远距离煤层（共3篇）
远距离煤层 篇1
1矿井回采面联合开采情况
华苑公司位于灵石县两渡镇,井田面积为5.9 km2,煤种为主焦煤,资源可采储量为1 652万t,批准开采煤层为2-11#,9#煤层均厚1.2 m,10#煤层均厚4.2 m,属瓦斯矿井,煤尘均具有爆炸性,为自燃煤层。矿井主采煤层为9号煤和10号煤层,属于近距离煤层。9201和10201工作面为矿井首采面,上下联合外错布置,10201工作面在9201工作面正下方,层间距为5.28 m,前后错距30~40 m,两工作面均为综采1次采全高。由于9号煤层顶板岩层为石灰岩,不易垮落,垮落后产生大量裂隙,10号煤层与9号煤层之间为泥岩和灰质页岩,岩层强度硬度相对较小,容易破碎。开采10号煤层时,破裂带正好可以切穿两层煤之间的岩层,形成漏风通道。并与10号层煤体形成漏风通道。
2近距离煤层采空区自燃发火规律
近距离煤层在回采过程中,由于上下煤层间距较小,煤层开采时受采动影响比较大。在下部煤层开采过程中,受矿压影响,下部煤层顶部岩体垮落产生大量裂隙,使得冒落带和裂隙带中的裂隙成为空气渗流的主要通道,上部煤层供氧充分;而且在下部煤层开采过程中,顶部岩层垮落,保护煤柱被压酥破坏,产生大量裂隙,也会产生大量漏风通道,容易引起保护煤柱自燃。
2.1综采工作面切眼自燃火灾较多
近距离煤层采空区煤柱受采动影响,下部煤层开采过程中,顶部岩层垮落,下部煤层保护煤柱被压酥破坏,产生大量裂隙,会形成漏风通道,增加采空区煤柱自燃的危险性。因此,综采工作面切眼、停采线采空区煤柱易发生自燃火灾。
2.2回采期间存在采空区两道煤炭自燃火灾威胁
综采过后,巷道两端头支架处会留有大量遗煤。并且这些煤在回采过程中会氧化蓄热升温,随着时间的推移,使得采空区巷道两侧的遗煤温度相对其它地点较高,煤的自然发火期缩短,若工作面推进速度较慢,很可能会发生采空区遗煤自燃。
2.3采空区自燃高温区域范围大且隐蔽
综采面采空区留有大量浮煤,在供氧的条件下,煤氧作用热量逐渐积聚,煤的热容比较大,发生自燃时煤温己经很高,高温煤体的体积也很大,这时煤体内部及围岩聚集了大量的热。煤体自燃后高温火点逆着风流流动,而采空区为开放式漏风,漏风源漏风汇难以确定,其漏风分布及规律复杂,高温点速度发展迅速,高温火源位置难以准确定位。
3 10201工作面采空区自燃“三带”的测定
3.1采空区自燃“三带”观测
为摸清井田内10#煤层自然发火规律,进行综采工作面采空区“三带”观测。采用的方法是在采空区预埋束管采样器,检测采空区内氧气成分随工作面推进度变化情况,根据所测的气体浓度来确定出“三带”的范围。因两回采工作面为近距离联合开采,为此两个工作面采空区在不同错距下的“三带”宽度不同,本次测定是在两工作面前后错距在30~40 m时进行的。
3.2“三带”测试系统布置
在工作面进回风顺槽分别布置3根束管,每根束管接1个采样器作为1个采样点。采样点间距为6 m。当采样点进入采空区后开始对其进行取样分析,当采样点氧气浓度低于5%时,该点作废。采空区内采样点由外向里依次为1#、2#、3#。通过人工检测气体浓度分析划定其宽度。
3.3测定结果分析
根据O2浓度划分的自燃“三带”范围,一般是:散热带的O2浓度>15%;自燃带的O2浓度为5%~15%;窒息带的O2浓度<5%。
综合分析进风测点观测数据,进风侧测点在埋入采空区19 m时,O2浓度降到15%,测点在埋入采空区44.4 m时,O2浓度降到5%,进风侧氧化带的宽度为25.4 m。回风侧测点在埋入采空区10.4 m时,O2浓度降到15%,测点在埋入采空区37.4 m时,O2浓度降到5%,回风侧氧化带的宽度为27 m。
