深厚松散层薄基岩条件下覆岩破坏高度实测分析

赵固一矿首采面上覆松散层厚大于518 m,基岩厚小于80 m,为获得开采后覆岩垮落带和导水裂缝带的高度,合理确定工作面开采上限,采用地面钻孔观测法对该首采面覆岩的破坏高度进行了观测,并对钻孔设计、钻孔施工和"两带"高度判别方法进行了研究分析.观测结果表明:该首采面垮落带发育高度为13.1 m,垮采比为3.85,导水裂缝带发育高度大于29.2 m,裂采比大于8.59,该结果与相似模拟试验值和数值模拟值基本吻合,相互得到验证.     

石泉煤矿厚煤层综放开采导水裂缝带高度实测研究

为研究石泉煤矿厚煤层综放开采导水裂缝带发育规律,为矿井工作面浊漳河下采煤提供科学依据,采用地面钻探水文观测和钻孔电视方式探测了30105综放工作面导水裂缝带发育高度和钻孔内裂隙直观展布特征,并将实测结果与相邻潞安矿区其他煤矿实测数据进行了对比分析.结果表明,本矿井实测综放导水裂缝带发育高度为顶板以上114.51～117.54 m,裂采比为19.09～19.59,高度基本与采厚成正比,并获得了裂缝带高度计算经验公式.研究成果可以用于指导本矿井河流下采煤和顶板水害防治.     

青龙寺煤矿高强度综采覆岩破坏特征实测研究

为探索青龙寺煤矿地质采矿条件下的垮落带和导水裂缝带发育高度，采用现场地面钻探、钻孔漏失量观测法、彩色钻孔电视成像技术、经验公式、类比分析综合研究方法，对5-20101与5-20105工作面覆岩垮落带、导水裂缝带高度进行实测及特殊性分析。结果表明：青龙寺煤矿地质采矿条件下垮落带最大高度为9.7～17.0 m,垮采比为4.1～7.4;导水裂缝带发育最大高度为41.47～46.87 m,裂采比为17.4～20.4;工作面推进速度可影响上覆岩层的回转角度及稳定结构的形成，高强度快速推进综采工作面地质采矿条件下的“两带”发育高度具有垮落带、导水裂缝带发育高度大的特点。     

祁东煤矿6130工作面“两带”发育高度的探测研究

针对祁东煤矿部分工作面开采过程中顶板"两带"高度异常发育的情况,通过理论与地面钻孔探测的方法,对6130工作面采后顶板导水裂隙高度进行了工程探测,得出6130工作面在采高1.9 m的条件下,冒落带高度达5～6倍采高,导水裂隙带高度达18～20倍采高,研究采动覆岩"两带"的发育规律,可为含水松散层下合理煤岩柱的留设及压架突水灾害的防治提供参考。     

综放工作面“两带”高度钻探实测分析

为了准确测得大平煤业综放工作面“两带”高度,为水下采煤提供参考,以3108工作面为背景,采用钻探实测法,通过对两个探测钻孔的多个水文数据进行综合分析,得到3108工作面导水裂缝带发育高度为煤层顶板以上105.53~111.62 m,垮落带高度为顶板以上23.8~32 m,裂采比为19.18~19.42,冒采比为4.33~5.52。     

孟村煤矿采空区覆岩“两带”高度观测及计算

煤层采后覆岩导水裂隙带发育高度不同,会引起煤层上覆不同含水层的水体涌入井下,准确探查煤层开采后“两带”发育高度对煤矿防治水工作具有重要的指导意义。采用钻孔冲洗液漏失量观测法结合彩色电视窥视法,对孟村煤矿401101工作面进行了“两带”高度的探查,综合确定裂采比为18.6,冒采比为4.3。同时,通过对1411孔洛河组水位的跟踪观测,总结出了随着工作面的推进,导水裂隙带发育的规律,即随着工作面采后距离的增大,覆岩破坏形成的导水裂隙带最高点也继续向上移动。期间可能存在短暂的裂缝弥合,随着工作面的继续向前推采约97 m(1个月),导水裂隙带发育完成。实践表明,冲洗液消耗量观测和彩色电视窥视2种方法相结合,可以对“两带”发育高度观测结果进行对比和印证,是有效确定“两带”发育高度的技术手段。     

银星一号井18上1煤层开采覆岩“两带”高度综合探测研究

为测定银星一号井18_上1煤开采后覆岩“两带”高度,选取11采区1118_上104工作面为测试地点,采用理论计算、地面钻孔冲洗液漏失量法和彩色钻孔电视综合研究“两带”发育高度,并采用数值模拟进行验证。结果表明,理论分析和钻孔探测的“两带”高度分别为14.33 m和51.16 m,为采高的14.04倍和15.50倍。数值模拟得到裂隙带高度50.4 m,与钻孔探测结果相吻合,验证了探测结果的准确性。     

