强水力联系采空水害补给综合判定技术

为了解决存在强水力联系且导水通道不明条件下采空区积水危害问题,采用瞬变电磁法查明采空区与积水区范围、采空积水补给导水通道,利用水化学方法分析采空区补给水源,建立水文地质模型分析采空区积水补给原理,研究结果表明采空区补给水源为库车河河水,导水通道为松散砂砾层及粗砂岩含水层风化露头区裂隙沟通导水裂缝带,通过瞬变电磁、水化学分析、水文地质模型综合分析法判定了强水力联系采空积水补给源及补给通道,为进一步治理采空区水害提供依据。     

水淹采空区邻矿工作面顶板突水帷幕注浆堵水技术研究

为了有效治理新安煤矿16020回采工作面顶板突水,探讨了顶板突水在邻矿老空水补给情况下的治理技术。结果表明:首先通过水位、水质、水温等因素对其突水水源和导水通道进行准确快速判别,再利用帷幕注浆堵水切断顶板水补给通道在本次顶板突水治理中具有明显效果,历时三个月成功封堵补给通道,堵水取得成功。对于有老空水补给的顶板突水,帷幕注浆切断补给通道是一种行之有效的治水方法,该技术方法对具有相似类型顶板突水的矿井具有一定的借鉴意义。     

深井高承压水工作面底板注浆效果及突水危险性分析

工作面底板注浆加固是防治突水事故的关键技术之一，目前注浆效果评价多采用钻探、物探等方法，往往缺少定量注浆效果评价指标及注浆后底板突水危险性分析。为此，以赵固二矿14030工作面为背景，分析工作面底板含（隔）水层特征展布规律，提出注浆效果评价指标及阈值；基于FLAC3D流固耦合理论分析注浆后采动底板突水危险性。结果表明：注浆后物探低阻异常区范围明显减小/消失，工作面整体注浆效果良好；工作面注浆后钻孔涌水量的评价指标阈值为9.8 m3/h，工作面正常带和断层带钻孔注浆量与注浆前钻孔涌水量之比的评价指标阈值分别为1.81和6.31。流固耦合数值模拟显示注浆后采动底板破坏深度19 m，断层带承压水导升高度7 m大于正常底板5 m；断层影响下底板突水往往通过断层进入底板破坏带所致。     

小窑采空区积水探放技术及应用

正珠煤业21509回风巷掘进过程中遇小窑采动破坏区,小窑采空区范围、积水量不明确,严重威胁矿井的安全生产。本文利用"物探先行、钻探验证、物探与物探验证,长、短探结合"的探放水工艺,加强对小窑采空区积水的探放,消除了水害隐患,确保工作面安全掘进。     

综放工作面带压开采的可行性分析与实践

通过研究奥陶纪灰岩含水层的岩性、补给、径流、排泄条件等,对矿井综放工作面底板受采动影响、突水系数等综合因素进行可行性分析。在工作面掘进过程中与回采前采取物探、钻探、化探等工作,查明工作面顶、底板地质构造情况,分析出由导水通道出现突水的规律,保证了工作面的顺利安全回采。     

张马屯铁矿区既有阻水帷幕薄弱区治理技术方案

针对张马屯铁矿矿区既有帷幕薄弱区的裂隙涌水、破碎地层等结构薄弱部分开展了综合治理方案探索。通过对帷幕、地质、涌水及钻孔资料的分析,结合物探、井下及钻孔探测进行了全面地质分析,确定了区域水力补给水平、帷幕薄弱段位置、不良构造形态及富水空间分布情况,结合各施工要素确定了精准治理思路,根据“物探先行、钻探跟进”思路,提出了矿体帷幕薄弱区综合治理技术方案。研究表明：①帷幕补注浆方法对于帷幕稳定性治理具有积极作用,减水效果明显;②基于物探-钻探的帷幕区薄弱段综合分析手段,能够对帷幕薄弱性进行较为准确和可靠的评价,辅以材料选用等手段可以为注浆治理提供科学依据。张马屯铁矿既有帷幕薄弱区在经过综合治理后减水效果显著,破碎岩体耐压强度提高、涌水减少,治理成效明显,可为同类工程实践提供参考。     

