综合探测手段在新村煤矿防治水工作中的应用

本文通过新村煤矿在防治水工作中综合探测手段的应用,准确判断了采空积水的存在,实现了掘进工作面水害威胁的消除。以物探、钻探、化探相结合的探测方式,作为煤矿井下防治水工作的重要手段,为采掘安全提供了决策依据。     

巷道掘进老空区水害综合防治技术

以魏墙煤矿二盘区回风大巷延伸掘进区为研究对象,通过对矿井地质、水文地质条件进行分析,结合前期采用物探、钻探等手段对老空区探查,确定巷道掘进的主要充水威胁,而后在大巷掘进过程中进行超前钻探、水化学分析,最终保证巷道完成安全掘进。结果表明:矿井二盘区大巷掘进前期,通过地面三维地震、瞬变电磁法勘探,圈定了若干疑似老空异常区和富水区,通过钻探工程、电视测井等对老空区进行验证,发现在井田二盘区南部边界存在老空区及积水区。根据圈定范围设计巷道布局,结合物探成果,在最南侧的回风大巷掘进阶段进行井下超前钻探,同时对钻孔异常出水进行取样测试分析,发现所探查区域未见老空区。     

综合探测采空区积水在斜沟煤矿掘进中的应用

小煤窑采空区积水是威胁矿井安全生产的重大隐患。为了消除阳坪煤矿采空区积水对斜沟煤矿15采区上山大巷掘进的水害威胁,通过地面物探与井下物探、钻探、化探相结合的综合探测方法,结合巷道水文地质条件优化"有掘必探"设计,采用"掘进与探放水并行"的管理模式,确保了15采区皮带上山安全快速掘进到位,并成功探放出11万m3阳坪煤矿采空区积水,彻底消除了采空区积水威胁,优化了矿井采掘部署。     

掘进巷道超前探测技术研究

根据《煤矿防治水规定》要求,矿井巷道在掘进前,应当采用物探、钻探、巷探和化探等方法对掘进前方一定范围内的导含水构造进行探测,以查清探测范围内的水文地质情况.以邢东矿为例,提出一套井下直流电法超前探测配合巷道底板超前钻探探查巷道前方及底板的导含水构造的综合技术,以确保巷道在掘进过程中的安全施工,防止出水事故的发生.     

瞬变电磁法在玉泉煤业超前探测中的应用

"物探先行、钻探验证、化探跟进"的综合探测程序已成为矿井防治水一项重要制度。煤矿井下巷道超前探测的物探方法较多,本文介绍了瞬变电磁法在井下超前探测中的工作原理和方法,及其在玉泉煤业巷道掘进超前探测的应用成果。     

煤矿水害精准探查钻探技术

为了保证煤矿井下安全生产,对煤矿水害精准探查钻探技术进行了系统的分析与研究。针对桑树坪煤矿3110工作面230 m皮带巷道物探探测结果,对富水异常区域布设探查钻孔,采用随钻测量定向钻探技术与常规回转钻探技术相结合的钻探方法进行区域探查试验。桑树坪煤矿现场试验结果表明,精准钻探技术能通过富水区域空间位置灵活布设钻孔的方式对煤矿井下富水异常区域进行探查,同时,可以有效地推断出地质异常区域范围,避免异常富水区域突水淹井事故,确保了桑树坪矿11号煤巷道的安全掘进,为煤矿区地质异常区探测提供技术支持,为煤矿井下安全生产提供保障。     

千米定向钻高效超前探测井田边界采空区技术与实践

隆德煤矿为超前探测井田边界采空区、解决巷道掘进安全及接续紧张问题,对比不同探测方法后,采用千米定向钻探技术确定了206和202工作面巷道及切眼的合理位置,实现了超前探测与巷道掘进的同步作业,保证了矿井安全高效生产,并进一步提高了资源采出率。千米定向钻探技术具有单孔成孔距离长、钻探轨迹可控、钻进效率高、安全性好、劳动强度低等优点,是解决煤矿老空区探测的有效技术手段。     

