高承压含水层突水钻孔的治理技术

通过对四个突水钻孔的治理 ,找到了一种适应于井下各类高压出水钻孔封堵的注浆方法 ,探索出了一条简便易行、成本较低、高效实用的封堵高承压突水钻孔的新方法和新工艺。     

顶板高位裂隙多层位全覆盖布孔在综采工作面的应用研究

鹤煤八矿3203综采工作面为突出煤层采煤工作面,在回采过程中采用顶板裂隙多层位全覆盖布孔抽采技术杜绝瓦斯超限问题。针对煤层大采高采煤的工作面,综合采用大直径顺层钻孔的瓦斯预抽消突、高位裂隙钻场采空区抽放瓦斯等技术方案,不仅实现了煤层工作面的迅速消突,而且还有效控制了工作面瓦斯涌出,控制了瓦斯超限及积聚,确保了综采面高效安全的生产。     

基于FAHP-GRA评价方法的顶板承压含水层富水性预测研究

煤层顶板承压水作为直接突(冲)水源,对煤层开采的安全进行至关重要,准确评价采矿区含水地层的富水性尤为重要。针对现有方法对煤层顶板承压水含水层富水性预测方面存在的问题,研究了多个对富水性产生影响的因素,结合各单影响因素指标量化归一并进行分区。并利用FAHP-GRA,以转龙湾矿区为例,提出了一种富水性综合分析的预测评价方法。     

洛河组含水层下厚煤层开采导水裂隙带高度探测与分析

以亭南煤矿二盘区巨厚洛河组下开采条件为背景,采用理论和工程探测方法,对不同工作面采厚情况下采动覆岩导水裂隙的发育特征进行了探测和分析。研究结果表明,在204面采高6m条件下,实探导水裂隙带高度为144.0m|206工作面采放总厚度7.5m情况下,实探导水裂隙带高度为140.2m|206工作面采放总厚度9m情况下,实探导高为148.3m,导水裂隙带高度并没有因采高的变化而明显变化,均至宜君组底界附近,同时受控于覆岩中关键层的位置。实测结果也验证了基于关键位置的导高判别方法的正确性及其在亭南煤矿巨厚洛河组覆岩条件下的适用性。研究成果可为亭南煤矿后续盘区合理采放高度设计和顶板水防治提供参考和借鉴。     

井下千米定向钻机在麻家梁矿探测底板高承压含水层的应用

依据井田的水文地质之状况,提出采用井下千米钻机探测地板高承压含水层的工程设计方案,取得了较好的成果,值得类似矿井的参考。     

承压含水层之煤层开采方法的研究及实践

通过对受水威胁煤层充水条件的分析,结合开采过程中的突水实例,得出对突水规律的初步认识,进而确定用倾斜小条带开采受水威胁煤层是一种较好的方法。     

承压含水层上煤层开采方法的研究及实践

通过对受水威胁煤层充水条件的分析,结合开呆过程中的突水实例,得出对突水规律的初步认识,进而确定用倾斜小条带开采受水威胁煤层是一种较好的方法。     

基于抽水试验的上海第Ⅱ承压含水层特性分析

本文以在上海市普陀区完成的针对上海第Ⅱ承压含水层的抽水试验为基础,重点分析了试验场地范围内的第Ⅱ承压含水层的水文地质特性,通过建立数值模型来反演该含水层参数,并将经检验过的模型应用于分析场地内该含水层顶部沉降标位置处的水位变化情况,最后分析了群井抽水期间,试验场地内该沉降标处的水位降深与沉降变形关系,以及第Ⅱ承压含水层顶部土体的沉降时间效应。通过分析得出:第Ⅱ承压含水层富水性好、渗透性强,对今后可能的基坑工程危害较大;第Ⅱ承压含水层的压密主要为弹性变形,随着水位降深的增大,相应的含水层上覆土体的沉降量增大,并且当抽水趋于稳定后,上覆土体沉降也趋于稳定,土体沉降值逐渐逼近于最大值。     

巨厚古近系含水层下工作面导水裂隙带高度探查

为了确定巨厚古近系含水层下工作面的开采上限、预测涌水量及制定防治水方案,需要针对工作面的导水裂隙带进行现场实测。以红四煤矿HI0503工作面为研究对象,采用经验公式初步确定导水裂隙带发育高度,设计井下探查钻孔的参数。分别用0.5、1.0和1.5 MPa的水压进行压水试验,同时采用钻孔窥视对工作面覆岩中的裂隙发育程度进行观测,最后利用数值模拟对现场实测的结果进行验证。结果表明,压水试验得到HI0503工作面导水裂隙带高度为65.6～67.4 m,采用钻孔窥视法确定导水裂隙带高度为66.5～68.1 m,导水裂隙带高度数值模拟结果为65.29 m,利用3种方法综合确定HI0503工作面导水裂隙带高度为65.29～68.1 m,大于经验公式计算值59.79 m。5-2煤与巨厚古近系含水层的平均距离为95 m,工作面开采后的导水裂隙带不会波及至古近系含水层。通过现场验证,利用井下压水试验、钻孔窥视和数值模拟,综合确定的导水裂隙带高度与实际情况较为吻合,可以作为防治水工作的依据。     

