矿井突水原因Word下载.docx
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起阻水作用的主要是有效隔水层厚度。
如果矿压对底板破坏深度大，导高又大，则有效塥水层厚度相对减小，工作面底板就容易出水。
4、含水层
含水层的富水性及水压对工作面底板突水具有重要作用。
含水层
的富水性是突水大小的物质基础，它决定着突水后水害的规模及对矿井的威胁程度。
富水性与其岩溶裂隙发育程度、径流条件、构造发育情况及埋藏深度等因素有关。
含水层的水压是工作面底板突水的动力，表现为静水压力及动水
压力两种形式。
未突水前表现为静水压力，静水压力对隔水层裂隙具有顶劈扩大作用，水压愈高，作用愈显著；
出后承压水头降低，含水层的水位能转化为动能，这是以动水压力为主，其作用主要表现在出水后，裂隙被冲刷扩大，充填物质不断被带走，通道越来越畅通，出水量越来越大。
二、地球物理预测方法
1、矿井直流电法
（1）原理
直流电法勘探是以煤、岩层的导电性差异为基础，通过人工向地下供入稳定电流，观测大地电流场的分布规律，从而确定岩、矿体物性（如贫、富水区域）的分布规律或地质构造的特征。
（2）工作方法及特点
直流电法灵活，根据不同探测目的，可以采用多种工作装置形式。
井下探测通常应用对称四极测深装置、三极测深装置和三点三极超前探装置。
直流电法具有理论成熟、仪器简便、抗干扰能力强的优点，可用于探测巷道掘进工作面前方富水体范围、划分顶底板岩层贫富水区域、确定工作面回采时的易突水地段、评价工作面回采时的水害安全性等。
（3）应用———超前探测巷道掘进工作面前方断层
用三点三极超前探装置对某矿-200m流水巷掘进过程连续进行跟踪式超前探测。
2005年8月6日探测时，发现掘进工作面前方20.5～26.0m段存在一个较为明显的低阻异常段（图1），物探判断为断裂破碎带。
布置钻机打钻探验，钻机进尺21.0m处探到断层，证实了预测结果。
图1超前探测巷道掘进工作面前方断层
2、矿井瞬变电磁法
瞬变电磁法（TEM）是利用不接地回线（大回线磁偶源）或接地线源
（电偶源）向地下发送一次场，在一次场的间歇期间，测量地下介质的感应电磁场（二次场）电压随时间的变化。
该二次场的大小及衰减速度与地下地质体有关，根据二次场衰减曲线的特征，就可以判断地下地质体的电性、规模、产状等。
（2）特点
瞬变电磁技术分辨率高但易受干扰。
实施探测时，应采取一定的抗干扰措施，如调高电流强度，选用多重复频率。
同时，井下巷道内应清理干净，电缆尽可能断电。
发射线圈和接收线圈尽量远离金属体，且附近最好无积水。
总之，要尽可能创造有利的探测环境，保障探测效果。
（3）探测巷道掘进前方岩层的富水性
凤凰山矿95312工作面进风巷掘进过程中。
地质调查得知前方可
能存在多年前形成的采空区，根据水文地质条件分析采空区可能存在积水，但不能确定是否确实存在采空区及采空区的准确位置。
为了保证巷道掘进安区，在掘进头处利用超前探测装置进行了瞬变电磁超前探。
探测结果显示（见图2），掘进头前方约37m处存在大的低阻异常区，可能有采空区积水。
图295312工作面进风巷水平超前探测视电阻率断面图
（横坐标为超前探测距离/米，纵坐标为探测角度/度）
为验证物探结果并指导工作面设计，在采取相应措施下打钻探验。
朝巷道正前钻探时，进尺到35m处出水，防水量达2万多立方米。
与探测结果相符，避免了采空水害的发生，确保了矿井
矿井突水原因及几种地球物理预测方法分析
中国矿业大学（徐州）资源与地球科学学院吴波黄健良王硕
［摘要］本文简单地介绍了矿井发生突水的原因，并就如何如预测矿井突水介绍了矿井直流电法及瞬变电磁法基本原理及应用。
［关键词］矿井突水矿井直流电法瞬变电磁法
断裂破碎带
右邦
左邦
（下转第83页）
高校理科研究
—81—
的生产安全。
图2横坐标为超前探测距离，纵坐标为探测角度，曲线为富水性分析指标等值线，不同色界代表视电阻率相对高低，数值越小，视电阻率越低，富水性相对也越强。
三、总结
随着我国经济建设步伐的进一步加快和国家对于煤炭需求的日益增加，做好矿井水害防治工作，减少矿井水害事故发生，成为煤炭工业安全工作的重中之重。
“有疑必探，先探后掘”是煤矿开采的原则。
了解矿井突水的原因，再加上比较理想的地球物理勘探方法，做到知己知彼，相信煤矿突水事故将会降到最低限度，煤矿工人的生命安全以及国
家利益将能得以保证。
参考文献
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（上接第81页）
