对煤矿采空区土地开发评估指标体系的研究

煤矿采空区土地是煤矿区可持续发展的重要自然资源.煤矿采空区土地开发利用适宜性评估结果,是煤矿采空区土地利用规划及其开发利用的科学依据,而建立科学的评估指标体系,是煤矿采空区土地开发利用适宜性评估的基础.本文基于煤矿采空区土地开发利用适宜性的基本概念,分析了煤矿采空区土地开发利用适宜性的主要影响因素,提出了煤矿采空区土地开发利用适宜性评估指标体系构建的原则.基于AHP法建立了煤矿采空区土地开发利用适宜性评估的层次结构模型,依据该层次结构模型构造了各层次判断矩阵,并进行了层次单排序和层次总排序及其一致性检验.经研究分析得到:断层、地震烈度、采空区体积、煤层埋藏深度、采空区面积、节理裂隙、岩土体承载力及煤层层数等,是煤矿采空区土地开发利用适宜性评估的主要指标.     

煤矿采空区失稳灾害链式效应与链式类型研究

煤矿采空区失稳灾害特别是大面积房柱式采空区失稳诱发矿震或冲击气浪灾害一直缺乏有效的预测预防和控制。为了研究煤矿采空区失稳灾害的发生机理,进而达到预测预防和控制的目的,基于煤矿采空区失稳灾害主要影响因素分析,引入灾变链式理论,研究了煤矿采空区失稳灾害中致灾环境、致灾因素、作用方式、承灾体4个要素之间的关系,构建了煤矿采空区失稳灾害链式效应结构模型和数学理论模型,获得了煤矿采空区基本失稳模式和链式类型,并结合案例进行了分析。研究表明,煤矿采空区失稳灾害主要影响因素包括区域地质及构造分布、采空区/煤柱尺寸与形态、采空区覆岩及围岩岩性、水文地质条件、采空区上下及周围煤层开采情况、采空区类型及遗留时间、静载和动载等8个方面;通过研究致灾环境、致灾因素、作用方式、承灾体4个要素之间的关系,可以构建煤矿采空区失稳灾害链式效应结构模型和数学理论模型;煤矿采空区基本失稳模式和链式类型主要包括6种,即单一煤柱采空区失稳链、构造影响下采空区失稳链、含水采空区失稳链、开采扰动影响下采空区失稳链、静载影响下采空区失稳链、动载影响下采空区失稳链,每种灾害链的发生模式各有异同;案例表明,煤矿采空区失稳灾害大都为上述6种基本链式类型中2种或2种以上的复合类型。     

煤矿采空区防灭火技术

一直以来煤矿自燃都是煤矿开采过程中面临的重要问题.从当前煤矿自燃安全事故上进行分析可知,煤矿采空区是发生煤矿自燃的高危区域.由于采空区空腔体积比较大,漏风比较严重,而且该区域往往还存在较多开采过程中留下的浮煤,这些都为煤矿自燃提供了良好的基础条件.目前在采空区自燃研究中主要将采空区分为三个地带,分别是冷却带、氧化带和窒息带,其中氧化带因有足量的氧气以及温度条件,因而属于煤矿采空区自燃高危地带.采空区是煤矿安全事故的一大因素,而自燃又会对煤矿安全生产造成严重威胁,因此文章针对采空区自燃的问题必须采取相应的防灭火措施,进一步降低煤矿自然发生率并提升自燃发生后的救火效能.     

CSAMT法在煤矿采空区探测中的应用

分析总结了煤矿采空区的电性特征,阐述了利用可控源音频大地电磁测深法进行煤矿采空区探测的基本原理与工作方法,结合矿区采空区探测实例详细分析了可控源音频大地电磁测深法在煤矿采空区探测中的具体应用效果。结果表明,可控源音频大地电磁测深法能够较准确的探测出煤矿采空区及积水范围,对奥陶系高阻灰岩顶面的起伏具有较好的反映。     

煤矿采空区三维地震探测技术研究

三维地震探测技术是煤矿采空区精准勘察的重要手段之一.文中介绍了三维地震探测技术的基本原理以及在煤矿采空区勘察中的工作方法,论述了煤矿采空区的地震响应特征,并通过实例进行地震资料解释,选取合适的地震属性和方法识别采空区的发育位置,圈定其范围,结果表明,该技术较准确地实现了对煤矿采空区的有效勘察.     