采动覆岩离层注浆对矿井安全的影响评价

煤矿采动覆岩离层注浆技术中,注浆层位与采场覆岩导水裂隙带的水力联系是影响矿井安全的重要因素。为了评价五阳煤矿采动覆岩离层注浆对矿井安全的影响,通过覆岩岩性特征及富水空间性质划分3#煤层上覆岩体含、隔水层层位,利用地震及测井等物探方法探明工作面范围内断裂构造的分布,采用经验公式法和数值模拟法综合确定采场覆岩导水裂隙带的发育高度。基于以上研究,综合分析论证了注浆层位与导水裂隙带间的隔水层保护能力及断层能否使注浆层位与导水裂隙带或煤层间产生水力联系,结果表明,导水裂隙带顶部与注浆位置之间有2层较厚的隔水层阻断其水力联系,构造离层注浆浆液及浆液析出水不会通过工作面范围内的7处断层进入导水裂隙带或矿井内,本工作面实施的采动覆岩离层注浆施工不会对矿井安全造成影响。     

红石岩煤矿水害特征及防治措施

红石岩煤矿曾经多次发生突水事故,为了防止类似事故再次发生,采用物探和钻探手段,查清了突水水源和突水通道,通过注浆、黄泥灌浆等方法,对采空区、老巷及采动裂隙进行了封堵,矿井涌水量明显减少,再未发生突水事故,达到了预期目的,对矿井防治水工作具有很大的意义。     

积水采空区下厚煤层综放开采技术

应用煤层开采覆岩破坏理论,从煤层与上覆采空区空间关系出发,研究综放开采的可行性和安全开采技术方案。分析了新疆库车某矿1005工作面地质采矿条件,类比国内类似条件综放开采实测资料预计其覆岩破坏高度,研究厚煤层综放开采对覆岩含水层尤其是积水采空区的影响,评价积水采空区下综放开采的可靠性,提出"物探探查、钻探验证、疏干再采"的技术方案,最终实现该工作面的安全开采。     

陕西省红石岩煤矿水文地质条件及防治水措施

根据陕西省红石岩煤矿已有的钻探、物探和水质化验及生产揭露的地质资料,分析了矿井的地质条件和矿井水文地质条件,结合近3年矿井涌水量观测数据,认为矿井的直接充水水源是煤层顶板砂岩裂隙水和老空积水及因采动影响产生的导水裂隙带进入井下的大气降水和地表水,主要充水通道为导水裂隙带和老窑巷道,主、副井筒周边采空区积水和四采区采空区积水是矿井的主要水患,并提出了针对性的防治水措施,以确保矿井安全生产。     

帷幕注浆技术在煤矿水害防治中的应用

在分析矿井水文地质条件和与邻近的库车河水力联系的基础上,确定了帷幕注浆封堵矿井与库车河间导水通道的治水方案。施工过程中,采用布置双排钻孔、下设多级套管、分段循环注浆、填注新型高分子注浆材料等技术手段。施工结果表明:帷幕注浆参数设计合理,帷幕墙具有较好的抗渗性能,可以满足矿井治水和安全开采的要求。     

切眼注浆堵水技术在岳城煤矿应用

针对岳城煤矿1308工作面切眼掘进时淋水严重、富水情况探测不明等问题,采用综合物探确定了切眼主要充水水源为上层采空区积水和同煤层采空区积水,并布置了注浆治理钻孔。共布置锚索注浆孔60个,总进尺1412 m,注浆量44.7 t。物探验证结果表明:切眼垮落范围内不再存在积水沟通裂隙,现涌水量稳定在80 m~3/h,说明采空区积水范围及水量基本无变化。     

华阳二矿80801工作面充水因素与防治技术研究

采空区、含水层和地质构造是矿井充水的主要来源或通道,对不同工作面开采的影响程度不同。为了分析华阳二矿80801工作面的充水因素,通过分析工作面的地质条件和水文地质条件及其与采空区的位置关系,结合工作面涌水与不同水源水样的化学特征,最终确定3号煤层采空区积水为工作面的主要充水水源,通过物探精准探查和钻探精准疏放,配备完善的应急排水系统,最终实现了80801工作面的安全开采,为同种类型条件的矿井和工作面防治水指明了方向。     

