一种煤矿老空水水害的评价方法技术

本发明专利技术公开了一种煤矿老空水水害的评价方法，包括以下步骤：1)收集煤矿的工程地质信息和水文地质信息；2)采用专家评分法确定煤矿老空水水害的主控评价指标并打分；3)采用地理信息系统对煤矿老空水水害的主控评价指标进行处理，建立煤矿空间数据库和属性数据库；4)采用层次分析法计算各个评价指标的权重；5)采用地理信息系统将各个评价指标权重计算结果生成图像显示并储存；6)对煤矿老空水水害危险性进行预测及评价，能够更好地解决复杂的、非线性的问题，填补煤矿老空水水害评价方法的空白，有效预测煤矿老空水水害的发生，减少安全事故的发生。

【技术实现步骤摘要】
一种煤矿老空水水害的评价方法
本专利技术涉及煤矿危害性评价
，尤其涉及一种煤矿老空水水害的评价方法。
技术介绍
煤矿老空水是矿井水灾事故的主要原因,一般来说，老空水的水压很大，具有很强的破坏,而且老空水的水质酸度较大，水味发涩，对煤矿井下的金属设备具有较强的腐蚀作用，还往往伴有有毒气体涌出，严重威胁煤矿生产安全,一旦发生透水事故，不仅要增加采矿成本、拖延采矿进度，还会危害到矿工的生命安全，造成严重的人员伤亡事故,所以，如何有效铲除煤矿生产中的这颗定时炸弹，成为了当前维护煤矿安全工作的重中之重。目前没有专门对煤矿老空水水害的评价方法,因此提出一种煤矿老空水水害的评价方法，可以对煤矿的整体情况进行分析评价，有效预测煤矿老空水水害的发生，减少安全事故的发生。
技术实现思路
本专利技术解决的技术问题：提供一种煤矿老空水水害的评价方法，用以解决目前没有专门的煤矿老空水水害评价方法，煤矿安全事故频发的问题。本专利技术的技术方案：一种煤矿老空水水害的评价方法，包括以下步骤：步骤1：收集煤矿的工程地质信息和水文地质信息；步骤2：采用专家评分法确定煤矿老空水水害的主控评价指标并打分；步骤3：采用地理信息系统对煤矿老空水水害的主控评价指标进行处理，建立煤矿空间数据库和属性数据库；步骤4：采用层次分析法计算各个评价指标的权重；步骤5：采用地理信息系统将各个评价指标权重计算结果生成图像显示并储存；步骤6：对煤矿老空水水害危险性进行预测及评价。步骤1所述的收集煤矿的工程地质信息和水文地质信息，所述的水文地质信息包括泉点、河流特征、主要含水层类型和主要隔水层类型。步骤1所述的收集煤矿的工程地质信息和水文地质信息，所述的工程地质信息包括地形地貌、地层岩性、地质构造情况，以及采空区、废弃老窑、封闭不良钻孔、主要断层、倒水裂缝带的数量及分布情况。步骤2所述的采用专家评分法确定煤矿老空水水害的主控评价指标并打分，所述的主控评价指标包括封闭不良地质钻孔、老空水导水裂隙带、多年年降雨量、入渗系数、地形坡度、包气带类型、平均渗透系数、老窑煤矿、断层交点与端点分布、断层密度、断层规模指数和单位涌水量。步骤2所述的采用专家评分法确定煤矿老空水水害的主控评价指标并打分，分值范围在1-10之间。(1)封闭不良地质钻孔：根据封闭不良地质钻孔的导水性的速度和方式综合考虑，对封闭不良地质钻孔影响范围进行评分，当研究区内的任意两个或三个封闭不良地质钻孔的范围相叠加时，则将相应的评分值相加，例如：封闭不良地质钻孔在0～80m的范围内评分为8，在80～130m的范围内评分为5，如果两种封闭不良地质钻孔范围有重叠，则评分相叠加为13，另一个在大于130m内为1。