3.4回采工作面月最小推进速度的确定
设自燃带的最大宽度为L1+L2(散热带宽度+自热带宽度),工作面的推进速度为V,自然发火期为t S,当:t S≤(L1+L2)/V时,说明自燃带内有ΔL=L1+L2-Vt S宽度存在时间超过自然发火期,有自燃危险。由此可见,采空区遗煤自燃与否主要取决于工作面的推进速度和自燃带最大宽度L1+L2(m)。
工作面的月最小推进度应为V≥(L1+L2)/t S。工作面月最小推进度为V≥37.4/2.3=16.26 m
4结语
1)通过采用埋测气束管对采空区进行氧气浓度变化进行观测,找出了华苑煤业10201工作面采空区三带分布情况。最后提出了确保10201工作面安全回采的防灭火措施,建立了近距离煤层开采自燃火灾综合防治体系。
2)在工作面回采过程中,要加强指标气体预报和漏风检测,一旦发生有自燃现象显现,采用注浆、注氮、阻化剂相结合的方式进行防灭火。
摘要：近年来,近距离易自燃煤层在回采过程中发火次数明显增多,煤层自燃火灾事故是煤矿的主要灾害之一,严重威胁煤矿的生产安全。太原煤气化公司华苑煤业公司9201工作面与10201工作面属于近距离联合开采,煤层均具有自燃倾向性。准确测定采空区煤层自燃“三带”,找出漏风分布规律,给出工作面回采最小安全推进速度,掌握近距离煤层自燃发火规律,对指导华苑煤业公司矿井防灭火和安全生产具有极其重要意义。
关键词：近距离煤层,联合开采,自燃发火,研究
远距离煤层 篇2
容光井田位于贵州省桐梓县城以西32 km。属桐梓县容光乡、习水县桃林乡两乡所辖。本次施工遵循的技术措施原则有:安全性原则, 根除突出危险性原则, 可行性原则, 经济性原则。
1 回风斜井所揭煤层分组
容光煤矿回风斜井在掘进施工过程中将揭穿6层煤, 在保证绝对安全的前提下, 尽量缩短揭煤工期, 根据各个煤层特点将煤层分成两组进行揭煤管理。煤层分组的主要根据:煤层埋藏深度和煤层厚度;检查孔测定煤层瓦斯情况;矿井在生产过程中瓦斯涌出情况;相邻矿井煤层瓦斯情况。
经过分析, 把5、6、8、9煤作为第一组煤层管理, 该组煤层埋深相对较浅, 厚度较薄, 无突出危险性或突出危险性较小;11、12煤作为第二组煤层管理, 该组煤层埋深较大, 具有煤与瓦斯突出危险性。
对于第一组煤, 根据瓦斯预测情况, 如果煤层有突出危险性, 将其放在第二组按照突出煤层进行管理。
2 容光矿回风斜井揭11#煤层现状分析
回风斜井井筒在变坡点下155 m处, 井筒底板距离11#煤顶板为10 m;井筒在变坡点下193.5 m处, 井筒底板距离11#煤顶板为5 m。回风斜井揭11#煤主要存在以下困难: (1) 突出危险性大。11#煤层瓦斯含量17.67～24.79 m3/t, 平均含量为21.12 m3/t, 揭煤点处的瓦斯含量为19.938 m3/t、瓦斯压力1.3 MPa, 钻孔瓦斯浓度最大达100%。 (2) 揭煤距离长。回风斜井与煤层夹角为9°, 造成揭煤段斜长为83.5 m。 (3) 现场施工条件有限。现场施工技术条件局限, 钻孔长度若太长造成岩孔长度长, 打钻速度慢。 (4) 煤层自喷能力差且裂隙水发育。
3 揭煤措施的选取
