基于GIS的梁北煤矿底板突水危险性评价.docx

基于GIS的梁北煤矿底板突水危险性评价
随着地下矿藏的开采和利用，地质环境变化对矿山安全和环境稳定性的影响变得日益重要。煤矿开采过程中，水是重要的环境要素。底板突水是煤矿面临的主要危险之一。因此，本文基于GIS技术对梁北煤矿的底板突水危险性进行评价，以期为煤矿面临的危险时刻提供管理决策，减少或预防经济损失和人员伤亡。
1.文献综述
底板突水是指在煤层下部的岩石层或煤层之间发生突入过程中，由于水压梯度或水来自压入地面而造成煤矿工作面的水涌流。近年来，许多学者对底板突水进行了研究。其中，多数研究采用了贝叶斯网络、灰色控制模型和组合评估方法。Peng等（2014）利用蒙特卡罗方法预测煤矿底板突水危险性。Li等（2015）结合灰色关联度和因果分析方法评估煤矿底板突水的危险性。Yu等（2020）利用贝叶斯网络模型预测不同煤层的潜在底板突水危险性。
2.数据获取和预处理
本文所使用的数据源包括煤矿地质勘探报告、地球物理勘探报告、电视监控数据和煤矿形象地图。这些数据被整合并用GIS软件创建了数字地图。数字地图包括地形等高线、煤层分布、开采工作面等煤矿信息。
数字地图被导入到ArcGIS环境中，用于生成各种空间分析和数据处理。包括煤层缓冲区分析、地形分析、坍塌分析和水文地质建模等。另外，统计分析等方法也被采用，以计算不同煤层底板突水危险性的定量特征。
3.底板突水危险性评价
在本研究中，底板突水危险性不仅仅是单一的数据分析，而是根据多要素交互作用而评估出来。底板突水危险性评价模型如下：
底板突水危险性=F（底板类别、水文地质条件、开采厚度、地应力、煤的强度、补水对策）
其中，底板类别分为稳定和不稳定两类；水文地质条件分为水文分类和孔隙水压力等级两类；开采厚度分为浅层、中层和深层；地应力分为非倾斜均质和倾斜异质两类；煤的强度分为透水性和渗透性两类；补水对策分为有效补水和无效补水。
在评价模型中，每个因素的权重被计算，并分别赋予某些权重，以确定其对底板突水危险性的贡献。同时，通过调整权重的大小，评估结果可以被调整，以满足煤矿管理者的需求。
4.结论
本研究基于GIS技术，综合考虑了多个因素，对梁北煤矿底板突水危险性进行了评价。本文的评价模型可以为管理者提供准确的底板突水危险性评估结果，并为煤矿管理者制定更好的措施，以预防或减少经济损失和人员伤亡。随着技术的不断更新，底板突水危险性评估模型也将逐步完善和发展。