(2)老空水：根据煤矿老空水的隐蔽性和突水方式综合考虑，对煤矿老空水影响范围进行评分，当研究区内的任意两个或三个煤矿老空水的范围相叠加时，则将相应的评分值相加，例如：煤矿老空水在0～80m的范围内评分为8，在80～130m的范围内评分为5，如果两种煤矿老空水范围有重叠，则评分相叠加为13，另一个在大于500m内为2。(3)导水裂隙带：矿井煤层采空后，在煤矿采空区上方一定范围内的岩层发生断裂，且能使其上覆岩层贯通成为煤矿老空水水害的主要导水通道，是煤矿水害的关键，根据《矿井地质手册》中硬岩导水裂隙带公式计算如下：式中，M采厚，HL为导水裂隙带最大高度，m；∑M为累计采厚，m；±5.6为计算误差项，根据计算出来的最大导水裂隙带高度与地表高程或顶上一层采空区的高程相比较，划分出高裂隙带区，中裂隙带区，低裂隙带区。(4)多年年降雨量：大气降雨是煤矿老空水的主要补给来源。降水垂直运移到煤矿老空区，并通过水平径流在其中扩散。降雨在入渗和迁移的过程中，被包气带和含水层吸附。当降水量足够大时会使地下水的补给量增大，从而增大煤矿老空水的赋存量。因此，大气降雨量越大，大气降雨入渗量越大，煤矿老空水的危险性值越大。(5)入渗系数：入渗系数是降雨量入渗地下水补给的主要因素，影响降雨入渗系数因素很多，主要有包气带类型、地下水埋深、降水量大小和强度。是煤矿老空水补给的主要参数之一。一般而言，河谷地带，洼地，沟谷地区，有利于大量积水，降雨入渗量大，煤矿老空水补给量越强，煤矿老空水水害就越危险。(6)地形坡度：地形坡度的大小影响着降水的入渗情况。坡度小的情况下，水流缓慢，降水与地表接触面积足够充分，长时间滞留在地表，降水量会大量入渗，相反，地形坡度大时，降水将以地表径流的方式流走，降雨入渗量少，煤矿老空水的危险性越小。是煤矿老空水的补给来源的参数之一。(7)包气带类型：包气带类型决定着降雨量从地表到进入煤矿老空水的补给。包气带介质还决定着入渗路径和途径，一般情况，包气带介质的颗粒越大，粘粒含量越低，煤矿老空水补给量越大对煤矿老空水水害影响越大。是煤矿老空水的补给来源的参数之一，包气带类型主要取决于包气带岩性，根据矿区的岩性组合特性进行分区。(8)平均渗透系数：渗透系数是表示岩层透水性的常数，能够反应出地下水流动的难以程度。渗透系数取决于岩石的性质，岩石内部的裂隙、岩溶管道的大小和连通程度，在一定程度下影响地下水的流动速率，从而影响了地下水与含水层介质接触的时间。渗透系数越大，含水层的透水性能力越强，地表流体进入含水层的速度越快，煤矿老空水的补给就越强，煤矿老空水水害危险性越大。(9)老窑煤矿：老窑煤矿作为煤矿水害的主要来源之一，根据老窑煤矿突水速度和方式综合考虑，对老窑煤矿影响范围进行评分，当矿区内的任意两个或三个老窑煤矿的范围相叠加时，则将相应的评分值相加，例如：老窑煤矿在0～100m的范围内评分为8，在100～400m的范围内评分为5，如果老窑煤矿范围有重叠，则评分相叠加为13，另一个在大于400m内为2。(10)断层交点与端点分布：断层交点与端点，指断层线的起点、终点和断层线的交点。当考虑构造对老空水水害的影响时，在断层相交点和端点处，岩体较为破碎，裂隙发育强烈，导水的可能性较大。当受到矿山生产的影响时，比较容易成为煤矿顶板突水的易发区。考虑断层影响带的影响范围，将矿区进行矩形剖分，剖分为5OOm×5OOm的网格，统计每个网格中的断层的交点和端点的个数，矩形中心点坐标代表该矩形坐标，最终绘制断层交点与端点数值等值线专题图。(11)断层密度：断层密度，通常用单位面积上断层条数或单位面积上断层迹线的长度来表示。