双柳煤矿下组煤开采水文地质条件分析及矿井防治水措施

 摘要：山西省离柳矿区是我国最大的主焦煤基地,双柳煤矿地处离柳矿区西部。双柳煤矿下组煤开采过程中,主要面临上部太原组灰岩含水层和下部高压奥灰含水层的突水威胁,底板承受奥灰水最高水压达5--6Mpa。本文在区域水文地质条件的基础上,分析了矿井主要充水含水层和隔水层以及矿井充水因素,提出了双柳煤矿开采下组煤的主要防治水措施,为保障矿井安全生产提供技术依据。     

基于矿井充水条件时空变化的精准防治水对策

新安煤田矿井水文地质条件具有较大的时空差异,表现在煤田浅部重点水害是小窑水,深部是奥灰水;煤田西部小窑水有可疏性而东部没有;奥灰含水层的折向汇流区是突水的高风险区域。针对奥灰水,在缓流滞流区可采取疏水降压措施;针对地表水,可优先在间歇性淹没区、薄煤区、深埋区开展水下采煤;针对小窑水,必须留设足够的防水煤柱,矿井开采末期可通过疏干老空水解放西翼防隔水煤柱;针对顶板砂岩水和底板太灰水,应重点做好矿井(采区)首采工作面的防排水工作。     

裴沟煤矿33采区底板水害评价研究

为评价裴沟煤矿33采区二_1煤底板水害影响程度,统计了33采区地质及水文资料,详细分析了底板太原组L7-8灰含水层、L1-3灰含水层、奥陶系灰岩含水层以及地质构造对矿井充水的影响。本区受滑动构造铲蚀作用,二_1煤与下部奥陶系灰岩含水层间距变小,并且叠加较大的断裂构造,造成奥灰水。应用临界突水系数法对本区奥灰水突水危险性进行评价,划分出奥灰突水威胁区和奥灰突水危险区,并对奥灰突水危险区的涌水量进行了预计,为采区防治水工作和矿井安全生产提供数据。     

山西省阳坡泉煤矿水文地质特征及水压带开采技术研究

阳坡泉煤矿位于鄂尔多斯聚煤盆地东缘的河东煤田中段东边缘。通过对矿区钻井、测井资料、含水岩性组合及出露特征分析,主要含水层为奥陶系石灰岩岩溶裂隙含水层、碎屑岩裂隙含水层、松散岩类孔隙含水层。大气降水、地表水、含水层水、奥灰水是煤田的主要充水来源。根据突水系数法对矿井西翼盘区各主采煤层进行了带压开采安全性评价,10、11、13号煤层最大突水系数值分别为0014、0015、0027 MPa/m,在构造破坏地段工作面回采有可能发生突水。依据该矿井奥灰突水带压评价,提出了该矿井带压开采的路线和安全保障措施,加强导水构造和底板薄弱带的探查与治理,以保障矿井安全开采,同时希望能够为广大同行提供一定的借鉴。     

基于多源信息融合的底板突水危险性评价

以蒋庄煤矿16煤为研究对象,分析了底板突水因素,选取奥灰含水层水压、奥灰含水层富水性、构造密度、断层规模指数、断层交点分布、有效隔水层厚度、岩性及其组合、岩体完整性等因素作为评价16煤底板突水危险性的评价指标。采用熵权系数法和层次分析法相结合的方法对各评价指标进行赋值,确定各指标对总目标的综合权重,建立数学模型对矿井底板突水危险性进行评价。结果表明:突水危险性较大区域位于井田东北部,是底板水害防治的重点区域。     

对拉工作面奥灰底板岩层破坏突水机理研究

矿井底板突水防治一直是新汶矿区煤炭生产中的重大技术理论课题。近年来煤矿经济效益持续下降,为节约开采成本,对拉工作面以其明显优势成为煤矿的合适选择。在综合考虑底板奥灰含水层的富水性、隔水层岩性组合与水压的情况下,对奥灰含水层上部对拉工作面采煤突水规律进行数学分析与FLAC3D数值模拟,分析单一因素对突水的影响关系以及与突水临界煤柱的关系,以期从应力场和渗流场不同角度对矿井的安全生产提供参考。     

