原位应力测试在底板突水预测中的应用

利用采动条件下煤层底板原位应力测试所获得的数据，通过有限元数值模拟来建立采煤工作面的应力场、位移场与渗流场，并确定底板突水判据．此项技术在淮北矿务局杨庄矿Ⅱ６１１０工作面得到应用，由于正确地评价了该工作面的突水可能性，安全采出煤炭４２万ｔ．     

截流注浆防治矿井水害技术的研究及应用

截流注浆防治矿井水害技术为矿山防治水开辟了一个新的途径,与疏水降压技术相比具有环保节能等优点。在明确该技术特定的应用条件和实施步骤后,运用此技术防治矿井水害可以取得良好的治理效果。该技术被应用到淮北杨庄煤矿Ⅱ617综采面特大突水灾害治理中,取得了良好的效果,减少了强排费用,有效地保护了宝贵的地下水资源。     

钻孔注水观测底板受采动破坏的尝试

1概述随着矿井开采水平的延伸，淮北矿区的杨庄、朱庄、朔里等矿并相继开始回来受到底板太原群灰岩岩溶水威胁的6煤层，杨庄矿曾发生淹井事故。因此，淮北矿务局及朱庄煤矿决定在朱庄煤矿26114综采工作面底板进行试验观测。并委托煤科总院合肥研究所承担此项观测研究工作。煤科总院合肥研究所编制出以底板钻孔注水观测为主，测试出6煤层采动后的底板破坏深度。2观测布孔方法简介观测仪器采用合肥煤研所自研的DYZ－1与DDZ－1注水系统。2．1钻孔布置自1底板受采动影响观测布置平面示意自如图l所示，钻孔观测布置3个钻窝，共5个钻孔，依据距…     

三软煤层综采长壁工作面采场矿压分析

淮北矿区综采采场条件复杂，采场矿压受多种因素影响，文章研究总结淮北矿区三软中厚煤层综采工作面的矿压显现规律，为加强综采工作面顶板管理、保证安全开采提供了科学依据。     

煤层底板渗流稳定性分析

建立了某矿21201回采工作面底板渗流的力学模型,利用RFPA计算了工作面推进到50m和100 m时的应力场,利用应力与渗透特性之间的关系计算了底板各岩层的渗透特性,并计算了底板突水因数.研究表明:1)在工作面推进过程中,煤层底板始终没有出现渗流关键层.2)岩层孔隙一直是渗流的主要通道.3)当工作面推进到50 m时,突水因数等于0.834,底板中水渗流是稳定的,不会发生突水;当工作面推进到100 m时,突水因数等于0.928,底板可能产生渗流失稳现象,即存在突水的危险性.     

承压工作面底板破断规律双向加载相似模拟试验

以峰峰九龙矿承压水上工作面15423N回采时底板鼓起、破断现象为研究对象,通过现场工作面底板岩芯钻取编录、地应力测量及工作面地应力场数值模拟反演,获得了15423N工作面底板岩层赋存及环境应力场特征;在此基础上采用双向加载相似模拟试验平台和基于独立弹簧组构成的承压水载荷模拟装置,对九龙矿承压水上工作面底板破断诱发突水的机理进行了分析;获得了工作面回采过程中,底板不同深度岩层应力及位移场的时空演化特征。     

煤矿工作面底板突水通道的研究

煤矿工作面底板突水通道对于矿井防治水具有非常重要的意义.从注浆堵水的角度出发,对煤矿工作面底板突水通道进行研究,摸索出了煤矿工作面底板突水通道与断层、水压、矿压、采动的关系,找出了工作面出水通道在工作面的具体位置.     