煤与瓦斯突出矿井中, 揭煤突出危险性大, 时间特别长, 是矿井安全技术的重点和采掘部署的瓶颈工程。在传统揭煤中, 揭煤过程时间长, 而且预测准确性不高, 揭煤危险性非常大, 一直以来都是我国煤炭企业重点和难点工程。结合贵州容光矿回风斜井揭煤实际及分析的揭煤所存在的问题, 试验研究五步揭煤法, 该揭煤技术采用立体式配合多参数综合指标预测工作面突出危险, 采用循序渐进的常规掘进方式进行揭煤。
五步揭煤法就是采用分段消突, 分段掘进的方法, 使突出煤层消突, 从而达到安全揭煤的目的。该方法的主要特点是将解放煤层划分为几部分, 使得排放孔长度大幅度降低, 对揭煤距离长的情况尤其适用。五步揭煤法主要是把揭煤全过程划分成五步来施工, 即在10 m岩柱施工2个地质兼预测孔, 在5 m岩柱再次预测并确定是否施工排放钻孔, 若无突出危险施工到3 m岩柱;到3 m岩柱又一次预测, 确定无危险后施工到2 m岩柱;到2 m岩柱又一次预测, 确定无危险后揭开所揭煤层。
为了适应容光矿回风斜井揭煤实际, 对五步揭煤法进行了改进。当2 m区预测无突出危险后, 进行揭煤, 并且当煤层上升到巷道顶板后利用金属骨架, 加固煤岩体, 增加稳定性, 支承上方煤体重力、阻止煤体的突然破坏与离层, 防止顶板突出。
4 防治煤与瓦斯突出措施选择
容光矿井筒所穿煤层较多, 多数较薄, 煤层透气性差, 预先抽放的作用不太大, 需要周期长, 影响井筒施工工期, 由于裂隙水的存在使得抽放方法的采用大打折扣, 因此, 预抽措施在回风斜井井筒揭煤并未采取。煤层注水的原理是当煤层含水量超过5%时, 煤层塑性增加, 突出危险性也就随之降低。但是突出煤层的透气性一般很差, 难以将水注入煤层, 且注水工艺比较繁琐。对于容光矿现状而言, 由于容光矿11、12煤层煤层倾角是30°, 属缓倾斜煤层, 回风井为39°, 两者之间的夹角只有9°。进行水力冲孔进行防突, 由于夹角小造成岩柱长度较长, 给水力冲孔造成一定的困难。金属骨架一般适用于地应力和瓦斯压力不太大的急倾斜薄及中厚煤层。它作为一种辅助防突措施具有较好的效果。
综上分析, 保证回风斜井揭煤的充分安全, 尽量缩短周期, 对于浅部无突出危险性的煤层, 直接采用远距离震动放炮揭穿煤层;对于深部无突出煤层, 采用瓦斯排放钻孔法, 钻孔控制井筒壁轮廓线外不小于2M+2 m (M为所揭煤层厚度) , 且不小于4 m;对于有突出危险性的煤层, 当煤层松软、地质构造比较复杂时, 采用瓦斯排放钻孔+金属骨架, 钻孔控制到井筒壁轮廓线外8 m以上 (煤层倾角>8°时, 底部或下帮5 m) [1]。
5 排放瓦斯方案设计
高位导硐排放瓦斯与渐进式布置钻孔抽放的安全性、技术性和经济性比较。
5.1 安全性比较
采用高位导硐对11煤与12煤瓦斯进行同时排放, 由于排放时对导硐进行密封, 不会造成风井瓦斯浓度瞬间增大。对于回风斜井掘进头布置钻孔排放来说, 给管理工作和通风工作会带来一定的负担。用高位抽放导硐进行排放, 风井进行测量工作或其它正常工作时, 不会处于高瓦斯的环境中。对于回风斜井掘进头布置钻孔排放来说, 风井的测量工作或其它工作将处于高瓦斯的环境中。
5.2 技术性比较
用炮掘进行高位导硐掘进时, 由于震动作用, 11煤上覆10 m岩层会产生很多裂隙, 大大增加了岩层的透气性, 有利于11煤的瓦斯涌向高位抽放导硐, 而回风斜井掘进头布置钻孔抽放没有震动裂隙产生;在高位抽放导硐里面施工可以几台钻机同时施工, 施工速度快, 工期短, 而在回风斜井掘进头打钻的空间大大受到限制, 施工速度慢, 工期长;在高位抽放导硐里面施工, 可以对11煤与12煤进行同时瓦斯抽放, 对11煤进行瓦斯抽放消突后, 就可以进行回风斜井的掘进以及12煤的进一步瓦斯抽放消突, 可以实现抽放与掘进互不干涉, 互不影响, 大大降低了过煤时间;对于高位抽放导硐抽放瓦斯, 由于在抽放瓦斯之前需先开掘瓦斯抽放巷道, 并且要保证10 m岩距, 因此每一掘进循环, 需对保护岩距进行校验以防误穿煤层[2];在掘高位抽放巷过程中, 需考虑出渣轨道布置, 以及巷道支护问题, 增加了工作量。
