CN113255964A - 基于双系数的煤层底板突水预测方法、装置及设备 - Google Patents

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CN113255964A CN202110448630.5A CN202110448630A CN113255964A CN 113255964 A CN113255964 A CN 113255964A CN 202110448630 A CN202110448630 A CN 202110448630A CN 113255964 A CN113255964 A CN 113255964A
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张晔
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Beijing Mining University Nanjing New Energy Environmental Protection Technology Research Institute Co Ltd
Tangshan Kailuan Construction Group Co ltd
Zhongyun International Engineering Co ltd
China University of Mining and Technology Beijing CUMTB
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Abstract

本公开提供一种基于双系数的煤层底板突水预测方法、装置及设备，获取煤层底板的构造空间位置分布图；获取煤层底板的各区域的突水系数值以得到煤层底板的突水系数分区图；获取煤层底板的各区域的充水含水层水位和煤层底板标高以得到煤层底板的开采带压分区图；获取煤层底板的各区域的钻孔单位涌水量系数值以得到煤层底板的充水含水层富水性分区图；基于突水系数分区图、开采带压分区图和充水含水层富水性分区图，得到煤层底板的突水危险性预测分区图。本公开基于突水系数和钻孔单位涌水量系数两个系数进行煤层底板突水预测，提高了煤层底板突水预测的全面性和准确性。

Description

基于双系数的煤层底板突水预测方法、装置及设备
技术领域
本公开涉及煤层底板突水预测技术领域，尤其涉及一种基于双系数的煤层底板突水预测方法、装置及设备。
背景技术
华北型煤田随着上组煤资源开采殆尽，大部分矿井已逐步转向下组煤开采阶段，主采石炭-二叠纪煤层。由于煤层埋深和承压充水含水层水压增大，水文地质类型愈加复杂，下组煤开采过程中普遍受到底板灰岩充水含水层突水威胁，涉及范围广，水量大。
相关技术中普遍采用突水系数法进行煤层底板突水预测，突水系数法认为在底板受构造破坏的地段，突水系数值小于0.06MPa/m的煤层底板带压开采是安全的；在隔水层完整无断裂构造的地段，突水系数值小于0.1MPa/m的煤层底板带压开采是安全的。
但是，在相关技术认定的安全区域，也会产生底板突水事故，而在相关技术认定的危险区域，也有未产生底板突水事故的情况出现，也就是说，相关技术中的煤层底板突水预测具有局限性。
发明内容
有鉴于此，本公开的目的在于提出一种基于双系数的煤层底板突水预测方法、装置及设备。
基于上述目的，本公开提供了一种基于双系数的煤层底板突水预测方法，包括：
获取煤层底板的构造空间位置分布图，并根据所述构造空间位置分布图确定所述煤层底板的临界突水系数；
获取所述煤层底板的各区域的突水系数值，并基于所述突水系数值和临界突水系数对所述构造空间位置分布图进行处理，得到所述煤层底板的突水系数分区图；
获取所述煤层底板的各区域的充水含水层水位和煤层底板标高，并基于所述充水含水层水位和煤层底板标高对所述构造空间位置分布图进行处理，得到所述煤层底板的开采带压分区图；
获取所述煤层底板的各区域的钻孔单位涌水量系数值，并基于所述钻孔单位涌水量系数值对所述构造空间位置分布图进行处理，得到所述煤层底板的充水含水层富水性分区图；
基于所述突水系数分区图、开采带压分区图和充水含水层富水性分区图，得到所述煤层底板的突水危险性预测分区图。
基于同一发明构思，本公开提供了一种基于双系数的煤层底板突水预测装置，包括：
临界突水系数确定模块，用于获取煤层底板的构造空间位置分布图，并根据所述构造空间位置分布图确定所述煤层底板的临界突水系数；
突水系数分区图确定模块，用于获取所述煤层底板的各区域的突水系数值，并基于所述突水系数值和临界突水系数对所述构造空间位置分布图进行处理，得到所述煤层底板的突水系数分区图；