矿井工作面底板突水机理的理论探析

突水通道是突水形成的必要条件,为此,对工作面底板的突水机理进行理论研究。结合下三带理论,将工作面底板的突水类型划分为正常型和构造性,对采场采动作用下工作面底板隔水层进行三带划分和厚度计算。结果表明,正常型突水过程的本质就是应力场和渗流场相互耦合作用不断加强的过程;不导水断层转变为了导水型断层,这是导致突水发生滞后的机理所在。     

采场底板高承压水突水“三场”演化研究

采场底板承压水严重威胁着工作面的安全生产。通过理论分析建立了裂缝尖端力学模型,推导了裂缝力学平衡方程,分析了高承压水上工作面回采引发底板突水的裂缝扩展条件;利用RFPA软件模拟分析了承压水上工作面回采期间围岩应力场、损伤场与渗流场的演化过程,揭示了煤层底板承压水突水机制。研究结果表明:导水裂缝的扩展条件是孔隙水压力与地应力的合力大于煤岩体内部黏聚力;采矿活动改变了围岩应力场分布,造成局部应力集中,并引发煤岩体内部损伤破坏,大规模突水后主应力比裂纹开始扩展时显著增大;内部损伤增强了煤岩体的渗透性,增大了渗流场影响区域。     

陈四楼煤矿21109综采工作面底板灰岩水治理技术研究

在水文地质条件相似的情况下,与21109综采工作面临近的21301综采工作面发生了底板灰岩突水事故。通过分析陈四楼煤矿21109综采工作面水文地质条件,实施工作面底板瞬变电磁法勘探探测底板富水异常区,采用底板扰动破坏深度数值模拟及基于BP神经网络的底板扰动破坏深度模型等方法预测了21109综采工作面底板扰动破坏深度,优化设计了底板注浆改造钻孔,杜绝21109综采工作面突水事故的发生,保证了工作面安全生产。     

基于Fisher判别法的煤层底板突水预测模型及其应用

选取地质构造、水文地质特征、底板隔水层特征和开采活动4个大类13个因子作为底板突水的判识指标,以近年来发生的典型煤矿底板突水案例作为学习样本,依据Fisher判别分析法,建立了煤层底板突水预测的距离判别分析模型。结果表明,该模型预测结果与实际情况一致,采用回代估计法所得的误判率很小。因此,选取4个大类13个因子来反映煤矿底板突水状况和应用Fisher判别法预测煤矿底板突水具有良好的实用性和有效性。     

煤矿薄煤层定向钻孔水害探查技术研究

从保德煤矿水文地质条件出发，研究了矿区奥灰水突水危险性，计算了8号煤层底板安全隔水层厚度和突水系数。采用薄煤层定向钻探工艺对保德煤矿81312工作面胶带运输巷道和81313工作面辅助运输巷道底板以下岩层及10号煤层进行水害及隐伏构造探查，探明了8号煤层底板岩层地质构造及富水性，形成了区域薄煤层定向钻孔水害探查方法。研究表明，利用定向钻孔的一孔多用功能超前预抽10号煤层瓦斯，可为矿区安全开采提供保障。     

五阳煤矿3煤层底板突水危险性评价

为了对五阳煤矿3煤层底板进行突水危险性评价,保障五阳煤矿在承压水威胁条件下进行安全开采,在详细分析五阳煤矿水文地质条件和矿井揭露特征的基础上,从主要含水层、隔水层、水压、地质构造及采掘活动等方面对五阳煤矿3煤层底板突水危险性进行评价,通过在突水系数中考虑隔水层岩性—结构特征和开采活动的影响,建立了3 煤层底板突水危险性评价体系。研究表明,五阳煤矿3煤层底板奥陶纪灰岩岩溶水突水危险性极大,随着开采深度的增加,底板受采动影响破裂越严重,发生突水的危险性进一步增加。     

跨采巷道围岩加固控制技术研究

 基于跨采巷道变形剧烈、围岩难以控制的技术难点,结合淮北矿业集团杨庄煤矿WIII5110工作面跨采影响巷道的工程实践背景,分析了巷道破坏的原因,得出原有支护方式不足以承受跨采的剧烈影响,针对巷道工程地质特点,通过理论分析优化了巷道加固方案参数,采用高强度锚杆、锚索支护系统,运用锚网喷索+滞后注浆支护关键技术,对巷道进行了有效加固。工业性试验达到预期效果,巷道顶底板最大移近量为73mm,两帮最大移近量为38mm,经受跨采后巷道形状完好,保证了矿井的正常安全生产。     

