水文水害預警方案正文部分(編輯修改稿)

　

【文章內容簡介】 根據 第一步， 領域專家或者煤礦專有工作者，根據本煤礦的實際情況，如眾多的突水事故中各個因素所起作用的大小，以及他們在生產實踐和科學研究中的親身體驗，依據自己的認識和觀點，對影響煤層頂板充水含水層各地質因素中每個因素所起作用的大小進行相對重要性評價， 運用“ 征集專家評分”的方法，來對影響突水的眾多因素進行評分。打分標準是依照 創立的 19 標度方法 （見表 31） 。 以給出“ B 層”每一因素對“ A 層”的影響值，如 B1=1， B2=5，， Bn=3 這樣的值；“ C 層”每一因素對“ B 層”的影響值，如 C1=1， C2=5， ，Cnn+n=3 這樣的值。 表 31 數字 19及其倒數標度及涵義 標度 含義 1 表示兩個因素相比，具有相同重要性 3 表示兩個因素相比， 前者比后者稍重要 5 表示兩個因素相比， 前者比后者明顯重要 7 表示兩個因素相比， 前者 比后者強烈重要 9 表示兩個因素相比， 前者比后者極端重要 2， 4， 6， 8 表示 上述相鄰判斷的中間值 倒數 若因素 i 與 j 的重要性之比為 ija ，那么因素 j 與 i 因素重要性之比為ijji aa1? 軟件 用戶頁面 實現： 領域專家或者煤礦工作者，通過 頁面文本框 錄入每一層因素 對上一層因素的影響值，系統依據算法函數自動生成判斷矩陣，將計算出影響頂板突水各主控因素的權重。 軟件算法函數實現：具體計算方法， 我已經在 matlab 環境下實現了核心部分 ， 現在沒有時間做理論能實現的功能 ： 將 matlab 代碼生成動態鏈接庫， 實現與 C互調 。 第三步： 煤礦頂板富水性分區圖的實現 。 得出 第 二 步 計算出的各個地質因素對富水性的影響權重后，將這些地質因素疊加，依據煤礦具體分區的劃分，得出相應的充水含水層富水性分區圖。 軟件實現： 依據所選 GIS 軟件提供的功能，進行實驗后確定 。 存在的問題： 圖中各因素的數據來 源還沒確定，分區的行業標準還沒找到。 擬解決的方法： 數據來源： 能測量的給測量值，不能測量的請相應煤礦給經驗值； 富水分區行業標準： 能找到行業標準時，按行業標準執行；不能找到行業標準時，按聚類算法，將最終值分成：非常安全、安全、有點危險、危險、非常危險五大類。 優點、 不足與擬解決方案 優點： 基于 GIS 的 AHP 方法的富水性 分區，可以比較準確 地 反映煤礦的 富水性情況。 不足：需要領域專家或者煤礦專有工作者，根據煤礦實際情況給出經驗值；如果煤礦沒有這樣的專門性人才，此方法不能實現。 擬解決方案： 有專家提供經驗值時 ，富水性分區圖采用基于 GIS 的 AHP 法 沒有專家經驗值時， 根據各鉆孔實時監測的涌水量數據， 按《煤礦床水文地質、工程地質及環境地質勘查評價標準》附錄 C中的 C1 中的方法： 按鉆孔單位涌水量（ q）富水性 [注 ]分為以下四級 ： A、 弱富水性： q?m； B、 中等富水性： ?mq≤ L/ s?m； C、 強富水性： L/ s?mq ≤ ?m； D、 極強富水性： q L/ s?m。 注：此種方法雖然簡單，但適合度很差，是否采用，還需要進一步考慮認證。 頂板冒落安全性分區圖 依據《煤 礦床水文地質、工程地質及環境地質勘查評價標準》附錄 F 的冒落帶導水裂隙帶最大高度經驗公式表 煤層傾角 （ 176。） 