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煤层底板突水评价的新型实用方法Ⅲ——基于GIS的ANN型脆弱性指数法应用 被引量:106
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作者 武强 解淑寒 +1 位作者 裴振江 马积福 《煤炭学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第12期1301-1306,共6页
为解决我国煤矿区普遍面临的煤层底板突水评价难题,在煤层底板突水主控指标体系和脆弱性指数法提出的基础上,以邢台章村煤矿三井的9煤层开采为例,通过将新提出的基于GIS的ANN型脆弱性指数法与传统的突水系数法的评价结果进行详细对比和... 为解决我国煤矿区普遍面临的煤层底板突水评价难题,在煤层底板突水主控指标体系和脆弱性指数法提出的基础上,以邢台章村煤矿三井的9煤层开采为例,通过将新提出的基于GIS的ANN型脆弱性指数法与传统的突水系数法的评价结果进行详细对比和拟合分析,证明脆弱性指数法在煤层底板突水脆弱性评价的许多方面具有明显的优势,妥善地解决了脆弱性指数法在生产实际应用中的问题. 展开更多
关键词 煤层底板突水 脆弱性指数法 突水系数法
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煤层底板突水评价的新型实用方法Ⅳ:基于GIS的AHP型脆弱性指数法应用 被引量:94
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作者 武强 王金华 +2 位作者 刘东海 崔芳鹏 刘守强 《煤炭学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第2期233-238,共6页
为解决煤层底板突水预测预报评价难题,在煤层底板突水主控指标体系和脆弱性指数法提出的基础上,以开滦东欢坨矿北部采区煤层底板突水为研究对象,应用新提出的基于GIS的ANN型脆弱性指数法,在详细分析矿区水文地质条件和底板突水规律基础... 为解决煤层底板突水预测预报评价难题,在煤层底板突水主控指标体系和脆弱性指数法提出的基础上,以开滦东欢坨矿北部采区煤层底板突水为研究对象,应用新提出的基于GIS的ANN型脆弱性指数法,在详细分析矿区水文地质条件和底板突水规律基础上,确定了6个影响煤层底板突水的主控因素;应用GIS强大的数据管理和空间分析功能,建立了煤层底板突水6个主控因素的子专题图和复合叠加图;应用AHP方法确定了各主控因素在突水过程中的权重贡献,建立了基于GIS的AHP型煤层底板突水脆弱性评价模型.根据计算所得的突水脆弱性指数统计直方图,分析确定了底板突水脆弱性分区阈值,最终提出煤层底板突水脆弱性区划方案. 展开更多
关键词 煤层底板突水 脆弱性指数法 GIS AHP
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煤层底板突水评价的新型实用方法Ⅴ:基于GIS的ANN型、证据权型、Logistic回归型脆弱性指数法的比较 被引量:82
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作者 武强 张波 +1 位作者 赵文德 刘守强 《煤炭学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第1期21-26,共6页
为解决煤层底板突水预测预报评价难题,在煤层底板突水主控指标体系和脆弱性指数法提出的基础上,以峰峰九龙矿煤层底板突水为研究对象,分别应用新提出的基于GIS的ANN型、证据权型、Logistic回归型脆弱性指数法对该矿煤层底板突水进行了... 为解决煤层底板突水预测预报评价难题,在煤层底板突水主控指标体系和脆弱性指数法提出的基础上,以峰峰九龙矿煤层底板突水为研究对象,分别应用新提出的基于GIS的ANN型、证据权型、Logistic回归型脆弱性指数法对该矿煤层底板突水进行了预测评价,并分别生成煤层底板突水脆弱性分区图,并对3种预测评价结果进行了详细对比和拟合分析,总结提出了3种预测评价方法的适用条件和他们各自的特点及优劣。 展开更多
