煤田地质与勘探

作者：刘溪, 丁湘, 黄海鱼, 李兆扬, 李哲, 郑升,

关键词：侏罗纪煤田, 顶板水害, 充水强度, 层次分析法, 评价分区, 陕北大海则煤矿,

背景煤层顶板充水强度评价是矿井进行水害防治的基础，然而鄂尔多斯盆地北部侏罗纪煤田复杂的水文地质结构及沉积非均质性对传统评价方法提出严峻挑战。方法以陕北大海则煤矿为对象，针对侏罗系延安组与直罗组含水层交互叠加的水害特征，旨在构建适应陆相沉积背景的充水强度分区评价体系，为矿井水害防控提供科学依据。基于沉积控水规律，从岩性特征、水力特征及开采特征3个维度选取含水层厚度、沉积环境量化指数、岩心采取率、渗透系数及含水层采动破坏指数5项主控指标，采用层次分析法(AHP)确定权重(分别为0.270、0.155、0.059、0.349、0.168)，结合GIS技术对多源数据进行归一化处理与空间叠加分析，建立分层−综合双重评价模型。结果和结论大海则煤矿侏罗系延安组三段充水强度呈现南强北弱特征，而直罗组一段则北强南弱；通过自然分级法将叠加结果划分为相对弱、较弱、中等、较强及相对强5个充水等级，强充水区主要分布于矿区中西部及东北部。20101和20201工作面涌水量数据验证显示，实测涌水量与预测分区结果空间匹配度较高，证实了模型的可靠性。本研究提出的大海则煤矿顶板充水强度分区评价方法，有效克服了传统均质化模型对非连续砂体与分层渗流机制适应性不足的问题，为深部侏罗纪煤田水害防控提供定量化决策依据，具有推广应用价值。

来源：2025年第9期

《煤田地质与勘探》期刊编辑部

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