煤炭开采对相邻区域生态潜水流场扰动特征

陕北煤炭能源基地高强度开采易影响生态潜水的自然径流条件,针对自然保护区周边煤炭资源开采对地下水流场的扰动问题,以榆神矿区某井田为例,通过构建研究区煤-水空间结构水文地质模型,系统分析研究区生态潜水的赋存特征及其规律;采用物理模拟、数值模拟、现场实测等手段,综合分析煤层覆岩岩性组合结构、煤层与关键层间距、煤层厚度、煤层埋深、工作面长度等因素,利用相关分析方法提出了适合于研究区导水裂隙带高度计算的裂采比公式;根据水文地质条件和煤层采动方式,采用地下水数值分析方法,模拟了煤炭开采后萨拉乌苏组生态潜水流场变化,分析了煤层采动后生态潜水受扰动的特征。研究结果表明:区内萨拉乌苏组生态潜水含水层全区发育,其赋存受基岩面形态控制,生态潜水水位受地形、含水层厚度、地下水分水岭和地表水等影响;下伏关键隔水层(保德组红土)受沉积影响在研究区东南局部缺失,形成"天窗"导水通道;区内覆岩结构以硬-软-硬、硬-硬-软2种组合类型为主,覆岩结构类型对导水裂隙带发育高度及形态有重要作用;统计分析多个导水裂隙带发育高度结果,提出榆神矿区导水裂隙带最大裂采比为28.1倍,该数值对榆神矿区保水采煤及水害防治具有重要指导意义;通过计算发现,煤层开采后,在研究区东南部保德组红土缺失区将造成生态潜水漏失与水位下降,最大降深可达10 m。为保护生态潜水资源,建议开采研究区东南部"天窗"部位的煤层时,必须采取相应的保水采煤技术。     

半胶结中低强度围岩导水裂缝带发育特征研究

为获得半胶结中低强度围岩条件下巨厚浅埋煤层开采导水裂缝带高度及发育特征,以榆神矿区金鸡滩煤矿101工作面与转龙湾煤矿23103工作面为例,分别采用地面钻孔探测(岩芯工程地质编录、冲洗液漏失量观测及钻孔电视系统)与井下探测(钻孔双端封堵测漏法)对采空区上覆岩层导水裂缝带高度及形态进行了现场探查,采用相似材料模拟和数值模拟对不同开采煤层厚度的导水裂缝带演化规律及发育高度进行了研究。根据现场实测和模拟结果,结合其他相似条件的矿井实测数据,对导水裂缝带发育高度与煤层采厚的关系进行了拟合分析。研究表明：大跨度工作面导水裂缝带发育高度与煤层采厚为二项式关系,随采厚增加,导水裂缝带高度增大,但增大趋势变缓;导水裂缝带发育形态为平顶拱形,在工作面推进距离与工作面斜长近于相等时,“裂隙拱”在垂向上不再扩展,此时导水裂缝带高度达到最大。     

王家沟煤矿条带充填开采导水裂隙发育规律研究

为探索陕北榆神矿区王家沟煤矿萨拉乌苏组含水层下保水开采方法,在分析该矿1301、1302综采工作面地质采矿条件的基础上,基于充填条带与关键层协调作用原理,分别采用物理相似模拟实验和FLAC3D数值模拟计算方法,对比研究了综采一次采全高全部垮落法和条带充填两种开采方法开采后覆岩导水裂隙的发育规律。试验模拟结果表明,1301全部垮落法开采导水裂缝带最大高度达110.4m,1302条带充填开采导水裂缝带最大高度约55.4m;覆岩导水裂隙随直接顶、基本顶的初次来压和周期来压以及覆岩主关键层的破断失稳呈间歇性变速向上发育,应用条带充填可以起到支撑关键层的协调控制作用,能够有效控制覆岩导水裂隙带的发育高度,实现王家沟煤矿含水层下保水采煤的目的。     

基于“两带”实测提高松散层下开采上限的研究

为满足含水层下安全采煤以及对于保水开采的要求,需要实测导水裂缝带及冒落带的高度,留设合理的防水煤岩柱,解放水下压煤。在金庄煤矿8201工作面推进60 d后施工2个钻孔漏失液观测孔,采取经验类比法及数值模拟与实测数据进行比较,测得导水裂缝带高度为70 m,冒落带高度为33 m。规程公式对于该矿结果偏小,而统一公式偏大误差为57%。根据不同采煤方法对"两带"发育高度的影响,设计开采方案及计算防水防砂煤岩柱的合理留设尺寸。     

