煤矿底板突水流固耦合分析

以某矿承压水上开采为背景,运用数值模拟软件FLAC对底板突水规律进行流固耦合分析.通过分析工作面不同推进距离时煤层底板的破坏范围、应力和位移变化,得出承压水上开采工作面突水的基本规律,为安全开采提供了借鉴和依据.     

王庄煤矿大采高承压水防治技术研究

在分析8101大采高综采工作面水文地质条件的基础上,研究了煤层承压水上开采底板突水影响因素和突水机理。运用突水系数法对8101工作面承压水上开采安全性进行了评价,认为在正常条件下大采高综采工作面承压水上开采是安全可行的。提出了8101工作面承压水上采用综合防治、带压开采技术方案以及承压水上开采安全技术措施。     

基于微震信号突变分析的底板断层突水预测

为了探索承压水上底板采动断层活化破坏特征,预防底板断层活化突水,利用微震监测技术对工作面底板采动断层进行了连续动态监测。结果表明：当工作面推进距断层约60 m时,断层就出现活化迹象,且随着工作面的推进,断层活化程度及破坏范围增大;底板断层活化破坏深度达到30.4 m,接近无断层底板破坏深度的2倍,活化破碎的断层带更容易形成导水通道诱发工作面底板突水。基于承压水上采动断层活化破坏特征信号,利用Origin数据处理软件对微震监测的底板断层活化破坏深度数据进行了4次多项式拟合,应用基于突变理论推导的底板采动岩体失稳突水判据对其进行了突变分析。依据分析预测结果,并结合放水孔水量、水温等信息,及时注浆加固了底板断层活化破坏区域,使工作面顺利推过断层区域,实现承压水上断层区域工作面的安全带压开采。     

霍宝干河矿含隔水层特性及对下组煤开采的影响分析

为了研究霍宝干河矿高承压含水层对煤层开采的影响,基于现场实测资料,确定了井田范围内的主要含隔水层特征及其空间分布关系,得出了底板承压含水层为中等富水含水层.针对高承压含水层对下组煤开采可能造成的底板突水,采用FLAC~(3D)数值模拟手段,得出了工作面开采宽度与煤层底板破坏深度的关系及渗流发育的规律.当工作面的开采宽度大于160 m时,煤层底板的破坏深度不再随开采宽度的变换而变化,而是稳定在25 m,加上阻水带厚度13 m,小于底板46 m的隔水层厚度;在应力一渗流耦合的过程中,开切眼处单元孔隙水压力最高上升到2.4 MPa,且变化过程中孔隙水压力始终小于承压含水层的水压,不会发生煤层底板突水事故.     

综放承压水上开采底板破坏规律研究

以登封矿区某综放工作面承压水上开采为工程背景,利用数值模拟分析了煤层开采过程中底板应力、位移变化及塑性区分布情况。模拟结果表明:顶板初次来压期间,靠近工作面端头附近容易发生突水;煤层开采过程中,底板变形经历压缩→膨胀→压缩过程。距离煤层较近的L9灰岩可能对煤开采构成突水危险,距离煤层较远的奥陶系灰岩承压含水层对煤层安全开采危险不大。     

承压水上采煤的流固耦合数值模拟

结合某受承压水威胁工作面的具体工程地质资料,利用FLAC3D软件强大的流固耦合功能,建立该带压开采工作面的数值分析模型并进行流固耦合数值模拟。通过数值模拟结果,分析不同开挖长度时煤层底板岩层的位移、应力分布规律及含水层承压水在隔水层中的导升高度。结合"下三带"理论,看在承压水作用下,是否存在完整隔水层,以判断工作面在采煤过程中是否会发生突水事故。对承压水上采煤的流固耦合数值模拟具有一定的参考作用。     

高承压水上采煤可行性分析及安全开采评价

针对深部矿井承压水上采煤导致的底板突水问题,在深部开拓时,必须进行必要的可行性分析和安全开采评价。通过对某矿区深部扩大区水文地质条件分析,认为该区域煤矿可开采。利用底板岩体渗流模型及修正的水力参数,基于FLAC^3D各向异性渗透模型进行应力场-渗流场耦合模拟,得出底板破坏深度。结果表明：正常区段工作面底板破坏深度为25 m,受构造破坏区段底板破坏深度为50 m。根据突水系数法对安全开采深度及工作面斜长进行了评价,提出了可行的水害防治措施。保持0.06 MPa/m的突水系数,采取疏水降压措施,把水头疏降到-950 m标高时,15煤层工作面的开采是安全的。     

大采深厚煤层底板采动破坏深度

针对我国承压水上开采底板突水灾害随开采深度不断增大而逐年增多的趋势,以某矿综放工作面的深部开采实际为背景,根据现场煤层底板钻孔内不同深度传感器应变测试值随工作面的变化规律,确定出煤层底板岩体破坏深度介于18~20 m;以研究区实际地层资料为基础建立工程地质模型,通过反复试算、逐步修正模型边界条件,对煤层底板破坏特征进行分析,弥补了现场实测结果不能反映出煤层回采过程中底板应力场的不足;采用现场应变实测和数值模拟相互结合的方法,确定了大采深厚煤层底板破坏深度为20 m,揭示了矿山压力在采动煤层底板中的传播规律。     

刘桥一矿底板突水风险性评价

高承压水上煤层开采的前提是评价和预防底板突水。以刘桥一矿某工作面底板突水风险性评价为例,运用斯列萨列夫公式、"下三带"理论、突水系数法、开采经验法等方法进行综合评价;提出适合该矿的评价方法,并制订了预防底板突水的具体措施,为工作面的安全开采提供技术保障。     