5.3 经济性比较
在瓦斯抽放前掘高位导硐, 需要提前投资;由于掘进的高抽导硐为一个专用瓦斯抽放巷道, 没有其它的用途, 浪费较大;对于高位导硐抽放瓦斯, 掘进导硐需花费47.25万元, 排放钻孔需花费87.99万元, 管理费需4.5万元, 通风电费需9万元, 购CJZ70便携式钻孔瓦斯抽放综合参数测定仪需花费6.2万元, 购买零星材料花费约1万元, 所以采用高位抽放导硐抽放瓦斯需花费306万元。另外由于现场150钻机不能达到设计钻场的长度, 移动泵不能达到抽放设计要求, 换钻机和瓦斯抽放泵还得花费些资金。
对于渐进式抽放瓦斯方法, 对于11、12煤总排放钻孔需花费90.7万元, 抽放时间初步定在5个月, 需花费通风电费15万元, 管理费用为7.5万元, 购CJZ70便携式钻孔瓦斯抽放综合参数测定仪和零星材料需花费7.2万元, 所以采用渐进式抽放瓦斯方法总共需花费121万元。在抽放半径确定后, 为了加快揭煤速度, 采用增加钻孔数量, 采用密集交叉钻孔方法抽放瓦斯, 初步估计花费将在200万元。
5.4 综合比较
两种方案综合比较如表1所示。
5.5 防突措施的选择
经过比较, 发现采用渐进式抽放瓦斯方法具有比较优越的经济优势, 比高位抽放导硐方法节省约185万元, 比密集交叉钻孔方法省100万左右。对于安全性与技术性的劣势, 可以采取加强现场安全管理, 急时发现问题, 急时解决, 做到安全揭煤。揭煤较长的劣势可以用布置密集交叉钻孔的方法进行弥补, 做到在保证安全性的前提下达到最好的经济性。
因此, 对于容光矿排放措施的选取, 在预测结果的基础上来定。如果经过煤与瓦斯突出预测后, 11、12煤的突出危险性较大, 为了保证首要的安全要求, 应采取高位导硐排放, 若突出危险性不大, 可选用渐进式排放瓦斯方案, 并且在10 m位置处经过对其抽放半径进行确定后, 应对排放孔布置进行优化, 以缩短抽放时间, 加快揭煤速度。
6 结论
针对回风井所揭各个煤层的特点将煤层分成两组进行揭煤管理, 大大缩短了揭煤的时间;通过FLAC-3D软件的数值计算出容光矿回风斜井揭11煤时斜井工作面附近的应力分布规律;通过对回风斜井各煤瓦斯赋存情况及斜井揭煤应力分布数值模拟, 针对11煤的特点, 严格按照“五步法”安全揭穿突出煤层技术, 过煤门时采取金属骨架, 加强顶板强度;通过容光矿回风斜井成功揭穿具有突出危险性的11煤层, 研发了安全揭穿突出煤层技术规范, 形成了包括工程设计、工程施工、计量及效果检验、确认方法及报批程序等一整套技术流程, 使突出煤层揭穿煤层过程程序化、制度化, 确保安全揭穿突出煤层。
回风斜井成功的揭穿了5、6、8、9、11、12共6层可采煤层, 为容光煤矿取得了巨大的经济效益和社会效益。
参考文献
[1]汪东生, 杨胜强, 黄金.高位抽放巷在大倾角井巷揭煤防突中的应用[J].煤炭技术.2009
远距离煤层 篇3
