华北型煤田岩溶陷落柱分类探讨

在分析华北型煤田大量岩溶陷落柱现场资料的基础上，对陷落柱的单项指标分类进行了总结，从生产实践角度出发，提出了初步的综合分类方案。     

华北型煤田岩溶陷落柱分类探讨

在分析华北煤田大量岩深陷落柱现场资料的基础上，对陷落柱的单项指标分类进行了总结，从生产实践角度出发，提出了初步的综合分类方案。     

华北岩溶陷落柱突水的水文地质及力学基础

为了有效预测、预防岩溶陷落柱突水，通过实际资料的水文地质背景分析，以及“厚壁筒”力学模型的模拟，研究了突水形成的基本条件。研究表明，陷落柱的充水受多种条件和因素的控制和影响，适当的水文地质基础是其突水的必要条件，但真正形成突水还必须满足突水的充分条件，即达到或超过力学临界状态，这就决定了绝大部分华北岩溶陷落柱并不充水，一般也形不成突水。     

井陉煤田中的岩溶陷落柱

井陉煤田存在有3种不同形态特征的岩溶陷落柱群。本文从陷落柱基本形态特征入手,分析了其充水性特征、发育规律、垮落方式、阻水强度,并指出了生产过程中预测陷落柱的方法。     

岩溶陷落柱导水类型及其突水风险预测

在分析岩溶陷落柱的导水机理及其影响因素的基础上,根据陷落柱的岩体结构力学和水文地质特征,提出了陷落柱的三种导水类型。结合皖北矿区巷揭陷落柱的特点,建立两类不同的导水陷落柱地质模型,并运用FEM软件对其导突水风险进行了定量预测。     

华北型煤田岩溶水突水模式及承压煤层安全开采的技术措施研究

华北型煤田煤系基底为碳酸盐岩岩溶裂隙含水层,含水层有着厚度大、富水性强、水压大等特性,对承压煤层的开采造成了严重的威胁。特别当遇到导水构造时容易造成突水事故。因此,研究岩溶水的突水模式及承压煤层开采安全技术措施,对解放受岩溶水威胁的煤炭资源有着重要的意义。     

沈南煤田岩溶陷落柱及其导水性特点

结合沈南煤田地层及构造特点，研究并总结了已揭露的岩溶陷落柱的形态、分布、含水和导水性特征，对其成因和类型的划分进行了探讨。为防治水害，保证矿井安全生产和水资源的合理开发利用，提供了地质依据。     

陷落柱周边采场应力分布特征数值模拟

华北煤田广泛发育有岩溶陷落柱,对煤矿安全生产有较大影响。该文论述了陷落柱的特征及其顶底部剪切破坏突水模式及判据。应用岩石破裂过程渗流应力耦合分析系统,对陷落柱及其周边应力分布进行了数值模拟研究,得出了陷落柱及其周边剪切破坏明显增加的结论。     

华北煤田底板矿井水分布及突水机理浅析

华北型煤田因受底板灰岩岩溶水的威胁,在矿井向深部延拓中矿井水害日趋严重.总结了华北型煤田区域矿井水分布特征,结合影响突水的各关键因素讨论了下组煤底板灰岩突水的成灾机理.     

浅谈导水陷落柱突水淹井综合治理

结合近几年我国煤矿陷落柱突水淹井事故的治理方法,总结6种导水陷落柱突水淹井的综合治理技术。     

矿井顶板突水模型试验多场信息的归一化处理方法

为了消除量纲和取值范围的差异,基于线性函数转换的归一化算法,将矿井突水模型试验中采集的位移、渗透压力、应力和视电阻率等多物理场信息映射到0~1范围内进行处理,在同一坐标系下绘制出多物理场信息归一化曲线,并与原始数据曲线进行对比,分析突水过程中各物理量的变化趋势及其相互关系。发现渗透压力、视电阻率和应力信息是较为理想的突水预报信息源,渗透压力在突水前很长时间就出现异常波动,视电阻率和应力在突水发生前会突然增大,且视电阻率的变化早于应力的变化。     

引流注浆治理东庞矿特大陷落柱突水灾害

正确判断突水水源与突水构造，合理制定注浆堵水方案，采用定向钻进技术、气动下灰射流搅拌注浆工艺、动水截流等技术快速封堵巷道，并采用引流注浆加固封堵巷道的薄弱地带，利用返流注浆加固陷落柱，既保证了注浆质量，又加快了复矿速度。     

东庞矿突水陷落柱综合探查技术

东庞煤矿在2903工作面下巷掘进时突水被淹,水害治理一期工程中以封堵突水巷道、排水复矿为主,同时采用了地面钻探、三维地震、瞬变电法等综合手段,为确定突水通道为导水良好的隐伏陷落柱,不同探测手段确定的陷落柱截面积相差10倍以上;在二期陷落柱封堵工程中,在一期探查资料的基础上,以钻探资料为约束,以三维地震精细解释为重点,对陷落柱的边界重新进行了解释定位,确定了陷落柱空间形态,经过大量钻探工程验证,地质探查效果良好.     

