待采工作面上覆烧变岩注浆帷幕建造技术北大核心

为了研究张家峁煤矿5-2煤待采工作面上覆4-2煤烧变岩帷幕注浆技术,分析了烧变岩水文地质特征和帷幕工程实施原因,论述了帷幕工程设计,从钻孔施工顺序、浆液流向干扰、注浆方法优化等方面研究了注浆帷幕的建造方法。工程实践表明:待采工作面上覆烧变岩注浆帷幕建造应按照先内排后外排的顺序,采用井上下双位双向综合引流方法,帷幕线上不同烧变岩断面应进行分区注浆。     

待采工作面上覆烧变岩注浆帷幕建造技术

为了研究张家峁煤矿5~(-2)煤待采工作面上覆4~(-2)煤烧变岩帷幕注浆技术,分析了烧变岩水文地质特征和帷幕工程实施原因,论述了帷幕工程设计,从钻孔施工顺序、浆液流向干扰、注浆方法优化等方面研究了注浆帷幕的建造方法。工程实践表明:待采工作面上覆烧变岩注浆帷幕建造应按照先内排后外排的顺序,采用井上下双位双向综合引流方法,帷幕线上不同烧变岩断面应进行分区注浆。     

大型烧变岩帷幕预注浆工程的即时检验技术

为了研究张家峁煤矿4~(-2)煤烧变岩帷幕预注浆工程的效果即时检验方法,评价了钻孔注浆结束标准,分析了帷幕注浆对帷幕带和火烧区的影响,根据烧变岩裂隙发育特征和帷幕工程特点,提出了从"一带两区"的帷幕带烧变岩受注介质变化和帷幕内外水文地质单元差异两个方面进行检验,烧变岩受注介质变化可通过钻探揭露和注浆反馈进行分析,帷幕内外水文地质单元差异可通过帷幕内外钻孔水位和泉流变化进行对比。工程实践证明,以上即时检验方法思路正确,结论可靠。     

神府矿区大型水库旁烧变岩保水开采技术研究

神府矿区是我国重要的煤炭生产基地和典型的高强度开采矿区,同时也是我国典型的干旱半干旱生态环境脆弱区,烧变岩水是区内的主要地下水资源之一。为研究区内烧变岩水对采煤的影响和烧变岩水的保护问题,以张家峁井田首采区首采地段5-2煤开采为例,通过对水文地质结构系统和5-2煤顶板导水裂隙带的分析,查明了研究区的水资源类型和特征,确立了5-2煤保水开采对象,划分了5-2煤保水开采分区,提出了烧变岩注浆帷幕截流保水开采新技术。研究结果表明:研究区的水资源类型主要有6类,其中仅有4-2煤烧变岩水具有保水开采意义,5-2煤开采划分为4-2煤烧变岩水无水开采区和保水限采区。5-2煤保水限采区设计的帷幕墙空间形态、帷幕线位置及数量、注浆钻孔排间距及结构合理,制定的钻探和注浆施工工序和工艺科学,实施的双位双向引流注浆、烧变岩全断面分区注浆、防渗截流效果即时检验等注浆帷幕关键技术可行。保水限采区5-2煤工作面采前上覆4-2煤烧变岩水预疏放和采后工作面涌水量实测结果表明,保水限采区内4-2煤烧变岩水静储量约20 000 m3,动态补给量不足5 m3/h,注浆帷幕截流实现了帷幕内外4-2煤烧变岩水的有效隔离,大幅减少了4-2煤烧变岩水及与其有直接水力联系的常家沟水库水的排放,水资源保护性开采效果显著。     

