综采工作面底板注浆加固改造技术研究

陈四楼煤矿2801工作面通过钻孔注浆封堵煤层底板导水裂隙,注浆充填底板太原组上段灰岩含水层,把含水层改造为隔水层或弱含水层,增加有效隔水层厚度,增强抗压强度,切断太原组中、上段灰岩含水层与煤层之间的水力联系,防止煤层底板突水,保证工作面安全回采。     

地面顺层钻进在煤层底板高压岩溶水害区域超前治理中的应用

朱庄煤矿深部采区太原组灰岩含水层具有高承压、强富水、补给充沛、无垂直分带性、存在强径流带和垂向导水通道、与奥灰有水力联系等特点,自6煤开采以来多次发生底板灰岩突水事故,最大涌水量1 400 m3/h,严重威胁矿井的安全生产。Ⅲ631工作面回采过程中发生多次灰岩涌水,针对Ⅲ631工作面水文地质条件及底板水害特征,通过引入石油领域地面水平井钻探工艺,采用地面顺层水平井和侧钻分支水平井钻探手段对涌水段及未采段进行精确有效探查,再结合高效的地面高压注浆控制工艺,对探查到的涌水通道及原生溶隙、构造裂隙等进行注浆改造,完成了工作面涌水快速封堵及区域超前治理。     

网络并行电法在新集二矿1煤底板灰岩富水性探测中的应用

新集二矿1煤层组距下伏太原组1灰平均间距仅约18m,该区域太原组灰岩具有"高水压、低存储、非均质"的特点,1煤层开采受底板灰岩水威胁。通过利用网络并行电法技术对1煤首采面底板灰岩富水性进行探查,有效地掌握了底板灰岩水赋存情况,为该面底板注浆加固钻孔布置及水害防治提供了依据。     

复杂水文地质条件下底板灰岩注浆加固技术

泉店矿水文地质显著特点是水压高、水量大、底板隔水层厚度薄,回采过程极易发生突水。对底板太原组上段灰岩含水层采用注浆加固新技术把含水层变为隔水层,经初步检验注浆效果显著,解决了带压开采条件下实现工作面安全回采的难题。     

朝川矿一井21070工作面突水原因分析

朝川矿一井水文地质条件复杂,二1煤层安全开采受到底部石炭系太原组薄层灰岩和寒武系灰岩岩溶承压水突水威胁。在二1-21070工作面回采过程中,发生1次底板涌水量为740 m3/h的突水事故。从突水位置及其附近断层、地层结构上看,突水水源可能是石炭寒武系灰岩岩溶水,但通过水质识别、水量和水位动态资料分析,并结合井田水文地质条件综合判断,突水水源实际是小煤窑采空区积水,通过采动裂隙及断层以越流方式间接补给了煤层底板岩溶水。通过采用充填法对小煤窑井口进行处理,并对工作面断层附近底板进行了注浆加固,使二1-21070工作面实现了安全开采。     

顺和煤矿二_2煤层带水压开采安全可行性评价

在收集顺和矿井田水文地质概况的基础上,对影响矿井生产的承压水体太原组上段灰岩、太原组下段灰岩及奥陶系灰岩岩溶裂隙承压水富水性等进行分析,对矿井主采二2煤层带水压开采的安全可行性进行评价。研究表明,矿井在生产过程中,采取底板注浆加固等一系列安全技术措施基础上,"带水压开采"能够满足安全生产的要求。     

采面水文地质条件分析及疏水工程对及影响

瑞平公司张村矿主采煤层二1煤层,主采二1煤底板分布有石炭系薄层灰岩和寒武系灰岩。张村矿二1-11111采面为带压采面,水文地质条件复杂。为解放二1-11111采面,变带压开采为无压开采或弱压开采,决定在-382m水平施工二1煤底板一8煤疏水巷,目标疏放二1-11111机巷已知突水点位置水源,引导水源从煤层底板径流。本文介绍了采面水文地质条件,采面充水水源、充水通道及其疏水工程对采面的影响,并对不同水害进行了分析及提出了防治措施。     