承压水上膏体充填开采底板采动破坏特征

为研究承压水上膏体充填开采底板采动破坏特征,以岱庄煤矿11607工作面的采场条件为工程背景,基于FLAC~(3D)数值仿真软件,建立承压水上膏体充填开采流-固耦合数值模型,对充填工作面回采过程中煤层底板的破坏特征进行了研究分析。研究表明:充填开采采动底板的承压水导升高度不明显,煤层底板破坏深度在工作面推进至12.4 m后趋于平缓,且当工作面推进至100 m时达到底板最大破坏深度仅为6 m,理论计算了充填工作面采动底板的最大破坏深度范围为3.83~5.27 m,采用单孔恒定水压法对11607工作面底板进行现场实测,测得底板最大破坏深度为6.50 m,与理论计算、数值模拟所得结果基本吻合。     

神秘的地下水

在我们的脚下,除了土壤、岩石、蚯蚓、树根……还有水,埋藏在地表以下的水,统称为地下水。地下水隔着厚厚的土层,既看不见又摸不着,经过无数代地质人的辛苦探索,如今我们对地下水已经有了一定的了解,最普遍分类是按照地下水储存介质分为孔隙水、裂隙水和岩溶水。     

深层地下热水钻井井内动水位升高值的计算

深层地下热水钻井在开采过程中井内水温明显高于开采前的水温 ,水的密度随之降低 ,可导致动水位高于开采前的静水位。动水位的升高值可以根据静水条件下井内水柱高度及井底和井口水温进行近似计算。     

新桥煤矿矿井水深度处理技术及应用

针对矿井水水质特点,在矿井水原有处理系统的基础上,新桥煤矿对矿井水进一步进行了深度处理,满足了矿井生活用水需求,解决了矿井生活用水因水源井逐步枯竭引起供水不足的难题,减少了矿井废水排放量。     

中峪煤矿掘进工作面大面积分散出水治理技术的实践

对沁安煤电公司中峪煤矿12041工作面的突水事故原因进行了分析,基于工作面大面积分散出水的情况,制定了地面打钻注浆方案进行突水治理。实践效果表明:本次突水治理技术方案堵水效果较好,堵水率达100%,有效地解除了全矿井的水害威胁。     

分清水源防止水灾

矿井突水后，如何查清水源达到针对性的治理，是矿井出现水害后碰到的一个重要问题。采用水质分析法对水化学类型进行判别，从而找到了水源，确保了安全生产。     

中国水资源研究热点及发展趋势

目前水资源问题已经成为制约中国经济社会可持续发展的重要因素。运用中国知网“指数”功能,综述近年来中国国家自然科学基金和社会科学基金等资助的146篇关于水资源研究相关文献,归纳出5个水资源热点研究领域：水资源承载力、水资源安全、水资源生态、虚拟水和水足迹,对其代表理论、评价方法、主要研究领域和研究发展方向进行综述。总结出中国水资源研究发展的3个趋势：1）加强水资源领域交叉融合研究;2）在水资源安全、水生态服务功能研究等领域注重构建完整的研究框架;3）在研究成熟的领域加强评价方法创新。     

韩家湾煤矿三盘区开采突水溃砂可能性分析

 为了解放富水区下呆滞的煤炭资源,从矿井突水溃砂发生的四个必要条件分析,采用了物探、钻探和抽水试验等技术对三盘区进行了水文地质补勘,根据勘探结果得出工作面已不具备溃砂条件的结论,排除了工作面面临的溃砂威胁。同时,根据工作面涌水机理提出了“动静态水结合法”的水量预计方法,结合工作面具备的最大排水能力,确定了工作面临界突水水头高度,根据计算结果基岩风化带潜水含水层水头高度低于临界突水高度,解除了工作面面临的突水威胁。     

Assessment and Management of Water Resources for a Lignite Mine

A water resource management study was carried out for the proposed exploitation of lignite in Gujarat, India. The main source of water in the region is monsoon rainfall, which averages 567 mm/yr. The mine will be excavated in benches below groundwater level. Depth of water from the surface varies from 2–5 m. Total groundwater available within the leasehold area is 485 m³/day and water demand for mining purposes will be around 120.5 m³/day (25% of the available groundwater). During the monsoon season, an estimated pumping capacity of 236 L/s should taken care of groundwater seepage and rainwater when the maximum excavated area exists. After rehabilitation and backfilling, a water body will be created in the mined out pit, which will act as a water reservoir and enhance groundwater recharge. The mine should not significantly affect the region's water resources as long as the recommendations outlined in this paper are adopted.     

浅议百良煤矿复杂地质条件下的充水因素

百良煤矿位于澄合矿区东部,主采5号煤层,位于奥灰水静水位以下,属承压开采区。奥灰岩溶水系统属隐伏型地下水系,属于煤炭开采过程中底板突水威胁的充水水源。第四系松散孔隙含水层、三叠统至下二叠统裂隙水含水层、上石炭统太原组及中下奥陶统峰峰组岩溶水为采掘活动中重要的顶板充水因素,加之地质构造较为复杂多变,水文地质条件复杂。随着采掘区域的扩大,原有的水文地质资料与实际有一定出入,已不能满足实际。本文结合实际生产过程中的水文地质条件变化规律和充水因素进行详细分析,并与原有的地质资料进行对比分析,提出了新观点和研究思路,对矿井今后的水害预测预报、水害防治工作具有重要的参考价值,促使矿井防治水工作更具有实效性。     

水环境地球物理研究及进展

20世纪90年代以来，地球物理学的一些理论和方法技术在环境研究中得到广泛的应用，发挥着越来越大的作用。将地球物理的方法、理论、技术与环境科学相融合，可解决环境污染的监测、生态环境变化预测、治理措施的效果检查等问题。简要概述水平环境地球物理研究及进展，重点介绍电法在水体污染调查方面的应用，并对其应用前景给予了展望。