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1、礦井突水水源判別方法概述收稿日期:2010-03-05;修訂日期:2010-08-02基金項目:國家重點基礎(chǔ)研究發(fā)展計劃(“973”計劃)(2007CB209401)資助;中國礦業(yè)大學(xué)青年科研基金項目(2007A025)資助。作者簡介:李燕(1984-),女,黑龍江遜克人,中國礦業(yè)大學(xué)水文學(xué)與水資源專業(yè)碩士研究生,主要從事礦井水害防治技術(shù)、水文地質(zhì)工程地質(zhì)、水資源評價等方面的研究。E-mail:liyanxw@163.com。李燕,徐志敏,劉勇(中國礦業(yè)大學(xué)資源與地球科學(xué)學(xué)院,江蘇徐州221116)摘要:礦井突水災(zāi)害造成
2、巨大的經(jīng)濟損失和人員傷亡,嚴(yán)重阻礙著我國煤炭行業(yè)的發(fā)展。一旦發(fā)生突水,及時準(zhǔn)確地查明突水水源是解決和進一步預(yù)防突水災(zāi)害的前提,因此選擇合適的判別方法是快速高效判別突水水源的關(guān)鍵,本文對近些年來判別礦井突水水源的各種方法進行探討,概述各種方法的原理、應(yīng)用現(xiàn)狀及其適用條件,為保障礦井安全生產(chǎn)的防治水工作提供決策依據(jù)。關(guān)鍵詞:突水水源;判別方法;水化學(xué);防治水中圖分類號:TD74文獻標(biāo)識碼:A文章編號:1008-8725(2010)11-0087-03SummaryonMethodsofDistinguishingSource
3、sofMineWater-invasionLIYan,XUZhi-min,LIUYong(SchoolofResourcesandEarthScience,ChinaUniversityofMining&Technology,Xuzhou221116,China)Abstract:Minewaterburstingcausesseriouseconomiclossandcasualties,preventingthedevelopmentofcoalindustrytoagreatextent.Oncewaterburs
4、ted,timelyandaccuratelydiscriminatingthesourcesofminewaterburstingisthepreconditionofsolvingandpreventingwaterinrushdisaster,so,howtoselecttheappropriatemethodisthekeytofastandhighefficientdiscriminatingthesourcesofwater-invasion.Thispapersketchestheprinciple,app
5、licationstatusandapplicableconditionsforvariousmethodsofidentifyingsourcesofwaterrush,whichcanprovidethedecisiontoadopteffectivemethodforthepreventionofthewaterinrushandthesafetyproductionofcoalmine.Keywords:sourceofminewaterbursting;methodofdiscrimination;hydroc
6、hemistry;watercontrol0前言礦井突水是煤礦生產(chǎn)過程最具威脅的災(zāi)害之一,人員傷亡大,經(jīng)濟損失列于煤礦三大事故的榜首。一旦礦井發(fā)生突水,如何及時準(zhǔn)確地判斷突水成因,查找突水水源,是解決和進一步預(yù)防突水災(zāi)害的關(guān)鍵問題[1]。判別礦井突水水源,要充分考慮礦區(qū)的水文地質(zhì)條件和構(gòu)造條件,結(jié)合相應(yīng)的水位、水溫、水化學(xué)資料予以綜合分析判斷。其中,水化學(xué)數(shù)據(jù)是地下水最本質(zhì)的特征,用水質(zhì)資料判別水源具有快速、準(zhǔn)確、經(jīng)濟的特點。依據(jù)水化學(xué)數(shù)據(jù)判別礦井突水水源的方法,從以往的簡單水質(zhì)類型對比分析、特征組分判別、同位素分析法等
7、,逐漸發(fā)展到今天的多元統(tǒng)計學(xué)方法(聚類分析、判別分析)和非線性分析方法(灰色系統(tǒng)理論、模糊數(shù)學(xué)、人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、GIS、MMH支持向量機法、可拓識別法等)多種方法相互補充驗證,水源判別方法理論日趨成熟。本文主要對上述方法做適當(dāng)?shù)姆治龊秃喪觥?水位、水溫判別法在水文地質(zhì)條件簡單的地區(qū),水位和水溫可以作為初步判斷突水水源的依據(jù)。目前的用于判別礦井突水水源的“QLT”法即為水質(zhì)、水位和水溫的簡稱。受低溫梯度的影響,不同含水層的水溫會有一定的差距,因此,可以依據(jù)突水點的水溫與突水危險的含水層水溫對比,來初步預(yù)測礦井突水水源。袁文華
8、[2]等人在任樓煤礦突水水源判別中采用了此方法,結(jié)果表明依靠含水層水溫來判別礦井突水水源的方法是可行的。當(dāng)?shù)V井發(fā)生突水時,相應(yīng)含水層的水量變化必然導(dǎo)致水位發(fā)生變化,如河南某礦綜采工作面突然發(fā)生突水事故,根據(jù)水位監(jiān)測資料發(fā)現(xiàn)煤層下伏四灰水位急劇下降,下部奧灰含水層水位保持不變,因此可初步判斷此次突水水源是四灰含水層,且