关键词 煤层底板突水 脆弱性指数法 ANN 证据权 加权逻辑回归
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脆弱性指数法在煤层底板突水预测中的应用与建议 被引量:37
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作者 李建林 张洪云 +3 位作者 王心义 冯有利 刘洲 韩乐 《煤炭学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第4期725-730,共6页
为了提高脆弱性指数法预测煤矿底板突水的可靠性,利用分形理论对陈四楼煤矿井田南部采区断层展开分析和讨论,在此基础上,利用AHP脆弱性指数法对该区域底板突水危险性进行了分区预测与评价。结果表明:用断层空间分布的分形维数Ds替代断... 为了提高脆弱性指数法预测煤矿底板突水的可靠性,利用分形理论对陈四楼煤矿井田南部采区断层展开分析和讨论,在此基础上,利用AHP脆弱性指数法对该区域底板突水危险性进行了分区预测与评价。结果表明:用断层空间分布的分形维数Ds替代断层分布密度、断层规模和断层性质等因素,使预测的主控因素减少了3项;预测结果与实际突水位置拟合较好(仅1处突水点不在预测区域)。由此可得:Ds的大小是断层数量、规模、组合方式及动力学机制等的综合体现;利用基于分形的AHP脆弱性指数法进行煤矿底板突水预测可以提高预测精度。 展开更多
关键词 底板突水 脆弱性指数法 断层分维 主控因素权重
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煤层底板承压含水体上带压开采研究 被引量:21
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作者 叶东生 杜飞虎 《中国煤炭地质》 2010年第11期38-41,共4页
渭北煤田5、10号煤层底板以下的奥陶系灰岩强含水层,水头压力大,对采煤的威胁严重,历史上曾经发生多次底板突水事故,造成重大人员伤亡。以澄合矿区为例,研究了带压开采防治水的技术路线,提出了底板注浆加固的防治水方法,并成功应用于董... 渭北煤田5、10号煤层底板以下的奥陶系灰岩强含水层,水头压力大,对采煤的威胁严重,历史上曾经发生多次底板突水事故,造成重大人员伤亡。以澄合矿区为例,研究了带压开采防治水的技术路线,提出了底板注浆加固的防治水方法,并成功应用于董家河煤矿,不仅安全开采了5号煤层,而且保护了渭北地区岩溶水的统一水位标高,使区内各岩溶大泉流量稳定、黄河湿地生态安全得以保证,促进了生物多样性和工农业用水安全,为渭北及华北型煤田底板承压水体上带压安全采煤找到了技术途径。 展开更多
关键词 带压开采 岩溶水 带压系数 底板突水 保水采煤
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预裂爆破切顶对底板破坏深度及矿压影响规律 被引量:12
6
作者 许延春 张二蒙 +3 位作者 马子民 赵霖 李志钦 杨胜利 《煤炭工程》 北大核心 2021年第6期101-106,共6页
为研究开切眼和有底抽巷的运输巷爆破切顶对底板破坏深度和矿山压力的影响,以九里山14141工作面为例,运用数值模拟对比分析不同条件下切顶对底板破裂深度的影响,结合现场实测与数值模拟结果分析矿压显现规律。结果表明:有底抽巷时运输... 为研究开切眼和有底抽巷的运输巷爆破切顶对底板破坏深度和矿山压力的影响,以九里山14141工作面为例,运用数值模拟对比分析不同条件下切顶对底板破裂深度的影响,结合现场实测与数值模拟结果分析矿压显现规律。结果表明:有底抽巷时运输巷底板破裂深度约为14.5m;对开切眼和有底抽巷的运输巷预裂爆破,切顶能有效切断矿压传递途径,减小老顶初次来压和周期来压步距,降低巷道支承压力,从而减轻底板破裂危害;为焦作地区及全国类似煤与瓦斯突出并且受底板水害严重威胁的矿井安全回采提供借鉴。 展开更多
