论文摘要
本文对龙固煤矿3煤突水进行预测预报研究。文中采用“上三带”理论、“下三带”理论、突水系数等传统研究方法与构造分形维数、模糊聚类、多源信息复合等新理论相结合,运用定性分析与定量评价相结合的多种方法对多个含水层进行研究,划分富水区,预测对3煤开采威胁程度。利用沉积学、地质学等方法为技术手段,对3煤层顶底板岩层结构进行了详细的研究,总体上,山西组3煤层顶板岩性组合以砂岩为主夹泥岩,局部砂泥岩互层,砂岩厚度呈现出中部和东北部厚的特征,砂泥岩比普遍在1以上;山西组3煤底板岩性组合以砂泥岩互层为主,砂岩厚度呈现出南厚北薄、西厚东薄的特征,砂泥岩比变化较小;三灰厚度呈南厚北薄、东厚西薄的特点。3煤层顶底板富水性取决于砂岩厚度、砂泥岩比,砂岩厚度大于30m、砂泥比值大于3的部位顶板砂岩富水性好,砂岩厚度大于40m、砂泥比值大于1的部位底板砂岩富水性好。岩层富水性还与构造尤其是断裂构造有关,通过对煤层中的断层特征及分布特点进行分析,利用盒式维数的方法量化构造指标,构造维数大于2的部位,裂隙连通性强,有利于形成导水通道富水空间。在分析砂岩厚度、砂泥比、构造维数、灰岩厚度、灰岩埋深等单因素富水性的基础上,运用模糊聚类的原理和方法,对上述单因素标准化、标定后分类,预测出3煤层顶、底板砂岩以及三灰含水层的富水性,将富水性划分为富水性强、富水性中等、富水性弱三个等级;基于VB软件开发平台,建立顶板突水水害预测系统;运用MAPGIS多源信息复合的功能,通过区空间分析,对底板水害危险性分区,分为危险性强、危险性较强、较安全、安全四个等级;提出了龙固井田3煤层水害防治方案。