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申请/专利权人：安徽理工大学

摘要：本发明公开了一种采空区水害风险评价方法，涉及煤矿多煤层深部开采采空区水害防治领域，包括：确定下伏煤层的评价范围及该范围内的上覆煤层的采空区分布范围；确定评价范围内及周边的水文地质钻孔，统计钻孔的上覆煤层充水含水层标高及上覆煤层标高，计算充水含水层的水压，确定采空区水压为其充水含水层水压；统计几个钻孔上、下煤层之间的间距、计算下伏煤层的导水裂隙带的高度，从而确定剩余厚度，计算采空区的压水系数，利用压水系数判别多煤层深部开采时，对下伏煤层受上覆采空区的水害风险进行评价，本发明涉及的参数均是可以通过常规的水文地质工作中获取，且压水系数的计算过程简单，易于现场技术人员理解和学习，有广泛的推广前景。

主权项：1.一种采空区水害风险评价方法，其特征在于，方法包括以下步骤：采空区范围确定、采空区水压确定、剩余厚度确定和采空区水害风险评价；所述的采空区范围确定包括以下步骤：第一步：根据煤矿接续计划，确定拟开采的下伏煤层，根据下伏煤层的开拓方案，圈定评价范围；第二步：根据确定的下伏煤层和矿井综合水文资料，确定距下伏煤层距离最近的已开采过的上覆煤层；第三步：叠加上覆煤层开拓方案图以及圈定的下伏煤层的评价范围，确定采空区的范围；所述的采空区水压包括以下步骤：第一步：根据矿井综合水文资料确定上覆煤层的充水含水层；第二步：根据圈定的下伏煤层的评价范围，确定范围内或周边的几个水文孔，如果评价范围内有水文孔，用评价范围内的一个或几个水文孔数据；反之，可用评价范围周边的水文孔数据，水文孔是针对上覆煤层充水含水层的抽放水及长观孔，利用水文孔资料，统计充水含水层的水位标高Hh；第三步：利用选取的水文孔资料，统计各钻孔的上覆煤层的标高Hs，依据公式1计算各钻孔的充水含水层水压Ph：Pk＝Ph＝Hk-Hs1001式中,Pk为各孔采空区水压，Ph为各孔充水含水层水压；Hs为上覆煤层的标高；Hk为采空区标高；第四步：考虑最不利的情况，即上覆煤层采完后的采空区空间完全充满水，可视采空区范围内和上覆煤层的充水含水层为统一含水层，即采空区的水位标高Hk等于Hh，且各孔采空区水压Pk等于各孔Ph，依据采空区水压数据，利用suffer叠加下伏煤层评价范围及采空区范围绘制评价范围内的采空区水压分布图；所述剩余厚度是如下获取的：第一步：利用选取的水文孔资料，统计各钻孔的上覆煤层底板和下伏煤层顶板之间的距离，为M；第二步：利用选取的水文孔资料，统计下伏煤层的采厚，计算各钻孔的下伏煤层的导水裂隙带高度Hd；第三步：剩余厚度M1，指的是当下伏煤层开采后，采空区隔水底板实际承受荷载的地层厚度，认为下伏煤层导水裂隙带高度范围内的地层不再承受荷载，得出剩余厚度M1为M减去Hd，从而确定各钻孔的剩余厚度，依据各钻孔的剩余厚度数据，利用suffer叠加下伏煤层评价范围及采空区范围绘制评价范围内的剩余厚度分布图；所述的采空区水害风险评价包括如下步骤：利用各钻孔的采空区水压Pk数据，剩余厚度M1，计算各水文孔的压水系数Y，即采空区底板隔水层所承受的极限单位荷载，依据各钻孔的压水系数Y，利用suffer叠加下伏煤层评价范围及采空区范围绘制评价范围内压水系数等值线图，对采空区水害发生的可能性进行分区，试算了几百个矿区的采空区的压水系数，发现压水系数Y大于0.124MPam时，采空区水害发生的可能性大，可划定为危险区；当压水系数Y位于0.084至0.124MPam之间时，采空区水害发生的可能性中等，可划定为过渡区；当压水系数Y小于0.084MPam之间时，采空区水害发生的可能性小，可划定为安全区，故以此为阈值，评价采空区水害风险。

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