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一种煤矿工作面顶板过程涌水量的预测方法

发布时间: 2022-02-16

基本信息

合作方式： 技术服务
成果类型： 发明专利,新技术
行业领域：
采矿业
成果介绍

一、项目背景

随着东部矿区煤炭资源的枯竭，中部资源与环境约束的矛盾加剧，我国煤炭资源开发重心已快速转移到西部。

西部煤炭赋存条件整体相对简单，但西部煤矿工作面超长、超宽(一般走向长2km左右，部分矿井达5km)，顶板水文地质条件差异较大，以往顶板涌水量预计方法难以准确预计，致使西部煤矿顶板水害事故频发。如锦界煤矿先期开采到4个面时，矿井日最大涌水量达5499m3/h(2011年9月23日)，远大于地质报勘探告预计矿井涌水量***(最大***)；柠条塔矿南翼首采面S1201开采到70m时，发生最大1200m3/h的涌水，造成停产，经济损失近2亿元。如何准确预计工作面顶板涌水量成为西部煤矿顶板水害防治的关键。

目前矿井涌水量预测常用方法大致分为两大类，第一类为确定性的数学模型方法，包括水均衡法、解析法和数值法等，第二类为统计分析方法，包括水文地质比拟法、相关分析法、时间序列分析法、神经网络方法、支持向量机法和灰色系统法等。前者涌水量预计时均以整个工作面为计算单元，无法准确预计超长超宽及顶板水文地质条件差异较大的工作面涌水量；后者由于受方法本身和计算参数的限制，可操作性不强，难以推广应用。

二、技术优点

提供的煤矿工作面顶板涌水量的预测方法将其工作面按照水流量的大小分为各个区段，对每个放水段施工打孔，通过分别求取每个放水孔的含水层厚度和渗透系数，获得该区段的平均含水层厚度和平均渗透系数，利用该区段的平均含水层厚度和平均渗透系数，求取该区段的涌水量。利用同样的方法求取其它区段的涌水量，最后，通过对各个区段涌水量求和，求得整个煤矿工作面的涌水量。通过我们预测的该工作面的涌水量，可以为排水系统的设计和施工方案提供科学依据，有效的防止了煤矿开采水害的发生，保证了煤矿的安全开采。

成果亮点
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