鄂尔多斯盆地侏罗纪煤田典型顶板水害防控技术与应用

为了实现鄂尔多斯盆地侏罗纪煤田受顶板水害威胁的煤炭资源安全开采,基于侏罗纪煤炭资源赋存条件、顶板含水层特征、顶板水害分布范围与防控难题,对离层水害、薄基岩溃水溃沙、厚层砂岩水害和烧变岩水害4种典型顶板水害的形成机理、判识方法、主控因素和防控技术进行了系统研究。侏罗纪煤田离层水害发生的地质条件为砂泥岩互层,泥岩隔水层厚度是控制离层水害发生的主控因素,研发了离层水体精准定位探放技术,实现了离层水害判别与防控技术的定量化;导水沙裂隙带是薄基岩溃水溃沙的主控因素,构建了基于导水沙裂隙带与基岩厚度对应关系的溃水溃沙危险性评价体系,发明了含水松散沙体高效注浆技术,有效避免了薄基岩溃水溃沙的发生;发现了厚层砂岩含水层在垂向上的非均质特性,揭示了递进渗流充水模式,提出了"适当波及,主动防控"的厚层砂岩水害防控新理念,解放了大量受厚层砂岩水害的煤炭资源;揭示了烧变岩的"边界富水"效应,将烧变岩完整断面分为直接露头区、中部埋藏区和火烧边界区,并构建了烧变岩不同断面注浆材料选择准则,提出了双位双向孔序优选引流注浆帷幕技术,显著减少了烧变岩对工作面的补给水量,同时实现了采煤保水。通过将典型顶板水害防控技术在鄂尔多斯盆地侏罗纪煤田的推广应用,有效遏制了顶板水害事故的发生。     

神府矿区大型水库旁烧变岩水保水开采技术研究

神府矿区是我国重要的煤炭生产基地和典型的高强度开采矿区,同时也是我国典型的干旱半干旱生态环境脆弱区,烧变岩水是区内的主要地下水资源之一。为研究区内烧变岩水对采煤的影响和烧变岩水的保护问题,以张家峁井田首采区首采地段5~(-2)煤开采为例,通过对水文地质结构系统和5~(-2)煤顶板导水裂隙带的分析,查明了研究区的水资源类型和特征,确立了5~(-2)煤保水开采对象,划分了5~(-2)煤保水开采分区,提出了烧变岩注浆帷幕截流保水开采新技术。研究结果表明:研究区的水资源类型主要有6类,其中仅有4~(-2)煤烧变岩水具有保水开采意义,5~(-2)煤开采划分为4~(-2)煤烧变岩水无水开采区和保水限采区。5~(-2)煤保水限采区设计的帷幕墙空间形态、帷幕线位置及数量、注浆钻孔排间距及结构合理,制定的钻探和注浆施工工序和工艺科学,实施的双位双向引流注浆、烧变岩全断面分区注浆、防渗截流效果即时检验等注浆帷幕关键技术可行。保水限采区5~(-2)煤工作面采前上覆4~(-2)煤烧变岩水预疏放和采后工作面涌水量实测结果表明,保水限采区内4~(-2)煤烧变岩水静储量约20 000 m~3,动态补给量不足5 m~3/h,注浆帷幕截流实现了帷幕内外4~(-2)煤烧变岩水的有效隔离,大幅减少了4~(-2)煤烧变岩水及与其有直接水力联系的常家沟水库水的排放,水资源保护性开采效果显著。     

烧变岩钻孔与帷幕注浆技术在煤矿治水中的应用

在分析白杨河矿水文地质条件和烧变岩裂隙水含水层基础上,确定了帷幕注浆的治水方案。在施工过程中,对帷幕注浆工程采用单、双排两钻孔施工,分段注浆和检验等手段进行注浆幕体施工质量及防渗效果检查和评价,结果表明:帷幕注浆参数设计合理,帷幕体具有较好的抗渗性能,可满足矿山治水和安全开采的要求。     