两者都从某一侧面反映了断层对煤层的破坏程度，后者因测量繁琐而较少采用。断层是矿井顶板突水重要的导水通道。考虑断层密度的影响范围，将矿区进行矩形剖分，剖分为5OOm×5OOm的网格，统计统计每个矩形网格中的断层数目，矩形中心点坐标代表该矩形坐标，最终绘制断层密度等值线专题图。(12)断层规模指数：断层规模指数，单位面积内所有断层落差和走向长度乘积之和，与断层的导水性密切相关。计算公式：S为矩形面积单位m2，h为断层落差单位m，l为断层走向长度单位m，F为断层规模指数。按照500m×500m的大小建立单元网格，统计单元网格内各断层的落差及走向长度，然后将落差与走向长度之积除以—千计算其断层规模指数，然后提取网格中必点坐标进而赋值，最终绘制断层规模指数等值线专题图。(13)单位涌水量：煤矿单位涌水量是矿井水文地质类型划分的重要依据之本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种煤矿老空水水害的评价方法，它包括以下步骤：步骤1：收集煤矿的工程地质信息和水文地质信息；步骤2：采用专家评分法确定煤矿老空水水害的主控评价指标并打分；步骤3：采用地理信息系统对煤矿老空水水害的主控评价指标进行处理，建立煤矿空间数据库和属性数据库；步骤4：采用层次分析法计算各个评价指标的权重；步骤5：采用地理信息系统将各个评价指标权重计算结果生成图像显示并储存；步骤6：对煤矿老空水水害危险性进行预测及评价。

【技术特征摘要】
1.一种煤矿老空水水害的评价方法，它包括以下步骤：步骤1：收集煤矿的工程地质信息和水文地质信息；步骤2：采用专家评分法确定煤矿老空水水害的主控评价指标并打分；步骤3：采用地理信息系统对煤矿老空水水害的主控评价指标进行处理，建立煤矿空间数据库和属性数据库；步骤4：采用层次分析法计算各个评价指标的权重；步骤5：采用地理信息系统将各个评价指标权重计算结果生成图像显示并储存；步骤6：对煤矿老空水水害危险性进行预测及评价。2.根据权利要求1所述的一种煤矿老空水水害的评价方法，其特征在于：步骤1所述的收集煤矿的工程地质信息和水文地质信息，所述的水文地质信息包括泉点、河流特征、含水层类型和隔水层类型。3.根据权利要求1所述的一种煤矿老空水水害的评价方法，其特征在于：步骤1所述的收集煤矿的工程地质信息和水文地质信息，所述的工程地质信息包括地形地貌、地层岩性、地质构造情况，以及采空区、废弃老窑、封闭不良钻孔、断层、倒水裂缝带的数量及分布情况。4.根据权利要求1所述的一种煤矿老空水水害的评价方法，其特征在于：步骤2所述的采用专家评分法确定煤矿老空水水害的主控评价指标并打分，所述的主控评价指标包括封闭不良地质钻孔、老空水导水裂隙带、一年以上年降雨量、入渗系数、地形坡度、包气带类型、平均渗透系数、老窑煤矿、断层交点与端点分布、断层密度、断层规模指数和单位涌水量。5.根据权利要求1所述的一种煤矿老空水水害的评价方法，其特征在于：步骤2所述的采用专家评分法确定煤矿老空水水害的主控评价指标并打分，分值...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵健，刘国勇，董鹏，唐锡彬，刘超，吴亮，
申请(专利权)人：中国电建集团贵州电力设计研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：贵州,52