淮北矿区煤层底板突水的岩体结构控制研究

淮北矿区位于华北聚煤区南部,其水文工程地质环境具有华北煤田的基本特征,水文地质条件复杂,山西组煤层开采普遍受到底板灰岩水的严重威胁,曾发生多次底板突水事故。本文介绍了淮北矿区煤系水文地质与工程地质特征,并对研究区底板突水典型案例进行了系统分析,揭示了不同的底板地质构造条件和突水通道所导致的突水特征的差异性,对于认识底板突水的岩体结构控制具有典型意义。     

滕县煤田滕南矿区水文地质单元划分研究

根据滕县煤田滕南矿区煤层开采现状,针对太原组煤层开采受底板突水威胁的问题,分析了滕南矿区的自然地理、地层、构造、水文地质条件及特征,按照水文地质单元划分依据,并将其划分为3个二级、8个三级水文地质单元。通过对滕南矿区水文地质单元水文地质条件分析,得到了其含水层主要补给、径流、排泄条件以及各含水层之间的水力联系。     

基于断层影响因子与断层分维特征的断层突水危险性定量化分析

断层是诱发矿井突水事故的重要影响因素,新汶煤田受奥灰岩溶突水威胁严重,针对断层诱发突水问题,在系统总结新汶煤田矿井断层构造分布特征基础上,建立了断层对奥灰岩溶突水影响定量化分析体系。引入断层影响因子概念,对底板突水危险性进行了定量分析;采用非线性理论对煤矿地质构造发育特征进行定量化研究,揭示了矿井断层分维特征,提出了断层分维特征及其对突水影响危险性分区的原则及方法。采用断层影响因子等值线和断层分维等值线相互融合技术,得到新汶煤田协庄煤矿奥灰岩溶裂隙分布规律。根据不同单元岩溶的富水性,圈定出煤层突水危险区,对煤炭开采防治突水灾害具有指导意义。     

青东矿10煤层水文地质特征及充水因素分析

为了评价10煤层开采可能产生的水害影响,根据矿井含、隔水层的水文地质特征,指出10煤层受采动破坏,顶底板砂岩裂隙水、太原组和奥陶系岩溶水沿采动裂隙和断层溃入矿井,对矿井开采形成威胁。根据对矿井充水因素的分析,得出矿井的充水强度不大,充水通道主要为隔水层薄弱地段采动裂隙和断层破碎带。     

冯营矿矿井突水机理分析

针对冯营矿矿井水文地质条件复杂、水害严重的现状,研究了矿井充水水源、充水通道等充水条件,认为石炭系L8灰岩水、顶板砂岩空隙裂隙水和L2灰岩水是主要充水水源,断裂构造是主要的导水通道．研究表明：煤层顶板砂岩含水性相对较弱,太灰和奥灰含水层属中等-强富水性;断裂构造是沟通煤层底板太原组L8,L2灰岩和奥陶系（O2）灰岩的主要通道,也是矿井突水且突水量较大的主要因素之一．井田断层发育且导水良好,形成矿井突水的潜在威胁;对煤层底板采动裂隙影响的计算表明其有效隔水层较薄,加之矿压对底板的破坏,可构成煤层底板导水通道．以上因素导致冯营矿水害频发．     

冯营矿矿井突水机理分析

针对冯营矿矿井水文地质条件复杂、水害严重的现状,研究了矿井充水水源、充水通道等充水条件,认为石炭系L8灰岩水、顶板砂岩空隙裂隙水和L2灰岩水是主要充水水源,断裂构造是主要的导水通道．研究表明：煤层顶板砂岩含水性相对较弱,太灰和奥灰含水层属中等-强富水性;断裂构造是沟通煤层底板太原组L8,L2灰岩和奥陶系（O2）灰岩的主要通道,也是矿井突水且突水量较大的主要因素之一．井田断层发育且导水良好,形成矿井突水的潜在威胁;对煤层底板采动裂隙影响的计算表明其有效隔水层较薄,加之矿压对底板的破坏,可构成煤层底板导水通道．以上因素导致冯营矿水害频发．     

王河煤矿矿井突水特征与防治水对策

王河煤矿位于荥巩矿区中部,单一开采太原组一1煤层,属带压开采,为荥巩矿区矿井水害最为严重的矿井之一.该矿自投产以来累计发生突水事故达50余次,并造成淹井2次.本文通过对王河井田地质、水文地质条件、突水点分布规律和突水强度特征的分析研究,阐明了矿井突水事故频发的原因,论述了地质构造条件、一1煤层底板隔水层厚度、含水层富水性、矿山压力、水压与突水的关系.在此基础上,提出了矿井防治水害的方法和措施,为今后该矿的安全生产指明了方向.     