开采带压分区图确定模块，用于获取所述煤层底板的各区域的充水含水层水位和煤层底板标高，并基于所述充水含水层水位和煤层底板标高对所述构造空间位置分布图进行处理，得到所述煤层底板的开采带压分区图；
充水含水层富水性分区图确定模块，用于获取所述煤层底板的各区域的钻孔单位涌水量系数值，并基于所述钻孔单位涌水量系数值对所述构造空间位置分布图进行处理，得到所述煤层底板的充水含水层富水性分区图；
突水危险性预测分区图确定模块，用于基于所述突水系数分区图、开采带压分区图和充水含水层富水性分区图，得到所述煤层底板的突水危险性预测分区图。
基于同一发明构思，本公开提供了一种电子设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述程序时实现如上所述的方法。
从上面所述可以看出，本公开提供的基于双系数的煤层底板突水预测方法、装置及设备，获取煤层底板的构造空间位置分布图；获取煤层底板的各区域的突水系数值以得到煤层底板的突水系数分区图；获取煤层底板的各区域的充水含水层水位和煤层底板标高以得到煤层底板的开采带压分区图；获取煤层底板的各区域的钻孔单位涌水量系数值以得到煤层底板的充水含水层富水性分区图；基于突水系数分区图、开采带压分区图和充水含水层富水性分区图，得到煤层底板的突水危险性预测分区图。本公开基于突水系数和钻孔单位涌水量系数两个系数进行煤层底板突水预测，提高了煤层底板突水预测的全面性和准确性。
附图说明
为了更清楚地说明本公开或相关技术中的技术方案，下面将对实施例或相关技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本公开的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本公开实施例提供的基于双系数的煤层底板突水预测方法的一种流程示意图；
图2为本公开实施例提供的构造空间位置分布图的一种示意图；
图3为本公开实施例提供的突水系数分区图的一种示意图；
图4为本公开实施例提供的开采带压分区图的一种示意图；
图5为本公开实施例提供的充水含水层富水性分区图的一种示意图；
图6为本公开实施例提供的突水危险性预测分区图的一种示意图；
图7为本公开实施例提供的突水危险性预测的第一种流程示意图；
图8为本公开实施例提供的突水危险性预测的第二种流程示意图；
图9为本公开实施例提供的基于双系数的煤层底板突水预测装置的一种结构示意图；
图10为本公开实施例提供的一种更为具体的电子设备硬件结构示意图。
具体实施方式
为使本公开的目的、技术方案和优点更加清楚明白，以下结合具体实施例，并参照附图，对本公开进一步详细说明。
需要说明的是，除非另外定义，本公开实施例使用的技术术语或者科学术语应当为本公开所属领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。本公开实施例中使用的“第一”、“第二”以及类似的词语并不表示任何顺序、数量或者重要性，而只是用来区分不同的组成部分。“包括”或者“包含”等类似的词语意指出现该词前面的元件或者物件涵盖出现在该词后面列举的元件或者物件及其等同，而不排除其他元件或者物件。“连接”或者“相连”等类似的词语并非限定于物理的或者机械的连接，而是可以包括电性的连接，不管是直接的还是间接的。“上”、“下”、“左”、“右”等仅用于表示相对位置关系，当被描述对象的绝对位置改变后，则该相对位置关系也可能相应地改变。
华北型煤田随着上组煤资源开采殆尽，大部分矿井已逐步转向下组煤开采阶段，主采石炭-二叠纪煤层。由于煤层埋深和承压充水含水层水压增大，水文地质类型愈加复杂，下组煤开采过程中普遍受到底板灰岩充水含水层突水威胁，涉及范围广，水量大。
相关技术中普遍采用突水系数法进行煤层底板突水预测，突水系数法认为在煤层底板受到构造破坏的地段，突水系数值小于0.06MPa/m的煤层底板带压开采是安全的；在煤层底板完整无断裂构造的地段，突水系数值小于0.1MPa/m的煤层底板带压开采是安全的。
突水系数法应用较为广泛，该方法是从长期、大量的煤层底板突水事例资料中得出的一种经验规律性认识，但是，发明人发现，对于突水系数值小于0.06MPa/m或0.1MPa/m的这种利用突水系数法判断是安全的煤层底板，也存在产生严重的底板突水事故的情况；对于突水系数值大于0.06MPa/m或0.1MPa/m的这种利用突水系数法判断是危险的煤层底板，也存在未产生底板突水事故的情况。
因此，相关技术中在进行煤层底板突水预测时采用的突水系数法具有明显的局限性，提出一种新的煤层底板突水预测方法，对解放受底板突水威胁的深部煤炭资源具有重要意义。