巖石抗壓強度 （ MPa） 巖石名稱 頂板管理方法 冒落帶最大高度 m 導水裂隙帶（包括冒落帶最大高度） m 0~54 40~60 輝綠巖、石灰巖、硅質石英巖、礫巖、砂礫巖、砂質頁巖等 全部 陷落 ?cH M)5~4( ?fH 100 ??n M 20~40 砂質頁巖、泥質砂巖 、頁巖等 全部 陷落 ?cH M)4~3( ?fH 100 ??n M 20 風化巖石、頁巖、泥質砂巖、粘土巖、第四系和第三系松散層等 全部 陷落 ?cH M)2~1( ?fH 100 ??n M 55~85 40~60 輝綠巖、石灰巖、硅質石英巖、礫巖、砂礫巖、砂質頁巖等 全部 陷落 ?fH ??h mh 40 砂質頁巖、泥質砂巖 、頁巖、粘土巖、風化巖石、第三系和第四系松散層等 全部 陷落 ?cH ?fH 100 ??h mh 注：①表中： M — 累計采厚， m ； n — 煤分層層數； m — 煤層厚度， m ； h — 采煤工作面小階段垂高， m 。 ② 冒落帶、導水裂隙最大高度、對于緩傾斜和傾斜煤層，系每日從煤層頂面算起的法向高度；對于急傾斜煤層，系指從開采上限算起的垂向高度。 ③ 巖石抗壓強度為 飽和單軸極限強度。 頂板涌（突）水條件綜合分區圖 頂板涌（突）水雙預測實現 3 底板 突水危險性 《礦井水文地質規程》第七十九條明確指出：“有條件的礦井可以采用“脆弱性指數法”或者“五圖雙系數法”等方法，對 底板突水危險性 進行綜合分區評價，可以采用比擬法、解析法和數值模擬法等方法預計最大涌水量。” 五圖雙系數法 概念 及意義 [8] 帶壓開采：是指在具有承壓水壓力的含水層上進行的采煤。 “五圖雙系數”法：是一種煤層底板水害評價方法。 “五圖”是指： 底板保護層破壞深度等值線圖、底板保護層厚度等值線圖、煤層底板以上 水頭等值線圖、有效保護層厚度等值線圖、帶壓開采評價圖。 雙系數是指 ： 帶壓系數和突水系數。 1.“ 五圖 ” 概念和意義如下： 第一圖 ： 在工作面回采過程中，由于礦壓等因素綜合作用的結果，在煤層底板產生一定深度的破壞，這種破壞后的巖層具有導水能力，故稱之為 “ 導水破壞深度 ” ，通過實驗和計算可以獲得該值的分布狀況。據此繪制 “ 底板保護層破壞深度等值線圖 ” 。 第二圖 ： 煤層底面至隔水層頂面之間的這段巖層稱之為 “ 底板保護層 ” 。它是阻止承壓水涌入采掘空間的屏障，需查明其厚度及其變化規律。據此繪制 “ 底板保護層厚度等值線圖 ” 。 第三圖 ： 煤層底板以下含水層的承壓水頭將分別作用在不同標高的底板上。根據計算繪制 “ 煤層底板上的水頭等值線圖 ” 。 第四圖 ： 把導水破壞深度從底板保護層厚度中減去，所剩厚度稱之為 “ 有效保護層 ” 。它是真正具有阻抗水頭壓力能力且起安全保護作用的部分。據此繪制“ 有效保護層厚度等值線圖 ” 。 第五圖 ： 最后根據有效保護層的存在與否和厚度大小，依照 “ 雙系數 ” 和 “ 三級判別 ” 綜合分析，即可繪制帶壓開采技術的最重要圖件 “ 帶水頭壓力開采評價圖 ” 。 2.“雙系數”的概念和意義 帶壓系數： 在研究保護層時要同時進行保護層的阻抗水壓能力的測試，根據所 獲參數計算保護層的總體“帶壓系數”，它是表示每米巖層可以阻抗多大水壓的指標，是雙系數之一。 突水系數： 另一系數是“突水系數”，是“有效保護層厚度”與作用其上的水頭值之比。 3.“三級判別”的概念 “三級判別” ： 是與雙系數配合用來判別突水與否、突水形式和突水量變化的三個指標 ： I級判別 ： 是判別工作面必然發生直通式突水的指標 ； II 級判別 ： 是判別工作而發生非直通式突水可能性及其突水形式