浅谈矿井建设中火烧区的治理与防范措施

新疆苇子沟井田内各煤层在山区南部浅部露头均有不同程度的火烧,地表露头形成广泛分布的烧变岩。煤层顶底板及围岩经火烧烘烤,改变了原岩的性质,成为坚硬、破碎、裂隙及孔隙发育的烧变岩,烧变岩区具备良好的导水通道和储水空间,巨厚的烧变岩层使井田内各含水层相互连通,同时破碎的烧变岩稳定性极差,对未来矿井的开采构成威胁。为摸清矿井南部各煤层火烧区富水性以及火烧区含水层与基岩含水层的水力联系,通过地面电法勘探、采用钻探中岩芯鉴定、水位观测、测井、水质化验,查明西山窑组烧变岩的范围及含水层的厚度、水位、水质、富水性和富水范围,为下一步的治理与防范提供技术依据。     

注浆新工艺在铜录山矿帷幕工程中的应用

铜录山矿在治理矿区地面塌陷及地下水截流中,采用了帷幕注浆技术。针对该矿典型动水注浆的特点,在工程中应用了一些新的注浆工艺。在防止浆液流失、控制浆液扩散范围及溶洞含砂层水泥注浆等方面的研究,均获得成功。所采用的水泥—水玻璃双液注浆、海带堵漏以及钻杆注浆等项技术,经室内试验及现场工业性试验,均获良好效果。这些新工艺的应用成功,使帷幕注浆技术水平进一步提高,为解决复杂地质条件的大水矿山防止地表塌陷及减少矿坑涌水量,提供了切实可行的方法。     

岩溶裂隙发育地层帷幕注浆材料性能及适用性研究

针对某矿区岩溶裂隙发育地层突水灾害帷幕注浆治理工程,开展适用于岩溶裂隙发育地层帷幕注浆材料的性能及适用性研究。通过室内试验对硅酸盐水泥单液浆、水泥-粉煤灰浆液、水泥-粉煤灰-黏土浆液基本性能以及最佳配比进行研究,并根据该矿区地层性质及帷幕注浆扩散方式要求,从材料性能、技术可行性、注浆过程控制、治理效果及经济环保性等方面系统研究了注浆材料适用性,对注浆实际工程材料选择提供参考及指导。研究结果表明:浆液水固比是影响浆液结石体强度、黏度、结石率、凝结时间等基本性能指标的主控因素,粉煤灰及黏土掺量配比也会影响复合材料基本性能参数。根据提出的注浆材料适用性评价方法以及不同配比不同类型材料性能参数,确定了不同区段注浆材料及配比等注浆参数,对该矿区突涌水进行了有效封堵。     

烧变岩及风化基岩层富水性探查

张家茆煤矿13101、13102工作面顶板疏放水资料表明3-1煤上覆风化基岩富水性及2-2煤层火烧区富水性不均一,导水裂隙较为发育,容易成为影响3-1煤安全回采的隐患。为查明煤层上覆烧变岩与风化基岩含水层的富水性,采用高分辨率电测深和音频电穿透技术对13103工作面顶板上方岩层富水异常区的分布范围及相对强弱进行了探查。根据探查结果对为该工作面探放水工作的设计、实施和疏放水钻孔的布置提供参考依据。     

何家塔井田烧变岩水赋存特征及其防治

何家塔井田2010年开始试运营投产,是神府矿区比较年轻的矿井之一。矿井目前未发生过任何水害问题,但对处于烧变岩发育比较典型的神府矿区易于发生烧变岩水害,所以要做到防患于未然。故本次对该井田烧变岩的赋存特征进行了详细的分析总结,根据勘探资料绘制了烧变岩水的分布范围,提出烧变岩水害防治建议,为后期矿井安全生产提供参考依据。     

西部矿区烧变岩研究现状及展望

烧变岩是由煤层自燃烘烤围岩而导致其变质形成的一类特殊岩石。笔者从水文地质问题、工程地质问题、物理力学特性以及固体废物可持续利用等角度出发,基于烧变岩自身特性,回顾了生态脆弱矿区烧变岩面临的水文地质问题和工程地质问题,并结合“资源利用、变害为宝”的观点,总结了烧变岩作为改性建筑材料和矿区充填材料的新用途,最后提出了烧变岩作为地质旅游景观进一步开发的潜力。通过对生态脆弱矿区烧变岩研究现状的及展望的分析,可以进一步增进对烧变岩工程效应的认识,并实现烧变岩资源的可持续利用。     