2.1评价
（1）模糊物元的构建根据表1、表2数据对8个点中各元素进行无
量纲化处理后，构建复合模糊物元，根据式
（2）～（4）以越大越优原则构
建从优隶属度标准模糊物元Rmn和差平方复合模糊物元RΔ。
Rmn=
M1
M2
M3
M4
M5
M6
M7
M8
C1
0.567
0.5
1
0.934
0.85
0.6
0.584
C2
0.408
0.713
0.615
0.499
0.503
0.361
0.876
C3
0.68
0.7
0.824
0.9
0.907
0.735
0.562
C4
0.535
0.83
0.623
0.57
0.825
0.667
0.614
C5
0.756
0.463
0.659
0.927
0.79
0.78
0.61
C6
0.767
0.904
0.804
0.994
0.858
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0.188
0.25
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0.022
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0.173
0.351
0.082
0.148
0.251
0.247
0.015
0.103
0.09
0.031
0.01
0.009
0.07
0.192
0.008
0.043
0.003
0.041
0.142
0.002
0.059
0.288
0.117
0.005
0.044
0.048
0.152
0.054
0.038
00
0.023
0.02
（2）熵权法确定权重根据（7）式构造归一化判断矩阵，后根据（8）～
（10）式计算出熵Hi和权重W
H=（0.803，0.823，0.890，0.807，0.425，0.929）
W=（0.149，0.134，0.083，0.146，0.435，0.054）
（3）计算欧氏贴近度由（11）、（12）式可以得到各样品的欧氏贴近度
RρH=M1M2M3M4M5M6M7M8
ρHj0.7420.5080.8810.7270.7880.6880.6700.67ρρ0
2.2评价标准与结果分析
按照表3蔬菜产地土壤污染分级标准[6]进行评价，八个监测点的土
壤环境质量优劣顺序为：
2＞7＝8＞6＞4＞1＞5＞3。
其中监测点2、6、7、
8为1级，为清洁水平，监测点1、3、4、5为2级，尚清洁水平，评价结论
符合实际污染情况。
表3蔬菜产地土壤污染分级标准
3.结论
本文在模糊物元分析的基础上，引入熵值理论，从数据本身所反映
的信息无序化效用值来计算权重系数，建立了土壤环境质量评价的欧
氏贴近度复合模糊物元，丰富和改进了评价方法，且计算简单、方便，结
果合理，是土壤环境质量评价的有效方法。
［1］谢锋，吉玉碧，何锦林等.用模糊评价法评价土壤重金属污染程
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（1）：
35-37.
表1泰州市某省级现代农业综合开发示范区各点重金属元素含量表
元素
采样点
Cd
mg/kg
Hg
As
Pb
Cr
Zn
点11.3530.5793.78412.96725.83355.013
点21.1930.2363.89820.12615.83329.226
点32.3870.4134.58615.09334.16764.828
点42.2290.3565.01313.81822.50057.660
点52.0290.2895.56719.98331.66771.705
点61.4330.2915.04724.23527.00071.299
点71.3930.2094.08916.15726.66760.921
点81.4320.5073.12714.88120.83361.546
表2《无公害蔬菜产地环境要求》（GB/T18407.1-2001）浓度限值
PH
>
7.50.601.0025350250300
等级划定综合污染指数污染等级污染程度描述
1P综≤0.7安全清洁
20.7＜P综≤1.0警戒限尚清洁
31.0＜P综≤2.0轻污染
土壤污染物含量超标，视为
轻污染，蔬菜开始受污染
42.0＜P综≤3.0中污染土壤、蔬菜受中度污染
5P综＞3.0重污染土壤、蔬菜受严重污染
—83—__
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