进一步的，发明人发现，在对于突水系数值小于0.06MPa/m或0.1MPa/m的这种利用突水系数法判断是安全的煤层底板，存在产生严重的底板突水事故的情况下，存在采掘至导水通道与底板充水含水层富水区重叠部位的情况；在对于突水系数值大于0.06MPa/m或0.1MPa/m的这种利用突水系数法判断是危险的煤层底板，存在未产生底板突水事故的情况下，存在采掘至底板充水含水层富水性相对较弱区域的情况，基于此，发明人提供一种基于双系数的煤层底板突水预测方法、装置及设备，在考虑突水系数的同时，充分考虑煤层底板的充水含水层富水性，突破了突水系数法的局限性。
参考图1，其为本公开实施例提供的基于双系数的煤层底板突水预测方法的一种流程示意图。基于双系数的煤层底板突水预测方法，其中，双系数指的是突水系数和钻孔单位涌水量系数，所述方法包括：
S110、获取煤层底板的构造空间位置分布图，并根据构造空间位置分布图确定煤层底板的临界突水系数。
参考图2，其为本公开实施例提供的构造空间位置分布图的一种示意图。
其中，煤层底板的构造空间位置分布图通过地理信息系统GIS构建得到。地理信息系统GIS是一种空间信息系统，是能够对整个或部分地球表层(包括大气层)空间中的有关地理分布数据进行采集、储存、管理、运算、分析、显示和描述的技术系统。
其中，构造空间位置分布图中包含煤层底板上的断裂构造的位置信息。断裂构造包括断层、褶皱和陷落柱等。若煤层底板上存在断裂构造，则说明煤层底板的隔水层不完整；若煤层底板上不存在断裂构造，则说明煤层底板的隔水层完整，煤层底板上是否存在断裂构造即煤层底板的隔水层完整与否，决定了煤层底板的临界突水系数。
其中，具体包括：
响应于确定煤层底板上存在断裂构造，确定煤层底板的临界突水系数为第一临界突水系数；
响应于确定煤层底板上不存在断裂构造，确定煤层底板的临界突水系数为第二临界突水系数。
其中，第一临界突水系数为0.06MPa/m；第二临界突水系数为0.1MPa/m。
S120、获取煤层底板的各区域的突水系数值，并基于突水系数值和临界突水系数对构造空间位置分布图进行处理，得到煤层底板的突水系数分区图。
参考图3，其为本公开实施例提供的突水系数分区图的一种示意图。
其中，突水系数值基于区域的隔水层承受水头值和隔水层厚度计算得到。
其中，具体包括：
响应于确定区域的突水系数值高于临界突水系数，确定区域为高于临界突水系数区；
响应于确定区域的突水系数值不高于临界突水系数，确定区域为不高于临界突水系数区。
例如，通过S110确定的煤层底板的临界突水系数为第一临界突水系数即0.06MPa/m，响应于确定计算得到的区域的突水系数值大于第一临界突水系数即0.06MPa/m，确定区域为突水系数＞0.06MPa/m区域；响应于确定计算得到的区域的突水系数值小于第一临界突水系数即0.06MPa/m，确定区域为突水系数＜0.06MPa/m区域。得到的煤层底板的突水系数分区图中包含突水系数＞0.06MPa/m区域和突水系数＜0.06MPa/m区域。再例如，通过S110确定的煤层底板的临界突水系数为第二临界突水系数即0.1MPa/m，得到的煤层底板的突水系数分区图中包含突水系数＞0.1MPa/m区域和突水系数＜0.1MPa/m区域。
S130、获取煤层底板的各区域的充水含水层水位和煤层底板标高，并基于充水含水层水位和煤层底板标高对构造空间位置分布图进行处理，得到煤层底板的开采带压分区图。
参考图4，其为本公开实施例提供的开采带压分区图的一种示意图。
其中，具体包括：
响应于确定区域的充水含水层水位高于煤层底板标高，确定区域为带压区；
响应于确定区域的充水含水层水位不高于煤层底板标高，确定区域为不带压区。
S140、获取煤层底板的各区域的钻孔单位涌水量系数值，并基于钻孔单位涌水量系数值对构造空间位置分布图进行处理，得到煤层底板的充水含水层富水性分区图。
参考图5，其为本公开实施例提供的充水含水层富水性分区图的一种示意图。
其中，充水含水层富水性分区图中包含弱富水区、中等富水区、强富水区和极强富水区。
其中，钻孔单位涌水量q是抽水试验时井孔内水位每下降一米时的涌水量，它是对充水含水层出水能力大小的重要指标，反映了充水含水层富水性的强弱，q值与富水性成正比。按照q值大小，将充水含水层富水性分区，具体的，充水含水层富水性分区分为：弱富水区(q≤0.1L/(s·m))、中等富水区(0.1L/(s·m)＜q≤1.0L/(s·m))、强富水区(q＞1.0L/(s·m))。可选的，强富水区可以细分为一般强富水区(1.0L/(s·m)＜q≤5.0L/(s·m))和极强富水区(q＞5.0L/(s·m))。
S150、基于突水系数分区图、开采带压分区图和充水含水层富水性分区图，得到煤层底板的突水危险性预测分区图。
参考图6，其为本公开实施例提供的突水危险性预测分区图的一种示意图。