钻孔变水头试验确定低渗透性土层水力参数的方法

低渗透性土层的水力参数对于基础工程建设、地下水资源评价等具有重要意义。该文以新干县某空旷场地为研究对象,进行钻孔变水头试验,对注水试验、竖管试验和双管试验确定低渗透性土层水力参数的方法进行比较,提出在水头下降一定范围内,运用配线法同时求出低渗透性土层的渗透系数和贮水率。计算结果表明,该研究地区的垂向渗透系数和贮水率分别为:K=7.64e-7m/s,μ=1.87e-3m~(-1),并用竖管试验加以验证,不同计算方法之间的误差仅为0.13%。该方法对于变水头试验条件下确定低渗透性土层的水力参数具有较好的适用性和推广意义。     

基于底板砂岩含水层放水试验的多含水层水力联系研究

为了查明侏罗纪煤田煤层底板宝塔山砂岩含水层与其他各含水层的水力联系,采用井下放水试验,对宝塔山砂岩含水层进行大流量放水,通过长观孔对其他各含水层地下水位进行同步观测;根据不同含水层水位对宝塔山砂岩含水层放水的响应,确定了白垩系、煤系间与三叠系含水层与宝塔山砂岩含水层具有明显的水力联系;依据各含水层地下水水化学垂向与平面特征,认为井田西部宝塔山砂岩含水层交替积极,径流条件好,DF20为宝塔山砂岩含水层与其他含水层的水力联系通道;结合各含水层地下水流场分析,确定了宝塔山砂岩含水层与白垩系含水层通过DF20断层向煤系间含水层补给。     

基于裂隙带展布的采空区瓦斯抽放方法研究

针对新安矿14221工作面采空区瓦斯涌出量高,对于裂隙带高度、厚度与瓦斯抽放内在关系不清楚,施工钻孔抽放瓦斯效果差等问题,通过经验公式计算、计算机模拟和现场实测3方式确定煤层采动后采空区裂隙带的高度及分布规律,查明钻孔高效抽放的最优区域。分析试验数据,提出交替施工2种裂隙带钻孔配合抽放采空区瓦斯。通过效果分析,单孔瓦斯浓度最高可达采48%,采空区瓦斯抽放浓度平均达到36%,瓦斯抽放纯量达3.8 m3/min,显著的提升了采空区瓦斯抽放效果,有效解决了该工作面存在的难题,保障了工作面的安全回采。     

基于钻孔成像观测的导水裂隙带高度确定方法研究

针对七一煤矿9101回采工作面重组整合后的生产需求,依据煤炭开采相关规程,在利用经验公式和理论确定两带发育最大高度的基础上,结合矿井地质情况制定了钻孔成像观测方案,布置了4个观测钻孔和1个采前对比孔,综合分析不同深度段孔内原生裂隙和次生裂隙发育情况后最终确定9101工作面冒落带实际发育高度约为837m,覆岩导水裂缝带呈马鞍型发育形态,发育高度为3074m,为9101工作面连续稳定安全生产提供了科学可靠的关键参数。     

基于深度学习的地震多属性融合技术在导水裂隙带探测中的应用"

导水裂隙带发育高度是"保水采煤"的基础参数,准确揭示导水裂隙带发育规律有助于实现保水开采。三维地震技术具有数据横向连续、纵向分辨率较高的特点,在一定程度上能够弥补钻孔资料的不足。为了研究陕北某煤矿不同开采阶段导水裂隙带发育范围及其演化规律,以该矿30101,30102工作面为研究对象,采用以漏失量为监督数据的深度前馈神经网络方法融合多种地震属性对研究区分层开采全垮落式采动损害导水裂隙带发育高度进行探测。首先,在钻孔冲洗液漏失量观测数据分析的基础上,优选地震属性,并进行有监督的深度学习;然后,融合多种属性信息建立裂隙模型,利用裂隙模型分析确定采动覆岩结构破坏和导水裂隙带的三维空间范围、形态特征、垂向岩石破坏程度及导水裂隙带发育高度;最后,通过分析2个工作面的开采时间差异,揭示导水裂隙的发育、闭合规律。研究表明30101工作面断裂带发育最大高度为120 m,30102工作面断裂带发育最大高度为133 m,以高角度裂隙为主,主要沿垂直、平行工作面方向发育。导水裂隙带的裂隙发育是先增大后降低,断裂带上部裂隙闭合较好,断裂带下部和工作面边缘裂隙闭合较差,采动后18个月裂隙比采动后4个月减少了21...