薛虎沟煤矿2~#煤层老空区积水防治措施

煤矿老空区积水对煤矿的安全有着显著的影响,为了提高煤矿开采的安全性,有必要通过探放水的手段对煤矿老空水进行防治。薛虎沟煤矿采用地面物探与钻探相结合的手段进一步查清积水区和采(古)空区范围,做好井下开采煤层及上覆煤层采空积水探放水工作,及时疏排采空积水,防止发生透水事故。为避免与减少矿井采空水对矿井充水的影响,留设足够的防水煤柱,同时留设疏排水孔,应对未来开采区域邻近的采空区积水疏排,确保煤矿生产的安全。     

整合矿井采空区巷道探放水施工技术

华胜煤矿为技改整合矿井,采空冒落区多,积水区分布不确定。巷道掘进遇采空、积水区时,采用物探先行,钻探验证,短探揭露的施工方式,先后进行了53次物探和58次长探,揭露采空区和老巷43次,钻孔累计深度15030.3m ,放水量26.58万m3,为矿井开拓工程的安全施工提供了保障。     

矿井物探技术在金达煤矿地质预测预报中的应用

金达煤矿在掘进和回采过程中面临各种地质问题,尤其是上覆煤层采空区积水和岩溶陷落柱,不仅影响进度,而且威胁安全。单纯依靠钻探和巷探,不仅效率低、造价高,而且控制范围有限。针对这一问题,经过详细研究和实践,金达煤矿将井下物探技术应用到地质预测预报工作中,利用瞬变电磁法探测顶板采空积水引起的低阻异常,利用无线电波透视方法探测回采工作面中陷落柱等构造引起的透视异常,并结合钻探对重点靶区进行验证,解决了掘进和回采中的地质问题。根据物探解释的异常区,成功探放老空水超过50 000 m3,回采提前避开陷落柱、断层6个,节省生产成本800余万元。     

丰达煤矿水文地质条件分析与防治对策研究

急倾斜煤层覆岩破坏发育规律较为复杂,其顶板导水裂隙带发育高度不完全可控,其浅部老空老窑积水易构成较大隐患。针对丰达煤矿急倾斜的二₁煤层,矿井安全生产面临较严重的浅部老窑积水水害威胁状况,通对分析矿井水文地质条件尤其是老空水和地下水水害威胁程度,提出了“地面井下相结合、探查疏放工作持续开展、老窑灰岩水害防治兼顾”的防治对策,开展井下泄水巷结合常规钻探疏放老空水同时对寒灰水进行探查,确保浅部老空水疏干放净和寒灰水安全带压开采,为矿井安全采掘和急倾斜煤层的探查与防治提供对策。     

云盖山一矿治理边界小煤矿越界排水技术应用

云盖山一矿630 m轨道下山西翼采空区突然涌水,经综合分析及实地调查判定,突水水源为边界小煤矿越界排水。矿井通过物探与钻探相结合精确判定小煤矿越界巷道位置、标高,设计施工堵水巷道、挡水墙,井下墙体连续浇筑,墙体前后围岩岩体注浆加固封闭,墙体设导管实现小煤矿积水水位观测与水源利用相结合。小煤矿水患治理工程成功实施,降低矿井排水量近80m3/h。     

煤层群下部“孤岛”工作面水害防治技术研究

为了解决耿村煤矿浅部煤层群下方“孤岛”工作面掘进过程中带来的水害威胁问题,研究了综合水害防治技术,坚持“主动预防、超前治理”的防治水理念,采取了“物探先行、钻探验证、化探跟进”的防治水技术路线。在耿村煤矿12150工作面掘进过程中,为防治老空水害,采用物探+长探/短探+化探相结合、完善排水系统、及时对异常区开展探放水作业、加强巷道支护、完善现场应急管理等安全措施,坚持水文地质条件未查清不生产、防治水措施不到位不生产、工作面排水系统不完善不生产,查清了工作面及周边和顶部老空水、含水层富水性以及地质构造等情况,实现了工作面安全掘进。     

矿井中部大型断层探控技术研究与应用

F10大断层(落差10～110 m)为矿井的中部大断层,为了解决邻近该断层巷道施工期间的断层水害问题,通过在26煤巷进行槽波地震探测对F10大断层的赋存情况进行探查,然后在26岩石集中巷施工探查云盖山断层钻孔进行钻探验证,对槽波物探结果进行检验,通过采取这种探控技术,来分析该断层的赋存情况,留设相应的断层保护煤柱,以防...     