保德煤矿底板奥灰水害防治关键技术

保德煤矿属带压开采矿井,煤层底板承受最大水压达到5.3 MPa。为了保证矿井安全带压开采,通过对矿井奥灰含水层特征、突水机理及防治技术进行研究,针对矿井不同水平煤层带压开采所面临的水文地质条件和突水危险性,采用采掘前隐伏导水构造的综合探查与评价和奥陶系峰峰组隔水性能利用2种奥灰水害防治方法,有效保障了矿井近10年的安全带压开采,杜绝了奥灰水害的发生;由此得出隐伏导水构造探查和奥陶系峰峰组利用作为矿井奥灰水害防治关键技术是科学、有效的。     

深部下组煤首采面带压试采奥灰突水危险性分区评价

为了探究华北型煤田深部下组煤底板带压开采安全可行性,以济北矿区某煤矿高承压水体下组煤首采面采掘为工程背景,结合在该面施工的9个奥灰钻孔和1个奥灰水文观测孔资料,运用突水系数法和底板岩层综合阻水强度法对正常块段奥灰突水的危险性进行预测评价与分区。分析表明奥灰突水值大于0.1 MPa/m的区域存在2处;而根据底板岩层综合阻水强度法计算,各个钻孔的综合阻水强度值均大于相应的实际水压值,并把实际水压值与其相应的综合阻水强度值作比值进行分析。2种方法对比分析表明,奥灰突水系数偏大的险区和实际水压与其相应的综合阻水强度的比值大的分布区域基本重合,比较符合实际情况。这为济北矿区及地质条件相似矿井煤炭资源向深部带压开采所引起的底板水防治提供了新的评价方法。     

含水层水压对底板断层突水危险性的影响

随着煤矿开采深度的增加,受奥灰岩溶底板高承压水的威胁日趋严重,矿井突水事故的频率不断增加。建立了弹塑性多孔介质渗流应力耦合模型,并基于多物理场耦合模型软件COMSOL Multiphysics,结合徐州某矿突水实例,分析了含水层水压的变化对含断层底板突水危险性的影响。研究表明:随着含水层水压的增大,岩体介质的有效应力减小,岩体强度降低并容易产生塑性破坏;含水层水压越大,底板的塑性破坏区范围越大,含断层底板的突水危险性越大。研究结果可为承压水上采煤底板断层突水的防治提供参考。     

基于多变量的太灰含水层突水风险性分类判别研究

太灰含水层为华北型煤田的下组煤开采直接充水含水层,下组煤层开采时,在具有强水源补给或接近导水通道的部位,常会发生较大的灾害性突水事故.针对近年太灰含水层突涌水事故,从矿井水文地质条件、突水事故经过、原因、特点等方面进行统计分析,确定突水系数、含水层富水性、补给条件、断裂构造是否导通煤层及层位关系为太灰含水层突水风险分类...     

担水沟煤矿9101工作面奥灰水突水危险性研究

宁武煤田北部平塑矿区煤矿开采受奥灰底板承压水威胁,由于奥陶系灰岩含水层富水性强、水压高、补给水源区域广、隔水层相对薄弱、区内断裂构造及陷落柱发育,致使该区煤层开采受奥灰水严重威胁。煤层开采时,对断层及陷落柱导通奥灰水的危险性分析与研究显得极为重要。文章结合担水沟煤矿9101工作面实际情况,做一些浅析。     

宜洛煤田水文地质条件分析及防治水建议

宜洛煤田水文地质条件复杂,历史上发生有底板寒灰水、小煤矿老空水、地表水等突水事件,不但影响矿井正常生产,而且产生了重大的经济损失[1-3]。为了查明宜洛煤田义络矿、李沟矿两对矿井的主要水害,制定针对性的防治措施,规避水害事件的发生,通过分析、研究区域水文地质条件和矿井充水条件,查明了矿井主要充水水源和充水通道,指出了矿井防治水方面存在的问题,并提出了针对性的防治水工作建议。     