我国不仅是产煤大国, 也是受水害影响最为严重的国家之一, 其中, 底板岩溶水突水危害最大, 往往给煤矿企业造成巨大经济损失, 对煤矿工人的生命安全构成严重威胁。距离倒数加权法在农业、环境、气象、海洋业等领域广泛运用[1,2,3], 取得了良好的效果。为直观地反映底板突水危险性状态, 将距离倒数加权法运用到煤层底板突水危险性评价上, 为矿井防治水决策的制定、防排水工程的实施提供参考。
1 研究区域概况
山东丰源远航煤业有限公司赵坡煤矿位于滕北煤田的东南部, 属于级索镇境内。滕县煤田的北部为中低山区, 东部为丘陵区, 西部则与独山湖相连。赵坡煤矿区内地形平坦, 为第四系湖积平原。井田的南、东边界分别是张坡正断层和武所屯逆断层。井田内部断层不发育, 井田地质构造复杂程度属中等偏简单型。井田内含水层共有8层, 本次研究的17煤层底板含水层为本溪组十二灰含水层。17煤层和十二灰平均间距为20.64 m, 静止水位标高-191 m, 最大水压为1.97 MPa。17煤层开采受水患威胁而影响生产, 采掘过程中很有可能产生突水, 对矿井持续生产极为不利。
2 插值方法的选取
2.1 插值方法的选取依据
常用的空间插值方法有自然邻点插值法、反距离加权插值法、克里格法、最小曲率法、径向基函数插值法等。按照能否确保创建的表面都能经过所有采样点, 可以分为精确性插值法和非精确性插值法, 其中, 径向基函数插值法和反距离加权插值法属于精确性插值法, 不同的是, 前者注重所创建表面的平滑度, 后者则以研究区域内部的相似性为基础, 由已知采样点来创建表面[4]。
任何一个研究区域的地质环境都可以看做是一个总体, 其中的水压、隔水层厚度等突水的影响因素通过相互作用, 形成对总体演变的综合作用, 这种综合作用的最终结果就是底板突水的发生。因此, 通过对突水进行分析, 可以获取研究区域内关于地质条件的相关信息。突水的发生必然是由所处的地质环境决定的, 传统的评价方法是通过单独分析每种突水危险性评价指标对其突水发生的影响, 然后通过选取合适的评价模型进行综合评价。这些评价方式往往是基于经典的线性思维, 并没有将底板突水作为一个非线性总体进行分析。应用距离倒数加权法进行插值计算, 以评价区域底板突水危险性。该方法将底板突水看作是一个总体, 不仅考虑系统内部各因素间的相互作用, 还考虑由这种综合作用产生的结果, 突水的发生就是由各影响因素综合作用产生的结果。然而, 影响突水的因素在空间上一般具有渐变式的特征, 因此, 各影响因素在局部范围内必然保持一定的相关性, 通过对某一特定地区的某些地质特征进行分析, 利用正确的渐变规律可以推测出相邻地区的一些地质相关特征。这是应用克里格法插值进行区域突水危险性评价的依据。
2.2 距离倒数加权法可行性分析
突水危险性评价一般是基于以下假设: (1) 历史对未来的指示作用, 过去曾经发生过突水的地区未来也有可能发生突水, 即基于历史和现实资料预测未来突水的可能; (2) 具有与曾经发生过突水地区相似的地质条件的地区未来也有可能发生突水; (3) 导致突水发生的基本要素能够有效识别。突水危险性的构成要素能够有效识别、表达或量化, 突水危险性评价中的易发程度、危险性等都可以用定性与定量方法来表征和描述。
因此, 在评价一个区域突水的危险性时, 通过分析已经发生的突水的背景条件, 对长期的监测数据进行统计, 辨别出突水发生时所具备的一般性条件或因素, 并认为突水发生是这些条件和因素共同作用的结果。但是各条件和因素是如何作用的, 并且最后是如何对突水的发生产生影响的, 目前的研究尚未清晰明了地揭示。
