营盘壕煤矿首采工作面顶部砂岩含水层分布规律研究

营盘壕煤矿首采工作面回采过程中面临的主要水害问题为顶板砂岩水害,顶板砂岩水害防治的关键是对工作面采后导水裂缝带发育范围内含水层水进行超前预疏放。通过对工作面导水裂缝带范围内含水层分布规律的研究,全面掌握煤层顶板砂岩含水层厚度、分布及空间状态,为工作面顶板砂岩水探放及防治提供可靠科学依据。     

千米埋深特厚煤层综放开采顶板导水裂缝带探测技术研究

高家堡煤矿101工作面放煤期间可能出现局部放煤超高,导致导水裂缝带发育高度增加,可能波及到白垩系洛河组上段强含水层。由于洛河组上段富水性强,为避免引起防治水事故。采用微震监测技术,实现实时监测工作面回采期间的顶板覆岩破坏变化规律,从而确定工作面回采后的顶板导水裂缝带发育高度。     

基于复合含水层系统的工作面防治水技术研究

麦垛山煤矿130602工作面顶板赋存有2煤顶板含水层、2-4煤间含水层和4-6煤间含水层,为了确定130602工作面受到煤层顶板复合含水层威胁程度的大小和工作面的充水因素,从而有针对性地采取防治水措施,采用关键层理论分析、数值模拟和相似材料模拟3种方法预测130602工作面导水裂缝带发育高度,确定工作面在回采过程中的主要充水含水层,在此基础之上计算工作面涌水量以及制定相应的防治水措施。     

相似材料模拟在上行开采防治水中的应用北大核心

为了准确判断在上行开采期间下部煤层的主要充水水源,需要对下部煤层回采产生的导水裂缝带发育高度进行预测。在对矿井水文地质条件分析的基础上,利用相似材料模拟实验对下部煤层的导水裂缝带发育高度进行了预测,并结合煤层和含水层的空间关系,分析了下部煤层的主要水害威胁。结果表明:下部煤层的导水裂缝带仅能够波及到其顶板含水层,上部煤层顶板含水层对其未构成水害威胁,并制订了相应的防治水措施。通过分析,利用相似材料模拟对下部煤层的导水裂缝带发育高度进行预测,其成果可以作为上行开采条件下开展防治水工作的依据。     

相似材料模拟在上行开采防治水中的应用

为了准确判断在上行开采期间下部煤层的主要充水水源,需要对下部煤层回采产生的导水裂缝带发育高度进行预测。在对矿井水文地质条件分析的基础上,利用相似材料模拟实验对下部煤层的导水裂缝带发育高度进行了预测,并结合煤层和含水层的空间关系,分析了下部煤层的主要水害威胁。结果表明:下部煤层的导水裂缝带仅能够波及到其顶板含水层,上部煤层顶板含水层对其未构成水害威胁,并制订了相应的防治水措施。通过分析,利用相似材料模拟对下部煤层的导水裂缝带发育高度进行预测,其成果可以作为上行开采条件下开展防治水工作的依据。     

工作面导水裂隙带高度观测分析

工作面回采后上覆岩层遭到破坏,下沉形成导水裂隙,导水裂隙带高度的确定对于顶板水害的防治具有重要的意义。文中首先对导水裂隙带高度观测系统工作原理及系统构成进行了阐述,其次对回采工作面垮落带和弯曲下沉带理论计算分析,最后将导水裂隙带高度观测系统运用到回采工作面导水裂隙观测实践。研究结果表明导水裂隙带高度观测系统可以有效的确定工作面上覆导水裂隙带高度,实测结果对指导该矿防治顶板突水具有重要的参考意义。     

缓倾斜煤层工作面回采上限优化计算研究

为了确定红一煤矿首采工作面合理回采上限,确保煤柱宽度既能满足抵御风氧化带侧向静水压力的要求,又能保证顶板含水层与导水裂缝带不能贯通,同时还能尽可能多地解放呆滞煤量,在考虑煤层倾角、导水裂缝带高度、岩移影响带等多种因素的前提下,分别采用常规计算方法和优化计算方法计算了首采工作面防隔水煤岩柱,最终确定了红一煤矿首采工作面回采上限。     