榆神矿区烧变岩水害防治技术

烧变岩含水层是榆神矿区东部浅埋煤层开采的主要水害威胁。通过分析地质勘探和井巷工程揭露资料,揭示了烧变岩含水层富水性受裂隙孔隙发育情况和补径排条件控制、顺层富水性不均一的典型特征,提出基于含水层空间结构和积水情况的"综合探查、以防为主、分区防治"的烧变岩水害防治技术。应用物探、钻探等综合探查手段查明烧变岩微裂隙孔隙弱含水区和孔洞裂隙积水区的范围,对烧变岩微裂隙孔隙弱含水区,仅需留设维持巷道稳定的窄小护帮煤柱;对烧变岩孔洞裂隙积水区,提出砌筑防水闸墙和留设防隔水煤柱方案。在留设10 m切眼护帮煤柱和43 m防隔水煤柱后,榆神一期规划区某矿2301大采高工作面实现了烧变岩含水层水资源保护基础上的安全开采。     

烧变岩石伺服条件下渗透特性试验研究

烧变岩是煤层自燃引起周围围岩变质而形成的,具有特殊的工程地质性质。通过伺服渗透试验所获得的应力-应变关系与渗透率-应变关系,分析了全应力-应变过程中烧变岩石渗透性随变形的变化特点,揭示了不同原岩性质的烧变岩石渗透率-应变关系的主要差异和渗透率-应力之间的关联性,最后阐述了烧变岩石变形过程渗透性特征参数的工程意义。     

新疆白砾滩露天煤矿烧变岩特征及边坡稳定性分析

新疆白砾滩露天煤矿局部位置煤层自燃,围岩受到烘烤、烧灼引起岩性发生变化形成烧变岩。烧变岩整体强度较原岩有所下降,稳定性较差,严重地影响边坡稳定性。通过室内岩石力学试验,得到岩石物理力学参数;同时,结合经验公式方法,通过修正RMR值,得到合理可靠的烧变岩岩体强度参数,以二采区1#典型剖面为对象,采用GEO-Slope软件计算当前边坡的稳定性。在天然水位情况下,GEO-Slope计算边坡最小安全系数为1.073,小于1.1,不满足规范要求。采取疏干排水措施后,1#剖面的最小安全系数为1.203,能满足规范要求。     

Fast Fisher Discrimination of Water-Rich Burnt Rock Based on DC Electrical Sounding Data

Mine Water and the Environment - Direct current (DC) electrical sounding was performed to quickly identify the location of potentially dangerous water hidden in burnt rock (formed by spontaneous...     

白砺滩露天矿二采区烧变岩边坡稳定性研究

以白砺滩露天煤矿二采区烧变岩边坡为研究对象,选取典型剖面进行稳定性分析,根据分析结果对最终边坡角进行优化。结果表明:天然状态下,1剖面、2剖面保持稳定的边坡角分别为34°和36°;疏干排水状态下,3剖面保持稳定的边坡角为32°;以安全系数1.15为安全标准,在疏干排水工程配套到位的情况下,3剖面的边坡角可提高到33°～34°,1剖面可提高到36°。     

锅炉结渣的模糊综合评判

针对锅炉结渣预测中存在很多不确定性和模糊性,给出一种模糊综合评判的方法来预测锅炉结渣问题,最后给出算例验证了该算法的适用性。     

采掘面电动机被烧的原因及预防

叙述了煤矿井下采掘面电动机被烧毁的表现形式和原因分析。从而提出了防止电动机烧坏的预防措施,保证了煤矿安全生产,减少了煤矿机电设备的运行事故。