保德煤矿底板奥灰水害防治关键技术

保德煤矿属带压开采矿井,煤层底板承受最大水压达到5.3 MPa。为了保证矿井安全带压开采,通过对矿井奥灰含水层特征、突水机理及防治技术进行研究,针对矿井不同水平煤层带压开采所面临的水文地质条件和突水危险性,采用采掘前隐伏导水构造的综合探查与评价和奥陶系峰峰组隔水性能利用2种奥灰水害防治方法,有效保障了矿井近10年的安全带压开采,杜绝了奥灰水害的发生;由此得出隐伏导水构造探查和奥陶系峰峰组利用作为矿井奥灰水害防治关键技术是科学、有效的。     

岳城矿3号、9号煤层底板太原组灰岩水突水性分析

岳城煤矿3号、9号煤层底板标高分别为+200~+420 m和+236~+391 m,对比煤层底板太原组灰岩水位标高456.7 m,水头高度均在煤层底板标高之上,属带承压开采。煤层底板承压水是制约矿井安全生产的主要水害之一,但由于受含水层富水性、隔水层完整性、断裂构造发育程度及导水性等因素的影响,各矿区甚至各矿井突水危险性与危害程度都存在显著的差异性。岳城矿由于受太原组灰岩极弱含水性、断裂构造发育程度低、岩层完整性好等综合因素影响,承压开采突水危险性小,即便局部发生突水,水量小易于控制,对矿井安全构不成危害。     

煤层底板水害预测与超前预治理技术

煤矿水害防治工作是煤矿安全生产工作的重中之重。针对煤层底板水害防治问题,介绍了实际生产过程中针对掘进工作面和回采工作面突水危险性预测的常规方法,对其优缺点进行综合分析,从而进行煤层底板突水危险性的预测评价,进而制定工作面超前预治理的技术方案,主要包括应用煤层底板含水层注浆改造技术对煤层底板突水可能性大的区域进行注浆改造,或利用煤层底板含水层疏水降压技术对危险区域进行疏水降压。上述这些措施的使用,最大限度地避免了水害事故的发生,实现了安全开采。     

多模型融合评价煤层底板灰岩岩溶突水危险性

在我国华北型石炭—二叠系煤田中,煤层底板灰岩岩溶突水现象尤为突出。为准确地评价煤层底板灰岩岩溶突水危险性,防治煤矿水害事故,实现承压水体上煤层安全开采。基于未知测度-集对分析理论,选用含水层厚度、单位涌水量、充水含水层渗透性、水压、断层影响因子、含水层厚度、含水层岩性组合特征以及底板破坏深度8个指标评价煤层底板灰岩岩溶突水危险性。采用有序二元比较量化法和区间数模糊决策矩阵EA-TOPSIS排序模型分别确定煤层底板灰岩岩溶突水主控因素权重。在此基础之上,基于冲突证据理论将二者进行耦合,得到煤层底板灰岩岩溶突水主控因素组合权重,保证了对动态模型指标相对重要性的有效评价。基于未知测度-集对分析理论,构建单指标直线型未知测度函数及非直线型未知测度函数,并以新汶煤田煤层开采为例,将30个监测点处实测的8个指标值代入,建立多指标综合测度矩阵。引入"置信度"评价准则判定样本数据X_i所属的危险性等级。并通过集对分析,进一步表征新汶煤田煤层开采过程中煤层底板灰岩岩溶突水风险总体态势。研究表明,评价结果与矿山实际情况相吻合。在此基础之上,依据搜集的大量华北煤矿突水案例,以其中典型的15个为例,将建立的模型推广到整个华北煤田底板突水危险性的评价。通过与矿井实际突水情况对比可以发现,模型确定的矿井突水危险性等级与实际相吻合,表明该模型对于评价整个华北煤田底板灰岩岩溶突水危险性具有一定的适宜性。     

金龙煤矿水文地质特征分析及水害防治对策

通过对金龙煤矿一1煤开采过程中水文地质特征、导水通道及突水机理等因素的分析,论述了突水强度与含水层类型、赋存条件、煤层顶底板水文地质条件、地层结构的关系,明确了奥陶系中统灰岩为矿井开采一1煤底板的主要充水含水层,结合矿井实际,提出了水害防治对策及建议。     

煤矿开采过程中底板突水及防治措施

在煤矿开采过程中水害是五大自然灾害之一。而水害中,矿井底板突水发生相对较多,通过对取样煤矿的水文地质及各年来矿井底板突水情况的摸排,找寻煤矿井底板突水机理,制定在煤矿开采过程中底板突水的防治措施。     

含水层水压对底板断层突水危险性的影响

随着煤矿开采深度的增加,受奥灰岩溶底板高承压水的威胁日趋严重,矿井突水事故的频率不断增加。建立了弹塑性多孔介质渗流应力耦合模型,并基于多物理场耦合模型软件COMSOL Multiphysics,结合徐州某矿突水实例,分析了含水层水压的变化对含断层底板突水危险性的影响。研究表明:随着含水层水压的增大,岩体介质的有效应力减小,岩体强度降低并容易产生塑性破坏;含水层水压越大,底板的塑性破坏区范围越大,含断层底板的突水危险性越大。研究结果可为承压水上采煤底板断层突水的防治提供参考。     

