承压水下工作面底板突水机理及注浆加固技术研究

针对煤层底板存在奥灰承压水影响工作面安全回采问题,采用理论分析和数值计算对动压影响下底板破坏深度进行了计算,同时计算了底板承受极限水压力,通过突水危险性评价,可知该工作面在回采过程中易发生突水事故。基于此提出了底板注浆加固方案,使底板抵抗突水的能力得到加强,从而实现工作面安全高效回采。     

回采工作面水害分析及防治

从分析矿井的水文地质条件入手，对回采工作面回采期间底板突水机理及特点加以阐述，针对突水原因，采取了底板注浆加固、底板疏放、施工导水眼等方法进行整体防治．确保了矿井的安全与生产，实现了高产高效。     

微地震监测在特厚煤层底板突水评价中的应用

特厚煤层综放开采对底板扰动大,在底板下方有承压含水层时,存在原生裂隙导水、采动裂隙导水、构造活化导水等底板突水灾害,动态监测底板裂隙的萌生、发展、贯通直至破坏过程是底板突水灾害有效预测、预警的关键。以平朔地区特厚煤层综放工作面回采过程中底板突水问题为研究背景,在工作面建立了一套自主研发的高精度微地震监测系统,实时获取采动过程中采场围岩破裂的三维特征,采用动突水系数法,对该工作面底板突水可能性进行了分析。研究表明:工作面向斜轴部以西90 m突水危险性增大,动突水系数达到峰值,但小于带压开采突水危险标准,认为工作面回采期间无突水危险。通过对比,动突水系数峰值位置与底板最大破裂深度位置具有明显的时空差异,且底板破裂深度峰值超前于动突水系数峰值,为通过底板破裂深度进行突水危险的实时预警提供了依据。     

寺河煤矿5310工作面断层对底板突水的影响及防治

寺河煤矿5310工作面内揭露一断层,而且为带压开采,为了确保回采面不受底板奥灰水的影响,并确保工作面的安全生产,应用FLAD3D软件对工作面进行模拟分析,得出随着工作面的回采,回采面距离断层越近,工作面及断层四周应力集中化程度越高,应力的高度集中导致了底板裂隙带的产生;计算得出3~#煤层突水系数为0.073 MPa/m,表明工作面底板存在突水的危险;应用注浆技术对底板进行注浆改造,注浆完成2个月内底板涌水量均在正常范围内,回采过程中未发现异常突水情况。     

团柏矿11-101工作面底板含水区域探测与防突水治理研究

为保障团柏矿11-101工作面回采过程中无底板突水现象,通过分析工作面底板含水层及隔水层的具体情况,采用直流电四极测深探测法对工作面的底板含水区域进行探测分析,得出工作面底板存在5个低阻异常区,并结合工作面具体情况,对低阻异常区域的注浆防水方案进行设计。通过现场观测分析,11-101工作面低阻异常区在采用底板注浆防水方案后,回采期间低阻异常区无底板突水情况,消除了底板突水对工作面的威胁,实现了工作面的安全回采。     

庞庞塔煤矿9~#煤层带压开采安全性及治理措施

庞庞塔煤矿9~#煤层工作面为带压开采,以9-101首采工作面为背景,采用极限水压理论及突水系数法探究底板突水的危险性,模拟分析了工作面回采期间底板塑性破坏的深度及底板隔水层注浆加固效果。结果表明,正常条件下底板塑性破坏深度为27 m,底板存在较大的突水危险,注浆后底板破坏深度减小为10 m,奥灰含水层突水的危险性解除。可见,通过底板注浆改造,能够保障庞庞塔矿9-101工作面的安全回采。     

庞庞塔矿9-301工作面底板突水危险性分析及防治

庞庞塔矿9-301工作面存在断层且奥灰水压较大,为了确保工作面的安全回采对其进行突水危险性分析,计算得出突水系数为0.032 MPa/m,可知其为带压开采。模拟分析了工作面回采期间应力集中情况以及底板的破坏程度,模拟结果表明,随着工作面的持续回采,距离断层越近应力集中化程度越高,并在底板产生导水裂隙,最大深度为23.21 m,严重情况下可能会导致突水。因此,采用底板注浆方式进行防治水治理,底板注浆加固后,经钻探检验,发现各个检验钻孔涌水量均小于10 m~3/h,底板得到有效加固,保证了工作面的安全回采。     

超前预防回采工作面突水技术开发与应用

工作面回采过程中由于采空区侧底板在应力作用下岩石完整性被破坏,裂隙发育,但裂隙具体发育多深,是否能够导通深部奥灰含水层,目前国内研究尚待研究。针对这一问题,以范各庄矿为例,采用超前防范回采工作面突水技术,建立微震监测系统、预留底板水文观测孔、利用矿井水文自动监测系统等手段,监测工作面回采过程中裂隙发育情况、底板含水层水量变化情况以及与深部奥灰含水层连通情况。结果表明,超前预防回采工作面突水技术能够起到预警作用,避免发生突水淹井事故,确保工作面安全回采。     

承压水上含隐伏构造底板突水机理研究

以昌恒煤矿9102工作面实际地质资料为基础，借助数值模拟与现场测试等手段，从底板应力分布特征与塑性区发育特征两方面分析了该工作面下隐伏构造对工作面推采的影响。研究结果表明：陷落柱等地质构造的存在，使得工作面回采时在地质构造前出现应力集中现象|工作面回采引发的底板岩体破坏形式主要以剪切破坏为主，且塑性区与陷落柱顶部靠近工作面一侧边界塑性区首先连通形成突水通道，进而引起底板突水|利用底板应变计监测工作面回采引发的煤层底板破坏情况，最终得出工作面回采引发的含隐伏构造底板的破坏深度与经验及理论公式的计算结果能保持一致，验证了现场测试方法的可行性及科学性，为承压水上底板含隐伏构造煤层的安全生产提供借鉴。     

告成矿采煤工作面底板水治理探讨

介绍了告成煤矿13071工作面在掘进和回采过程中底板突水的经过,详细地分析和判断了底板突水的水源和导水通道,采取了有效的措施对采、掘工作面底板突水进行治理。