在一些实施方式中，运用ArcGIS系统融合突水系数分区图、开采带压分区图和充水含水层富水性分区图，实质是多边形的叠加运算。叠加过程分为几何求交过程和属性分配过程两步。几何求交过程首先求出所有多边形边界线的交点，再根据这些交点重新进行多边形拓扑运算，对新生成的拓扑多边形图层的每个对象赋一多边形唯一标识码，同时生成一个与新多边形对象一一对应的属性表。多边形叠加结果通常把一个多边形分割成多个多边形，属性分配过程最典型的方法是将输入图层对象的属性拷贝到新对象的属性表中，或把输入图层对象的标识作为外键，直接关联到输入图层的属性表。多边形叠加完成后，根据新图层的属性表可以查询原图层的属性信息，新生成的图层和其它图层一样可以进行各种空间分析和查询操作。
参考图7，其为本公开实施例提供的突水危险性预测的第一种流程示意图。
其中，临界突水系数为第一临界突水系数时，具体包括：
响应于确定区域为不高于临界突水系数区和不带压区，确定区域为安全区；
响应于确定区域为不高于临界突水系数区和带压区，且不存在断裂构造，确定区域为安全区；
响应于确定区域为不高于临界突水系数区、带压区和弱富水区，且存在断裂构造，确定区域为安全区；
响应于确定区域为不高于临界突水系数区、带压区和中等富水区，且存在断裂构造，确定区域为相对安全区；
响应于确定区域为不高于临界突水系数区、带压区和强富水区，且存在断裂构造，确定区域为相对危险区；
响应于确定区域为高于临界突水系数区和不带压区，确定区域为安全区；
响应于确定区域为高于临界突水系数区和带压区，且不存在断裂构造，确定区域为安全区；
响应于确定区域为高于临界突水系数区、带压区和弱富水区，且存在断裂构造，确定区域为相对安全区；
响应于确定区域为高于临界突水系数区、带压区和中等富水区，且存在断裂构造，确定区域为相对危险区；
响应于确定区域为高于临界突水系数区、带压区和强富水区，且存在断裂构造，确定区域为危险区。
参考图8，其为本公开实施例提供的突水危险性预测的第二种流程示意图。
其中，临界突水系数为第二临界突水系数时，具体包括：
响应于确定区域为不高于临界突水系数区，确定区域为安全区；
响应于确定区域为高于临界突水系数区和不带压区，确定区域为安全区；
响应于确定区域为高于临界突水系数区、带压区和弱富水区，确定区域为相对安全区；
响应于确定区域为高于临界突水系数区、带压区和中等富水区，确定区域为相对危险区；
响应于确定区域为高于临界突水系数区、带压区和强富水区，确定区域为危险区。
想要说明的是，虽然在图7和图8中体现了突水危险性预测的流程中各因素判断的顺序，但是本公开并不对判断的顺序进行限定，也即可根据实际情况调整各判断的先后顺序，均在本公开的范围内。
相关技术中，对于高于临界突水系数区，统一认定为危险区，但是，随着上组煤资源开采殆尽，大部分矿井已逐步转向下组煤开采阶段，由于煤层埋深和承压充水含水层水压增大，较多的区域被认定为危险区，对于开采这些区域的危险性，不能得到清楚的认识。发明人发现，影响煤层底板突水的因素有充水水源、充水通道和充水强度。
承压含水层的水压是煤层底板突水的源动力，是突水形成的直接原因；承压含水层的富水性是煤层底板突水的基础，直接决定是否突水和突水后水量的大小；断裂构造(断层、褶皱和陷落柱等)往往是地下水的良好通道，可直接引发底板突水事故的发生；隔水岩层对煤层底板突水起到了阻抗作用，其总厚度、岩性和岩性组合等因素决定了其阻抗性能；由此，从承压含水层水压和富水性、煤层底板隔水岩层厚度、断裂构造四方面综合分析确定影响煤层底板突水的各主控因素体系。
在充水水源和充水通道在确定的前提下，应查明其充水强度。存在承压水威胁的矿井，充水强度与采掘地区的水压、隔水岩柱厚度以及富水性相关，突水系数正是对水压和隔水岩柱厚度的概化，而单位涌水量很大程度上反映了充水含水层富水性的强弱，其值与富水性成正比。因此，针对带压区煤层底板水害危险性评价，本公开在确定构造位置分布的前提下，通过对充水含水层水压、隔水岩柱厚度以及钻孔单位涌水量实现双系数的煤层底板水害危险性预测。
本公开提供一种基于双系数的煤层底板突水预测方法，获取煤层底板的构造空间位置分布图；获取煤层底板的各区域的突水系数值以得到煤层底板的突水系数分区图；获取煤层底板的各区域的充水含水层水位和煤层底板标高以得到煤层底板的开采带压分区图；获取煤层底板的各区域的钻孔单位涌水量系数值以得到煤层底板的充水含水层富水性分区图；基于突水系数分区图、开采带压分区图和充水含水层富水性分区图，得到煤层底板的突水危险性预测分区图。本公开基于突水系数和钻孔单位涌水量系数两个系数进行煤层底板突水预测，提高了煤层底板突水预测的全面性和准确性。
需要说明的是，本公开实施例的方法可以由单个设备执行，例如一台计算机或服务器等。本实施例的方法也可以应用于分布式场景下，由多台设备相互配合来完成。在这种分布式场景的情况下，这多台设备中的一台设备可以只执行本公开实施例的方法中的某一个或多个步骤，这多台设备相互之间会进行交互以完成所述的方法。