巴彦高勒煤矿首采面水文地质特征分析及涌水量预测

针对蒙陕接壤区深埋煤层顶板水文地质条件复杂、矿井涌水量不清等问题,分析了巴彦高勒煤矿首采面顶板含隔水层结构特征,确定3-1#煤层顶板导水裂缝带范围内的含水层,采用动静储量法计算得到首采工作面不同回采阶段涌水量,涌水量计算值与实际值较吻合,为工作面排水系统建设和矿井水防治提供了科学依据。     

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。     

炮采工作面水害综合治理

根据米村矿280051工作面出水情况,分析得出,该工作面的出水原因为底板隔水层薄,顶板导水裂缝带导通顶板砂岩含水层及断层破碎带导水的影响等。针对上述原因分别对底板采取了打钻注浆加固、拦截补给水源等防治水措施,降低了工作面涌水量,提高了产量。     

汾源煤业5-101综放工作面导水裂隙带发育高度研究

为掌握5-101综放工作面导水裂隙带的发育高度,根据工作面的水文地质情况,通过采用FLAC3D数值软件模拟和分析实测钻孔冲洗液漏失量两种手段,综合判定工作面导水裂隙带的发育高度为166.82～175.40m,未贯通顶板灰岩含水层,工作面回采期间无突水危险性。     

兰花宝欣3103工作面顶板富水性及突水安全性评价分析

为防止3103工作面回采期间顶板含水层出现突水现象,基于3103工作面开采及地质水文条件,通过理论分析与现场实测相结合的方式得出工作面区域导水裂隙带发育高度的分布图,基于导水裂隙带与含水层间的关系,采用多元地学信息复合叠加技术进行顶板含水层富水性的分析,通过综合富水性分区图与顶板充水含水层安全性分区图,得出工作面顶板含水层充水条件综合分区图,分析得出直接含水层的突水危险区域为A6勘探线两侧500 m的范围,间接含水层的突水危险区域为工作面区域6号勘探线和7号勘探线西部及断层破碎带区域,为工作面的安全生产提供一定的参考与指导。     

蒙陕矿区深埋煤层首采工作面水文地质条件研究

为了弄清蒙陕矿区深埋煤层首采工作面回采过程中防治水目的层,通过地层揭露、抽水试验、涌水量计算等手段,开展了3-1煤层顶板水文地质条件研究。结果表明:首采工作面3-1煤顶板导水裂缝带范围内,主要发育延安组三段和直罗组一段含水层,是3-1煤开采的主要防治水目的层;主要充水含水层补给较弱,易于疏降。     

榆树坡煤矿1201工作面覆岩离层水体治理技术研究

榆树坡煤矿1201工作面为该矿的首采工作面,工作面回采初期顶板发生数次周期性透水事故,严重影响工作面的生产安全。为解决顶板水害的威胁,通过数值模拟及理论计算,对工作面上覆岩层导水裂隙带发育高度、离层空间发育的位置、充水水源等进行系统的分析并判别致灾离层,结果表明:1201工作面顶板倾向导水裂隙带高度为52 m,周期性突水水源为直罗组底部粗粒砂岩含水层(第四层),致灾离层为第三与第四岩层之间的积水离层,据此设计采用离层充水水源疏放及致灾离层充水探放技术防治顶板水害,应用后回采期间工作面涌水量稳定在110～140 m~3/h,实现了工作面的安全开采。     

工作面顶板水害精细化与定量化防治技术

为了准确掌握工作面的充水条件及制定有针对性的顶板水害防治措施,在对顶板含水层进行划分并获取其水文地质参数的基础上,采用关键层理论、数值模拟和相似材料模拟对工作面导水裂隙带高度进行了预测,从而实现了工作面充水因素的精细探查;利用顶板含水层静储量叠加动态补给量的方法对工作面的涌水量进行精细化预测,结合工作面顶板含水层疏放水量观测值对疏放水效果进行定量化评价,评价结果表明工作面已经达到了安全回采的水文地质条件。通过实例分析,对工作面水文地质条件进行精细化探查,采用“动—静”水量的工作面涌水量预测方法,结合顶板含水层疏放水效果定量化判别方法,可以保障工作面的安全开采。     