注浆钻孔数据反演煤层底板灰岩含水层富水特征研究

利用工作面底板注浆钻孔成果数据分析二2煤层底板太原组上段3层灰岩含水层充水裂隙与耗浆量的规律,反演工作面底板灰岩含水层富水特征,通过绘制钻孔涌水量等值线图,圈定太原组上段灰岩富水异常区和构造控水区域,对工作面底板注浆改造工程设计、施工和注浆效果评价有重要的指导意义。     

承压水体上岩浆岩底板采动效应的数值分析

为防治卧龙煤矿首采区的底板突水,根据首采区煤层底板地质特征,分析了底板岩浆岩岩性及其组合特征,考查了太原组灰岩水的富水性和水压情况,并采用了应变软化本构关系,建立地质力学模型.运用快速拉格朗日元法对承压水体上底板的采动效应进行了数值模拟,分析了应力、位移场,确定10煤回采底板破坏深度为13 m.结果表明底板导水裂隙带深...     

大采长高导深工作面回采巷道突水机理及防治技术

通过分析K2101工作面回采巷道内的水质和二2煤底板地质构造,得出了突水水源以及回采巷道底板扰动破坏机理。以"先探后掘、循环推进"的原则,在回采巷道掘进期间对浅部砂岩裂隙进行封堵,阻断与深部灰岩水的联系,防止裂隙导通发生突水。按照"二维立体布孔"原则,在工作面底板改造钻孔设计上对工艺进行优化,减少回采期间由于底板扰动浅部砂岩裂隙出水,同时阻断砂岩裂隙与深部灰岩间的水力联系。     

孙疃煤矿1028工作面底板突水特征与水源识别

在孙疃煤矿地质条件及水文地质特征的基础上,结合1028工作面底板突水特征、水样常规离子化学特征、含水层水位动态变化等分析,得出1028工作面突水水源主要来源于10煤上下砂岩裂隙水,太原组灰岩上、中含水层段水是主要补给水源,与第四含水层和太原组灰岩下含水层段无关。     

平禹六矿水文地质特征及充水因素分析

通过对井田边界条件、主要含水层的富水特征、断层的水文地质特征以及地下水的补给、径流及排泄条件的分析研究,认为二1煤层顶板的直接充水水源为顶板砂岩裂隙水,底板的直接充水水源为石炭系太原组上段石灰岩岩溶裂隙水,底板的间接充水水源为石炭系太原组下段灰岩岩溶裂隙水和寒武系白云质灰岩岩溶裂隙水;矿井充水通道为顶板砂岩、底板灰岩的裂隙和断层带。采用大井法对二1煤层-400m水平的矿井涌水量进行了预算:正常涌水量为270m3/h,最大涌水量为540m3/h。认为计算的涌水量是可靠的,可作为煤矿建井设计和水害防治的依据。     

地面顺层孔在桃园煤矿煤层底板灰岩含水层治理中的应用

根据桃园煤矿水文地质条件,对比分析后,采用地面定顺层孔对桃园煤矿Ⅱ1027、Ⅱ1029工作面底板太原组第三层灰岩含水层进行注浆改造,结果表明:地面顺层钻孔能够充分揭露三灰含水层的岩溶裂隙及导水构造,通过地面高压注浆对赋水构造的充分加固改造,井下物探钻探验证三灰基本不含水,同时Ⅱ1027工作在回采过程中和回采完毕后未见出水,该技术方法高效可行。     

黄村矿水文地质特征分析

黄村矿区含水岩层为5层,隔水层为3层,二1煤层底板灰岩岩溶裂隙含水层为主要充水水源,沿原生断裂破碎带充水和沿采矿形成的导水裂隙充水。矿井随着开采面积的增大,太原组下段灰岩岩溶裂隙含水层水和寒武系灰岩岩溶裂隙含水层水将成为影响矿井安全生产的主因。     

