煤矿陷落柱水害特征与防治技术研究

 摘要：岩溶陷落柱是我国北方石炭二叠纪煤田广泛发育的一种特殊的隐伏构造。岩溶陷落柱水害是威胁煤矿安全生产的重大灾害之一,充分认识陷落柱的相关规律,对煤矿安全生产意义重大。本文分别从陷落柱形成的基础条件和进阶条件两方面阐述了陷落柱的形成过程;指出了陷落柱分布规律;说明了陷落柱周围局部小构造类型及特征;分析了陷落柱突水机理;明确了陷落柱围岩特征,最后提出了陷落柱的探测方法及陷落柱水害的防治水对策,通过系统的分析,较全面的介绍了煤矿陷落柱水害。     

开滦范各庄井田岩溶陷落柱发育特征及其主控因素研究

为了预防岩溶陷落柱引发矿井水害的发生,以开滦矿区范各庄矿发育的岩溶陷落柱为研究对象,基于野外勘测、采掘生产资料和钻孔资料数据,分析了研究区岩溶陷落柱的发育特征及分布规律,提出了岩溶陷落柱的井下预测方法,讨论了陷落柱发育的地质主控因素。研究表明：该区陷落柱发育形态多样,剖面上呈大小不一的圆柱状或圆锥状。研究区岩溶陷落柱主要分布于构造复杂的褶曲地带,明显受控于构造特征,分布规律与断层和节理发育密切相关。奥陶纪灰岩顶部长期风化剥蚀为陷落柱的形成提供了物质基础,研究区地下水动力条件对陷落柱发育规模与分布控制作用明显。     

考虑填隙物活化影响的陷落柱突水灾变规律

为研究填隙物活化影响下陷落柱的突水灾变规律,以神华集团某矿回风大巷为研究对象,考虑陷落柱内外岩体破坏以及填隙物活化流失引起的强度下降与渗透率突变问题,采用FLAC^3D模拟研究了巷道掘进过程中陷落柱及周边岩体的位移、渗透系数、孔隙水压及涌水量变化特征,在此基础上分析了陷落柱填隙物充填高度对突水的影响。研究结果表明：随着巷道穿过陷落柱填隙物充填层距离的增大,巷道底板陷落柱填隙物活化流失宽度和流失深度将逐渐增大,致使陷落柱导水层与巷底之间岩体位移越来越大并出现整体滑移趋势,最终在巷道掘进面超过陷落柱中轴线1 m后,陷落柱高压水通过填隙物活化流失通道向巷道发生突水,该突水具有大体量性、突发性以及滞后性;陷落柱填隙物充填高度越大,陷落柱相对巷道掘进面的突水时间节点就越为靠后,但当陷落柱填隙物充填高度达到22 m后,陷落柱将不会发生突水。     

西南金刚煤矿岩溶陷落柱发育规律研究

华南型煤田岩溶陷落柱的发育特征及其分布规律与华北型陷落柱存在一定的差异性。以华南三叠纪煤田达州矿区金刚煤矿发育的32个岩溶陷落柱为研究对象,统计分析了岩溶陷落柱的特征,研究了影响其发育的主控因素,并对岩溶陷落柱优势发育区进行了圈定。成果显示,区内岩溶陷落柱的分布具有不均匀性和成带性,其主控因素为灰岩埋深、地质构造及地下水径流条件;用Hausdorff分形维数方法定量评价了研究区构造复杂程度,总结了构造与陷落柱的关系,将金刚煤矿岩溶陷落柱发育情况划分为3个等级：发育不利区（0～1.1）,发育有利区（1.2～1.4）及发育较有利区（1.4～1.7）。     

影响地震探测陷落柱的若干因素分析

煤矿中陷落柱的大小大多与地震波长相当,用地震方法预测煤矿中陷落柱,主要依据特征是在地震叠加时间剖面上出现强弱不同的特殊绕射波-散射波的强度、可识别性及偏移后的收敛特征.通过对几个影响地震探测陷落柱因素的分析,论述了地震探测陷落柱中的数据采集、资料处理及解释等方面的关键技术,以期提高对煤矿陷落柱的探测精度.     

西曲煤矿陷落柱发育特征及其对煤层气开发的影响

煤矿陷落柱是影响煤层气开发与煤炭开采的主要因素。分析陷落柱的分布特征及规律对于煤炭及煤层气的开发具有非常重要的意义。本文以西山煤电西曲煤矿为研究背景,分析了陷落柱的发育特征、分布规律及其对该矿煤层气分布及开发的影响。结果表明:陷落柱所在区域范围内煤层气含量有所减少;在开采煤层气时,陷落柱的存在可能会使奥陶系灰岩与煤层贯通,进而对钻井、压裂、排采等一系列开发工程形成一定的影响。     

刘桥一矿岩溶陷落柱导水性分析

刘桥一矿是淮北煤田陷落柱发育数量最多、面积最大的矿井,根据刘桥一矿已揭露的岩溶陷落柱的现场调查,结合以往华北煤田陷落柱资料,从刘桥一矿岩溶陷落柱发育的地质背景、岩溶陷落柱内部地质特征与水文地质特征,探讨岩溶发育特征及对岩溶陷落柱含导水性分析,对未开采区进行预测,为煤矿安全生产提供地质资料。     

漳村煤矿2502工作面陷落柱注浆加固技术

针对漳村煤矿2502工作面内存在的X12陷落柱,通过对陷落柱的探测、注浆加固及效果检验,消除了陷落柱的水害威胁及滞后导水危险,杜绝了冒顶、突水及溃浆等事故的发生,保证了回采期间安全顺利通过陷落柱。     