关键词 预裂爆破 底板破坏深度 底抽巷 承压水 底板突水
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淄博煤田石谷井田底板水害分析及防治水对策探讨 被引量:13
7
作者 张京顺 丁树生 《中国煤炭地质》 2009年第4期44-47,共4页
石谷井田位于淄博向斜东翼中段深部,整体上呈单斜构造,开采煤层为太原组底部9、10号煤层。通过对井田水文地质条件的分析认为:本溪组徐上砂岩、徐灰及奥陶系石灰岩承压水是矿井的主要充水含水层;影响井田含水层富水性的主要因素是地形... 石谷井田位于淄博向斜东翼中段深部,整体上呈单斜构造,开采煤层为太原组底部9、10号煤层。通过对井田水文地质条件的分析认为:本溪组徐上砂岩、徐灰及奥陶系石灰岩承压水是矿井的主要充水含水层;影响井田含水层富水性的主要因素是地形地貌、含水岩组与可采煤层之间的岩性组合、厚度变化及断裂构造;井田底板突水形式主要是裂隙扩大型和裂隙渗流型。对井田的底板突水规律进行了分析研究,提出了以查明底板水文地质条件为前提,以准确分析判断可能发生的底板突水类型为基础,做好探查探测、实时监控、分析评价、预测预报、疏放降压、条带开采、合理留设煤柱的综合预防及治理措施。 展开更多
关键词 含水层 富水性 影响因素 底板突水 分布规律 防治措施
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采煤对山西地下水资源的破坏及污染 被引量:11
8
作者 李振拴 王晋伟 《中国煤炭地质》 2019年第5期42-44,59,共4页
山西煤炭资源储量大、分布广、品种全、质量优,开采技术条件简单,开采历史悠久。但山西地处黄土高原,水资源贫乏。采煤对地表及地下水的破坏不仅在数量上,更为严重的是对地下水的污染是永久的,无法治理及不可恢复的,需引起高度重视。
关键词 煤炭开采 底板突水 矿井水污染
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华北下组煤底板突水及涌水量预测方法浅析 被引量:10
9
作者 杜金龙 曾健勇 《中国煤炭地质》 2011年第9期38-41,共4页
华北地区下组煤资源丰富,却深受奥灰水困扰,有必要进行煤层底板突水评价及矿井涌水量预测。文章首先简要介绍了常见的底板突水评价及矿井涌水量预测方法,指出了各自的优缺点及适用条件。之后以显德汪矿9#煤层为例开展案例研究,研究结果... 华北地区下组煤资源丰富,却深受奥灰水困扰,有必要进行煤层底板突水评价及矿井涌水量预测。文章首先简要介绍了常见的底板突水评价及矿井涌水量预测方法,指出了各自的优缺点及适用条件。之后以显德汪矿9#煤层为例开展案例研究,研究结果表明:矿区中南部可划为底板突水危险区;若将突水危险区-200m水平奥灰水压降至安全水压,预测涌水量为2 000m3/h;目前实际开采9#煤突水过渡区,在使用必要的注浆措施后,发现回采是安全可行的。本研究在提升煤炭资源保障能力、延长矿山开采年限和加强煤炭安全生产方面具有理论与实践意义。 展开更多
关键词 下组煤 底板突水 涌水量 评价方法 华北地区 显德汪矿
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基于BOTDR的煤层底板突水温度场监测模拟研究 被引量:10
10
作者 张平松 孙斌杨 许时昂 《重庆交通大学学报(自然科学版)》 CAS 北大核心 2016年第5期28-31,49,共5页
