矿井突涌水预警分析方法与流程

技术特征：
1.一种矿井突涌水预警分析方法，其特征在于，包括：获取矿井的多个层结构特征信息，以根据多个所述特征信息筛选出重点含水层和监测含水层，当含水层的水位下降至预设水位值时，对含水层的涌水量进行分析；根据多个所述特征信息判定存在充水危险性的所述层结构；根据多个所述特征信息的改变动态调整所述充水危险性。2.根据权利要求1所述的矿井突涌水预警分析方法，其特征在于，所述获取矿井的多个层结构的特征信息，以根据多个所述特征信息筛选出重点含水层和监测含水层的步骤之后，所述方法还包括：当含水层的富水性达到预设值之后定义为监测含水层，并对所述监测含水层设置监测钻孔，且所述监测钻孔设置在采动影响范围以外。3.根据权利要求2所述的矿井突涌水预警分析方法，其特征在于，所述获取矿井的多个层结构的特征信息的步骤中，还包括获取顶板岩层的底板标高h
i
；所述当含水层的水位下降至预设水位值时，对工作面的涌水量进行分析的步骤，还包括：通过所述监测钻孔获取含水层的水位变化数值，当含水层的水位下降至预设水位值时，可对工作面的涌水量进行分析操作；获取煤层开采深度h，计算得出采空区重新压实范围为0.3h。4.根据权利要求3所述的矿井突涌水预警分析方法，其特征在于，所述获取矿井的多个层结构的特征信息，以根据多个所述特征信息筛选出重点含水层和监测含水层的步骤还包括，获取顶板含隔水层厚度m
i
、煤层与顶板岩层的底板标高h
i
；所述当含水层的水位下降至预设水位值时，对工作面的预计涌水量进行分析的步骤包括：采用稳定流计算公式计算工作面预计涌水量，所述稳定流计算公式为：其中，q
预
为预计涌水量，k为渗透系数，h0为自然水位至含水层底板的距离，h0′
为水文监测钻孔获取的含水层水位标高与含水层底板标高的差值，r0为引用影响半径，r0为引用半径。5.根据权利要求4所述的矿井突涌水预警分析方法，其特征在于，所述引用半径的计算公式为：其中，其中h为煤层埋深，l为工作面斜长。6.根据权利要求5所述的矿井突涌水预警分析方法，其特征在于，所述引用影响半径的计算公式为：其中，l0为水位降深。
7.根据权利要求4
‑
6任意一项所述的矿井突涌水预警分析方法，其特征在于，所述通过所述监测钻孔获取含水层的水位变化数值，当含水层的水位下降至预设水位值时，可对工作面的涌水量进行分析操作的步骤之后，还包括：获取工作面的涌水量数值，并与预计涌水量比对；当工作面仅第一含水层受采动扰动影响时，渗透系数的计算公式为：影响时，渗透系数的计算公式为：其中，k
01
′
为修正后的渗透系数，q
测均1
为所获取工作面的涌水量，k
01
为初始渗透系数，q
01
′
为修正后的工作面涌水量数值，q
01
为初始工作面涌水量数值。8.根据权利要求4
‑
6任意一项所述的矿井突涌水预警分析方法，其特征在于，所述通过所述监测钻孔获取含水层的水位变化数值，当含水层的水位下降至预设水位值时，可对工作面的涌水量进行分析操作的步骤之后，还包括：获取工作面的涌水量数值，并与预计涌水量比对；当工作面同时受第一、第二含水层受采动扰动影响时，渗透系数的计算公式为：采动扰动影响时，渗透系数的计算公式为：其中，k
02
′
为修正后的渗透系数，q
测均
为所获取工作面的涌水量，k
02
为初始渗透系数，q
02
′
为修正后的工作面涌水量数值，q
02
为初始工作面涌水量数值。9.根据权利要求1所述的矿井突涌水预警分析方法，其特征在于，所述获取矿井工作面的多个层结构的特征信息，以根据筛选出重点含水层和监测含水层的步骤，还包括：获取覆岩破坏高度h_h并计算裂采比，所述裂采比的计算公式为：其中，h
lie
为裂采比数值，m为煤层开采厚度。10.根据权利要求1所述的矿井突涌水预警分析方法，其特征在于，所述根据多个所述特征信息判定存在充水危险性的所述层结构的步骤，还包括：获取导水裂缝带的预计高度l1和隔水层的厚度l2并进行判断，若l1>l2，则判断充水危险性大于预设危险性；若l1<l2则判断充水危险性小于预设危险性。11.根据权利要求1所述的矿井突涌水预警分析方法，其特征在于，所述根据多个所述特征信息筛选出重点含水层和监测含水层的步骤，还包括：多个所述特征信息包括含水层厚度、单位涌水量、渗透系数。
12.根据权利要求1所述的矿井突涌水预警分析方法，其特征在于，所述获取矿井的多个层结构的特征信息的步骤，还包括：获取矿井的覆岩结构中含水层和隔水层的特征信息。13.根据权利要求1所述的矿井突涌水预警分析方法，其特征在于，所述根据多个所述特征信息判定存在充水危险性的所述层结构的步骤，还包括：多个所述特征信息包括含水层富水性参数、含水层与煤层之间的间距。14.根据权利要求1所述的矿井突涌水预警分析方法，其特征在于，所述根据多个所述特征信息的改变动态调整所述充水危险性的步骤，还包括：多个所述特征信息包括距离煤层顶板最近的含水层水位变化、煤层顶板最近含水层的相邻含水层水位变化、各含水层之间的位置关系。

技术总结
本发明提供了一种矿井突涌水预警分析方法。包括获取矿井的多个层结构的特征信息，以根据多个特征信息筛选出重点含水层和监测含水层，当含水层的水位下降至预设水位值时，对含水层的涌水量进行分析的步骤；根据多个特征信息判定存在充水危险性的层结构的步骤；根据多个特征信息的改变动态调整充水危险性的步骤。应用本实施例中的矿井突涌水预警分析方法时，可以获取矿井的多个层结构的特征信息，并进行比对分析来筛选具有充水危险性的层结构，并且可以根据获取的特征信息进行动态调整，相较于传统的单一参数判定方法，本方不仅可以提高预警分析的准确度，还可以进行实时监测，从而保证作业的安全性，使用效果好。使用效果好。使用效果好。


技术研发人员：张风达 宋业杰 张玉军 尹希文 李磊 武晓适 樊振丽 赵秋阳 申晨辉
受保护的技术使用者：中煤科工开采研究院有限公司
技术研发日：2021.08.16
技术公布日：2021/12/13