需要说明的是，上述对本公开的一些实施例进行了描述。其它实施例在所附权利要求书的范围内。在一些情况下，在权利要求书中记载的动作或步骤可以按照不同于上述实施例中的顺序来执行并且仍然可以实现期望的结果。另外，在附图中描绘的过程不一定要求示出的特定顺序或者连续顺序才能实现期望的结果。在某些实施方式中，多任务处理和并行处理也是可以的或者可能是有利的。
基于同一发明构思，与上述任意实施例方法相对应的，本公开还提供了一种基于双系数的煤层底板突水预测装置。
参考图9，其为本公开实施例提供的基于双系数的煤层底板突水预测装置的一种结构示意图。基于双系数的煤层底板突水预测装置，包括：
临界突水系数确定模块910，用于获取煤层底板的构造空间位置分布图，并根据所述构造空间位置分布图确定所述煤层底板的临界突水系数；
突水系数分区图确定模块920，用于获取所述煤层底板的各区域的突水系数值，并基于所述突水系数值和临界突水系数对所述构造空间位置分布图进行处理，得到所述煤层底板的突水系数分区图；
开采带压分区图确定模块930，用于获取所述煤层底板的各区域的充水含水层水位和煤层底板标高，并基于所述充水含水层水位和煤层底板标高对所述构造空间位置分布图进行处理，得到所述煤层底板的开采带压分区图；
充水含水层富水性分区图确定模块940，用于获取所述煤层底板的各区域的钻孔单位涌水量系数值，并基于所述钻孔单位涌水量系数值对所述构造空间位置分布图进行处理，得到所述煤层底板的充水含水层富水性分区图；
突水危险性预测分区图确定模块950，用于基于所述突水系数分区图、开采带压分区图和充水含水层富水性分区图，得到所述煤层底板的突水危险性预测分区图。
为了描述的方便，描述以上装置时以功能分为各种模块分别描述。当然，在实施本公开时可以把各模块的功能在同一个或多个软件和/或硬件中实现。
上述实施例的装置用于实现前述任一实施例中相应的基于双系数的煤层底板突水预测方法，并且具有相应的方法实施例的有益效果，在此不再赘述。
基于同一发明构思，与上述任意实施例方法相对应的，本公开还提供了一种电子设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述程序时实现上任意一实施例所述的基于双系数的煤层底板突水预测方法。
图10示出了本实施例所提供的一种更为具体的电子设备硬件结构示意图，该设备可以包括：处理器1010、存储器1020、输入/输出接口1030、通信接口1040和总线1050。其中处理器1010、存储器1020、输入/输出接口1030和通信接口1040通过总线1050实现彼此之间在设备内部的通信连接。
处理器1010可以采用通用的CPU(Central Processing Unit，中央处理器)、微处理器、应用专用集成电路(Application Specific Integrated Circuit，ASIC)、或者一个或多个集成电路等方式实现，用于执行相关程序，以实现本说明书实施例所提供的技术方案。
存储器1020可以采用ROM(Read Only Memory，只读存储器)、RAM(Random AccessMemory，随机存取存储器)、静态存储设备，动态存储设备等形式实现。存储器1020可以存储操作系统和其他应用程序，在通过软件或者固件来实现本说明书实施例所提供的技术方案时，相关的程序代码保存在存储器1020中，并由处理器1010来调用执行。
输入/输出接口1030用于连接输入/输出模块，以实现信息输入及输出。输入输出/模块可以作为组件配置在设备中(图中未示出)，也可以外接于设备以提供相应功能。其中输入设备可以包括键盘、鼠标、触摸屏、麦克风、各类传感器等，输出设备可以包括显示器、扬声器、振动器、指示灯等。
通信接口1040用于连接通信模块(图中未示出)，以实现本设备与其他设备的通信交互。其中通信模块可以通过有线方式(例如USB、网线等)实现通信，也可以通过无线方式(例如移动网络、WIFI、蓝牙等)实现通信。
总线1050包括一通路，在设备的各个组件(例如处理器1010、存储器1020、输入/输出接口1030和通信接口1040)之间传输信息。
需要说明的是，尽管上述设备仅示出了处理器1010、存储器1020、输入/输出接口1030、通信接口1040以及总线1050，但是在具体实施过程中，该设备还可以包括实现正常运行所必需的其他组件。此外，本领域的技术人员可以理解的是，上述设备中也可以仅包含实现本说明书实施例方案所必需的组件，而不必包含图中所示的全部组件。
上述实施例的电子设备用于实现前述任一实施例中相应的基于双系数的煤层底板突水预测方法，并且具有相应的方法实施例的有益效果，在此不再赘述。
基于同一发明构思，与上述任意实施例方法相对应的，本公开还提供了一种非暂态计算机可读存储介质，所述非暂态计算机可读存储介质存储计算机指令，所述计算机指令用于使所述计算机执行如上任一实施例所述的基于双系数的煤层底板突水预测方法。
