豹子沟煤矿10105工作面水害因素分析及防治研究

为了更加科学地对矿井水害进行防治,对山西豹子沟煤矿井下水文地质情况及水害因素进行对比分析,得出豹子沟煤矿10105工作面水害因素主要来源于上部2号煤层部分采空区积水,其次为大气降水、地表水、顶板水。在此基础上提出了建立矿井水文地质监测预警系统、在工作面顺槽建立完备的排水系统等相应的矿井水害防治技术,为矿井安全生产提供一定的指导作用。     

矿区水文地质条件分类分析与防治水害措施研究

随着社会经济的快速发展,煤矿安全问题得到了广泛关注,为了有效防治水害问题,提升生产效率,煤矿企业应深入分析矿区的水文地质特征,并采用针对性较强的开采措施。本文便在此基础上分析了煤矿水文地质条件现状,针对性的指出了水害的防治措施,以期为此后的煤矿开采工作提供更多的借鉴依据。     

CSAMT法在典型岩溶地区矿井水害治理中的应用

喀斯特矿床的矿井以岩溶水充水为主,由于喀斯特地貌下岩溶发育程度较高,且发育不均匀性造成矿井充水具有不均匀、突发性。为有效防范和遏制煤矿水害事故的发生,针对典型岩溶地区,以习水县某煤矿为例,基于可控源音频大地电磁法(CSAMT)开展地球物理勘探,查明该工作面的突水成因及水源,提出可行性防治水方案。     

煤层底板水害三维监测与智能预警系统研究

针对华北型煤田煤层底板突水监测点覆盖不全、智能化水平不高等问题,以底板"下三带"理论为基础,提出集多频连续电法充水水源监测、"井-地-孔"联合微震采动底板破坏带监测以及监测大数据智能预警为一体的煤层底板突水三维监测与智能预警技术思路。其中多频连续电法监测系统以伪随机多频序列为人工场源,利用伪随机相关辨识技术提取强噪声背景中的弱信号,采用拟高斯-牛顿法对预处理数据进行三维电阻率反演,实现对煤层底板充水水源变化过程的自动化三维监测;"井-地-孔"联合微震监测系统主要通过研制带推靠的孔中传感器及回收装置,实现微震传感器"井-地-孔"三维立体布署,采用井下有线(IEEE1588)和地面无线(GPS)时钟同步方式解决地面与井下采集设备的时钟同步问题,建立起"井-地-孔"监测数据的实时传输网络,基于偏振分析联合反演的三分量定位算法,实现采动底板破坏深度时空精细定位与实时监测;智能预警系统利用时序大数据挖掘技术与计算机深度学习技术对电法、微震多元时序监测数据进行分析和处理,采用指标预警和模型预警方法对监测数据空间展布和预警级别以三视热力图形式输出,实时显示煤层底板各网格的预警等级,从而形成煤矿底板水害三维监测与智能预警技术体系。最后,以河北葛泉矿东井11916采煤工作面为应用对象,采用多频连续电法监测系统、"井-地-孔"联合微震监测系统,以及基于时空监测数据的智能预警系统对煤层底板岩溶水害进行三维监测与智能预警,为我国华北型煤田煤层底板水害监测预警提供了新的技术与装备支撑。     

深部底板奥灰薄灰突水机理及全时空防治技术

奥陶系灰岩+厚隔水层夹薄层灰岩+煤层的地层结构模式是我国石炭二叠系煤田带压开采的典型存在形式。尽管隔水层巨厚,由于其中夹有薄层灰岩含水层,导致深部开采时突水灾害仍然频发。由于突水系数的局限性,依据隔水层厚度、底板破坏带高度与奥灰导升带高度之和、突水系数将底板隔水层类型综合划分为极薄、薄、中、厚及巨厚5种类型,淡化突水系数在极薄、厚及巨厚隔水层中的应用。阐述了薄层灰岩在串连奥灰与煤层形成水害的独特作用,定义了深部底板奥灰及薄灰水害概念及突水模式,总结了其五维度特征,概括为充水水源的总源递进、充水通道的面状分散、充水强度的台阶增长、充水时间的滞后出水、充水水源水质的交换吸附,阐明了奥灰水渗透、扩容、压裂、导升经薄灰中转储运形成面状散流的突水机理,提出了相应的突水危险性评价公式P_03σ_3-σ_1-P_p+R_m。针对巨厚隔水层且传统井下底板加固甚至区域治理仍无法完全控制深部突水的现状,创新了全时域与全空域四维度奥灰及薄灰水害的"全时空"综合防治理念,空域上井上下相结合、奥灰及薄灰多层次区域治理与井下薄灰钻孔探治验相结合的全空间多层次立体网状防控布局,创建了全空域立体交叉网络探查、治理、验证、补充的"全空域"立体防治模式,形成了条件评估、探治验补、检验评价、监测保障的全时域"四位一体"技术质量控制流程,创立了"四位一体"立体网状全时空深部底板奥灰及薄灰水害防治方法。以邯邢矿区梧桐庄井田2603工作面为工程案例,确定奥灰顶面以下40～60 m和20～30 m、薄灰大青和山伏青灰岩为目标实施多层段地面超前区域治理及补充治理,配合野青和山伏青为目标井下补充治理和验证,形成立体网络治理;采用奥灰薄灰水文地质条件评估确定治理目标,用地面区域探查治理、补充探查治理以及传统井下查缺补漏验证前期治理效果,以治理效果检验、底板完整性评价、突水危险性评价、涌水量预测、排水能力评价等全面评估能否回采工作面,回采过程中采取水文监测、微震系统、矿压系统等综合监测手段紧盯薄层灰岩关键层,实现了工作面安全回采。     

煤矿水害防治不精确推理模型的建立

采用基于可信度的方法建立了煤矿水害防治的不精确推理模型,并给出了该模型中不同规则的不确定性传播的算法,为建立煤矿水害防治专家系统提供了基础.     

河北南部煤矿奥灰岩溶水害的防治

河北南部煤矿奥灰岩溶水害的防治河北省煤炭厅刘起才，瞿中文，刘正林（河北石家庄０５００５１）１开采受水威胁煤层的重大意义我国部分煤田水文地质条件极为复杂，全国石灰岩的分布面积为３４４．３万ｋｍ２，裸露面积为９０．７万ｋｍ２，岩溶地下水（以下简称岩溶水）...     

告成煤矿奥灰水害及综合防治技术

介绍了告成煤矿井田地质构造、水文地质特征和奥灰水害情况,并根据告成煤矿的水害特点及矿井的实际情况,针对性地提出了综合防治技术措施。