煤层顶板砂岩含水层疏放水效果评价

为了科学合理地评价煤层顶板砂岩含水层疏放水效果,在工作面涌水量预测方面,采用含水层静储量和动态补给量联合预测的方法,结合钻孔疏放水总量和残余水量进行分析:当钻孔疏放水总量等于或大于含水层静储量,且钻孔残余水量等于或小于含水层动态补给量时,即可判断煤层顶板砂岩含水层疏放水效果良好。 实例分析表明,含水层静储量和动态补给量联合预测的方法与实际情况较为吻合,并且当钻孔疏放水总量大于含水层静储量、钻孔残余水量小于含水层动态补给量时,实现了工作面的安全回采。 利用工作面涌水量预测结合钻孔疏放水观测资料的方法评价煤层顶板砂岩含水层疏放水效果科学合理,可以应用到类似工作面采前的水文地质条件安全评价中。     

门克庆煤矿顶板疏放水设计优化研究

门克庆煤矿位于呼吉尔特矿区东南部,主采煤层为鄂尔多斯盆地侏罗系延安组煤层,埋深超过700 m,水文地质条件复杂。在特殊的陆相沉积环境下,形成了侏罗系直罗组底部强富水的"七里镇砂岩"。该含水层具有渗透性强、易于疏放等特点,为矿井主要充水含水层。根据矿井水害类型,确立了"超前分段疏放,削峰平谷"的顶板疏放水技术路线。首采工作面开采后,受采空区疏放的影响,矿井主要充水含水层水压大幅度下降;越靠近疏放区域,降幅越大。在含水层水压大幅度下降的情况下,通过对首采工作面疏放水试验数据及回采过程中的顶板疏放水数据的分析研究,对顶板疏放水设计进行优化,增大钻孔间距,缩短疏放时间,使得疏放效果达到最优化,实现水害治理安全高效。     

煤层顶板钻孔疏放水技术优化

为解决对疏放工程优化布置、疏放效果评价等缺乏深入研究造成的顶板含水层过度疏放或者疏放不足等问题,以柠条塔煤矿S1200-3工作面为研究对象,进行钻孔疏放水优化。针对以往工作面疏放水存在的问题,在明确含水层水文地质特征及矿井涌水量影响因素后,实施井下疏放水试验,分析疏放水效果定量化指标,并在此基础上进行煤层顶板水疏放效果优化;通过灰色关联度理论,提出了疏放水效果判别准则。通过对所施工钻孔进行集中统一、持续疏放,可减少上覆含水层对工作面回采的影响,相关方法可以为实现矿井安全开采、降低疏放水成本提供一定借鉴。     

顶板高承压含水层疏水降压可行性研究

为了消除煤层顶板砂岩高承压水的威胁,通过回采前在工作面切眼里段开展井下大型放水试验,观察不同疏放水量下的水位降深情况,从而得出了顶板高承压含水层疏水降压的可行性。结果表明:经过一段时间的疏放,总放水量从最大为223.2 m~3/h(Y37-3)衰减至20~30m~3/h;水压从最初的5MPa将至0.38MPa,降幅很明显,从而得出顶板高承压含水层疏水降压是可行的;同时,提出了矿井进行回采的标准,为后期工作面的疏放水工作奠定了基础。     

基于沉积分析的顶板疏放水技术研究

为了提高深部侏罗系煤层顶板含水层的疏放水效果。以呼吉尔特矿区某矿为例,运用沉积分析方法对含水层进行精细划分,制定总体设计、分段施工、可控疏放、定量评价的疏放水技术路线。结果表明:2-1煤顶板直罗组含水层富水性不均一;受沉积控水影响,富水条带显现;直罗组二段富水性强于一段,是疏放水的关键层位;在静储量疏放完全的情况下,单孔疏放至水压1MPa、水量5m3/h以下,可以保障工作面的安全回采。     

向斜轴部煤层顶板水疏放效果定量化评价

针对煤层顶板水疏放效果定性分析存在的过度疏放问题,采用钻孔涌水量衰减率、含水层水头高度、疏放水总量及残余水量等定量指标,对新疆大南湖一矿1305工作面(尤其是向斜轴部区域)进行疏放水效果定量化评价。结果表明,1305工作面疏放水总量小于工作面静储量,向斜轴部区域的疏放水钻孔涌水量衰减率较小,运输巷侧水头高度高出含水层顶板约45 m,未实现有效疏放,仍需适当加密疏放水钻孔继续疏放,可为疏放水效果评价提供一定的定量化依据,确保煤层顶板水的有效疏放。     

侏罗系煤层顶板砂岩水疏放后涌水量预测方法及应用

针对我国西北地区侏罗系煤层开采前对顶板砂岩水提前疏放后如何预测涌水量问题,本文采用统计和积分方法,得出含水层提前单孔疏放量,然后从工作面回采过程出发,充分考虑提前疏放量,并给出疏放后回采过程阶段涌水量预测公式,将疏放总量合理地分配到回采阶段中,预测出含水层疏放后回采过程不同阶段涌水量,为矿区涌水量的合理预测提供重要参考依据。     

覆岩结构下含水层开采疏放水效果评价研究

针对覆岩结构下煤层开采顶板水量变化情况,利用数值模拟方法对上覆含水层进行了有效探查和疏放研究。结果表明:覆岩组合特性控制着含水层释放过程,通过优化疏放水钻孔设计提高疏放水效果,实现工作面回采过程中矿井涌水量"削峰平谷",以达到经济合理的目的,垂直或平行于地层走向并朝向地层标高降低方向的钻孔疏放水效果最佳。选择从钻孔疏放水原始数据、总量变化、钻场水量变化、疏放水量与水压相关性等方面的评价途径,对上覆含水层疏放效果进行分析研判,判断工作面受水害威胁程度降低至安全阈值范围,具备安全开采条件,为后续工作面顶板疏放水方案制定及效果评价提供参考。     

工作面顶板含水层水害防治技术探索与实践

由于矿井顶板含水丰富,回采期间矿井最大涌水量达到900m3/h以上。为了实现安全回采,回采前期研究工作面顶板含水层地下水赋存特征,探查验证顶板物探结果,判断含水层对工作面开采时的影响程度,并通过放水试验进一步获取含水层相关水文地质参数,获取含水层涌水量、水位随时间等变化规律,为工作面及采区顶板水疏放工程优化布局提供科学依据。通过探查及放水实验孔数据实测,最终确定工作面疏放水方式,有效地降低工作面水害的威胁程度,确保了工作面回采后的安全生产。     

音频电穿透技术在呼吉尔特矿区的应用

应用矿井音频电穿透技术,对呼吉尔特矿区巴彦高勒煤矿侏罗系延安组3-1煤层顶板延安组砂岩含水层及上部直罗组砂岩含水层进行了探测。物探成果与疏放水工程及回采涌水量对比分析表明:在地层垂向结构相同、横向相对均一的情况下,异常幅值及范围越大,含水层的富水性越强,疏放水量及回采涌水量的大小与音频电穿透异常强度、异常范围正相关。