本实施例的计算机可读介质包括永久性和非永久性、可移动和非可移动媒体可以由任何方法或技术来实现信息存储。信息可以是计算机可读指令、数据结构、程序的模块或其他数据。计算机的存储介质的例子包括，但不限于相变内存(PRAM)、静态随机存取存储器(SRAM)、动态随机存取存储器(DRAM)、其他类型的随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、电可擦除可编程只读存储器(EEPROM)、快闪记忆体或其他内存技术、只读光盘只读存储器(CD-ROM)、数字多功能光盘(DVD)或其他光学存储、磁盒式磁带，磁带磁磁盘存储或其他磁性存储设备或任何其他非传输介质，可用于存储可以被计算设备访问的信息。
上述实施例的存储介质存储的计算机指令用于使所述计算机执行如上任一实施例所述的基于双系数的煤层底板突水预测方法，并且具有相应的方法实施例的有益效果，在此不再赘述。
需要说明的是，本公开的实施例还可以以下方式进一步描述：
一种基于双系数的煤层底板突水预测方法，包括：
获取煤层底板的构造空间位置分布图，并根据所述构造空间位置分布图确定所述煤层底板的临界突水系数；
获取所述煤层底板的各区域的突水系数值，并基于所述突水系数值和临界突水系数对所述构造空间位置分布图进行处理，得到所述煤层底板的突水系数分区图；
获取所述煤层底板的各区域的充水含水层水位和煤层底板标高，并基于所述充水含水层水位和煤层底板标高对所述构造空间位置分布图进行处理，得到所述煤层底板的开采带压分区图；
获取所述煤层底板的各区域的钻孔单位涌水量系数值，并基于所述钻孔单位涌水量系数值对所述构造空间位置分布图进行处理，得到所述煤层底板的充水含水层富水性分区图；
基于所述突水系数分区图、开采带压分区图和充水含水层富水性分区图，得到所述煤层底板的突水危险性预测分区图。
可选的，其中，所述获取煤层底板的构造空间位置分布图，并根据所述构造空间位置分布图确定所述煤层底板的临界突水系数，包括：
响应于确定所述构造空间位置分布图中包含所述煤层底板上的断裂构造的位置信息，确定所述煤层底板的临界突水系数为第一临界突水系数；
响应于确定所述构造空间位置分布图中不包含所述煤层底板上的断裂构造的位置信息，确定所述煤层底板的临界突水系数为第二临界突水系数。
可选的，其中，所述突水系数值基于所述区域的隔水层承受水头值和隔水层厚度计算得到。
可选的，其中，所述获取所述煤层底板的各区域的突水系数值，并基于所述突水系数值和临界突水系数对所述构造空间位置分布图进行处理，得到所述煤层底板的突水系数分区图，包括：
响应于确定所述区域的所述突水系数值高于所述临界突水系数，确定所述区域为高于临界突水系数区；
响应于确定所述区域的所述突水系数值不高于所述临界突水系数，确定所述区域为不高于临界突水系数区。
可选的，其中，所述获取所述煤层底板的各区域的充水含水层水位和煤层底板标高，并基于所述充水含水层水位和煤层底板标高对所述构造空间位置分布图进行处理，得到所述煤层底板的开采带压分区图，包括：
响应于确定所述区域的充水含水层水位高于煤层底板标高，确定所述区域为带压区；
响应于确定所述区域的充水含水层水位不高于煤层底板标高，确定所述区域为不带压区。
可选的，其中，所述充水含水层富水性分区图中包含弱富水区、中等富水区、强富水区和极强富水区。
可选的，其中，所述临界突水系数为所述第一临界突水系数时，所述基于所述突水系数分区图、开采带压分区图和充水含水层富水性分区图，得到所述煤层底板的突水危险性预测分区图，包括：
响应于确定所述区域为所述不高于临界突水系数区和不带压区，确定所述区域为安全区；
响应于确定所述区域为所述不高于临界突水系数区和带压区，且不存在所述断裂构造，确定所述区域为安全区；
响应于确定所述区域为所述不高于临界突水系数区、带压区和弱富水区，且存在所述断裂构造，确定所述区域为安全区；
响应于确定所述区域为所述不高于临界突水系数区、带压区和中等富水区，且存在所述断裂构造，确定所述区域为相对安全区；
响应于确定所述区域为所述不高于临界突水系数区、带压区和强富水区，且存在所述断裂构造，确定所述区域为相对危险区；
响应于确定所述区域为所述高于临界突水系数区和不带压区，确定所述区域为安全区；
响应于确定所述区域为所述高于临界突水系数区和带压区，且不存在所述断裂构造，确定所述区域为安全区；
响应于确定所述区域为所述高于临界突水系数区、带压区和弱富水区，且存在所述断裂构造，确定所述区域为相对安全区；
响应于确定所述区域为所述高于临界突水系数区、带压区和中等富水区，且存在所述断裂构造，确定所述区域为相对危险区；
响应于确定所述区域为所述高于临界突水系数区、带压区和强富水区，且存在所述断裂构造，确定所述区域为危险区。