针对采煤工作面底板突水过程中常会引起突水区域温度场的异常响应,利用分布式光纤测试技术对温度场变化捕捉敏感的特性进行测试。通过设计光纤底板温度场测试传感装置,构建测试地质地球物理模型,对底板突水所引起的岩层温度场的变化进... 针对采煤工作面底板突水过程中常会引起突水区域温度场的异常响应,利用分布式光纤测试技术对温度场变化捕捉敏感的特性进行测试。通过设计光纤底板温度场测试传感装置,构建测试地质地球物理模型,对底板突水所引起的岩层温度场的变化进行测试模拟。结果表明:分布式光纤测试技术能很好分辨底板水导升过程中水温改变所引起的温度场变化特征,且对突水区域范围判断快速、有效。 展开更多
关键词 隧道工程 岩土工程 底板突水 温度场 分布式光纤传感 相似模拟
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承压水上含隐伏构造底板突水机理研究 被引量:8
11
作者 魏大勇 孙亚楠 +1 位作者 闫奋前 吴俊达 《煤炭工程》 北大核心 2020年第3期93-97,共5页
以昌恒煤矿9102工作面实际地质资料为基础,借助数值模拟与现场测试等手段,从底板应力分布特征与塑性区发育特征两方面分析了该工作面下隐伏构造对工作面推采的影响。研究结果表明:陷落柱等地质构造的存在,使得工作面回采时在地质构造前... 以昌恒煤矿9102工作面实际地质资料为基础,借助数值模拟与现场测试等手段,从底板应力分布特征与塑性区发育特征两方面分析了该工作面下隐伏构造对工作面推采的影响。研究结果表明:陷落柱等地质构造的存在,使得工作面回采时在地质构造前出现应力集中现象;工作面回采引发的底板岩体破坏形式主要以剪切破坏为主,且塑性区与陷落柱顶部靠近工作面一侧边界塑性区首先连通形成突水通道,进而引起底板突水;利用底板应变计监测工作面回采引发的煤层底板破坏情况,最终得出工作面回采引发的含隐伏构造底板的破坏深度与经验及理论公式的计算结果能保持一致,验证了现场测试方法的可行性及科学性,为承压水上底板含隐伏构造煤层的安全生产提供借鉴。 展开更多
关键词 承压水 隐伏构造 底板突水 应力分布 致灾机理
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深部采煤底板突水成灾阈值及其研究意义 被引量:6
12
作者 徐鲁勤 鞠远江 《能源技术与管理》 2010年第3期1-3,共3页
从煤矿实际生产需要出发,将煤矿底板突水分为突发性、大流量突水与长历时、小稳定流量突水。根据突水水源与导水通道的不同组合形式,判断底板突水的形式,对两种突水形式的水量变化特点进行了讨论。提出阈值的概念,并将其作为判断底板突... 从煤矿实际生产需要出发,将煤矿底板突水分为突发性、大流量突水与长历时、小稳定流量突水。根据突水水源与导水通道的不同组合形式,判断底板突水的形式,对两种突水形式的水量变化特点进行了讨论。提出阈值的概念,并将其作为判断底板突水是否能够成灾的标志,对现有突水量预测的相关技术进行总结,给出了根据突水量预测结果设定阈值的方法,简单分析了阈值的实践意义。 展开更多
关键词 底板突水 阈值 突水量预测
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关于富水构造型底板突水系数计算方法的探讨 被引量:5
13
作者 樊振丽 《煤矿开采》 北大核心 2019年第1期35-39,共5页
为了反映底板突水主控因素对评价结果的作用,将承压含水层富水性和地质构造因素引入到改进型突水系数计算公式中,提出含水层富水性影响系数(K_ω)和底板完整性系数(K_c),并提出了富水构造型突水系数计算公式。通过原始突水系数和富水构... 为了反映底板突水主控因素对评价结果的作用,将承压含水层富水性和地质构造因素引入到改进型突水系数计算公式中,提出含水层富水性影响系数(K_ω)和底板完整性系数(K_c),并提出了富水构造型突水系数计算公式。通过原始突水系数和富水构造系数计算公式评价结果对比,改进的全要素突水系数计算公式可解决富水性和地质构造发育程度不一区域的底板突水评价不准确的问题。 展开更多
关键词 构造突水 底板突水 突水系数 主控因素
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高水压孤岛工作面底板突水防治技术研究 被引量:7