王河煤矿矿井突水特征与防治水对策

王河煤矿位于荥巩矿区中部,单一开采太原组一1煤层,属带压开采,为荥巩矿区矿井水害最为严重的矿井之一.该矿自投产以来累计发生突水事故达50余次,并造成淹井2次.本文通过对王河井田地质、水文地质条件、突水点分布规律和突水强度特征的分析研究,阐明了矿井突水事故频发的原因,论述了地质构造条件、一1煤层底板隔水层厚度、含水层富水性、矿山压力、水压与突水的关系.在此基础上,提出了矿井防治水害的方法和措施,为今后该矿的安全生产指明了方向.     

煤层气开采后成庄矿15号煤层底板突水危险性评价

研究煤层气开采后煤层底板突水机制及危险性评价,对于煤炭安全开采具有重要的理论和实际意义.从岩石力学和地质力学两方面对煤层气开采后煤层底板突水进行理论分析,并以山西晋煤集团成庄矿15号煤层底板奥陶系含水层为例,建立突水危险性评价模型.结果表明:煤层气开采后,若煤层底板与奥陶系含水层导通,煤层底板突水的主控因素按权重从大到小依次为底板最小主应力、底板含水层水压、有效隔水层厚度、地质构造;若煤层底板与奥陶系含水层未导通,底板突水控制因素按权重从大到小依次为底板含水层水压、有效隔水层厚度、含水层富水性、地质构造、岩石破裂压力和底板最小主应力;采用层次分析法确定主控因素权重,利用分形-脆弱性指数法进行突水危险性分区,即研究区西部脆弱性较强,中北部为过渡区,东南大部为安全区.该评价模型可为煤层气开采后煤层底板突水危险性评价提供参考.     

重庆鱼田堡煤矿水文地质特征及其煤层气赋存影响分析

通过含水层地质特征、构造控水作用及水平水化学特征等因素分析,进行鱼田堡矿区水文地质特征研究,探讨水文地质条件对煤层气成藏的控制作用。鱼田堡矿区构造复杂,深部煤层采动裂隙发育程度渐高,长兴组灰岩含水层与其他含水层水力联系增强,不利于煤层气的富集成藏,浅部煤系含水层出露带煤层气含量低于矿井北部深水平未出露地区。随着开采水平的深入,水化学环境的脱碳酸作用和矿化度程度渐高,煤层气的赋存条件变好。     

肥城煤田滑动构造在矿井水害中的作用

总结了肥城煤田滑动构造的基本特征,深入地研究了滑动构造与矿井水害之间的关系．认为肥城煤田的滑动构造强化了五灰和奥灰之间的水力联系,造成了该煤田水文地质块段的东西差异性,同时,滑动构造还造成了煤田浅部和深部煤层底板隔水层厚度的变化,从而影响浅部和深部底板突水的概率．探讨了滑动构造与导高的关系,提出了应力溶蚀机理,揭示了滑动构造影响下的突水特点．     

煤层底板灰岩含水层突水危险性评价

在对某矿含水层富水性、地质构造、隔水层等影响底板突水因素综合分析的基础上,采用突水系数法和安全水头压力值对4号煤层底板主要灰岩含水层突水危险性进行了评价,分析结果表明,伏青灰岩水对-550m标高以下4号煤层的开采具有突水危险性,而对其他含水层均不构成突水威胁,这为矿井防治水和安全生产奠定了理论基础．     

米村矿一1煤底板奥灰水突水危险性分析

带压开采过程中,防止底板突水是安全生产的关键.为了解突水原因,通过对生产现场地质资料进行疏理,并运用地质理论和矿山压力理论,对拟开采的一1煤层突水危险性进行了分析,认为煤层直接底板本溪组铝土质泥岩隔水层厚度过薄,井田内小断层比较发育,间接底板奥陶系灰岩的富水条件是矿井突水的主要因素.分析结果可为今后预测一1煤底板突水危险性提供理论依据.     

米村矿一_1煤底板奥灰水突水危险性分析

带压开采过程中,防止底板突水是安全生产的关键.为了解突水原因,通过对生产现场地质资料进行疏理,并运用地质理论和矿山压力理论,对拟开采的一1煤层突水危险性进行了分析,认为煤层直接底板本溪组铝土质泥岩隔水层厚度过薄,井田内小断层比较发育,间接底板奥陶系灰岩的富水条件是矿井突水的主要因素.分析结果可为今后预测一1煤底板突水危险性提供理论依据.     

