煤层底板双含水层突水防治技术研究

随着矿井开采深度的增加,华北型煤田底板承压含水层突水危险性加大,突水事故时有发生。如何有效地防治底板水害成为许多煤矿面临的重要问题,一直以来也是煤矿防治水工作的一个难题。通过对滨湖煤矿16煤开采的水文地质条件进行详细分析、总结突水资料、揭示了断层突水机理,对底板双承压含水层进行了危险性评价,提出了有效的煤层底板水害防治技术途径,为矿井水害防治提供了科学依据。     

保德煤矿底板隔水性分析和防治水措施

面临底板突水危险的矿井,在正常掘进和回采过程中,要充分利用煤层底板到奥灰水承压含水层之间的隔水层的隔水性能,保德煤矿在开采8#、11#煤层时,同样面临底板奥灰水威胁,因此应针对底板隔水层的隔水性进行分析,提出"带压开采"的防治水路线,制定底板奥灰水防治水措施。     

煤层底板水害预测与超前预治理技术

煤矿水害防治工作是煤矿安全生产工作的重中之重。针对煤层底板水害防治问题,介绍了实际生产过程中针对掘进工作面和回采工作面突水危险性预测的常规方法,对其优缺点进行综合分析,从而进行煤层底板突水危险性的预测评价,进而制定工作面超前预治理的技术方案,主要包括应用煤层底板含水层注浆改造技术对煤层底板突水可能性大的区域进行注浆改造,或利用煤层底板含水层疏水降压技术对危险区域进行疏水降压。上述这些措施的使用,最大限度地避免了水害事故的发生,实现了安全开采。     

多模型融合评价煤层底板灰岩岩溶突水危险性

在我国华北型石炭—二叠系煤田中,煤层底板灰岩岩溶突水现象尤为突出。为准确地评价煤层底板灰岩岩溶突水危险性,防治煤矿水害事故,实现承压水体上煤层安全开采。基于未知测度-集对分析理论,选用含水层厚度、单位涌水量、充水含水层渗透性、水压、断层影响因子、含水层厚度、含水层岩性组合特征以及底板破坏深度8个指标评价煤层底板灰岩岩溶突水危险性。采用有序二元比较量化法和区间数模糊决策矩阵EA-TOPSIS排序模型分别确定煤层底板灰岩岩溶突水主控因素权重。在此基础之上,基于冲突证据理论将二者进行耦合,得到煤层底板灰岩岩溶突水主控因素组合权重,保证了对动态模型指标相对重要性的有效评价。基于未知测度-集对分析理论,构建单指标直线型未知测度函数及非直线型未知测度函数,并以新汶煤田煤层开采为例,将30个监测点处实测的8个指标值代入,建立多指标综合测度矩阵。引入"置信度"评价准则判定样本数据X_i所属的危险性等级。并通过集对分析,进一步表征新汶煤田煤层开采过程中煤层底板灰岩岩溶突水风险总体态势。研究表明,评价结果与矿山实际情况相吻合。在此基础之上,依据搜集的大量华北煤矿突水案例,以其中典型的15个为例,将建立的模型推广到整个华北煤田底板突水危险性的评价。通过与矿井实际突水情况对比可以发现,模型确定的矿井突水危险性等级与实际相吻合,表明该模型对于评价整个华北煤田底板灰岩岩溶突水危险性具有一定的适宜性。     

超化煤矿三软煤层采煤工作面底板承压水的防治

在带水压开采条件下,为了消除采煤工作面底板承压水的威胁,结合郑州矿区超化煤矿煤层底板含、隔水层情况,采用突水系数法划分底板突水威胁区域,通过物探、钻探查明底板富水区的分布情况,对煤层底板薄层含水层进行注浆以将含水层变为隔水层,在工作面生产过程中保持均衡推进以减少前方移动支承压力对底板隔水层的破坏.实践表明:采取物探、钻探、注浆和均衡推进等综合防治水的方法能有效减少工作面底板的涌水量,降低底板承压水的突水概率;对三软煤层底板主要强含水层以上地层进行加固改造,可以提高底板岩层的隔水厚度和隔水性能,有效防治底板承压水.     

玉山井田10_1煤层奥灰突水危险性评价

针对玉山井田10_1煤层距离奥灰岩溶裂隙含水层距离较近,存在底板突水威胁的现状,在收集地质钻孔资料基础上,编制了10_1煤层底板至奥灰顶板间距等值线图、10_1煤层底板奥灰水压等值线图、10_1煤层底板奥灰突水系数等值线图、10_1煤层底板奥灰突水危险性分区图,计算了受奥灰突水威胁的10_1煤层安全开采标高,得出了玉山煤矿开采10_1煤层发生奥灰含水层底板突水危险性很大的结论。     

我国煤层底板突水机理与防治研究现状及展望北大核心

针对我国煤层底板突水问题,将近些年国内对底板含不同地质构造、含水层水压高等多种条件下煤层底板突水机理的研究和目前应用广泛的底板注浆加固技术、留设断层防水煤柱及采前疏水降压等防治煤层底板突水措施的应用效果进行汇总分析;指出了煤层底板突水问题研究存在的不足;对未来大采深、复杂化、低成本、绿色化、高效率、智能化防治煤层底板突水进行了展望。     

含水层富水性与其危险性关系的力学分析

煤矿生产实践表明,工作面底板含水层富水性强弱与其突水可能性存在着密切联系。通过对地下水与其上覆岩层作用力关系的分析,得到了地下水静水压力对上覆岩层有效压力的公式及裂隙中地下水流动形成的动水压力公式。2个公式表明煤层底板含水层富水性越强(即含水层空隙率n越大),地下水对工作面底板岩层的有效压力及动水压力也越强,使得底板岩层越易破坏,裂隙越易扩张、冲刷,造成突水危险性越高。根据以上结论可有针对性地进行煤层底板突水的防治工作,工程实践也证实了上述分析是正确的。     