既然突水危险性的分布规律已经蕴含在历史经验当中, 利用距离倒数加权法对突水的危险性进行分析就是基于这样的思想: (1) 这种作用的方式是非线性的; (2) 突水的发生是由影响因素和条件共同作用的结果; (3) 突水危险性的分布规律蕴含在这种相互作用中, 对其的危险性评价只是对这种分布规律进行有效的挖掘。
2.3 距离倒数加权法原理
距离倒数加权法是一种利用距插值点一定大小邻域内所有采样点的数据信息来计算该插值点值的一种插值方法。设插值点的值为z赞j, m为其邻域内用于插值的采样点数, 则距离倒数加权法的计算公式为:
式中, z为属性值;j为插值点;wij为权重;k为大于等于0的整数幂值, dij为插值点到采样点的距离。
可见, 采样点对插值点的影响随着距离的增加而减弱, 采样点距插值点越近, 影响越大。
2.3.1 距离的影响程度
在距离倒数加权法中, 运用幂值k来调整采样点距离对插值结果的影响程度。k取值较大, 则距离插值点最近的采样点对插值结果影响很强, 最终将导致拟合曲线不够平滑;取值较小, 则距离插值点较远的采样点对插值结果也会产生一定的影响, 从而得到较为平滑的曲线。试验表明, 幂值k取2时, 插值结果比较符合实际, 且易于计算。
2.3.2 搜索半径
由于地理空间分布的尺度特征, 有些情况下计算所有采样点到插值点的距离是没有意义或是没有结果的。因为有些点太远, 对插值点的结果影响甚微。通过指定搜索半径, 可以将用于计算的采样点限定在一定范围内, 从而提高计算效率。常用搜索半径有两种:
(1) 固定搜索半径。固定搜索半径规定了插值时需要考虑的搜索半径。对于所有的插值点而言, 搜索半径是一个常数。最小数目是插值点周围可用的最小采样点数。对于任一插值点, 落入搜索半径的采样点都被用来计算该点的值。由于搜索半径固定, 在不同的插值点周围搜索范围内的采样点数很少相同, 尤其是当采样点的分布不均匀时, 因而导致每个插值点使用的采样点数m不同。
(2) 可变搜索半径。与固定搜索半径方法不同, 可变搜索半径是要指定使用的采样点数, 寻找能够满足该数目的距离范围。对于每个插值点而言, 可变搜索半径都不同, 但是参与计算的采样点数相同。若某一插值点的搜索半径在达到指定数目之前已达到了最大距离, 即地图范围, 则这一点的插值运算就通过最大距离内的采样点来完成。
3 基于距离倒数加权法的底板突水危险性评价
3.1 评价方法选择
尽管学者们在底板突水危险性评价上提出了许多理论, 取得了诸多成果, 但是, 囿于《煤矿防治水规定》的有关要求, 在工程实践中对底板突水危险性的评价仍以突水系数法为主。
突水系数即单位隔水层厚度所能承受的水压值计算公式为:
式中, T为突水系数, MPa/m;P为隔水层承受的水压, MPa;M为隔水层厚度, m。
该式计算简便, 意义明确, 在一些矿区已取得的经验值可供参考[5]。
3.2 参数的确定
根据该矿不同区域钻孔密度不同, 因而钻孔密度较大区域的插值点使用较多的采样点数据、钻孔密度较小区域的插值点使用较少的采样点数据更能真实反映钻孔提供的信息。实际上, 固定搜索半径和可变搜索半径都可以实现这一点。由于该矿钻孔分布不均匀, 若使用固定半径进行搜索采样点数据加权平均得到插值点的值, 则会因采样点密度不同而出现较大变化, 因而会导致局部插值结果严重失真, 故文章采用可变搜索半径。该矿共有28个钻孔, 根据钻孔分布, 从钻孔密度较大的区域选取4个钻孔的数据用于检验, 其余24个钻孔数据作为采样点, 运用Arc GIS 9.3中的距离倒数加权法分别绘制可变搜索半径为6、12、18、24时的等值线图, 如图1所示, 并用4个检验孔进行误差分析。