实例详论煤矿采空区、规划区工程地质选线

以实例阐述黄陵-韩城-侯马铁路通过煤矿采空区及规划区的地质选线.重点阐述本区地质环境特征,煤田地质特征及煤矿开采和规划的现状,总结煤矿采空区的特点及选线原则.选线过程中在查明煤矿采空区和规划区的基础上,通过调整接轨方案,避开了煤矿采空区及规划区,使线路走在深部勘察区,不仅考虑了煤矿采空区对铁路安全影响,并尽可能地减少了煤炭资源的压覆,同时照顾了地方经济的利益取得了较好的效果.     

高速公路下伏煤矿采空区变形分析及处治

焦唐高速汝州至方城段下伏原荣发煤矿、苗李煤矿、金裕煤矿、外窑煤矿及外窑联办煤矿的采空区，这些采空区的残余变形将影响高速公路的稳定与安全。通过资料收集与分析、地质调查与测绘、物探探测、工程钻探查明了拟建高速公路下伏煤矿采空区的地质、采矿等特征，对煤矿采空区稳定性进行分析与评价，预测残余沉降变形量。鉴于高速公路下伏的煤矿采空区局部尚未达到稳沉状态，其引起的地表变形将对互通立交的施工及运营安全造成危害，采取了相应处治措施。     

浅层煤矿采空区三维地震勘探技术

以表浅层为沙丘的神府煤田和厚黄土丘陵地表的河东煤田煤矿采空区三维地震资料解释为例,在分析煤矿采空区岩层形变机理及地质特征的基础上,总结了煤矿采空区三维地震资料反射波特征及地震属性在采空区解释方面的特点,利用常规解释和属性解释相结合提高采空区解释的准确性和可靠程度。通过实例研究表明,以目前地震地质解释精度,能够圈定复杂地震地质条件区的煤矿采空区范围。     

公路隧道穿煤矿采空区段围岩稳定性研究

以某隧道穿煤矿采空区为研究对象,建立隧道穿采空区施工数值模型,对隧道穿煤矿采空区段塑性区分布、围岩应力及变形规律进行研究。结果表明:围岩变形明显区域及最大变形值主要集中在采空区下部岩层,该研究对保证隧道穿煤矿采空区安全施工有重要的工程意义。     

煤矿采空区对地表稳定性影响分析研究

煤矿井巷开采形成的采空区对地表的稳定性影响是巨大的,如何准确地确定煤矿采空区对地表的稳定性影响程度成为一个重要的课题。通过工程实例,应用解析法计算了煤矿采空区覆岩稳定性和采空区的残余变形,并根据计算结果对地表稳定性进行了评价。同时,利用数值模拟法就煤矿采空区对地表变形的影响程度进行了计算。对解析法、数值模拟法的计算结果的异同进行了比较,分析了产生差异的原因,为煤矿采空区对地表稳定性影响评价提供了快捷的方法。     

基于CFD采空区瓦斯埋管抽采技术数值模拟研究

在高瓦斯厚煤层的开采过程中,瓦斯危害已经影响到煤矿正常生产,其中采空区瓦斯危害是目前煤矿灾害防治的重点之一。以山西晋城寺河矿综采工作面的采空区为研究对象,在分析了寺河煤矿瓦斯抽采现状、工作面瓦斯涌出规律、采空区瓦斯涌出在工作面瓦斯涌出的占有比例、以及采空区埋管抽采瓦斯方法和抽采参数后,构建了该矿采空区瓦斯抽采数值模型,通过分析对比瓦斯运移分布规律模拟结果,得出了寺河煤矿采空区瓦斯埋管抽采技术参数,对提高寺河煤矿采空区瓦斯抽采效率有一定的指导意义。     

关于煤矿采空区建筑结构抗变形处理措施的探讨

因煤矿开采,地下形成煤炭采空区。而对煤炭采空区如何进行再利用普遍认为是一个世界性难题。为了节约土地资源,近年来建设在煤矿采空区上部的项目越来越多,虽然煤矿采空区对上部建筑物的影响很大,但是只要在工程设计、施工及以后的使用阶段分别采取切实可行的措施,采空区对上部建筑物的影响是可以避免的。通过对贾汪区泉城新区棚户区改造工程拟建地块地下采空区的变形机理、基本规律、稳定性评价及在采空区影响范围内建筑结构的抗变形处理措施,达到煤矿采空区上部建筑物既安全可靠又经济实用的目的。     

