工作面不同采宽与导水裂隙带高度关系研究

为了研究水帘洞矿综放开采条件下,工作面不同采宽与导水裂隙带发育高度之间的关系,并确定工作面临界采宽,以便为矿井顶板水防治提供依据。根据该矿开采技术条件和岩石力学性质等参数,运用FLAC3D软件,模拟分析了工作面采宽从80～300m累计23个数值模型,进而确定出在不同采宽条件下导水裂隙带发育高度,并通过对水帘洞相邻矿井多个工作面实测和分析资料评价了数值模拟结果可靠性。研究结果表明当工作面宽度介于80～170m时,导水裂隙带发育高度随着工作面采宽的加大而呈分段线性增加;在工作面宽度为180m时,导水裂隙带发育至最大,此后导水裂隙带高度不再受采宽的影响。模拟得出现有地质条件下工作面的临界采宽为180m,导采比为19.2。从而为研究不同水文地质条件下采宽与导采比之间的关系提供了一种新的、有效的方法。     

呼吉尔特矿区深部侏罗系煤田矿井首采工作面涌水量预计

为了获得呼吉尔特矿区侏罗系煤层首采工作面开采过程中的涌水特征,为矿井防治水提供依据,采用"大井法",分别对葫芦素煤矿、门克庆煤矿首采工作面涌水量作了预计。结果表明:葫芦素煤矿首采工作面预计涌水量与实际涌水量相差较大,门克庆煤矿首采工作面预计涌水量与实际涌水量较为接近。通过分析葫芦素井田沉积相和岩相古地理特征,以及直罗组一段含水层富水性分区结果,解释了葫芦素煤矿首采工作面820m位置涌水量突增的原因。     

康家滩煤矿含水层下煤炭开采的研究

经对康家滩煤矿1203工作面突水事故分析,指出上覆含水层突水的主要原因,通过数学物理模型模拟1201采煤工作面,得出采场应力、上覆岩层破断带距离、岩层水压传导率与工作面宽度、推进度的关系,有效指导综采工作面的设计,提出采空区充填降低水压传导、有效防治水害的新型采空区处理方法,并为地质条件类似的矿井防治水工作提出了新的思路。     

巴彦高勒煤矿首采面水文地质特征分析及涌水量预测

针对蒙陕接壤区深埋煤层顶板水文地质条件复杂、矿井涌水量不清等问题,分析了巴彦高勒煤矿首采面顶板含隔水层结构特征,确定3-1#煤层顶板导水裂缝带范围内的含水层,采用动静储量法计算得到首采工作面不同回采阶段涌水量,涌水量计算值与实际值较吻合,为工作面排水系统建设和矿井水防治提供了科学依据。     

神南矿区张家峁矿井涌水量预测与分析

矿井涌水量预测是矿井水害防治工作中一个具有基础意义的工作。通过对张家峁矿井水文地质条件和矿井涌水量观测台账进行分析,将矿井涌水量构成划分为回采工作面涌水量、待采工作面涌水量、已采工作面涌水量、其他水、采掘系统生产地面供水量五部分,其中矿井回采工作面涌水量采用类比法计算,其余四部分根据矿井现阶段开采情况进行赋值,综合得出张家峁矿井未来5 a矿井涌水量预测结果。预测结果表明,在2023年矿井涌水量达到最大值,正常涌水量为449.71 m~3/h,最大涌水量为655.70 m~3/h。预测结果可为矿井优化排水系统、安全生产提供一定的依据。     

首采面覆岩“两带”高度及矿井涌水规律的研究

为了研究矿井涌水规律,为以后工作面开采时矿井防治水提供参考依据,米箩矿在首采面开采时,进行了矿井涌水规律实测。采用经验公式法、物理模拟及数值模拟法,合理确定了防水安全煤岩柱尺寸,目前首采面已回采结束,未发生透水事故。通过矿井涌水量实测,分析了矿井涌水量与降雨量、开采面积、顺槽排水量的关系,总结了矿井涌水量与降雨量、开采面积、顺槽排水量的规律。     