山东省宁汶煤田鑫安煤矿3煤层开采水害隐患分析

为了查明鑫安煤矿开采3煤层的水害隐患类型,分析水害对矿井的潜在威胁和空间分布特征,采用现场质询、资料收集、井下踏勘的方法,逐一分析了煤矿大气降水及地表水、第四系砂砾层、新近系砂砾层、白垩系砂岩、3煤层顶底板砂岩、三灰、十下灰、奥灰、老空积水对3煤层开采的影响,排查分析出影响3煤层开采的水害隐患类型为3煤层顶底板砂岩、奥灰水和老空积水;采用“采后导水断裂带内含水层总厚度值”和“突水系数法”对开采3煤层的顶板砂岩充水危险性和底板奥灰突水危险性进行等级划分。研究分析出开采3煤层水害隐患的空间分布特征为3煤顶板水害主要影响矿井中部、老空水主要影响矿井浅部、奥灰水主要影响矿井东部。     

基于多源信息融合的底板突水危险性评价

以蒋庄煤矿16煤为研究对象,分析了底板突水因素,选取奥灰含水层水压、奥灰含水层富水性、构造密度、断层规模指数、断层交点分布、有效隔水层厚度、岩性及其组合、岩体完整性等因素作为评价16煤底板突水危险性的评价指标。采用熵权系数法和层次分析法相结合的方法对各评价指标进行赋值,确定各指标对总目标的综合权重,建立数学模型对矿井底板突水危险性进行评价。结果表明:突水危险性较大区域位于井田东北部,是底板水害防治的重点区域。     

深部矿井水害特征、评价方法与治水勘探方向

煤矿区深部含水层具有大埋深、高水压等特点,是深部煤层开采水害防范的主要对象。在分析深部矿井水害特征基础上,探讨了深部矿井地应力对裂隙水介质的力学作用机制,阐述了深部矿井裂隙水介质呈现"高承压、弱富水"的力学原因;基于古岩溶成因演化理论,结合水文地质勘探和野外调查,分析探讨了华北型煤田奥陶纪石灰岩顶部"古风化壳"的岩溶充填结构特征,并将奥陶纪石灰岩顶部"古风化壳"划分为"隔水充填带、弱隔(透)水充填带、富(透)水带"3种岩溶充填结构类型,给出了各类型确定的关键指标和阈值,明确了奥陶纪灰岩顶部存在隔水层的理论依据。将深部矿井煤层开采底板突水划分为"完整底板突水模式"和"集中破碎带底板突水模式",分析了深部煤层开采底板含水层高水压作用下沿用传统的突水系数法(T_s法)评价底板突水危险性的局限性,引入隔水层厚度(M)和含水层钻孔单位涌水量(q)2个指标,结合突水实例分析,提出了"修正的突水系数法"(T_s-M-q法,适用于完整底板突水模式);在实验和实例分析基础上,提出"渗-流转换"突水评价法(适用于集中破碎带底板突水模式)。最后,基于深部矿井水害特征及突水模式,结合深部含水介质赋存、构造发育特征和地应力场方向,阐述了深部矿井水害精准查治一体化勘探关键技术。     

“两软一硬”不稳定煤层带压开采突水危险性评价

为探讨禹州煤田西南部云盖山煤矿二矿"两软一硬"不稳定二1煤层带压开采突水危险性,在钻孔数据和采掘揭露等资料统计的基础上,进行了煤层底板标高和厚度分布特征的分析。选择典型钻孔结合《煤矿防治水细则》相关内容进行了底板突水危险性探究,提出了根据钻孔进行临界开采深度的计算模型,获得了研究区主采煤层底板2个主要间接含水层对开采的影响和临界开采深度的量化取值,并进行了突水危险性分区评价。研究结果对研究区预采掘底板带压深部延伸水害防治具有较重要的参考价值。     

金龙煤矿一_1煤层带压开采可行性研究

对金龙煤矿开采一1煤进行了突水系数和隔水层安全厚度两方面的评价,得出结论:金龙煤矿开采一1煤具有奥灰突水危险性。对一1煤带压开采可行性进行了分析,提出了采取短壁工作面开采、注浆加固奥陶系岩溶裂隙发育地段、疏降底板高承压含水层水压、建立强有力的排水系统等防治水措施。     

翟镇煤矿下组煤开采底板突水危险性评价

为了安全开采翟镇煤矿下组煤,利用多元信息复合方法,对煤层开采底板突水危险性进行了评价.利用Surfer的多元信息复合功能,综合考虑多种因素,对突水系数法进行了修改,构建了适合本矿井的突水指数模型.利用该模型,以11煤为例对全井田开采危险性进行了分区,分为突水危险区、较危险区和安全区.结果表明:底板突水是多种因素共同作用的结果,底板承压含水层的富水性起决定性作用,地质构造起控制作用,水压力、采矿压力是动力条件,隔水层起制约作用.利用分区结果,指导矿井下组煤安全开采.     