莱芜市煤矿采空区采空塌陷概况及防治探讨

随着煤矿采空区逐步扩大,采空区的采空塌陷问题严重影响人们的生存环境,阻碍了莱芜市社会经济可持续发展。近年来,莱芜市进行了大量煤矿采空区的地质调查及防治工作,总结了莱芜市煤矿采空区的采空塌陷概况及影响因素,并提出了综合防治措施建议。     

煤矿废弃采空区开发建设的建筑场地稳定性分析

煤矿废弃采空区场地稳定性研究是决定煤矿废弃采空区能否进行建筑的关键。提出了煤矿废弃采空区建筑场地地基稳定性分析的要点,详细分析了地基主要受力层与老采空区导水裂隙带的空间关系、采煤沉陷稳定时间对场地稳定性的影响,分析结果表明,废弃采空区不会"活化",建设场地是稳定的。     

腾晖煤矿低位钻孔抽放综放面采空区瓦斯探究

针对腾晖煤矿综采放顶煤工作面采空区瓦斯量大给安全生产带来的隐患,提出采用低位钻孔对采空区瓦斯进行抽放的设计方案。通过实践,取得了良好的抽放效果,解决了腾晖煤矿工作面采空区瓦斯问题,为相似条件下的煤矿采空区瓦斯抽采提供了经验。     

特厚煤层小煤矿采空区探测与充填复采技术

针对平朔煤业有限公司井工二矿二、三采区受到小煤矿开采破坏影响、采空区自然发火、积水积气情况不明、顶板支护差、随时可能发生冒顶等问题,首先采用瞬变电磁法初步确定小煤矿破坏范围,再用超前钻孔探测井下具体工作面地质和小煤矿采空区结构及围岩稳定性,最后实际探测小煤矿采空区巷道准确位置、采空区空间相对位置、采空区内部空间大小,以及采空区内部水、瓦斯、堆积物状况,最终实际探测结果确定具体的充填复采方案。通过对B909工作面进行探测并将工作面范围内的7个小煤矿采空区全部充填后,工作面推进至充填采空区范围时没有发生漏顶、片帮状况。     

官地矿采空区及采空区积水分布特征研究

本文针对官地矿区采空区分布及采空区积水特征不明等问题,通过理论分析确定了采空区和小煤矿(窑)破坏区分布面积约50.86 km2,其中小煤矿(窑)破坏区分布面积约24.77 km2,官地煤矿采空区面积约34.82 km2,官地煤矿采空区与小窑破坏区重叠区域面积8.73 km2;并通过物探和钻探队采空区分布及积水情况进行了验证,此次调查对环境破坏程度的分析及整治,还有下一步的采掘计划有着指导意义。     

高密度电法应用于煤矿地下积水采空区探测的数值模拟可行性分析

为了解高密度电法应用于煤矿地下积水采空区探测的可行性,并查明采空区积水情况,建立了煤矿地下采空区的地电模型,并进行正演和反演,分析采空区的地电响应,为探测煤矿地下积水采空区的特征提供理论指导;探测采空区过程中圈定9个低阻异常区,并结合水文、地质和数值模拟的结果,推测低阻异常区3、4、7、9均由于采空积水所导致,其余均为构造含水所导致。经对积水采空区进行钻探验证,实际情况与推测结果吻合,因此,高密度电法应用于煤矿地下积水采空区的探测是行之有效的。     

瞬变电磁法探测煤层采空区的应用

地球物理勘探方法探测煤矿采空区一直是比较疑难的问题,但以前的小煤窑采煤形成的采空区塌陷、老窑积水等问题,确实影响着煤矿技术改造及整合煤炭资源建设大型矿井.从伊犁地区皮里青煤矿采用瞬变电磁方法探测煤矿采空区的实例介绍其应用问题.     

综合物探技术在煤矿采空区探测应用实践分析

以某地区采空区为研究对象,采用测氡法、可控源音频大地电磁法实现煤矿采空区的综合物探分析。其中可控源音频大地电磁法可根据电阻率异常突变区推测采空区分布情况;测氡法则根据氡浓度曲线异常区域推测采空区可能分布区域。通过两种方法的对比验证,结合实际地质资料,综合分析后确定采空区位置。同时,根据采空区地表变形机理,构建采空区地表变形模型,进而介绍多种煤矿采空区地表变形防治建议,旨在为后续煤矿采空区综合物探分析以及地表变形防治提供支持。