淮北矿区底板断层防治水研究与实践

为了有效地治理淮北矿区底板断层突水,针对不同断层情况采取了不同的措施。在煤柱留设方面,充分考虑了断层倾角和断层对煤体渗透性的影响;在注浆、疏放水方面,考虑各个含水层之间的水力联系。研究和实践表明：与传统的按规程和经验留设煤柱相比,在考虑到断层倾角和断层对煤体的影响基础上进行煤柱留设更加科学合理。桃园矿F2断层倾角为60°,处于临界角;为安全考虑,在留设煤柱后还应加强底板监控,防治断层引发的底板突水。注浆前先进行放水试验可以更好地了解含水层之间的水力联系,对注浆工作有指导作用。朱庄矿和杨庄矿的工程实践也说明了注浆对于阻止小断层构造引发的突水效果显著。     

底板裂隙型突水机理三维数值模拟研究

 永夏矿区矿井生产受到太原组灰岩水的严重威胁,特别是底板裂隙引起的灰岩突水更是严重影响矿井安全生产和经济效益。根据裂隙切割底板隔水层引发突水的情况,把底板裂隙突水分为导通式裂隙突水和递进导升式裂隙突水两种类型,并利用Flac3d软件对这两种类型的突水机理进行了模拟研究,为底板裂隙突水的防治提供了一定的理论依据.     

哈拉沟煤矿四盘区首采面矿压规律分析

通过对四盘区首采工作面矿压观测,揭示了工作面初次来压和周期来压的基本规律,分析了基岩破断、溃水溃沙与来压规律的关系。为工作面防止溃水溃沙、实现保水开采提供了经验。     

煤层底板突水研究的理论和方法

煤炭一直是我国的主要能源,煤炭开采受到多种矿井地质灾害的威胁,其中最大安全问题是矿井突水事故。本文从煤层底板突水研究理论、煤层底板破坏研究方法两个方面对煤层底板突水研究的理论和方法进行评述。     

带压开采底板突水预测研究

为了有效预测工作面在带压开采下底板突水,以上孔煤业15#煤层为研究背景,通过塑性理论和经验公式分别计算底板的破坏深度|考虑采动与赋存因素影响,基于修正的突水系数法,提出极限突水系数公式,确定合理的工作面尺寸,提高突水预测精度。现场施工水文钻孔探查底板涌水情况,并根据岩芯测得底板隔水层物理力学性质,与理论推算结果对比,对15#煤层底板突水可能性进行有效预测。研究结果表明：底板主要隔水层属于中等坚硬岩石类,具有较好的隔水性能,底板含水层含水性弱,不具备底板突水的条件。极限突水系数计算结果显示,15#煤层在底板完整区段无突水危险,受构造破坏的区段具有底板突水的危险,建议减小工作面尺寸,查明底板地质特征,并加强在构造等薄弱区域的探放水以预防突水危险发生。     

霍宝干河煤矿10号煤层底板突水危险性评价与防治

为评价煤层底板突水风险,采用脆弱性指数法对霍宝干河煤矿10号煤层底板突水危险性进行了评价和预测。研究表明:干河煤矿10号煤层底板奥灰突水可能性整体较大,其相对安全区主要分布在矿井东南部,较脆弱区主要分布在矿井中北部,而脆弱区主要分布在构造较发育地带的矿井北部和矿井其他部位;已有钻探拟合点揭露附近的水文地质条件与文中评价结果吻合,表明该煤层底板突水脆弱性评价分区成果较为准确。最后,依据所获得的干河煤矿10号煤层底板突水危险性评价结果,提出了相对应的水害防治建议与对策。