礦井突水預(yù)測(cè)理論方法及監(jiān)測(cè)技術(shù)總結(jié)

1、1礦井突水預(yù)測(cè)理論方法及監(jiān)測(cè)技術(shù)總結(jié)礦井突水預(yù)測(cè)理論方法及監(jiān)測(cè)技術(shù)總結(jié)摘要：本文詳細(xì)闡述了礦井突水征兆和突水水源的識(shí)別方法，并總結(jié)了近年來(lái)礦井突水預(yù)測(cè)的理論方法及監(jiān)測(cè)技術(shù)。關(guān)鍵詞：礦井突水突水征兆突水預(yù)測(cè)監(jiān)測(cè)我國(guó)經(jīng)濟(jì)持續(xù)高速發(fā)展與國(guó)家安全戰(zhàn)略離不開(kāi)能源和礦產(chǎn)資源的強(qiáng)有力支撐，而地下開(kāi)采方式是目前我國(guó)獲得多種能源資源與礦產(chǎn)資源的重要途徑。隨著開(kāi)采深度、開(kāi)采強(qiáng)度、開(kāi)采速度、開(kāi)采規(guī)模的增加和擴(kuò)大，礦井突水問(wèn)題日益嚴(yán)重，尤其是近幾年，礦井突水事

2、故頻繁發(fā)生，給人民生命財(cái)產(chǎn)造成重大損失，嚴(yán)重影響和制約著礦山的安全生產(chǎn)。因此，開(kāi)展采動(dòng)條件下礦井突水預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)理論及監(jiān)測(cè)技術(shù)研究，對(duì)于采動(dòng)巖體突水預(yù)測(cè)與防治、開(kāi)采方法的改進(jìn)、安全度的評(píng)價(jià)具有重大理論意義和實(shí)際價(jià)值。1礦井突水征兆礦井突水征兆從開(kāi)拓工作面開(kāi)始，發(fā)展到突水的期間內(nèi)，在工作面及其附近往往會(huì)出現(xiàn)一些征兆。a.承壓水與承壓水有關(guān)斷層水突水征兆：①工作面頂板來(lái)壓、掉渣、冒頂、支架傾倒或折梁斷柱現(xiàn)象；②底軟膨脹、底膨張裂。這種征兆多隨頂

3、板來(lái)壓之后發(fā)生，且較普遍，在采掘面圍巖內(nèi)出現(xiàn)裂縫，當(dāng)突水量大、來(lái)勢(shì)猛時(shí)，會(huì)伴有“底爆”響聲；③先出小水后出大水也是較常見(jiàn)的征兆；④采場(chǎng)或巷道內(nèi)瓦斯量顯著增大。b.沖積層水突水征兆：①突水部位巖層發(fā)潮、滴水，且逐漸增大，仔細(xì)觀察可發(fā)現(xiàn)水中有少量細(xì)砂；②發(fā)生局部冒頂，水量突增并出現(xiàn)流砂，流砂常呈間歇性，水色時(shí)清、時(shí)混；③發(fā)生大量潰水、潰砂，這種現(xiàn)象可能影響至地表，導(dǎo)致地表出現(xiàn)塌陷坑。c.老窯水突水征兆：①煤層發(fā)潮、色暗無(wú)光；②煤層“掛汗”；

4、③采掘面、煤層和巖層內(nèi)溫度低“發(fā)涼”；④在采掘面內(nèi)若在煤壁、巖層內(nèi)聽(tīng)到“吱吱”的水呼聲時(shí)，表征因水壓大，水向裂隙中擠壓發(fā)出的響聲，說(shuō)明離水體不3水化學(xué)法是研究地下水自身組分的變化，從微觀上判別和認(rèn)識(shí)不同水源間差異和聯(lián)系的一種方法。要判別井下突水水源，必須首先搞清不同水源之間的區(qū)別和各自特征，并掌握其形成特征的自然規(guī)律。地下水在形成過(guò)程中，由于受到含水層的沉積期、地層巖性、建造和地化環(huán)境等諸多因素的影響，使儲(chǔ)存在不同含水層中的地下水主要化

5、學(xué)成分有所不同。近年來(lái)，由于計(jì)算技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù)得到迅速發(fā)展，一些定量、半定量的方法已經(jīng)應(yīng)用到對(duì)礦井突水水源的判別中，如模糊綜合評(píng)判法、人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、灰色關(guān)聯(lián)分析等等。每種方法有其自身的特點(diǎn)，同時(shí)也存在一定的局限性。針對(duì)不同情況，如何從方法上揚(yáng)長(zhǎng)避短，發(fā)揮各自的優(yōu)勢(shì)，實(shí)現(xiàn)對(duì)礦井突水水源的準(zhǔn)確判別及預(yù)測(cè)。3礦井突水預(yù)測(cè)礦井突水預(yù)測(cè)3.1突水系數(shù)法突水系數(shù)法我國(guó)學(xué)者早在1964年就開(kāi)始了底板突水規(guī)律的研究，提出了采用突水系數(shù)作為預(yù)測(cè)、預(yù)報(bào)底

6、板突水與否的標(biāo)準(zhǔn)。突水系數(shù)就是單位隔水層所能承受的極限水壓值，表達(dá)式為式中，p——作用于底板的水壓，MPa；M——底板厚度，m。用突水系數(shù)評(píng)價(jià)底板穩(wěn)定性的關(guān)鍵在于確定臨界突水系數(shù)Ts，可定義為每米隔水層厚度所能承受的最大水壓。若TTs則說(shuō)明底板不穩(wěn)定，發(fā)生底板突水的可能性大。3.2阻水系數(shù)法阻水系數(shù)法阻水系數(shù)法是通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)底板鉆孔水壓致裂法底板巖石的平均阻水能力計(jì)算公式為Z=PR式中Z為阻水系數(shù)R為裂縫擴(kuò)展半徑一般取R=40～50P為巖體