A Review of Geophysical Exploration Technology for Mine Water Disaster in China: Applications and Trends

Geophysical exploration can be effective in detecting and monitoring potential sources of coal mine water in-rushes and underground watercourses. Generally, in-mine seismic, DC resistivity, and transient electromagnetic methods are used for such purposes in China. However, such technologies can be influenced by many factors, such as roadways, fissures in the surrounding rocks, and various secondary conditions. Our review of current geophysical methods and tools concludes that further basic research should be carried out on geophysical field propagation in the whole space, data collection methods, and inversion methods appropriate for the special environment of coal mines. Moreover, borehole and roadway space should be designed to incorporate effective geophysical drilling, cross-hole exploration, drilling–roadway exploration, and roadway–roadway exploration. Future hydrogeophysical exploration research should focus on comprehensive geophysical methods combining multi-field synergistic observations with multi-field data integration and automatic monitoring as well as early warning systems for mine water disasters combining real-time processing and analysis of exploration equipment with Internet of Things technology.     

煤矿采空区无损探测方法研究

随着煤矿的兼并重组以及资源整合,致使小煤矿采空区成为煤矿安全开采的突出隐患,为了对小煤矿采空区进行精确的探测,采用无损探测（综合物探）法,研究了瞬变电磁法、高密度电法等原理、然后分别采用三维地震综合法、高密度二维地震法、瞬变电磁法和高密度电法对该煤矿进行了探测,研究得出,二维探测结果和三维综合探测结果,在空间上异常区域具有较高的吻合关系,然后根据该异常区域,在地面圈定了7个验证孔的坐标,由验证孔的工程勘探,验证了该煤矿采空区的位置以及形成采空区的原由,表明了综合物探法对煤矿采空区的探测是可行的、有效的,研究为同地质条件下小煤矿采空区的探测提供了技术支持。     

井下综合物探技术探测隐伏小煤窑采掘范围研究

小煤窑肆意采掘形成杂乱无序的采空区,对煤矿采掘工作面形成重大安全隐患。为了达到准确探测的目标和靶向性治理,探讨了矿井瞬变电磁法、四极测深法和矿井地质雷达法的基本原理,分析了存在隐伏小煤窑采掘情况时地层的地球物理响应特征,提出了3种物探方法相结合的井下综合物探技术,对团柏煤矿2个隐伏小煤窑井筒及采掘范围进行探测研究,并对探测结果进行了分析解释并得到钻探验证。应用表明,利用井下综合物探技术有效地探测了隐伏小煤窑井筒位置及其采掘范围,达到了对隐伏小煤窑采掘范围的多方法佐证、高精度综合探测效果,为后期针对性地治理小煤窑采空区提供可靠的技术保障。     

基于定向钻孔的底板探放水技术及工程实践

为了解决张集煤矿"A组煤"开采中面临的底板灰岩含水层水害问题,引进目前国内领先的定向钻进技术应用于底板探放水钻孔并取得成功。在-600疏水巷施工定向钻孔工程治理1612A和1613A工作面底板灰岩水害,目前已在该2个工作面疏水巷水害治理工程中施工钻孔15个,总进尺达5480m,探明2个重要出水点,有效地解决了工作面底板灰岩水害探查问题,形成了张集煤矿基于定向钻孔的工作面底板灰岩探放水技术,可在相似矿井广泛地开展工程应用。     

回采工作面大型断层产状综合探查分析

为避让小煤窑采空破坏区,腾晖煤业2-202工作面布置在了断裂构造发育区,工作面内部包含落差6~8m的顺煤层走向断层。矿井采用物探加两顺槽钻探窥视测斜的方式,准确圈定了断层落差及延伸情况,减少了煤炭资源浪费,并为后期安全回采提供了准确可靠的地质资料。     

野川煤矿3103回风巷口顶板淋水成因分析

为解决野川煤矿一采区3103回风巷口顶板淋水问题,对顶板充水条件进行分析,查明了顶板淋水来源于相邻矿井老空区积水的横向补给;运用ABAQUS对综放开采条件下的受力及变形破坏进行数值模拟,表明矿界煤柱存在塑性破坏区,但依然保存有弹性区;电法和微地震探查表明,煤柱宽度为17~20 m,存在失稳可能性;后采用钻探证实,两矿界煤柱宽度≥60 m,安全评估认为不存在失稳可能性,不会发生相邻矿井采空区积水导致的突水问题,后经开采验证,评估结论可靠。