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第
39
卷
第
4
期
煤 炭 学 报
Vol. 39 No. 4
2014
年
4
月
JOURNAL OF CHINA COAL SOCIETY
Apr. 2014
李
建林
,
张洪云
,
王心义
,
等
.
脆弱性指数法在煤层底板突水预测中的应用与建议
[J].
煤炭学报
,2014,39( 4)
: 725
-
730. doi: 10.
13225 /j. cnki. jccs. 2013. 0580
Li Jianlin,Zhang Hongyun,Wang Xinyi,et al. Application and suggestion on vulnerable index method of coal seam floor water burst evalua-
tion[J]. Journal of China Coal Society,2014,39( 4) : 725
-
730. doi: 10. 13225 /j. cnki. jccs. 2013. 0580
脆弱性指数法在煤层底板突水预测中的应用与建议
李
建林
1
,
张
洪云
1
,
王
心义
1
,
冯
有利
1
,
刘 洲
2
,
韩 乐
1
( 1.
河
南理工大学 资源环境学院
,
河南 焦作
454003; 2.
河南龙宇能源 陈四楼煤矿
,
河南 永城
476600)
摘 要
:
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
D
s
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
: D
s
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
。
关键词
:
底板突水
;
脆弱性指数法
;
断层分维
;
主控因素权重
中图分类号
: TD745. 2
文献标志码
: A
文章编号
: 0253
-
9993( 2014) 04
-
0725
-
06
收
稿日期
: 2013
-
05
-
02
责
任编辑
:
韩晋平
基金项目
:
国家自然科学基金资助项目
( 41272250)
作者简介
:
李建林
( 1973—)
,
男
,
甘
肃天水人
,
教授
,
博士
。E
-
mail: ljl. wy@ 163. com
Application and suggestion on vulnerable index method of coal
seam floor water burst evaluation
LI Jian-lin
1
,ZHANG Hong-yun
1
,WANG Xin-yi
1
,FENG You-li
1
,LIU Zhou
2
,HAN Le
1
( 1. Instituite of Resources & Environment,Henan Polytechnic University,Jiaozuo 454000,China; 2. Chensilou Coal Mine,Henan Longyu Energy Co. ,Ltd. ,
Yongcheng 476600,China)
Abstract: In order to improve the reliability of predicting the coal floor water inrush with the vulnerability index meth-
od,the fractal theory was used to analyze and discuss the fault in the southern mining area of Chensilou Coal Mine. On
this basis,the AHP vulnerability index method was applied to make the prediction and evaluation of the partition for
the danger of the coal seam floor w ater burst in the region. The results show that: fault density,fault scale,the nature of
the fault and other factors are replaced by the fractal dimension( D
s
) of the fault spatial distribution ,which reduced
three main control factors predicted; the predicted results and the actual water inrush location has better fitting( only
one water inrush point was not in the predict regional) . It can be obtained: D
s
is the comprehensive reflection of the
fault number,size,combination and dynamics mechanism; the AHP vulnerability index method based on fractal theory
is used to predict the coal floor water bursting,which can improve the prediction accuracy.
Key words: floor water bursting; vulnerable index method; fractal dimension of fault; weight of main controlling factors
我国煤田经过一个世纪的煤炭开采
,
多
数煤层的
开采已进入深层位
,
特别是华北型煤田
,
大部分矿井
已经开采石炭系下部煤层
。
由于石炭系下部煤层距
奥陶系灰岩近
,
煤矿受岩溶水威胁底板突水现象尤为
突出
。
我国对底板突水规律的系统研究开始于
20
世
纪
60
年代
,
众多学者在研究底板突水过程中提出多