基于分形-脆弱性指数法的煤矿底板突水预测——以王行庄煤矿为例

针对脆弱性指数法在煤矿底板突水预测中主控指标选择和权重确定具有较大主观性的问题,提出了分形-脆弱性指数法,即以单位涌水量、含水层渗透系数、含水层水压及隔水层有效厚度4个主控因素量化含水层和隔水层的性质,以断层分维量化断层的综合性质,利用层次分析法确定以上5个主控因素权重,利用GIS进行权重叠加。并用该法对王行庄矿二_1煤层底板太原组L_(1-4)灰岩含水层突水危险性进行了预测。结果显示,王行庄矿二_1煤层底板脆弱区位于矿山西北部,占全区面积的10.38%,且实测突水点位于预测分区图的脆弱区。分形-脆弱性指数法减少了主控因素的数量(以往研究对断层的量化至少需要3个指标),提高了模型预测精度,可以更好地指导煤矿安全生产。     

河南大峪沟煤业集团炭煤矿突水机理分析与治理

结合炭煤矿水文地质特征,分析了主要含水层和隔水层对突水的影响,研究了炭煤矿突水防治问题．结果表明,巷道底板灰岩裂隙发育,水压较高,加之矿压影响是造成奥陶系灰岩寒武系灰岩突水的主要原因．采用先封堵巷道截流再钻探延伸封堵奥陶纪灰岩裂隙治源的综合注浆堵水方案,并在较大面积内加固顶底板,堵水率可达到90％．此方法为解决炭煤矿动水注浆堵水问题提供了参考．     

北京周口店地区晚古生代煤系煤层变质变形机制研究

北京周口店地区晚古生代煤系煤层遭受过强烈的变质与变形。与华北同时期煤田相比，它独具特色：煤级达高级无烟煤，乃至接近于超无烟煤，煤层的糜棱化构造煤极其发育。作者采用薄片、扫描电镜及Ｘ衍射诸手段对煤系及煤层的变质变形特征进行了系统的研究，确定了煤变质作用发生的时间，变质作用类型和变质作用温压条件；同时探讨了煤层变形，即糜棱化作用发生时期及形成条件。     

复合水体下急倾斜煤层开采的水害防治研究

淮南孔集煤矿山西组A1、A3煤层总厚6m,为第四系含水砂层下底板岩溶水上复合含水体威胁的急倾斜煤层。对于砂层水害防治,采用合理留设防水煤柱,沿用“小阶段、长走向、间歇开采”的方式方法;对于底板岩溶水患防治,采用“疏水降压、限压开采”的防治水方法;对于局部抽冒及流水钻孔涌砂造成地表抽冒漏斗及岩溶塌陷漏斗,采取了“按尺核产、严禁超限出煤”、“小流量、长历时、控砂疏水”的有力措施。实现了安全开采,取得了良好的效果。     

直接顶板为强岩溶含水层巷道掘进防治水技术

针对小马村矿一5煤层开采掘进时煤层顶板多次发生直接顶板(L5,强岩溶含水层)突水,严重影响安全生产的问题,根据一5煤层赋存及水文地质条件,在分析矿床充水因素的基础上,结合掘进工艺,在东区一5煤层轨道大巷掘进时将超前预注浆技术应用于顶板加固防治水,包括沿煤层打探孔、掏煤掘进、临时支护、超前打顶板探孔、卧底掘进、钻孔注浆、永久支护等一整套工艺措施.应用顶板超前预注浆控制技术防治煤层顶板突水属国内首次,实践证明,顶板超前预注浆控制技术能够有效防治顶板突水,能够解决强岩溶含水层直接顶板下掘进时突水问题,保障了安全生产,可为类似条件下防治水工作提供借鉴意义.     

复合水体下急倾斜煤层开采的水害防治研究

淮南孔集煤矿山西组A1、A3煤层总厚6m，为第四系含水砂层下底板岩溶水上复合含水体威胁的急倾斜煤层。对于砂层水害防治，采用合理留设防水煤柱，沿用“小阶段、长走向、间歇开采”的方式方法；对于底板岩溶水患防治，采用“疏水降压、限压开采”的防治水；对于局部抽冒及流水钻孔涌砂造成地表抽冒漏斗及岩溶塌陷漏斗，采取了“按尺核产、严禁超限出煤”、“小流量、长历时、控砂疏水”的有力措施。实现了安全开采，取得了良好的效果。