14
作者 杨军辉 《煤炭工程》 北大核心 2020年第6期102-106,共5页
为解决邢东矿深部带压开采顶板来压剧烈导致底板突水的难题,采用现场调研、理论分析以及应力监测和微震监测等手段,研究了2129工作面底板突水危险性和防治技术。研究结果表明:2129工作面开采地质条件复杂,顶板剧烈来压时底板突水危险性... 为解决邢东矿深部带压开采顶板来压剧烈导致底板突水的难题,采用现场调研、理论分析以及应力监测和微震监测等手段,研究了2129工作面底板突水危险性和防治技术。研究结果表明:2129工作面开采地质条件复杂,顶板剧烈来压时底板突水危险性较大;减小基本顶来压步距可有效减小底板采动破坏深度,提出了顶板水力压裂卸压底板突水防治技术;2129工作面平均来压步距为5.25m,较2222工作面减小了近76%,来压动载系数最大值为1.47;微震监测结果表明底板破坏集中在浅部岩层且未形成导水通道,该防治技术可有效降低底板突水危险性,保障高水压下孤岛工作面安全带压开采。 展开更多
关键词 孤岛工作面 带压开采 底板突水 水力压裂 微震监测
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不同倾角隐伏断层条件下的底板突水模拟研究 被引量:6
15
作者 丁建新 《中国煤炭地质》 2021年第6期47-53,共7页
为了揭示不同倾角隐伏断层条件下的底板突水机理,运用剪切破坏理论建立了隐伏断层导水机理的力学模型。根据某实际矿井地质条件构建了倾角分别为15°、30°、45°、60°和落差为3m的隐伏逆断层模型,运用FLAC3D数值模拟... 为了揭示不同倾角隐伏断层条件下的底板突水机理,运用剪切破坏理论建立了隐伏断层导水机理的力学模型。根据某实际矿井地质条件构建了倾角分别为15°、30°、45°、60°和落差为3m的隐伏逆断层模型,运用FLAC3D数值模拟方法分析了不同倾角隐伏逆断层在开采条件下的塑性区、垂直应力、孔隙水压力分布情况。结果表明:承压水的理论极限值受工作面埋深、采高、隐伏断层产状及其与底板距离等因素的影响,其中隐伏断层倾角的影响最为显著。当断层倾角较大、且与塑性区相交后断层下盘就会发生大面积破坏,破坏深度可达到23m;当隐伏断层靠近底板破坏区或完全位于采空区下方,隐伏断层末梢垂直应力大幅度降低,且沿断层方向岩层应力也大幅下降;孔隙水压力的压差高度随着隐伏断层倾角的增大而逐渐减小,但底板孔隙水压力的变化趋势则相反,隐伏断层上端末梢的揭露位置越靠近切眼,其孔隙水压力值越大,对开采工作影响越大。 展开更多
关键词 隐伏断层 倾角 底板突水 机理 数值模拟
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焦煤集团九里山矿14101工作面突水治理浅析 被引量:6
16
作者 原连成 荆冰川 《中国煤炭地质》 2008年第8期35-38,共4页
通过对焦煤集团九里山矿14101工作面底板突水经过的研究,认为工作面底板突水的水源是是L8灰岩水,其直接补给水源为L2灰岩水,间接补给水源为O2灰岩水;导水通道为底板采动裂隙带。采取了在工作面打水闸墙,利用钻孔对采空区灌注骨料,增加... 通过对焦煤集团九里山矿14101工作面底板突水经过的研究,认为工作面底板突水的水源是是L8灰岩水,其直接补给水源为L2灰岩水,间接补给水源为O2灰岩水;导水通道为底板采动裂隙带。采取了在工作面打水闸墙,利用钻孔对采空区灌注骨料,增加水流阻力,切断导水通道,封堵水源,加固隔水层的地面注浆和井下工程相结合的综合治水方案。通过观察,工作面中间巷无水流出,突水前后水位变化明显,在较短时间内获得了堵水成功。取得了显著的经济效益和社会效益,为矿井突水治理积累了经验。 展开更多
关键词 底板突水 注浆 14101工作面 九里山矿
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“下三带”理论对承压水上采煤底板突水的预测研究 被引量:4
