煤礦底板突水預(yù)測(cè)的突變理論研究.pdf

1、我國(guó)華北型煤田的煤炭?jī)?chǔ)量雖然巨大,但其下組煤受奧陶系巖溶承壓水威脅很難開(kāi)采。而隨著煤層開(kāi)采深度的增加,底板突水事故日趨頻繁,給國(guó)家和人民的生命財(cái)產(chǎn)造成的損失越來(lái)越大。因此,開(kāi)展煤層底板突水預(yù)測(cè)方法的研究是實(shí)現(xiàn)煤礦安全生產(chǎn)的重要保證,對(duì)指導(dǎo)礦山防治水、解放下部煤炭資源都具有十分重要的理論與現(xiàn)實(shí)意義。
　　煤層底板突水預(yù)測(cè)是一個(gè)受多種因素綜合影響的非線性問(wèn)題。結(jié)合萬(wàn)年礦地質(zhì)及水文地質(zhì)特征,運(yùn)用協(xié)同學(xué)理論、突變理論提出煤層底板突水預(yù)測(cè)方

2、法,為解決礦井突水預(yù)測(cè)問(wèn)題提供了一條新途徑。主要工作如下:(1)分析了煤層底板突水的影響因素:如水壓、隔水層等對(duì)底板突水的影響。(2)運(yùn)用協(xié)同學(xué)理論分析了煤層底板系統(tǒng)間的相互協(xié)同關(guān)系;根據(jù)支配原理對(duì)萬(wàn)年礦10個(gè)突水實(shí)例進(jìn)行了計(jì)算驗(yàn)證,驗(yàn)證結(jié)果和實(shí)際一致。(3)突變?cè)囼?yàn)設(shè)計(jì),首先,根據(jù)試驗(yàn)要求,在2＃煤13268工作面底板按不同深度設(shè)計(jì)埋設(shè)應(yīng)力、應(yīng)變、水壓傳感器,運(yùn)用監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)建立的底板突水預(yù)測(cè)的突變模型為單變量序列尖點(diǎn)突變模。然后,根據(jù)礦

3、壓、水壓等實(shí)際監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行底板突水預(yù)測(cè),結(jié)果表明該工作面不發(fā)生突水的可能性較大。(4)運(yùn)用突變理論建立力學(xué)突變模型,并對(duì)萬(wàn)年礦2＃-9＃六個(gè)煤層進(jìn)行底板突水預(yù)測(cè)。結(jié)果表明不考慮斷層時(shí),上組煤2＃、4＃、6＃均不突水,而考慮斷層時(shí),這三個(gè)煤層的一水平均不突水,二、三水平均突水;下組煤8＃、9＃均突水,而7＃煤層的一水平不突水,二、三水平均突水。(5)運(yùn)用支配原理和力學(xué)突變模型這兩種預(yù)測(cè)方法,并根據(jù)萬(wàn)年礦127個(gè)鉆孔資料分別對(duì)2＃、4＃、6