曹家滩煤矿顶板富水性分析及防治措施研究

为了避免西部高强度开采矿区发生工作面顶板溃水溃沙灾害，以地表生态脆弱的榆神矿区曹家滩矿井的首采工作面为研究背景，分析了首采工作面煤层的地质概况，确定了影响工作面发生水害事故的充水因素，将物理探测和“三图”法相结合对首采工作面煤层顶板富水性特征及分区进行了综合论证分析。结果表明：大气降水和地表水是矿井的间接充水水源，煤层顶板导水裂隙带波及范围内的延安组、直罗组和基岩风化带含水层的水为直接充水水源|导水裂缝带是矿井发生水害事故的主要充水通道|矿井风化基岩含水层富水性较强，延安组为弱含水层。通过FLAC 3D研究了覆岩裂隙运动破坏规律，工作面推进至180m后，导水裂隙带发育速度增加，推进至240m后达到最大值约159m，覆岩的裂采比为26.5。结合上述分析，提出了以完善矿井水害监测系统和建设防排水系统、合理确定回采参数和培训防治水专业人员相结合的防治水技术改进措施。     

顶板砂岩水下煤层开采覆岩导水裂隙带发育高度研究

导水裂隙带发育高度是顶板砂岩水下实施安全采煤的重要技术参数之一。以新集矿区某综采工作面为工程背景,针对工作面回采后采动裂隙导通上覆砂岩含水层易发生突水事故的问题,在分析覆岩岩性特征的基础上,采用经验公式估算、基于关键层位置覆岩导水裂隙带高度预测方法、数值模拟及井下仰孔分段注水法对覆岩导水裂隙带发育高度进行研究。结果表明,基于关键层理论导水裂隙带高度预测方法、FLAC3D数值模拟与井下仰孔分段注水试验结果基本一致,而经验公式预测导水裂隙带发育高度数值较小,存在一定的局限性。工作面回采后,导水裂隙带发育高度最大为57.6 m,裂采比为15.2,且发育形态呈“马鞍型”。 研究结果可为工作面顶板水害治理提供地质依据。     

漳村煤矿1312工作面顶板突水原因分析

漳村煤矿1312工作面在回采过程中发生间断性涌水,但依据经验公式计算顶板断裂带高度并未发育到含水层。通过分析顶板水文地质条件,运用RFPA数值模拟与现场实际探测研究顶板导水裂隙带发育规律。结果表明： ①经验公式计算得到的顶板导水断裂带最大高度为45～58 m,与RFPA数值模拟得到的95 m相差较大,顶板亚关键层薄以及距3煤顶板距离小于58 m是使得裂隙带发育偏高的主要原因;②现场探测测得顶板裂隙带发育高度约为96 m,与RFPA模拟相符合;③关键层与含水层空间位置及岩层分布规律决定了工作面回采顶板会发生间断性涌水以及滞后涌水。     

回采工作面导水裂隙带发育高度实测研究

采用理论计算法及双堵法对21006回采工作面开采后的导水裂隙带高度进行理论分析与现场实测,综合分析确定导水裂隙带发育高度在39.84 m,为后续的回采工作面开采设计、顶板防治水等工作开展提供了一定的参考依据。     

厚煤层一次采全高导水裂缝带发育高度研究

为了顶板水的防治、采掘工程布置以及防水煤柱留设,需要确定煤层顶板导水裂缝带高度。以斜沟煤矿8#煤层为例,应用数值模拟的方法对厚煤层综采一次采全高顶板导水裂缝带发育高度进行了研究。结果表明,数值模拟结果与现场钻探压水试验实测得到的导水裂缝带发育高度基本一致。综合确定导水裂隙带高度74.8 m,其中冒落带高度为32 m,裂隙带发育高度42.8 m.由此可见,《煤矿防治水规定》中关于导水裂缝带计算的经验公式不适用于斜沟矿,基于实测、模拟结果以及参考全国其他类似矿井实测结果,运用回归分析原理,建立了斜沟煤矿厚煤层综采一次采全高工作面顶板导水裂缝带发育高度计算公式。