采面底板物探异常区钻探钻孔设计及应用分析

为确保2204采面安全生产,基于2204采面的工程地质概况,对采面进行了物探,依据物探结果,设计了钻探钻孔,并通过对这些钻孔进行合理的注浆,有效消除了采面底板异常区可能出现的突水危险,通过分析钻孔涌水量与注浆量之间的关系、工作面回采的涌水量情况,提出了可通过设立临时水仓的方式来及时排除采煤积水的策略,实际应用结果表明：通过综合应用这些策略后,矿井2204回采工作面一直没出现突水事故,有效保障了矿井安全生产。     

同忻煤矿采空区积水防治技术研究

针对同忻煤矿特殊的水文地质条件,研究制定了矿井上覆侏罗系煤层采空区积水防治方法,提出了物探、钻探及化探互相结合的采空区积水防治水技术方案,工程实践表明,该方案有效排放了采空区积水问题,保证巷道掘进与工作面回采的安全高效进行。     

综合物探在采空区及积水勘探中的应用

为探明台头前湾煤矿2~#煤层首采工作面内部及其边界的采空区及积水分布情况,综合采用瞬变电磁法及测氡法进行地面物探,通过勘探区域的地形、地质条件以及精度要求确定勘探设备及方案。物探结果分析表明:勘探区域内中东部边界及西北部边缘存在2处积水采空区,并通过计算得出采空区静态积水量。勘探结果为煤层安全开采及防治水措施提供了技术依据。     

近距离煤层采空区水害探测与防治

近距离煤层开采时采空区积水是下煤层开采的安全隐患。通过突水水源、采动裂隙发育特征及其与采空区的连通性分析,以地质条件综合分析为基础,采用物探与钻探相结合的探放水方法,查明了上煤层采空区积水范围,疏放了采空区静储量积水,排除了下煤层开采的安全隐患。     

工作面上覆采空区积水防治技术分析与应用

为解决采空区积水造成的下煤层安全开采问题,本文以马脊梁煤矿8105工作面为研究对象,采用现场测试、理论分析和理论计算等方法对上覆采空区积水条件下工作面安全回采技术展开研究.研究结果表明:①由于雨季大气降水沿采动裂缝下渗,造成8105工作面上覆采空区积水;②断层和构造裂隙成为8105工作面与上覆采空区的水力通道;③通过合理布置地面探放水方案,实现了8105工作面的安全回采.     

复杂水文地质条件下矿井水害综合防治技术研究

针对大石河通过导水通道引起矿井采空区积水增加的现状,为了解决采空区积水引起的煤矿安全生产问题,在掌握矿井水文地质条件的基础上,分析了矿井涌水增加的原因及地表水对矿井的危害,并利用多功能注浆材料采用地面帷幕注浆和煤柱加固的方法对导水通道封堵和提高煤柱防水能力,消除由于地表水引起的矿井突水隐患。在施工过程中优化施工工艺和设备,并采用瞬变电磁和钻孔窥视检验治理效果。研究结果表明:地表水与小煤窑采空区沟通,形成持续高压水,严重影响工作面安全回采。根据工程需要研发了多功能注浆材料,该材料能够适用水灰比(6.0～0.8)∶1.0,凝结时间为4～41 min,抗压强度为0.84～18.70 MPa,且可通过调节水灰比满足不同施工需求,帷幕注浆和煤柱加固的综合治理方法可在阻断导水通道的基础上加固煤体,提高煤柱防水能力,防止突水事故的发生。对比帷幕注浆加固前后瞬变电磁探测结果发现,加固区域电阻率大幅提高,视电阻率由5Ω·m提高至40Ω·m,富含水区范围缩小,钻孔窥视结果表明注浆加固能够较好加固破碎煤体,浆液能够填充煤体裂隙,胶结情况良好,通过注浆加固消除了矿井突水隐患,保证了工作面安全回采。     

浅谈衰老矿井复采工作面探放水技术

复采工作面掘进施工时,通过对附近上分层采空区老空水进行分析和积水量预测,按照有掘必探原则实施了打钻探放水,共放出采空区老空水15 426 m3,消除水害隐患,保证了复采工作面安全掘进。