承压水体上底板突水预测方法与防治措施

煤层底板突水是一种复杂的地质及采动影响现象,是煤层下覆承压水冲破底板隔水层的阻隔,以突发、缓发或滞发的形式进入采空区或工作面,造成矿井涌水量增加甚至淹没矿井的自然灾害,因此研究底板突水的预测方法与防治措施十分必要。根据淮北矿业集团公司朱庄煤矿六煤层的埋藏特征,通过大量的现场实测和理论分析,提出了承压水体上开采底板突水的预测方法和防治措施,确定了朱庄煤矿防治水方案,保证了六煤层承压水体上安全开采。     

基于相关分析法的煤矿涌水量预测

矿井水害是威胁煤矿安全生产的重要因素之一。在分析煤矿水文地质参数、含水层特征及煤层特征及煤矿开采特点的基础上,选取相关分析法进行矿井涌水量预测。利用数理统计皮尔逊相关系数分析矿井涌水量与其相关因素之间的密切程度,选取SPSS软件建立了矿井涌水量与煤炭产量、掘进进尺及工作面断面面积之间的相关关系;建立矿井涌水量预测方程,并进行了精度预测,得出该矿井的涌水量为145.85 m 3/h。相关分析法在矿井涌水量方面简单有效、可行性强,具有很高的推广价值。     

煤矿工作面底板突水通道的研究

煤矿工作面底板突水通道对于矿井防治水具有非常重要的意义.从注浆堵水的角度出发,对煤矿工作面底板突水通道进行研究,摸索出了煤矿工作面底板突水通道与断层、水压、矿压、采动的关系,找出了工作面出水通道在工作面的具体位置.     

胡家河煤矿涌水特征及防治水思路

通过分析胡家河煤矿水文地质特征和已回采工作面防治水经验,发现矿井的主要充水水源是地下水和采空区积水,主要充水通道是采动裂隙、断裂裂隙和封闭不良钻孔,以此得出了矿井涌水变化特征。结合矿井涌水量变化特征和开采技术条件等因素,提出了符合矿井实际的防治水思路：即允许覆岩导水裂隙带适当波及洛河含水层下段,以建立完善工作面、采区、矿井排水系统为重点,以白垩系洛河组含水层自然疏排为主,以侏罗系富水异常区探查及预疏放为辅,主动实施超前注浆加固防范断裂构造水害,按照清浊分离、压力自流的原则防治采空区积水。     

基于断层封闭性的导水性评价及防隔水煤柱设计

山东王楼煤矿自建井以来一直受矿井涌水的影响。刘官屯断层贯穿王楼井田中部,该断层附近多个工作面的涌水量居高不下,判断该断层是否导水,进而留设合理宽度的断层防隔水煤岩柱,对防止王楼煤矿断层突水,减小矿井涌水量至关重要。本文以王楼煤矿27309工作面刘官屯断层防隔水煤岩柱留设为例,通过岩性并置图法、SGR断层泥比率法和断面正压力判定法等从侧向和垂向两方面评价断层的封闭性,进而确定断层的导水性。根据评价结果选择合适的公式,计算刘官屯断层防隔水煤岩柱的宽度,并结合以往工作面出水情况综合分析,进而确定刘官屯断层防隔水煤岩柱尺寸。结果表明,27309工作面附近刘官屯断层是导水断层,断层防隔水煤岩柱宽度应为140m。既保证工作面不导水,又能最大限度地回采煤炭资源,对矿井的安全生产具有极其重要的意义。     

杨村煤矿16上煤带压开采水害防治技术研究

杨村煤矿10602工作面回采面临底部十四灰、奥灰水威胁,通过对工作面地质、水文地质条件分析,科学评价开采突水危险程度,进而提出科学、合理和有效的防治水措施,从而实现工作面安全开采。     

瞬变电磁法在探查工作面上覆煤层采空区富水性中的应用

采用地质分析、瞬变电磁探测、钻探验证3种手段相互综合的方法来查明某矿9104工作面上覆煤层采空区的富水区域;通过已有地质资料分析工作面的水文地质情况,确定主要隐蔽水害主要是上覆4-1号煤层采空积水区;针对水害特征选取合适的物探方法,进行最佳的探测设计;根据回风巷、运输巷的探测数据绘制4-1号煤层视电阻率等值线成果切片,准确圈定积水异常区;通过钻探验证瞬变电磁探测成果的准确性。研究结果表明:瞬变电磁探测控制工作面宽度不超过200 m,顶板往上60 m高度内能够获得较丰富的数据,并随着高度的增加空白范围带越来越宽;采用多角度方向设计获取更多测线方向的数据利于绘制成果切片图。按照相对视电阻率值对上覆4-1号煤层采空积水区进行了定性评价,查明了其积水区分布范围。     

