[发明专利]一种煤层顶板突水危险性评价方法

说明书

本发明涉及一种煤层顶板突水危险性评价方法，包括以下步骤：设定至少一个危险性评价域，获取煤层、充水含水层的特征参数；建立单位面积静涌水量分布模型、充水含水层底板标高分布模型、导水裂缝带高度标高分布模型、煤层顶板标高分布模型和充水强度分布模型；建立导通模型，利用导通模型、单位静涌水量分布模型和充水强度分布模型进行空间分析，建立所述评价域的危险评价模型；对所述危险评价模型中的分区单元进行危险分区评价。本发明的危险性评价方法为煤矿顶板危险性定量评价提供了可行的技术方案，将煤层进行危险性分区评价，并将评价结果整合，直观地反应出煤层评价域中的危险等级，给予煤矿设计和安全生产提供数据支持。

技术领域

本发明涉及矿井水文地质技术领域，尤其涉及一种煤层顶板突水危险性评价方法。

背景技术

煤层顶板水害问题是困扰中国煤矿安全生产和煤炭工业可持续发展的主要水患之一，特别是随着矿山开采深度逐渐加大和下组煤回采，顶板冒裂沟通上覆含水体而导致顶板涌(突)水灾害发生或恶化工作面生产环境的实例日益增多。

目前煤层顶板危险性评价主要方法有“三图双预测方法”和“导水裂缝带最大高度”等，评价的主要因子为富水性(钻孔单位涌水量，L/(m·s))，只是定性评价，不能定量评价。

发明内容

有鉴于此，本发明实施例期望提供一种煤层顶板突水危险性评价方法，以解决的现有技术中的至少一种技术问题。

为达到上述目的，本发明实施例的技术方案是这样实现的：一种煤层顶板突水危险性评价方法，包括以下步骤：

步骤1、设定至少一个危险性评价域，获取煤层、充水含水层的特征参数评价域；

步骤2、建立单位静涌水量分布模型、充水含水层底板标高分布模型、导水裂缝带高度标高分布模型、煤层顶板标高分布模型和充水强度分布模型，生成其他充水通道分布模型，并将其导通值赋值为-1；

步骤3、建立导通模型，利用导通模型、单位静涌水量分布模型和充水强度分布模型进行空间分析，建立所述评价域的危险评价模型；

步骤4、对所述危险评价模型中的分区单元进行危险分区评价。

在上述技术方案的基础上，本发明还可以做如下改进：

进一步，所述步骤4中的危险分区评价包括如下步骤：

步骤4.1，以导通值对危险区进行第一次分区；

步骤4.2，以单位静涌水量对危险区进行第二次分区；

步骤4.3，以充水强度对危险区进行第三次分区。

进一步，所述步骤4.1具体包括如下步骤：

提供导通值W、保护层厚度b、分区单元和评价值；

当W≤0时，将所述分区单元赋值为危险区，将所述评价值赋值为“危险”；

当0≤W≤b时，将所述分区单元赋值为相对危险区，将所述评价值赋值为“相对”；

当W≥b时，将所述分区单元赋值为安全区，将所述评价值赋值为“安全”。

进一步，所述步骤4.2具体包括如下步骤：

提供所述单位静涌水量Q及所述单位静涌水量Q依次增大的临界值Q₁、Q₂和Q₃；

如果评价值为“危险”，

当Q≤Q₁时，将所述分区单元赋值为危险小区，将所述评价值赋值为“小”；