榆横矿区十六台勘查区保水采煤分析

为了分析十六台勘查区的保水采煤条件,通过对其含水层富水特征分析,研究了煤层与覆岩的含(隔)水层空间特征,并计算了导水裂隙带的发育高度。研究表明,研究区生态环境脆弱,萨拉乌苏组潜水含水层是主要的含水层和供水水源,也是保水采煤的目标含水层;主要隔水层第四系离石组黏土结构致密,渗水条件差,发育连续稳定,是萨拉乌苏组潜水赋存储集的重要条件;煤层与覆岩的空间组合具有较好的保水条件,煤层开采时冒落带和导水裂隙带发育高度不会波及到萨拉乌苏组潜水含水层,煤炭开采时采取适当措施可实现保水采煤。     

基于微震监测的中深埋煤层导水裂缝带发育规律研究

掌握导水裂缝带发育高度是矿区水资源保护及顶板水害防治基础条件之一。为揭示榆神矿区中深埋煤层导水裂缝带发育规律,以小保当一号煤矿为研究区,采用井-地联合微震监测技术对112201工作面开采覆岩导水裂缝带发育高度进行研究。结果表明：微震事件主要集中于标高940～1 160 m范围内,在标高1 087～1 115 m阶段微震密度达到最大值,根据煤层埋深与微震事件高程差,综合判定导水裂缝带为154～163 m,裂采比为26.55～28.10;终采线附近微震事件相对工作面其他区域微震事件的高度相对突出,该区域导水裂缝带高度为168 m,裂采比为28.97,导水裂缝带发育高度略大工作面内部。将井-地联合微震监测所得导水裂缝带发育高度与钻孔实测结果进行比较,两者结果基本接近,表明该方法所得结论相对可靠。     

浅埋深薄基岩矿井综放工作面导水裂缝带发育规律研究

转龙湾煤矿首采工作面煤层埋深160 m左右,基岩厚度60～120 m,属于浅埋薄基岩开采。本文分析了转龙湾煤矿II-3煤层覆岩特征,井下现场探测了首采试验区的采动覆岩破坏导水裂缝带发育高度,采用有限差分数值仿真方法模拟了薄基岩浅埋煤层综放开采条件下的覆岩运移破坏过程。研究表明,采动覆岩塑性破坏区的形态经历了"马鞍形"—"拱(箱)形"的演化发育过程;随着采动空间的增大,采空区两端超前破坏裂隙扩展速度较中部变慢,最大导水裂缝带发育高度位于采空区中部,裂采比为20。     

河流下综放开采覆岩导水裂隙带高度研究

五阳煤矿7806工作面位于浊漳河西源正下方,沿浊漳河流向的反方向推进,一旦开采引起的导水裂缝带波及到地表水体将会给矿井带来灾难性的打击,为了保证矿井生产的安全,必须进行河流下采煤的可行性研究.通过数值模拟的手段研究了该工作面地质条件下的导水裂隙带发育高度,并利用该矿七三采区3#煤层导水裂隙带最大高度的经验公式计算导水裂隙带高度.研究结果表明该工作面最小采深大于防水安全煤岩柱高度,工作面在浊漳河下进行开采是安全可行的.     

石泉煤矿厚煤层综放开采导水裂缝带高度实测研究

为研究石泉煤矿厚煤层综放开采导水裂缝带发育规律,为矿井工作面浊漳河下采煤提供科学依据,采用地面钻探水文观测和钻孔电视方式探测了30105综放工作面导水裂缝带发育高度和钻孔内裂隙直观展布特征,并将实测结果与相邻潞安矿区其他煤矿实测数据进行了对比分析.结果表明,本矿井实测综放导水裂缝带发育高度为顶板以上114.51～117...     