燕子山井田水文地质特征及突水安全性分析

为了分析燕子山井田石炭系主采煤层开采过程中水害条件的安全性,依据钻探和物探地质勘探手段,对井田范围内的石炭系开采煤层上覆的侏罗系采空区积水和下伏寒武系灰岩水水文地质条件进行研究。水文试验观察表明,矿区主要含水层中地下水矿化度较高,富水性差,水体径流缓慢。瞬变电磁法探测数据处理的结果表明太原组上覆侏罗系采空区有多个积水区。水文孔试验资料结果分析表明,寒武系岩溶水的水头标高均大于太原组可采煤层的底板标高,太原组5~#煤层和8~#煤层皆属于带压开采;突水系数法计算结果表明,在钻孔控制范围内5~#煤层底板突水系数整体小于0.06 MPa/m,而8~#煤突水系数整体大于0.06 MPa/m。在煤矿开采过程中,应重点防治上覆采空区积水和8~#煤底板承压水带来的矿井突水安全隐患。     

鹤煤公司寺湾井底板注浆加固工程技术实践

寺湾井开采石炭系太原组底部一11煤和一22煤。本溪组灰岩水压为0.4 MPa,奥灰水水位标高为+130 m,上距一11煤底板35 m,奥灰水压为1.1 MPa。带压开采存在奥灰水突水淹井危险。为消除底板本溪灰岩和奥灰岩溶水的突水威胁,开展了一11煤底板加固注浆可行性研究,在1806工作面针对本溪组灰岩进行了底板注浆改造工业性试验。试验证明,底板注浆加固效果明显。     

南三采区水淹后的恢复与治理技术

陈四楼煤矿南三采区采空区1999年9月27日发生突水，最大突水量850m^3/h，造成采区被淹。依据集团公司“立足采面、探查先行、以堵为主、疏堵结合、分类治理、综合防治”的防治水方针，经分析研究，先后采取了钻孔泄和挡水墙堵水的治水方案。该治水技术不仅安全上可靠，经济效益好，少掘巷道670m，多回收煤炭资源3.3万t，同时还可降低煤层底板太原组上段灰岩含水层的水压，减少南三采区下部工作面回采时突水的可能性。     

承压水上开采煤层突水分析及防治技术

 通过对新义煤矿水文地质条件分析、奥陶系灰岩含水层观测孔水位观测、工作面突水水质化验分析比对及工程验证,认为新义煤矿12011工作面突水水源主要为顶板砂岩水,有少量奥陶系灰岩水有少量参与;其导水通道为工作面回采形成的顶板导水裂缝带及底板隐伏构造带。通过采用以疏为主,其他为辅的治理措施,保证了高承压水上回采工作面安全生产。     

陈四楼煤矿高承压水复杂工作面水害治理技术

陈四楼煤矿工作面受太原组岩溶裂隙承压水影响,在构造发育、承压水水压高的区域,易发生突水事故。为了确保工作面安全回采,开采出受水害严重威胁的煤炭资源,开发了一套完整的高承压水复杂工作面水害治理技术。通过对钻孔出水量、出水次数、注浆量、不同序次钻孔出水情况、灰岩出水量及注浆量分层进行研究,分析工作面的底板各层灰岩含水层富水特征,对工作面底板注浆改造水害治理工程设计、施工、评价具有重要意义。实践表明,水害治理工程效果良好,确保了工作面的安全回采。     

综放工作面带压开采的可行性分析与实践

通过研究奥陶纪灰岩含水层的岩性、补给、径流、排泄条件等,对矿井综放工作面底板受采动影响、突水系数等综合因素进行可行性分析。在工作面掘进过程中与回采前采取物探、钻探、化探等工作,查明工作面顶、底板地质构造情况,分析出由导水通道出现突水的规律,保证了工作面的顺利安全回采。