金龙煤矿水文地质特征分析及水害防治对策

通过对金龙煤矿一1煤开采过程中水文地质特征、导水通道及突水机理等因素的分析,论述了突水强度与含水层类型、赋存条件、煤层顶底板水文地质条件、地层结构的关系,明确了奥陶系中统灰岩为矿井开采一1煤底板的主要充水含水层,结合矿井实际,提出了水害防治对策及建议。     

某煤矿10~#煤层底板奥灰突水防治探讨

某煤矿10#煤层底板标高为370~620 m,奥灰水位为517.88~520.96 m,低于奥灰岩溶水水位标高,奥灰含水层富水性强、水量大,属于强径流区。10#煤层底距奥灰界面平均距离只有34.81 m,奥灰岩溶水成为煤层底板突水的主要水源。介绍了底板突水的几个通道,分析了对应底板突水的几种防治水措施,最后采用回采工作面斜长缩小、隔水岩段隔水层加固与含水层改造、地面帷幕注浆截流与井田内疏水降压联合工作的防水措施,最终实现煤层在承压下的安全开采。     

邱集煤矿煤层底板突水防治技术研究

邱集煤矿针对煤层底板突水影响范围广、治理难度大的实际情况,从煤层底板破坏深度分析模型和底板突水影响因素两方面对煤层底板突水机理进行了分析,在此基础上,结合邱集煤矿7煤层底板突水的实际情况,确定了包括加强突水隐患监测、底板局部注浆加固技术、疏水降压和留设断层防水煤柱等技术措施的煤层底板突水防治技术,有效防止了矿井开采期间煤层底板突水事故的发生。     

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。     

泊里矿煤层底板突水危险性分析与防治措施研究

泊里矿煤层受到底部灰岩岩溶高承压水的突水威胁日趋严重,采用传统的突水系数法评价煤层底板奥灰突水危险性已不能作为矿井安全生产的依据。本文对煤层底板奥灰含水层带压情况进行了分析,通过对煤层底板突水机理及突水危险性分析研究,提出了煤层底板奥灰突水的防治措施及建议,为泊里矿煤层的安全开采提供了技术支持和科学依据。     

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。     

玻璃沟煤矿煤层顶板突(涌)水危险性评价的分析

煤层顶板涌(突)水一直是困扰华北型煤田开采的一个主要问题,顶板由于处于煤层上部,煤层的开采引起应力重新分布并诱发采场围岩破坏,当裂隙波及顶板含水层时,就可能导致顶板突水.以玻璃沟煤矿为例,在查明井田水文地质条件的基础上,分析煤层顶底板充水因素,采用较为成熟的"三图法"对煤层顶板涌(突)水进行评价,为井下突水防治提供理论依据.     

基于克里格插值的煤矿底板突水系数等值线优化研究

为防治羊场湾煤矿16号煤层底板水害,基于《煤矿防治水规定》中提出的煤矿底板突水系数评价方法,以羊场湾煤矿矿区范围内钻孔数据为基础,依据克里格(Kriging)插值法,提出了优化绘制羊场湾煤矿16号煤层底板突水系数等值线图的新方法。结果表明:新方法通过优化插值钻孔数据,增加了插值钻孔数量,提高了突水系数等值线图的精度。使用新的插值方法没有增加新钻孔,优化绘制出的羊场湾煤矿16号煤层底板突水系数等值线图精确度更高,为羊场湾煤矿底板水害防治提供了技术支持,为今后同类型煤矿底板突水系数等值线图的绘制提供了新思路。     

霍宝干河煤矿2号煤底板突水危险性评价与防治

为控制煤层底板突水隐患对井下采掘工作的严重威胁,采用脆弱性指数法对霍宝干河煤矿2号煤层底板突水危险性进行了评价和预测。研究表明:在干河矿区范围内,有效隔水层等效厚度从南向北逐渐变小,而太灰含水层水压却呈逐渐增大趋势,致使2号煤层底板太灰突水可能性从南向北呈递增态势。而在断层和褶皱等构造分布的区域多处于脆弱区和较脆弱区,2号煤层底板奥灰含水层突水可能性整体而言相对较小。最后,提出了对应于评价结果的煤层底板突水防控措施。     

演马庄矿二1煤层底板突水原因及防治措施

根据演马庄矿的水文地质条件及历年的突水资料,阐述了二 1煤层底板突水的原因,提出了底板含水层突水的防治措施.     

杨村煤矿10605工作面16_上煤层底板含水层对突水的影响研究

采矿中频繁发生的突水事故严重威胁了煤矿的安全生产。针对兖州矿区杨村煤矿的10605工作面16_上煤层底板突水事故,分析了杨村煤矿地区的地质概况、水文地质条件,得出煤层底板含水层的富水性及水头压力对突水的影响机理。     

“两软一硬”不稳定煤层带压开采突水危险性评价

为探讨禹州煤田西南部云盖山煤矿二矿"两软一硬"不稳定二1煤层带压开采突水危险性,在钻孔数据和采掘揭露等资料统计的基础上,进行了煤层底板标高和厚度分布特征的分析。选择典型钻孔结合《煤矿防治水细则》相关内容进行了底板突水危险性探究,提出了根据钻孔进行临界开采深度的计算模型,获得了研究区主采煤层底板2个主要间接含水层对开采的影响和临界开采深度的量化取值,并进行了突水危险性分区评价。研究结果对研究区预采掘底板带压深部延伸水害防治具有较重要的参考价值。