根据图1插值结果及检验孔的数据, 对检验孔的实际值同其插值结果作比较, 分别计算其绝对误差、相对误差以及标准偏差, 通过误差分析来选择最佳可变搜索半径。
可变搜索半径为6、12、18、24时绝对误差、相对误差及标准偏差的变化情况如图2所示。
从图2中的3项误差分析可以看出, 在不同可变搜索半径中距离倒数加权法表现的效果有所不同, 整体上有随着可变搜索半径的增加、各项误差均有减小的趋势。相比较而言, 可变搜索半径为24时的各项误差值均为最小, 较其他几种可变搜索半径更加稳定、准确。
由图1可见, 当可变搜索半径为24时, 绘制的等值线图具有较好的保凸性、逼真性和平滑性;由图2可知, 当可变搜索半径为24时, 各项误差均为最小, 说明其相应的等值线图更贴近实际情况。故确定可变搜索半径为24。
3.3 底板突水危险性评价
根据《煤矿防治水规定》, 结合该矿及相邻矿井的突水情况, 确定临界突水系数为0.1 MPa/m。由图1 (d) 可以看出, 矿井范围内大部分煤层底板突水系数都在0.1 MPa/m以下, 只在井田中部较小范围内突水系数超过0.1 MPa/m, 而该区域在村庄保护煤柱以内, 因而对开采的安全性不会构成威胁。井田东部极小范围内为突水异常区域, 突水系数超过了0.1 MPa/m, 但是, 在实际开采中, 工作面未达该区域, 因而也不会对开采的安全性构成威胁。
4 结论
(1) 运用距离倒数加权法对煤层底板突水系数进行插值计算, 通过误差分析, 当可变搜索半径为24时, 其结果较为理想, 成图效果好, 且精度稳定, 直观地反映出煤层底板突水危险状态。
(2) 采用突水系数法对赵坡煤矿17煤层承压水上开采危险性进行了评价, 由等值线图可见, 虽然有小部分区域突水系数超过0.1 MPa/m, 但这些区域在实际开采中并未涉及, 因而不会对开采的安全性构成威胁, 而实际开采区域的突水系数均低于0.1 MPa/m, 因而17煤层承压水上开采是安全可行的。
(3) 运用距离倒数加权法进行插值计算, 需结合矿井具体条件进行具体分析, 选择合理的搜索半径, 以尽可能符合实际情况。
摘要：矿井底板水害是煤矿开采中常见灾害之一, 也是制约矿区可持续发展的重要因素。赵坡煤矿17煤层开采受底板十二灰岩溶承压水水害威胁, 运用突水系数法, 结合距离倒数加权法对其突水危险性进行评价。通过误差分析, 当可变搜索半径为24时, 距离倒数加权法对于煤层底板突水系数进行插值的结果较为理想, 成图效果好, 精度稳定, 直观地反映出煤层底板突水危险状态。虽有小部分区域突水系数超过0.1 MPa/m, 但实际开采中并未涉及这些区域, 可见17煤层开采是安全可行的。
关键词：煤层底板突水,距离倒数加权法,搜索半径,误差分析,突水系数
参考文献
[1]周磊, 齐雁冰, 常庆瑞, 等.县域耕地土壤速效钾空间预测方法的比较[J].西北农林科技大学学报:自然科学版, 2012, 40 (8) :193-199.
[2]汪朝辉, 赵登忠, 曹波, 等.基于GIS和SWAT模型的清江流域面源污染模拟研究[J].长江科学院院报, 2010, 27 (1) :57-61.
[3]龚彩霞, 陈新军, 高峰, 等.地理信息系统在海洋渔业中的应用现状及前景分析[J].上海海洋大学学报, 2011, 20 (6) :902-909.
[4]汤国安, 杨昕.ArcGIS地理信息系统空间分析实验教程[M].北京:科学出版社, 2006.