陕北浅埋煤层绿色保水开采技术研究

王家沟煤矿为陕北典型浅埋煤层矿井,地下煤炭资源开采有可能破坏萨拉乌苏组潜水含水层。为有效的控制导水裂隙发育,最大限度保护地表含水层,基于协调开采的原理,结合力学模型和相似材料模拟试验,对比研究了一次采全高和限高留煤柱两种开采方法导水裂隙发育规律。研究表明,一次采全高条件下导水裂隙呈间歇式变速发育最大高度94m,穿过含水层|限高留煤柱协调开采导水裂隙发育平缓,最大高度60m|关键层的稳定决定着含水层的稳定,限高留煤柱能够显著的控制协调关键层挠曲下沉,有效的抑制导水裂隙发育,实现含水层下绿色保水开采。     

综采工作面扇形调采

综采工作面扇形调采能有效地解决开采三角煤的问题。其技术关键在于预先采取措施防止输送机和支架的下窜 ,防止工作面支架的咬架 ,并需要处理好调采与收尾工序的有机结合。     

深部条带开采的开采深度探讨

基于概率积分法的基本原理，在满足条带开采采出率的基础上，对安全开采深度和条带开采的极限开采深度进行了计算分析。探讨了深部条带开采的定义以及合理的开采深度范围。对确定建筑物下深部压煤是否采用条带法开采，具有重要的指导作用和实际意义。     

采矿新模式--合同采矿的探索

合同采矿制，即通过招投标的方式，引进社会力量从事采矿。改变矿山办矿办社会的生产模式。业主从具体的生产中淡出，加强技术生产的监督、控制。采矿单位即乙方充实到具体的生产组织中去，满足生产的需要。大红山推行的合同采矿制，降低了采矿投资成本，使50万t采矿工程一年达产、第二年就超产，是新矿模式的重要创新。     

淮南矿区开采实践简述

通过淮南矿区近年来的开采实践，总结出了以采煤方法、煤巷支护技术、优化巷道布置等方面的建设高产高效矿井的成功经验。     

开滦唐山煤矿7.5m采高综采面开采技术研究

以开滦唐山矿为例,通过分析其开采过的7.5m落差的断层,研究我国的大采高综采面开采技术。首先对开采的唐山矿的工作基本情况进行概述,然后阐述了过断层的方案,最后分析了开采过程中的技术措施。     

弓长岭露天矿独木采区山坡转深凹露天开采过渡开采境界优化

为对弓长岭露天矿独木采区山坡转深凹露天开采过渡开采境界方案进行优化,通过建立采场地形数据库、钻孔数据库、优化初始模型进行断面优化步长评估与计算,计算出了各个断面步长的导数,进而根据导数给出总体优化步长,进行总体优化迭代计算,从而确定了总体最优方案。采用MATLAB软件编写了适用于独木采区的开采境界优化软件,通过优化计算,得到了新的优化境界,净增加高级别矿量0.188 3亿t,净利润提高了5.156 4亿元,矿山服务年限提高了约7.5 a。     

大张北铁矿露天转地下开采工程设计研究

根据大张北铁矿现有露天开采实际情况,结合该矿资源现状,对大张北铜矿露天转地下开采关键技术进行研究,提出了相应的技术思路和解决方案,可为类似矿山设计工作提供参考。     

开采沉陷对矿区土地资源的采动效应研究

基于生态场理论和GIS技术研究矿区土地资源的采动效应。首先介绍了采动土壤特性测算、采动变化规律分析及土壤采动损害评价的程序方法;然后叙述了采用RS和GIS空间分析技术对土地资源各采动生态位指标进行量化,并基于生态场理论和开采沉陷学分析土地资源的采动空间分异特征、采动累积效应及其延迟效应的过程。对山西潞安集团五阳矿井采煤沉陷区的实例分析表明,耕地土壤特性与开采沉陷明显相关,1997年至2002年间采动生态元耕地和植被覆盖率上升而建设用地覆盖率下降,研究区土壤侵蚀以轻度和中度为主且明显存在采动延迟,土地利用集约度指数终采后10 a逐步进入稳定期,各地类的流失与来源组成趋于稳定,说明土地利用方式摆脱采动影响并进入新的动态平衡状态。     

工作面由放顶煤开采改为顶分层开采的实践

鹤壁八矿31011工作面对应地面位于扒厂西,地表大部分为耕地.为了防止地表沉陷影响公路立交桥下沉变形破坏,工作面由放顶煤开采改为顶分层开采,以减缓地表沉陷速度.     

大倾角条件下大采高工作面开采工艺研究

复杂条件下大倾角大采高工作面围岩运动规律是保证安全回采的关键技术,以宁东矿区清水营煤矿大倾角"三软"富含水大采高工作面为背景,根据现场监测,系统分析了开采扰动过程中工作面采场应力应变演化的特殊规律,判断出工作面直接顶垮落步距12 m,老顶初次垮落步距39.3 m、周期来压步距为10~15 m左右,并针对现场开采中遇到的一些实际问题,提出了一些切实可行的解决方案,为安全开采提供了科学依据。