可选的，其中，所述临界突水系数为所述第二临界突水系数时，所述基于所述突水系数分区图、开采带压分区图和充水含水层富水性分区图，得到所述煤层底板的突水危险性预测分区图，包括：
响应于确定所述区域为所述不高于临界突水系数区，确定所述区域为安全区；
响应于确定所述区域为所述高于临界突水系数区和不带压区，确定所述区域为安全区；
响应于确定所述区域为所述高于临界突水系数区、带压区和弱富水区，确定所述区域为相对安全区；
响应于确定所述区域为所述高于临界突水系数区、带压区和中等富水区，确定所述区域为相对危险区；
响应于确定所述区域为所述高于临界突水系数区、带压区和强富水区，确定所述区域为危险区。
一种基于双系数的煤层底板突水预测装置，包括：
临界突水系数确定模块，用于获取煤层底板的构造空间位置分布图，并根据所述构造空间位置分布图确定所述煤层底板的临界突水系数；
突水系数分区图确定模块，用于获取所述煤层底板的各区域的突水系数值，并基于所述突水系数值和临界突水系数对所述构造空间位置分布图进行处理，得到所述煤层底板的突水系数分区图；
开采带压分区图确定模块，用于获取所述煤层底板的各区域的充水含水层水位和煤层底板标高，并基于所述充水含水层水位和煤层底板标高对所述构造空间位置分布图进行处理，得到所述煤层底板的开采带压分区图；
充水含水层富水性分区图确定模块，用于获取所述煤层底板的各区域的钻孔单位涌水量系数值，并基于所述钻孔单位涌水量系数值对所述构造空间位置分布图进行处理，得到所述煤层底板的充水含水层富水性分区图；
突水危险性预测分区图确定模块，用于基于所述突水系数分区图、开采带压分区图和充水含水层富水性分区图，得到所述煤层底板的突水危险性预测分区图。
一种电子设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述程序时实现如上所述的方法。
所属领域的普通技术人员应当理解：以上任何实施例的讨论仅为示例性的，并非旨在暗示本公开的范围(包括权利要求)被限于这些例子；在本公开的思路下，以上实施例或者不同实施例中的技术特征之间也可以进行组合，步骤可以以任意顺序实现，并存在如上所述的本公开实施例的不同方面的许多其它变化，为了简明它们没有在细节中提供。
另外，为简化说明和讨论，并且为了不会使本公开实施例难以理解，在所提供的附图中可以示出或可以不示出与集成电路(IC)芯片和其它部件的公知的电源/接地连接。此外，可以以框图的形式示出装置，以便避免使本公开实施例难以理解，并且这也考虑了以下事实，即关于这些框图装置的实施方式的细节是高度取决于将要实施本公开实施例的平台的(即，这些细节应当完全处于本领域技术人员的理解范围内)。在阐述了具体细节(例如，电路)以描述本公开的示例性实施例的情况下，对本领域技术人员来说显而易见的是，可以在没有这些具体细节的情况下或者这些具体细节有变化的情况下实施本公开实施例。因此，这些描述应被认为是说明性的而不是限制性的。
尽管已经结合了本公开的具体实施例对本公开进行了描述，但是根据前面的描述，这些实施例的很多替换、修改和变型对本领域普通技术人员来说将是显而易见的。例如，其它存储器架构(例如，动态RAM(DRAM))可以使用所讨论的实施例。
本公开实施例旨在涵盖落入所附权利要求的宽泛范围之内的所有这样的替换、修改和变型。因此，凡在本公开实施例的精神和原则之内，所做的任何省略、修改、等同替换、改进等，均应包含在本公开的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种基于双系数的煤层底板突水预测方法，包括：
获取煤层底板的构造空间位置分布图，并根据所述构造空间位置分布图确定所述煤层底板的临界突水系数；
获取所述煤层底板的各区域的突水系数值，并基于所述突水系数值和临界突水系数对所述构造空间位置分布图进行处理，得到所述煤层底板的突水系数分区图；
获取所述煤层底板的各区域的充水含水层水位和煤层底板标高，并基于所述充水含水层水位和煤层底板标高对所述构造空间位置分布图进行处理，得到所述煤层底板的开采带压分区图；
获取所述煤层底板的各区域的钻孔单位涌水量系数值，并基于所述钻孔单位涌水量系数值对所述构造空间位置分布图进行处理，得到所述煤层底板的充水含水层富水性分区图；
基于所述突水系数分区图、开采带压分区图和充水含水层富水性分区图，得到所述煤层底板的突水危险性预测分区图。
2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述获取煤层底板的构造空间位置分布图，并根据所述构造空间位置分布图确定所述煤层底板的临界突水系数，包括：
响应于确定所述构造空间位置分布图中包含所述煤层底板上的断裂构造的位置信息，确定所述煤层底板的临界突水系数为第一临界突水系数；
