侏罗系煤层顶板砂岩水疏放后涌水量预测方法及应用

针对我国西北地区侏罗系煤层开采前对顶板砂岩水提前疏放后如何预测涌水量问题,本文采用统计和积分方法,得出含水层提前单孔疏放量,然后从工作面回采过程出发,充分考虑提前疏放量,并给出疏放后回采过程阶段涌水量预测公式,将疏放总量合理地分配到回采阶段中,预测出含水层疏放后回采过程不同阶段涌水量,为矿区涌水量的合理预测提供重要参考依据。     

新疆沙吉海煤矿侏罗系软岩气态水 吸附特性实验

针对软岩巷道围岩吸水发生变形、强度劣化及失稳破坏的现象,采用新疆沙吉海煤矿煤系地层侏罗系泥岩样品开展气态水吸附特性实验研究,得到了泥岩气态水吸附特性曲线Q-t.通过非线性拟合分析,建立了泥岩的吸水特征方程,分析了气态水吸附速率的演化规律.结合电镜扫描与X射线衍射试验结果,探讨了全岩矿物、黏土矿物及微观结构等物理参数对泥岩气态水吸附特性的影响.结果表明:(1) 5个泥岩样品的气态水吸附特性及变化规律相似,吸水量与吸水时间呈正相关;根据吸水特征方程求导分析,得出吸水速率与吸水时间呈负相关.(2)泥岩样品在吸水过程中速率降低,主要是由于内部孔隙壁面发生膨胀,泥岩孔隙过水通道变窄,吸水受到阻碍.(3)泥岩中含有的蒙脱石与伊/蒙混层具有强亲水性,间接造成泥岩吸附气态水能力强,其微裂隙在水及多应力场作用下扩大和贯通,进一步降低了围岩稳定性.研究结果为新疆沙吉海煤矿侏罗系地层软岩巷道的稳定性控制研究提供了理论依据.     

巨厚红层下厚煤层露头区开采防水煤柱留设

为了探究东滩煤矿规划设计的七采区巨厚侏罗系红层下山西组厚煤层露头区开采防水煤柱留设问题,选择典型的露头区附近6个钻孔围成的区域进行了系统分析,绘制了侏罗系厚度和3上煤层顶板到侏罗系红层底部间距等值线。在此基础上,建立了典型3上煤层开采的工程地质剖面图,采用类比分析和相关规范以典型钻孔为例对巨厚红层下开采厚煤层防水煤岩柱留设进行了探讨。     

侏罗系煤田顶板砂岩水疏放后采空区涌水规律及预测方法

为了提高侏罗系煤田顶板孔隙裂隙砂岩含水层涌水量预测精度,以宁东马家滩矿区某矿4-1煤首采工作面为例,分析了回采阶段采空区涌水变化规律,从理论上结合"大井"法、"镜像法原理"为代表的解析法,提出了侏罗系煤田煤层回采过程中顶板含水层静储水量释放与动态补给水量时空动态预测方法。研究推算的工作面回采过程涌水量预测公式更能精确地预测涌水量,为工作面回采前顶板水预疏放程度提供依据,保障工作面安全回采不受顶板水害威胁。此外,运用提出的预测方法对宁东马家滩矿区某矿首采工作面涌水量进行了预测,并与实际观测水量对比分析,结果表明:涌水量预测值与实际观测值吻合较好,平均误差约10%。     

干旱矿区采动顶板导水裂隙的演化规律及保水采煤意义

随着我国煤炭资源开发重心的逐步西移,西部地区目前已成为我国煤炭的主产区。总体上,我国西部矿区降雨稀少、蒸发强烈,形成了该区极度干旱缺水、生态环境脆弱的基本特征。以新疆哈密煤田大南湖矿区为例,针对该区侏罗系含煤地层具有成岩时间晚、物理力学强度低、遇水易泥化崩解等特征,采用相似材料模拟、数值模拟等手段,结合邻矿现场实测对比,全面研究了该区顶板采动导水裂隙的发育与演化过程、发育高度与形态特征、渗透性演化规律以及在该区进行水资源保护性开采(保水采煤)的可行性。研究结果表明:研究区侏罗系含煤地层采动导水裂隙的发育裂采比一般在13.09～15.67,整体形态呈"梯台型"特征;采动影响范围内裂隙发育、演化以及渗透系数的演化均呈现"稳定增加-波动变化-恢复稳定"变化特征,导高影响范围内含水层的渗透系数明显增大,一般达到3～5倍;研究区主采煤层顶板具有"多含水结构下的高位隔水层"结构特征,具备了保水的基本水文地质前提条件;结合保护层的稳定性、III-1上段含水层的静储量、开发潜力以及在研究区进行保水采煤可行性的综合评价,探讨了在干旱矿区水资源保护性开采的重要意义。     

