灾全生命周期过程和所对应的防治对策划分为四个阶段，包括：水害发生前模拟预测与防范对策阶段、隐患排查监测与预警管控阶段、水害发生后淹井前抢险救援与应急处置阶段和淹井后复矿排水方案的虚拟模拟与设计阶段。在此基础上，设计矿井水害应急管理系统框架，在包含软硬件的应用支撑环境中，各阶段均通过资源融合的方式进行数据处理和决策生成。矿井水害应急管理系统可以实现科学管理。

摘要： 本发明属于煤矿安全生产技术领域，具体涉及一种矿井水害消除系统及其消除水害的方法，所述矿井由水平巷道、以及与水平巷道相连通的报废采区和生产采区组成，系统包括与水平巷道连通的水平水仓和水平泵房，所述水平泵房内设有排水设施；还包括挡水墙、防水门墙、防水门、采区放水管、水平巷道放水管、流量表、水压表、电磁闸阀。该系统及方法能将水灾控制在发生的某个生产采区或报废采区，避免灾害扩大，造成群死群伤，减小企业的灾害损失。同时，发生水灾后，实现人员控制有计划地将受灾范围内的积水疏放排出地面。

摘要： 本发明公开了一种矿井水害隐患电法监测系统及方法，该系统包括：电法监测系统控制器，用于向第一电法监测分站和第二电法监测分站发出控制指令；第一“L型”测线和第二“L型”测线用于围成一个矩形来包围工作面；第一电法监测分站和第二电法监测分站，分别与第一“L型”测线和第二“L型”测线连接，用于电法监测数据采集；存储器用于对电法监测数据存储、处理和质量管控；电法监测数据处理器用于对存储器访问，对电法监测数据进行观测电压正负属性校正、电极极化效应校正、电极一致性校正及混合权重约束反演成像。本发明有效减低了井下复杂工况环境对电法监测的影响，提高了矿井水害隐患的解释精度，为煤矿水害防治提供技术支撑。

摘要： 本发明公开了一种预防断层对矿井水害的防治设备，包括煤柱金属护壳、密封固定螺栓和加压机构，所述煤柱金属护壳的外壁开设有多个螺纹槽，且螺纹槽的内部设置有密封固定螺栓，所述煤柱金属护壳的外壁设置有多个密封螺钉，所述煤柱金属护壳底端的一侧通过螺钉设置有门板，所述煤柱金属护壳的外壁安装有连接块，且连接块外壁设置有用于闭合煤柱金属护壳位置的开合机构，所述煤柱金属护壳的一侧安装有安装架，且安装架的内部设置有电机，所述电机输出端通过轴承安装有贯穿安装架的转轴；采用本技术方案，通过卡合机构阻挡在煤柱金属护壳的两端位置，提高支护面积，增加支护强度，避免突水情况。

摘要： 本发明公开了一种基于降水量估算的矿井水害防治装置及防治方法，属于矿井安全生产技术领域。基于降水量估算的矿井水害防治装置，包括收集筒，收集筒的顶部和底部分别设置有接水斗和排水管，接水斗外壁设置有滤网，排水管上设置有阀体，收集筒内设置有隔块，隔块将收集筒分隔为进水腔和储水腔，隔块与收集筒内壁之间设置有流通通道，进水腔通过流通通道与储水腔相互连通；本发明通过设置排水槽，使储水腔在排空操作时外界雨水被排出，且通过快速排空机构对储水腔内的雨水进行加速排空，可避免雨水无法完全排空的情况发生，保证了二次检测的精准度，从而使工作人员准确计算出矿井的涌水量，进而正确指导矿井排水作业。

摘要： 本发明公开了一种矿井水害智能预警方法及装置。所述方法包括：获取矿井的水害监测信号；将所述水害监测信号输入至目标水害预警模型，其中，所述目标水害预警模型包括门控循环单元GRU单元，所述GRU单元用于从所述水害监测信号中提取水害特征信息，所述目标水害预警模型用于基于所述水害特征信息对矿井进行水害预警，输出矿井的水害预警结果。由此，可将水害监测信号输入至目标水害预警模型，基于目标水害预警模型中的GRU单元从水害监测信号中提取水害特征信息，并基于水害特征信息输出矿井的水害预警结果，可基于GRU结构进行矿井的水害预警，能够有效提取及长期记忆水害监测信号特征，矿井水害预警准确度和预警效率较高。

摘要： 本申请提供了一种矿井水害监测装置和方法。该装置包括：铠装电极链有多条，多条铠装电极链分别沿矿井的多个不同方向埋设，每条铠装电极链中沿铠装电极链的长度方向布设有多个智能电极，至少一条铠装电极链的多个智能电极埋设于矿井的不同监测地层中，与对应的监测地层耦合；复合调制解调器与铠装电极链连接，实时采集铠装电极链的地电场；复合调制解调器与参考电极连接，采集矿井的背景电场；参考电极与任一监测地层耦合；控制单元与复合调制解调器连接，根据复合调制解调器采集的地电场和背景电场，对矿井的矿井水害进行预测，进而，通过地电场和背景电场分析地下诱发矿井安全事故灾害的潜在风险和可能性，实现对矿井水害的预测。