[发明专利]一种基于解析法比拟预测综放工作面涌水量的方法

说明书

本发明公开了一种基于解析法比拟预测综放工作面涌水量的方法，包括步骤：步骤一：获取预测工作面和比拟工作面的导水裂隙带高度；步骤二：确定预测工作面和比拟工作面的相关参数；步骤三：基于解析法确定预测工作面涌水量Q₁和比拟工作面涌水量Q₀之间的比例系数；步骤四：预测综放工作面的涌水量。本发明基于解析法利用综采工作面涌水量对综放工作面涌水量进行预测，考虑涌水量与充水含水层厚度之间的非线性关系，预测结果更准确，为工作面及矿井的排水系统设防提供合理的依据，节约了矿井基建投资费用，保障了矿井的安全高效生产。

技术领域

本发明属于煤炭开采水害防治技术领域，尤其涉及一种基于解析法比拟预测综放工作面涌水量的方法。

背景技术

随着我国煤炭资源战略重心的逐渐西移，西部侏罗系煤层的开采已经由浅部延伸到深部，顶板涌水量的精准预测预报面临更为严峻的考验。目前开采深部侏罗系煤层的矿井大多为新建矿井，且深部侏罗系煤层尚未大规模开采，矿区水文地质勘探程度普遍较低，所获取的水文地质参数十分有限。传统的涌水量预计主要有解析法、数值法、水文地质条件比拟法以及统计学方法等，但是在缺乏可靠的水文地质参数的情况下使得传统的预计方法往往与实际相差较大。预测值较大时造成排水系统的闲置；预测值较小时容易发生顶板水害事故。因此，深部侏罗系煤层综放开采的涌水量准确预计成为水害防治的关键。

发明内容

为了解决上述问题，本发明提供了一种基于解析法比拟预测综放工作面涌水量的方法，用于对深部侏罗系煤层综放开采的涌水量准确预计。

本发明通过以下技术方案来实现的：

一种基于解析法比拟预测综放工作面涌水量的方法，包括下述步骤：

步骤一：获取预测工作面和比拟工作面的导水裂隙带高度；

步骤二：获取预测工作面和比拟工作面的相关参数，该参数包括预测工作面的充水含水层厚度M₁；比拟工作面的充水含水层厚度M₀、涌水量Q₀；

步骤三：基于解析法确定预测工作面涌水量Q₁和比拟工作面涌水量Q₀之间的比例系数；

步骤四：预测综放工作面的涌水量。

本发明进一步的改进在于，步骤一中，预测工作面和比拟工作面的导水裂隙带高度获取过程如下：

根据《建筑物、水体、铁路及主要井巷煤柱留设与压煤开采规范》(2017)、井下或地面实测以及数值模拟等综合确定预测工作面和比拟工作面的导水裂隙带高度值。

本发明进一步的改进在于，步骤二中，预测工作面和比拟工作面的相关参数获取过程如下：

根据勘探期间钻孔的揭露资料，统计导水裂隙带高度范围内的充水含水层厚度，充水含水层厚度为细粒砂岩、中粒砂岩以及粗粒砂岩厚度的总和；对预测工作面和比拟工作面内部及工作面外围500m范围内的钻孔进行统计，并计算含水层厚度的平均值，将含水层厚度的平均值作为充水含水层的厚度，分别得到预测工作面的充水含水层厚度M₁和比拟工作面的充水含水层厚度M₀；根据比拟工作面回采期间不同回采进尺时所观测的采空区涌水量得到比拟工作面涌水量Q₀。

本发明进一步的改进在于，步骤三中，基于解析法中的集水廊道法确定预测工作面涌水量Q₁和比拟工作面涌水量Q₀之间的比例系数。

本发明进一步的改进在于，集水廊道法计算涌水量Q的公式如下：