侏罗系煤田主采煤层顶板稳定性分析

煤层顶板的稳定性是影响煤层回采工作安全最重要因素之一。文章根据大量钻孔和矿井生产资料,研究了木城涧矿侏罗系煤田主采2、10号煤层顶板工程地质特征,并采用综合指数法对煤层顶板进行了综合评价。结果表明:2、10煤顶板岩性均以粉砂岩、细砂岩为主,局部见泥岩;裂隙都较为发育,顶板破碎;顶板类型以稳定和中等稳定为主。该评价结果有助于该矿加强不同区域煤层顶板的管理及安全生产工作。     

鲍店煤矿侏罗系红层的物质组成与富水特征分析

上侏罗系红层在兖州煤田广泛分布最大残厚７９４．５８ｍ，在煤矿开发过程中，红层水对南屯煤矿和鳙店煤矿的生产造成了较大的影响。本文根据勘探、测试资料分析了鲍店煤矿红层的物质组成与富水特征，并对防治水工作提出了建议。     

复杂条件下上覆采空区积水综合防治技术

大同矿区赋存侏罗系和石炭二叠系2套含煤建造,上部侏罗系煤层开采年代久远,资源已近枯竭,在采空区低洼处汇集大量积水,严重威胁着下部石炭二叠系煤层开采。同忻煤矿根据覆岩破坏理论的经验公式,计算出了工作面开采"三带"高度,通过钻孔窥视和离层监测等技术手段对"三带"高度进行了验证和修正,结合矿井水文地质情况,分析评价了采空区突水危险性。提出并应用综合探测与立体防治技术,疏放采空区积水720万m3,保证了矿井安全开采。     

福建省尤溪中仙地区侏罗系地层下找煤远景分析

煤炭资源是海峡西岸经济区建设的重要能源支撑,经过多年的开采,浅部煤炭基本被采完,今后将转向深部勘探及开采。本文通过对福建省尤溪中仙地区区域地质背景、地层层序、聚煤规律以及后期构造的分析,推测尤溪中仙地区侏罗系火山岩下含有可采煤层。     

塔里木盆地库车坳陷东部上三叠统—中侏罗统物源特征及其地质意义

根据砂岩岩石薄片、石英阴极发光和重矿物组合分析,结合沉积构造及地震解释成果,对塔里木盆地库车坳陷东部上三叠统—中侏罗统物源体系及其演化进行详细分析,确定了物源方向及母岩性质。结果表明:塔里木盆地库车坳陷东部上三叠统—中侏罗统物源主要来自北部南天山造山带物源区,以岩浆岩和变质岩母岩为主,兼有少量沉积岩物源的影响。其中,塔里奇克组砂岩中陆源碎屑岩岩屑含量较高,阴极发光条件下不发光石英含量较高,重矿物组合具有高锆石、白钛矿和磁铁矿含量以及低石榴子石含量的特征,母岩可能为上奥陶统—上三叠统早期沉积; 阿合组及阳霞组砂岩中岩浆岩岩屑含量升高,重矿物组合以较高的石榴子石含量为特征,阴极发光条件下石英主要为蓝紫色及棕褐色发光,其母岩主要来自二叠系及其下伏地层; 克孜勒努尔组及恰克马克组砂岩中变质岩岩屑含量明显升高,石榴子石含量极高,阴极发光条件下棕褐色发光石英含量增多,表明变质岩母岩的影响增强。晚三叠世—中侏罗世,研究区物源区母岩演化具有明显规律性,即晚三叠世受较多沉积岩母岩影响,早侏罗世岩浆岩母岩供给增多,中侏罗世以变质岩母岩为主。晚三叠世,库车坳陷东部南天山造山带大幅抬升,导致大量变质岩母岩卷入造山带遭受剥蚀; 早—中侏罗世,南天山造山带中段构造活动具有东西分段的特点,吐格尔明30团剖面以东早侏罗世砂岩率先具有高石榴子石含量的特点,而西部地区中侏罗世砂岩才大量出现石榴子石,表明南天山造山带中段的虎拉山及额尔宾山在早侏罗世隆升-剥蚀强烈,而哈尔克山在中侏罗世才进入强烈抬升期。