新安煤矿充水特征分析及防治措施

新安煤矿井田存在较多的充水水源,有较大的突水危险性。分析了新安煤矿的充水因素、充水通道,认为该矿的主要水害有底板奥灰水、小浪底库区水及上部小煤矿水,充水通道主要有断层发育、隐伏构造、小煤矿回采废弃巷道或导水裂隙带等。针对上述充水水源,分别阐述了相应的防治水措施,为矿井防治水工作提供了参考依据。     

矿井瞬变电磁法在煤矿防治水工作中的应用

介绍了微山昭阳煤矿奥灰岩溶的发育特征和矿井瞬变电磁法水文探测技术特点、基本原理、工作方法,分析了奥灰含水层突水的多种途径,探讨了矿井瞬变电磁法在煤矿防治奥灰水中的应用,提出了开采防治底板奥灰水的几点工作建议.     

新安煤田奥灰水特征与防治技术

新安煤田受底板奥灰水威胁严重,多次发生突水事故。本文从奥灰水压、水害危险程度分析了新安煤田奥灰水主要特征,对奥灰突水危险性进行了分区。针对奥灰水害,从底板注浆加固、疏水降压2个方面提出奥灰防治技术,并取得较好防治效果。     

新安煤田奥灰水特征与防治技术

新安煤田受底板奥灰水威胁严重,多次发生突水事故。本文从奥灰水压、水害危险程度分析了新安煤田奥灰水主要特征,对奥灰突水危险性进行了分区。针对奥灰水害,从底板注浆加固、疏水降压2个方面提出奥灰防治技术,并取得较好防治效果。     

单家村煤矿八采区奥灰突水机理研究

本文以单家村煤矿八采区奥灰滞后突水实例为主,分析了大小组合断层共同作用形成地垒、造成奥灰上抬出露于巷道,引发滞后出水的突水原因;结合奥灰水文观测孔长期、动态观测数据,分析得出了八采区奥灰含水层特征,最终研究得出地质资料不准确导致采掘活动直接揭露奥灰引发突水、断层抬升奥灰含水层,导致3煤层与下部含水层之间隔水层厚度不足引发奥灰突水、采掘活动引起断层活化,改变其导水性引发奥灰滞后突水三条奥灰突水机理。研究成果填补了兖州煤田区域巷道掘进过程中断层导致奥灰滞后突水方面的空白,为八采区水害防治工作提供了技术依据,也为同类受水害威胁的矿井提供了重要借鉴。     

玉山井田10_1煤层奥灰突水危险性评价

针对玉山井田10_1煤层距离奥灰岩溶裂隙含水层距离较近,存在底板突水威胁的现状,在收集地质钻孔资料基础上,编制了10_1煤层底板至奥灰顶板间距等值线图、10_1煤层底板奥灰水压等值线图、10_1煤层底板奥灰突水系数等值线图、10_1煤层底板奥灰突水危险性分区图,计算了受奥灰突水威胁的10_1煤层安全开采标高,得出了玉山煤矿开采10_1煤层发生奥灰含水层底板突水危险性很大的结论。     

邯邢矿区大采深高承压水矿井防治水难点及对策

近年来针对邯邢矿区的一些突水事故,对底板奥灰突水特征进行了系统分析。结合突水实例,对大采深高承压水矿井底板奥灰突水致灾关键因素进行了深入剖析,系统地阐述了深部煤层开采底板奥灰水防治所面临的难题,针对性地提出了地面奥灰区域超前治理的防治水对策,变一面一治理为一个采区或一个水平进行治理;将治理目标层由薄层灰岩变为奥灰含水层顶部;变采前治理为掘前治理,目的在于从突水根源上消除奥灰岩顶部存在的地质缺陷,达到深部矿井安全开采的防治水目的,对大采深高承压水矿井防治奥灰水害具有重要的指导意义。     

曹村煤矿十采区2号煤充水条件及突水危险性分析

以曹村煤矿十采区2号煤水文地质条件为背景,调查了曹村煤矿十采区2号煤充水条件,分析了曹村煤矿十采区2号煤顶底板突水危险性。当2号煤层开采形成的顶板导水裂隙带与第四系砂砾石含水层沟通时,其顶板水害程度将加大;依据2号煤底板奥灰突水系数对十采区2号煤底板突水危险性区域进行划分,指导十采区2号煤开采过程中的防治水工作。