底板注浆改造和疏水降压工程联合应用研究

城郊煤矿21304工作面受切眼附近落差为560 m的F₂₀边界断层影响,二₂煤层底板太原组灰岩与矿井边界F₂₀断层下盘奥陶系灰岩之间存在水力联系,导致工作面底板水压较高,严重影响了工作面的安全回采。为了消除矿井21304工作面受底板高水压的水害影响,针对该地区的水文地质条件,采用底板注浆改造和疏水降压工程相结合的防治水技术体系,降低了工作面水压,实现了工作面安全回采,也为该地区邻近工作面的开采奠定了基础,有助于建立该地区完善的水害防治技术体系。     

锦界煤矿31201面综合防治水技术

详细总结了锦界煤矿31201面综合防治水技术措施,从工作面设计、排水系统布置及地面设施建设等方面进行了阐述和分析,对防治水工作进行了效果评价。通过建立井上下立体式防治水网络,实现了矿井的安全生产和矿井水的资源化综合利用。     

复杂环境下采动影响导致老空突水案例分析

以东欢坨矿3096工作面为例,对复杂环境下采动影响老空突水原因进行深入分析,论述了防治煤矿老空水害问题的重要性和难度,结合《煤矿防治水细则》要求作了阐述。煤矿防治水工作中应进一步强化对老空水害的认识,拓展工作思路,不断改进工作方法,科学分析,全面考虑导致老空水突出的各种因素,特别是要加强对动态因素和人为影响的分析,确保老空水防治效果。     

覆岩破坏充分采动程度定义及判别

随着煤层开采深度的逐年增加,非充分采动工作面越来越多。导水裂缝带高度是实现保水开采的关键参数,但非充分采动工作面开采条件下导水裂缝带高度小于充分采动工作面。为进一步研究其原因,采用理论分析、相似模拟、数值模拟等方法研究了导水裂缝带高度影响因素的敏感性及其与工作面尺寸的关系,提出了覆岩破坏充分采动程度的定义及判别方法。结果表明:工作面尺寸对导水裂缝带高度的影响仅次于开采厚度。当工作面尺寸较小时,覆岩破坏不发育;当工作面尺寸增加到一定值时,覆岩破坏仅形成垮落带;当工作面尺寸继续增加时,覆岩破坏形成裂缝带且导水裂缝带高度随着工作面尺寸的增加而增加;当导水裂缝带高度发育至最大值后,导水裂缝带高度不再随工作面尺寸的增加而增加。覆岩破坏过程中仅形成垮落带的阶段定义为覆岩破坏的极不充分采动(即覆岩极不充分破坏);覆岩破坏过程中形成裂缝带且导水裂缝带高度随工作面尺寸增加而增加的阶段定义为覆岩破坏的非充分采动(即覆岩非充分破坏);导水裂缝带高度达到最大值且不再随工作面尺寸增加而增加的阶段定义为覆岩破坏的充分采动(即覆岩充分破坏)。导水裂缝带高度刚达到最大值时的工作面尺寸为工作面临界尺寸。当工作面尺寸小于工作面临界尺寸时,覆岩破坏为非充分采动;当工作面尺寸大于工作面临界尺寸时,覆岩破坏为充分采动。覆岩破坏充分采动程度的主要影响因素有工作面尺寸、开采厚度、开采深度、覆岩力学性质、覆岩结构特征和覆岩破断角。     

弱胶结砂砾岩含水层下安全开采水害防治技术研究

为了解决煤层开采顶板弱胶结砂砾岩含水层带来的水害威胁问题，提出了“综合探查、提前疏放、采前评价”的综合防治技术体系，并对新疆某矿21105工作面进行了综合防治研究。研究结果表明，21105工作面疏放水效果明显，但仍存在溃水溃砂风险区，且排水系统薄弱，从防治水角度暂不具备回采条件。     

煤矿导水构造探测与防治技术研究

本文以48407工作面轨道巷防治水工作为背景,针对导水构造等地质情况,采用物探、钻孔等探测手段,对掘进工作面的导水构造进行分析判断,并在此基础上制定科学合理的排放水措施,保证了掘进工作面的掘进效率和作业安全,为其他掘进工作面的防治水工作提供了借鉴。