采煤工作面底板突水判据的建立及应用

根据近几年奥灰岩溶水防治的研究成果和大量的实际调查资料，认为底板突水预测预报的关键是建立突水判据，并依据带压开采中煤层底板承压水渗流场、采动应力场的耦合效应，模拟采动条件下煤层底板破坏状态以及破坏区域的演化规律，建立了底板突水判别式。并以韩城矿务局马沟渠煤矿1108工作面带压开采为例予以说明。     

晋城成庄井田煤层气直井开发后煤层底板突水危险性评价

以晋城矿区成庄井田为依托,分析煤层气开发后煤层底板岩石破裂压力、地应力、煤层底板含水层水压和隔水层有效厚度等条件,建立了煤层气开发后煤层底板突水危险性评价理论与方法,揭示煤层气直井开发对煤炭开采底板突水影响机制。研究结果表明:煤层气井煤层底板完井深度和采动矿压与承压水的水压使煤层底板隔水层形成贯通的破裂,如果隔水层中的最小水平主应力大于承压水的水压,从应力方面,就不会发生突水,如果相反,就会发生突水;煤层气井煤层底板完井深度和采动矿压与承压水的水压未能使底板隔水层形成贯通的破裂,开采煤层承受的水压与煤层到主要含水层间有效隔水层厚度之比,决定了煤层底板突水危险性。根据煤层底板隔水层岩石破裂压力、水压和水压与隔水层厚度比值等关键参数,将煤层底板突水危险性划分为安全(Ⅰ)、中等安全(II)、安全性差或有危险(III)和安全性极差或极有危险(Ⅳ)4类。成庄井田太原组15号煤层距奥灰含水层间距小,且变化大,煤层气垂直井开发后煤炭开采受奥灰水威胁。如果9号煤层气完井深度与煤炭开采底板破坏深度15 m相同计算,煤层底板突水危险性主要为中等安全,仅在深部存在突水危险性;煤层气开发后3号煤层开采过程中不会发生底板突水。     

华北型煤田中奥陶系灰岩顶部相对隔水段研究

为了减少和控制煤层带压开采突水灾变的发生,达到安全开采下组煤的目的,通过相关资料分析,对奥灰顶部相对隔水段的成因进行了探讨,提出了在矿区确定其厚度和分布范围的主要方法,即水文地质钻探方法及水文地质试验方法,并给出了对山西潞安矿区的研究结果.     

深部开采底板突水灾变模式及试验应用

深部采场高地应力、高岩溶水压和强开采扰动条件使得底板突水相比浅部采场形成特定构造、水-岩-应力及采掘工程相互作用影响下的复杂岩体水力学问题。基于不同地质构造受采动影响特征及其诱发煤层底板突水机理,将深部开采底板突水灾变模式划分为完整底板裂隙扩展型、原生通道导通型和隐伏构造滑剪型3种类型,并分析了对应的突水判据。研究认为完整底板裂隙扩展型归结于承压水影响下裂隙扩张造成彼此贯通引发承压水导升高度大于有效隔水层厚度,原生通道导通型归结于构造活化引发局部位移扩展与保护煤柱底板压缩区连通裂隙发生沟通,隐伏构造滑剪型归结于构造上方断面岩层失稳发生剪切破坏造成承压水以最短距离涌入采空区。利用深部采动高水压底板突水相似模拟试验系统探寻了3种突水灾变模式下突水通道的时空演变过程,验证了突水判据的准确性。     

西部生态脆弱矿区矿井突水溃沙危险性分区

以榆神府矿区为例,开展了以多因素融合为基础的突水溃沙评价研究。在突水溃沙机理分析的基础上讨论了突水溃沙灾害形成的影响因子,选取沙层厚度、含水层富水性、有效隔水层厚度和采动空间等作为研究榆神府矿区突水溃沙的关键因素,编制了无量纲图,采用熵权法确定了各因素的权重,在GIS平台下构建了基于多因素融合技术的榆神府矿区突水 溃沙评价模型,以此为基础对榆神府矿区突水溃沙危险性进行综合分区,经验证,评价结果较为合理,说明构建的评价模型适用于榆神府矿区突水溃沙危险性评价。