响应于确定所述构造空间位置分布图中不包含所述煤层底板上的断裂构造的位置信息，确定所述煤层底板的临界突水系数为第二临界突水系数。
3.根据权利要求1所述的方法，其中，所述突水系数值基于所述区域的隔水层承受水头值和隔水层厚度计算得到。
4.根据权利要求2所述的方法，其中，所述获取所述煤层底板的各区域的突水系数值，并基于所述突水系数值和临界突水系数对所述构造空间位置分布图进行处理，得到所述煤层底板的突水系数分区图，包括：
响应于确定所述区域的所述突水系数值高于所述临界突水系数，确定所述区域为高于临界突水系数区；
响应于确定所述区域的所述突水系数值不高于所述临界突水系数，确定所述区域为不高于临界突水系数区。
5.根据权利要求4所述的方法，其中，所述获取所述煤层底板的各区域的充水含水层水位和煤层底板标高，并基于所述充水含水层水位和煤层底板标高对所述构造空间位置分布图进行处理，得到所述煤层底板的开采带压分区图，包括：
响应于确定所述区域的充水含水层水位高于煤层底板标高，确定所述区域为带压区；
响应于确定所述区域的充水含水层水位不高于煤层底板标高，确定所述区域为不带压区。
6.根据权利要求5所述的方法，其中，所述充水含水层富水性分区图中包含弱富水区、中等富水区、强富水区和极强富水区。
7.根据权利要求6所述的方法，其中，所述临界突水系数为所述第一临界突水系数时，所述基于所述突水系数分区图、开采带压分区图和充水含水层富水性分区图，得到所述煤层底板的突水危险性预测分区图，包括：
响应于确定所述区域为所述不高于临界突水系数区和不带压区，确定所述区域为安全区；
响应于确定所述区域为所述不高于临界突水系数区和带压区，且不存在所述断裂构造，确定所述区域为安全区；
响应于确定所述区域为所述不高于临界突水系数区、带压区和弱富水区，且存在所述断裂构造，确定所述区域为安全区；
响应于确定所述区域为所述不高于临界突水系数区、带压区和中等富水区，且存在所述断裂构造，确定所述区域为相对安全区；
响应于确定所述区域为所述不高于临界突水系数区、带压区和强富水区，且存在所述断裂构造，确定所述区域为相对危险区；
响应于确定所述区域为所述高于临界突水系数区和不带压区，确定所述区域为安全区；
响应于确定所述区域为所述高于临界突水系数区和带压区，且不存在所述断裂构造，确定所述区域为安全区；
响应于确定所述区域为所述高于临界突水系数区、带压区和弱富水区，且存在所述断裂构造，确定所述区域为相对安全区；
响应于确定所述区域为所述高于临界突水系数区、带压区和中等富水区，且存在所述断裂构造，确定所述区域为相对危险区；
响应于确定所述区域为所述高于临界突水系数区、带压区和强富水区，且存在所述断裂构造，确定所述区域为危险区。
8.根据权利要求6所述的方法，其中，所述临界突水系数为所述第二临界突水系数时，所述基于所述突水系数分区图、开采带压分区图和充水含水层富水性分区图，得到所述煤层底板的突水危险性预测分区图，包括：
响应于确定所述区域为所述不高于临界突水系数区，确定所述区域为安全区；
响应于确定所述区域为所述高于临界突水系数区和不带压区，确定所述区域为安全区；
响应于确定所述区域为所述高于临界突水系数区、带压区和弱富水区，确定所述区域为相对安全区；
响应于确定所述区域为所述高于临界突水系数区、带压区和中等富水区，确定所述区域为相对危险区；
响应于确定所述区域为所述高于临界突水系数区、带压区和强富水区，确定所述区域为危险区。
9.一种基于双系数的煤层底板突水预测装置，包括：
临界突水系数确定模块，用于获取煤层底板的构造空间位置分布图，并根据所述构造空间位置分布图确定所述煤层底板的临界突水系数；
突水系数分区图确定模块，用于获取所述煤层底板的各区域的突水系数值，并基于所述突水系数值和临界突水系数对所述构造空间位置分布图进行处理，得到所述煤层底板的突水系数分区图；
开采带压分区图确定模块，用于获取所述煤层底板的各区域的充水含水层水位和煤层底板标高，并基于所述充水含水层水位和煤层底板标高对所述构造空间位置分布图进行处理，得到所述煤层底板的开采带压分区图；
充水含水层富水性分区图确定模块，用于获取所述煤层底板的各区域的钻孔单位涌水量系数值，并基于所述钻孔单位涌水量系数值对所述构造空间位置分布图进行处理，得到所述煤层底板的充水含水层富水性分区图；
突水危险性预测分区图确定模块，用于基于所述突水系数分区图、开采带压分区图和充水含水层富水性分区图，得到所述煤层底板的突水危险性预测分区图。
10.一种电子设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述程序时实现如权利要求1至8任意一项所述的方法。
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