17
作者 张彦青 《山西煤炭》 2014年第4期50-52,共3页
对工作面采动过程中底板的破坏机理进行了阐释,并对"下三带"理论的概念及形成进行了论述,给出了相应计算公式,给出了煤矿底板突水预测防治的措施。
关键词 承压水上采煤 底板突水 下三带
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基于Surfer的煤层底板突水危险性评价 被引量:3
18
作者 李延河 刘宝敏 《中国煤炭》 2018年第7期120-123,共4页
以平禹一矿为例,以同样具备GIS的空间信息叠加功能,但普及度比GIS高和使用便捷的Surfer软件为平台,建立了评价底板突水危险性的脆弱性指数层次模型和突水系数模型。评价结果显示,平禹一矿二1煤层底板标高-60m以浅属于安全区,不受底板灰... 以平禹一矿为例,以同样具备GIS的空间信息叠加功能,但普及度比GIS高和使用便捷的Surfer软件为平台,建立了评价底板突水危险性的脆弱性指数层次模型和突水系数模型。评价结果显示,平禹一矿二1煤层底板标高-60m以浅属于安全区,不受底板灰岩水的影响;标高-60^-400m且不受断层影响的区域属于突水威胁区,带压开采时存在突水隐患;标高-400m以深及标高-60^-400m范围的断层带属于突水危险区,带压开采时底板突水危险性很高。平禹一矿对突水威胁区和危险区的灰岩水害进行了综合防治,使矿井在极其复杂的水文地质背景下,连续10年实现了高效、安全生产。 展开更多
关键词 底板突水 SURFER软件 脆弱性指数层次模型 突水系数模型 安全区 突水威胁区 突水危险区
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基于GIS的层次分析法在潘一矿突水安全性评价中的应用 被引量:3
19
作者 丁刚 胡文奎 魏汝明 《城市勘测》 2017年第6期47-49,共3页
矿井突水预测预报是目前煤矿建设和生产过程中的一大难题,本文以安徽潘一矿煤层底板突水为研究对象,基于GIS的层次分析法(AHP型)脆弱性指数法对其进行分析研究,建立影响煤层底板突水的主控指标体系,并应用GIS进行数据采集和归一化处理,... 矿井突水预测预报是目前煤矿建设和生产过程中的一大难题,本文以安徽潘一矿煤层底板突水为研究对象,基于GIS的层次分析法(AHP型)脆弱性指数法对其进行分析研究,建立影响煤层底板突水的主控指标体系,并应用GIS进行数据采集和归一化处理,建立煤层底板突水主控因素的子专题图层,然后应用AHP法确定各因素的权重比例,基于此叠加子专题图层,对潘一矿矿井突水安全性进行评价。结果表明:危险区和较危险区多位于潘一矿东南部和中东部,且突水易发生区域位置分布较集中。 展开更多
关键词 潘一矿 煤层底板突水 安全性评价 GIS AHP
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“脆弱性指数法”对灵北煤矿2_下煤层底板突水危险性评价 被引量:3
20
作者 刘文杰 《中国煤炭地质》 2013年第2期36-42,共7页
在分析矿井地质及水文地质条件的基础上,采用脆弱性指数法对灵北煤矿2下煤层底板突水进行评价,运用AHP确定底板突水各主控因素的权重,建立煤层底板突水脆弱性模型,将研究区分为相对安全区、较安全区、过渡区、较脆弱区、脆弱区五个区。... 在分析矿井地质及水文地质条件的基础上,采用脆弱性指数法对灵北煤矿2下煤层底板突水进行评价,运用AHP确定底板突水各主控因素的权重,建立煤层底板突水脆弱性模型,将研究区分为相对安全区、较安全区、过渡区、较脆弱区、脆弱区五个区。相对于传统突水系数法,脆弱性指数法评价更能全面分析研究各区域不同的脆弱性,有针对性地制定防治水对策措施与建议,对煤矿安全生产更具有指导意义。 展开更多
关键词 水文地质条件 脆弱性指数法 底板突水 安全性分区
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