软弱覆岩分层综放开采工作面“两带”发育高度研究

水体下采煤突水溃砂事故是制约煤矿安全高效生产的主要因素之一,尤其对软岩矿区特厚煤 层高强度开采的威胁更为严重。 垮落带和导水裂隙带(合称“两带”)高度是水害预测预报的基本参 数,采用钻孔冲洗液漏失量观测、彩色钻孔电视观测及钻孔取芯的综合手段,通过地面钻孔对软弱覆岩 特厚煤层分层综放开采覆岩破坏“两带”发育高度进行现场观测,并利用离散元数值分析方法研究了 覆岩破坏裂隙场的变化特征。 研究结果表明,软弱覆岩特厚煤层分层综放开采时,上分层综放开采岩 层移动角约为75°,垮采比为5.60~5.62,裂采比为11.67~12.20;下分层综放开采垮采比为4.59~4.71,裂 采比为8.04~8.58;下分层采厚为上分层采厚的78.28% ~84.71%时,垮落带高度增大49.41% ~50.85%, 而垮采比减小16.19% ~18.33%,导水裂缝带高度增大21.72% ~25.38%,而裂采比减小29.67% ~ 34.10%。 本研究可对松散含水层下分层综放开采工作面水害预测预报及安全煤岩柱留设提供参考。     

补连塔煤矿综采大采高覆岩破坏“两带”高度实测研究

为了获取补连塔煤矿综采一次采全高"两带"高度,在一次采高7. 4m厚煤层的12511工作面布置采后钻孔,采用钻孔钻进过程中冲洗液漏失量和钻孔彩色电视观测相结合的方法,综合探测分析确定了"两带"高度。研究结果表明:该条件下,垮落带高度35. 08m,为采厚的4. 74倍;导水裂缝带高度为105. 96m,为采厚的14. 32倍。实测结果与采用分层开采经验公式计算结果对比差距较大,因此,厚煤层分层开采预计公式不适用于一次采全高"两带"高度计算,该实测研究成果可作为补连塔矿和其他相类似条件下煤矿开采计算导水裂缝带和垮落带高度的依据。     

深部煤层非充分采动下覆岩裂隙场可视化探测研究

覆岩采动裂隙分布规律与导水裂隙带高度的探测是煤矿安全开采研究的热点问题之一,对矿井水害防治与瓦斯治理具有重要作用,为获得深埋煤层在非充分采动下覆岩裂隙场分布特征及导水裂隙带的发育高度,以济宁煤田某矿为试验矿井,采用传统经验公式、钻孔冲洗液漏失量观测及钻孔电视观测3种方法,进行了理论计算、定量探测和定性分析。探测结果表明:缓倾斜煤层平均倾角6°、埋深538～595 m、条带式非充分采动下,导水裂隙带高度66.0 m,为采高的23.6倍;垮落带高度8.45 m,为采高3.02倍;覆岩采动裂隙主要为NEE向斜裂缝形式,发育在垮落带与裂隙带下部,主要发育范围为采空区底板以上约33.55 m,约为采高的12倍,占导水裂隙带高度的50.8%;采动覆岩裂隙在裂隙带表现出明显的分层性,裂隙带上部裂隙发育强度与宽度有限,虽具有水文意义,但对采空区地表残余变形影响较小;裂隙带下部裂隙发育强烈,存在多处离层,对地下水渗流和采空区地表残余变形均存在一定程度影响;对比分析表明,3种方法在精度上存在较大差异,钻孔彩色电视观测效果最优,可精确探测岩体内部裂隙分布及其产状;钻孔冲洗液漏失量观测效果次之,可以获得较为精确的数据;传统经验公式精度最差,仅能确定大致范围。     

煤层冲刷带定向钻进勘探技术研究与实践

为探明补连塔煤矿12520工作面两组冲刷带的地质情况,根据12煤层条件,提出先探冲刷带连续性、再探冲刷带展布规律的"分步勘探"定向钻进方案,采用"分支孔式"与"波浪线式"组合工艺,施工了定向钻孔TC1#主孔及20个分支孔,进行了冲刷带连续性和展布规律勘探,并从勘探精度和地质解释两方面分析了勘探效果。结果表明,12520工作面两组冲刷带连续为同一冲刷带,且煤层最薄处仅0.4m,严重影响采煤作业,应根据3m煤厚圈闭区域调整采煤方案。     