陷落柱及其赋水性的正演模拟研究

煤矿中的陷落柱一直制约着煤矿的安全生产。为了有效识别陷落柱,以山西矿区岩溶陷落柱为例,利用地震数值模拟和电法数值模拟方法,探讨了陷落柱地震响应及赋水特征。通过建立陷落柱模型,模拟得出陷落柱在地震上响应存在明显的绕射波特征及赋水性陷落柱“两高夹一低”的特征。     

掘进巷道过陷落柱分析及支护技术研究

针对掘进工作面过陷落柱时,掘进巷道易出现顶板及围岩稳定性差、掘进效率低等问题,以晋能控股集团某矿49403工作面过陷落柱工程概况为例,通过分析围岩应力场特征与进行围岩内部应力场窥视,研究了该工作面过陷落柱的主要技术措施,结果表明：在掘进工作面过陷落柱的过程中,陷落柱与煤层交界处易产生一个塑性破碎区,该区域内部易形成大量节理裂隙,应用超前注浆技术来加固煤体,并改进优化陷落柱前后5m范围内的围岩支护,能有效提高围岩整体稳定性,促进掘进巷道安全顺利的通过陷落柱。     

金属铋的结构与磁致电阻及热电效应

从铋晶体的结构出发,阐述其结构与磁致电阻及热电效应之间的关系。介绍有关铋的磁致电阻效应及热电效应的最新研究成果。铋纳米材料可能成为具有生产开发价值的磁感应材料与热电转化材料。     

我国振动筛的市场现状及发展对策

鉴于振动筛在我国煤炭洗选工业中的重要性,结合目前的国内经济环境、煤炭市场及国家相关的煤炭政策,概述了我国选煤工业所面临的新形势,分析了我国目前振动筛的市场发展现状及所取得的创新性成果,针对我国振动筛行业发展过程中所存在的各种问题,提出了今后我国振动筛行业的发展对策及建议,为我国振动筛行业的健康与快速发展提供借鉴和参考。     

矿山设备故障诊断复合监测技术

为了实现基于状态监测的预知性维修,在矿山应用了油液监测、声音监听、温度监测、振动监测等多种技术方法。通过状态监测和故障诊断技术获得的设备状态信息可及时发现故障征兆、故障原因以及预测对未来的影响,从而积极主动地进行保养和维修。实践和案例分析证明,通过应用适合矿山设备特点的多种状态监测与故障诊断技术完全可以实现基于状态监测的预知性维修。     

通风机启动方式和调节方法及其关系

为了合理选择矿井通风机控制装置,提高通风设备的运行效率,对不同启动方式和调节方法的设备配置、运行特点及适用条件进行研究分析,揭示了矿井通风机工况点受管网特性曲线和通风机特性曲线共同作用下的移动规律及对应的能耗变化,给出了高效节能的通风机设计思路和方法,为提高矿井通风机的管理水平和运行效率提供了理论依据.通过对通风机启动和调节关系的分析,给出了启动装置和调节装置统筹考虑的设计思路,为正确选择合适的启动方式和高效的调节方法提供了参考.     

边抽边掘钻孔周围瓦斯流动的数值模拟

应用多孔介质渗流力学理论,建立掘进工作面边抽边掘瓦斯抽放钻孔数学模型,并进行数值计算模拟及分析,为现场施工提供了依据.     

地震属性技术在处理解释一体化中的应用

随着地震勘探技术的发展,三维地震勘探精度不断提高,但在收集分析后期钻探对地震成果验证情况时,发现实际勘探过程中小断层时有遗漏。综合诸多实例,分析了传统地震资料处理解释流程的不足,在模型正演和模拟结果的属性分析的基础上,结合勘探实例,得出属性技术可以直观反映小断层但并不绝对的结论,且属性成果难以全面解释断层要素,提出将属性异常作为处理改善的目标体,进行处理解释一体化,提高地震数据解释小构造的准确性及精度。     

节能减排与动力煤洗选

文章从煤炭成分构成分析入手,阐述了加强动力煤洗选是煤炭和电力行业实现节能减排的基础,是合理利用资源、节约资源、改善环境、提高企业效益的保证。同时针对我国动力煤洗选的现状,提出了加大动力煤洗选深度的对策和措施。     

新型煤层注水系统及现场试验效果分析

为了针对难注水煤层进行有效注水,设计出了一种新型的煤层注水系统。该系统可以自身激发产生高压脉动波,从而改善煤体的通透性,增进煤体的润湿效果。现场试验显示,使用该系统进行注水,煤体的水分增量大约是静压注水的5.2倍,作用效果明显。与此同时,在煤体开采时产生的粉尘量也大大减少,其中割煤处的粉尘量减少最多,测试点的降尘率均在50%~70%,转载点处的降尘率最大,有效地改善了井下开采工作面的条件。     

DSP控制系统中实时波形的捕获与分析

在DSP控制系统软件设计和调试过程中,通常需要分析一些系统的内部信号。提出了一种基于DSP集成开发环境CCS的TMS320F24x/240x系列DSP控制系统实时波形捕获的方法。通过在三相感应电机DSP控制系统中的应用,可以证明该方法的有效性。     

Ground-water as a nuisance

In certain circumstances, ground-water causes geotechnical problems and can be considered a nuisance rather than a blessing. The cases where ground-water creates considerable complications include construction, tunnelling, mining, landslides, and land subsidence. The development of hydrogeology as a science has proved over the years to substantially reduce the severe problems and disasterous problems caused by ground-water.