五阳煤矿3煤层底板突水危险性评价

为了对五阳煤矿3煤层底板进行突水危险性评价,保障五阳煤矿在承压水威胁条件下进行安全开采,在详细分析五阳煤矿水文地质条件和矿井揭露特征的基础上,从主要含水层、隔水层、水压、地质构造及采掘活动等方面对五阳煤矿3煤层底板突水危险性进行评价,通过在突水系数中考虑隔水层岩性—结构特征和开采活动的影响,建立了3 煤层底板突水危险性评价体系。研究表明,五阳煤矿3煤层底板奥陶纪灰岩岩溶水突水危险性极大,随着开采深度的增加,底板受采动影响破裂越严重,发生突水的危险性进一步增加。     

基于双指标的底板突水危险性评价方法

底板突水危险性评价是进行矿井底板水害防治的基础性工作,其结果直接影响到所采取的防治水措施是否合理。以准格尔矿区6煤带压开采矿井为研究区,在突水系数法基础上引入富水性评价指标,提出了双指标评价的判别标准,将评价区划分为相对安全区、过渡区、危险区,并分别细分为1、5、3个亚区,且制定了双指标评价流程。结果表明:研究区北部基于突水系数单指标评价的相对安全区提升为双指标评价的过渡区、西南部的危险区降级为过渡区,既提高了整个矿区底板突水危险性分区的客观性,又解放了受底板承压水压覆的煤炭资源,科学有效地指导了研究区底板水害防治工作。     

浅谈煤层底板突水灾害与防治措施

为了做好煤矿煤层底板含水层、赋水层突水防治工作,对辛置煤矿煤层底板含水层特征进行了分析,并针对煤层底板水害隐患,提出了"注浆堵水、疏水降压"综合防治措施,一方面减少了突水量,另一方面有利于加快突水的疏导。此方法在太原组下部石灰岩突水疏导中取得了良好效果,最大程度地降低了矿井损失,具有推广价值。     

坪上煤矿3号煤层承压开采突水危险性研究

针对坪上煤矿目前开采的山西组下部3号煤层,受底板奥陶系灰岩水突水威胁,以地下水赋存特征、隔水层隔水性、断裂构造、陷落柱导水性等为主要因素,采用定量、定性及理论与实际相结合的方法,研究了3号煤层承压开采突水危险性,为矿井安全生产及水害防治提供了科学依据。     

恒源煤矿开采6煤防底板突水治理技术

恒源煤矿6煤层属含水层上带压开采,6煤底板承受的灰岩水压均已超出了隔水层的阻水能力,采前必须将底板部分灰岩含水层,注浆加固成稳定的隔水层,才能避免灰岩水突水事故的发生。由于褶皱构造中关键含水层的层位控制不准,总有部分工作面在投入大量水害探防工程的情况下,出现大量涌水并造成水害事故,为彻底消除复杂构造中底板加固工作面的突水威胁,恒源矿通过"钻孔精确定向、精准判层、终孔层位和孔斜偏差控制"等一系列技术的创新应用,实现了复杂地质构造中强突水危险性工作面的安全高效回采,为同类矿井相似工作面的水患防治,探索出了一套全新的水害防治技术方法。     

基于距离函数组合赋权法的突水危险性评价

矿井水害是威胁矿井安全生产的主要灾害之一。南屯煤矿地质构造较为复杂,下组煤层底板处奥灰水压较大,开采时较为危险。为确保煤矿安全开采,结合地质、水文地质资料,利用距离函数组合赋权法对下组煤层奥灰突水危险性进行分析评价。通过分析矿井勘探资料及生产揭露的水文地质资料,确定了含水层水压、含水层富水性、断裂构造复杂程度、隔水层厚度四项主控因素;其中含水层富水性、断裂构造复杂程度分别通过单位涌水量q和断层分维值进行量化。通过引入距离函数,将改进后的层次分析法和熵权法进行组合赋权,从而确定了突水主控因素的综合权重,构建了突水危险指数计算模型;利用Jenks最佳自然断点法对突水危险性进行分区评价,最终将井田划分为五大区域:分别是安全区(n0.12)、较安全区(0.12≤n0.19)、较危险区(0.19≤n0.25)、危险区(0.25≤n0.31)、极危险区(n≥0.31)。本方法平衡了主观因素和客观因素对权重的影响,提高了突水危险性预测的准确性,为煤矿底板水害防治提供了参考依据。     

浅谈焦煤集团赵固一矿的水害防治

根据矿井受采掘破坏或影响的含水层及水体、矿井及周边老空水分布状况、矿井涌水量或者突水量分布规律、矿井开采受水害影响程度以及防治水工作难易程度,制定防治水措施,使煤矿领导防治水意识进一步加强,减少底板出水的机率,在生产过程中就不会出现大的突水事故,从而确保煤矿安全生产。