某矿大型水体下采煤导水裂隙带高度分析

在对某矿水文地质条件分析的基础上,讨论了其充水因素并确定了大型水体进入该矿井的3种途径。针对水体通过导水裂隙带进入矿井的这一途径,运用简易水文地质测试法与仰斜钻孔双端堵水导高观测法研究了导水裂隙带的发育规律,确定了裂采比为8.3～8.8范围,最后构建了包含采厚、采深、覆岩厚度、顶板抗压强度、倾角、泥岩比例6个影响因子的导水裂隙带的BP神经网络预测模型,通过实测数据证实了该模型具有良好的实用性。研究结果为该矿在大型水体下安全采煤、防水煤柱的留设提供了依据。     

基于关键层位置的敏东一矿导水断裂带高度预测

针对敏东一矿首采盘区顶板富水条件下的水害防治难题,根据收集到的地质钻孔柱状资料数据,采用“基于关键层位置的导水断裂带高度预计方法”,对首采盘区01~04工作面的导水断裂带发育高度进行了预计,结果分别为82.80、83.06、45.65、61.10 m。同时,利用导水裂隙发育的钻孔工程探测对02工作面预计结果进行了验证,证实了理论预计结果的准确性。     

水体下采面“上三带”高度计算分析

为验证芦沟井田区域水体下采煤工作面“上三带”高度,在已回采结束的水体下采煤工作面地表施工煤层顶板“上三带”钻孔,完成了钻孔取心,水文观测、RQD值统计等各项工作,得出“上三带”高度。并利用经验公式计算出煤层顶板“上三带”高度值与钻孔实测值对比分析,确定了适合芦沟井田区域煤层顶板垮落带、导水裂缝带高度的计算公式,确保了矿井的安全生产。     

不规则煤柱影响下旋采工作面冲击地压防治技术

唐口煤矿3303工作面初采期间存在多个不规则煤柱,对工作面的围岩应力状态和分布规律造成了不利影响,工作面存在冲击地压发生可能性。为了防止工作面初采期间冲击地压的发生,对工作面初采期间的应力状态进行了数值模拟研究,分析了倾斜推进、旋采和水平推进3个阶段的工作面围岩应力状态变化及其冲击危险性,划分了6个冲击地压危险区域。回采过程中对危险区域进行应力监测,若发现危险立即采取放炮卸压措施解除冲击地压危险。实践证明通过冲击地压危险区域的划分和危险性分析．继而采取相应防范措施可有效地防止工作面冲击地压的发生。     

大采高综采煤层塑性区计算分析

在大采高综采工作面中,塑性区宽度的确定是采取安全措施的理论依据。以某矿4.2 m厚煤层开采为现场研究条件,通过现场实测及理论分析,系统地研究了大采高综采煤体变形、破坏问题,准确地计算出煤体破坏塑性区的范围。     

综放开采导水裂缝带的发育特征与最大高度计算

根据现场不同矿区的实测资料,探讨了综采放顶煤条件下导水裂缝带发育规律和特点,研究了综采放顶煤导水裂缝带最大高度的计算方法和计算公式。结果表明:综采放顶煤条件下,导水裂缝带的发育高度要比普采条件下、分层综采条件下大,分别增大1.37倍和2.31倍。综采放顶煤的裂高采高比与分层开采初次采动的裂高采高比基本相等,导水裂缝带的发育形态仍呈马鞍形。在进行水体下综采放顶煤开采时,可利用给出的计算公式进行导水裂缝带最大高度的计算。     

厚松散层薄基岩浅埋煤层导水断裂带高度研究

薄基岩浅埋煤层开采形成的导水断裂带易造成水资源破坏,导水断裂带高度确定是含水层免受破坏的关键。以青龙寺煤矿5-20101工作面为研究对象,采用物理相似模拟、理论计算及井下仰孔注水测漏法分析煤层开采导水断裂带发育高度。研究表明:工作面开采后采空区上方覆岩形成拱形梁结构,拱的边缘位置为拉应力区,该区域纵向切落裂缝为岩层的主要导水通道,导水断裂呈"八字形"分布;5-20101工作面导水断裂带发育高度为52.3~62 m,平均57.2,裂采比为24.2;导水断裂带发育不会与萨拉乌苏组含水层贯通,生产过程中不受含水层倒灌的威胁。     

煤层风氧化带边界控制及其富水性探测方法研究

针对国家能源集团宁夏煤业有限责任公司金家渠煤矿在勘探阶段煤层风氧化带确定范围与实际揭露位置存在的偏差,技术人员重新勘定煤层风氧化带边界,增加开采煤炭资源,减少资源损失,合理布置工作面,提前采用定向钻探与取芯化验法对4煤层风氧化带下边界进行探测,并结合3煤层风氧化带实际揭露资料推测其分布范围;在110401工作面回风巷掘...