【摘 要】
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郓城井田位于山东省郓城县,隶属于山东龙郓煤业有限公司。目前主采二叠系山西组煤层3煤,其充水含水层主要为顶板山西组及石盒子组砂岩含水层。课题以郓城井田一采区为研究对象,根据郓城井田的地质资料、水文地质资料、钻探资料、物探资料、涌水资料等,在研究煤层顶板岩层结构特征的基础上,详细划分煤层顶板的含、隔水层,并基于多属性融合理论,对顶板砂岩含水层富水性及顶板突水危险性进行了研究。借助于FLAC3D数值模拟
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郓城井田位于山东省郓城县,隶属于山东龙郓煤业有限公司。目前主采二叠系山西组煤层3煤,其充水含水层主要为顶板山西组及石盒子组砂岩含水层。课题以郓城井田一采区为研究对象,根据郓城井田的地质资料、水文地质资料、钻探资料、物探资料、涌水资料等,在研究煤层顶板岩层结构特征的基础上,详细划分煤层顶板的含、隔水层,并基于多属性融合理论,对顶板砂岩含水层富水性及顶板突水危险性进行了研究。借助于FLAC3D数值模拟软件,研究了 3煤层开采后导水裂缝带的发育规律,获得了导水裂缝带和采厚及工作面长度之间的关系,绘制出了对应的顶板冒裂安全性分区图。在煤层顶板富水性主控因素分析的基础上,确定了含水层厚度、砂泥比、钻孔浆液消耗量和断层分维值为顶板岩层富水性评价的4个融合因素,采用灰色关联分析(GRA)及主成分分析法(PCA)研究主控因素与煤层顶板砂岩含水层富水性之间的相关性。根据其相关性分析结果,提出了顶板砂岩含水层富水性指数概念及其评价体系,利用模糊德尔菲层次分析法(FDAHP)实现了评价指标权重的客观决策,建立含水层富水性指数计算模型。为了提高顶板富水性预测的准确性,选用富水性指数、顶板物探视电阻率和富水性专家经验打分法3个综合因素,依据极差变换法进行无量纲化处理获得的权重,利用层次分析法(AHP)将各因素进行融合,获得了顶板富水性分区图。将所得到的顶板砂岩含水层富水性综合分区图和冒裂安全性分区图进行信息融合叠加,把研究区顶板突水危险性划分出安全区、较安全区、较危险区和危险区。
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