肥城煤田滑动构造在矿井水害中的作用

总结了肥城煤田滑动构造的基本特征,深入地研究了滑动构造与矿井水害之间的关系．认为肥城煤田的滑动构造强化了五灰和奥灰之间的水力联系,造成了该煤田水文地质块段的东西差异性,同时,滑动构造还造成了煤田浅部和深部煤层底板隔水层厚度的变化,从而影响浅部和深部底板突水的概率．探讨了滑动构造与导高的关系,提出了应力溶蚀机理,揭示了滑动构造影响下的突水特点．     

肥城煤田地质构造特征及其对底板突水影响

在系统搜集肥城矿区勘探、生产资料的基础上,分析了肥城煤田的地质构造形态特征和分布规律,褶皱和断层的关系。结合肥城各矿的突水实例,分析了各种地质构造与底板突水的关系,发现构造条件影响甚至控制了矿区的开采地质条件,构造预测对矿井安全高效的生产具有重要意义。     

基于断层影响因子与断层分维特征的断层突水危险性定量化分析

断层是诱发矿井突水事故的重要影响因素,新汶煤田受奥灰岩溶突水威胁严重,针对断层诱发突水问题,在系统总结新汶煤田矿井断层构造分布特征基础上,建立了断层对奥灰岩溶突水影响定量化分析体系。引入断层影响因子概念,对底板突水危险性进行了定量分析;采用非线性理论对煤矿地质构造发育特征进行定量化研究,揭示了矿井断层分维特征,提出了断层分维特征及其对突水影响危险性分区的原则及方法。采用断层影响因子等值线和断层分维等值线相互融合技术,得到新汶煤田协庄煤矿奥灰岩溶裂隙分布规律。根据不同单元岩溶的富水性,圈定出煤层突水危险区,对煤炭开采防治突水灾害具有指导意义。     

基于分形-脆弱性指数法的煤矿底板突水预测——以王行庄煤矿为例

针对脆弱性指数法在煤矿底板突水预测中主控指标选择和权重确定具有较大主观性的问题,提出了分形-脆弱性指数法,即以单位涌水量、含水层渗透系数、含水层水压及隔水层有效厚度4个主控因素量化含水层和隔水层的性质,以断层分维量化断层的综合性质,利用层次分析法确定以上5个主控因素权重,利用GIS进行权重叠加。并用该法对王行庄矿二_1煤层底板太原组L_(1-4)灰岩含水层突水危险性进行了预测。结果显示,王行庄矿二_1煤层底板脆弱区位于矿山西北部,占全区面积的10.38%,且实测突水点位于预测分区图的脆弱区。分形-脆弱性指数法减少了主控因素的数量(以往研究对断层的量化至少需要3个指标),提高了模型预测精度,可以更好地指导煤矿安全生产。     

晚古生代煤田水文地质特征与防治水理论及技术

世界煤矿突水量前5位都发生在中国华北,其水源为石炭-二叠系煤系底板的奥陶系石灰岩岩溶水,突水造成的直接经济损失位列中国煤矿各类事故之首.为了探讨其原因,通过调研,比较了中国与国外晚古生代大煤田煤矿开采防治水的难易程度和防治水技术方法,结论主要包括:1)中国华北、华南及俄罗斯的莫斯科近郊煤田(石炭-二叠系)在世界晚古生代煤田中矿井水文地质条件最为复杂,均受岩溶水威胁,防治水难度大;其余大煤田煤矿开采主要受煤系裂隙水影响,防治水难度相对较小;2)中国煤矿水文地质条件复杂的主要原因是板内构造变形剧烈、构造地质条件复杂,煤层顶底板近距离内即有厚度大且强岩溶化的富含水层,断层、陷落柱和暗河等导水通道多且规模大,而世界其他大煤田和含煤区则处于地盾等构造稳定区域,埋藏封闭条件好、构造简单、断层稀少,煤层顶底板没有较富含水层或很厚的隔水层;3)国外煤矿防治水方法以疏干开采为主,对条件较复杂的区块采取弃采和暂不采的方式,中国以带压、限压、疏降等多种方法并用,对各种条件下的煤层均进行了开采;4)国外重点在疏降水与排水设备及其自动化控制技术上突出,中国以带压开采理论和隔水层加固、含水层改造技术见长.     

多煤层底板单一含水层矿区突水变权脆弱性评价与应用

针对煤层底板突水脆弱性常权评价中存在的不能反映各主控因素在不同组合变化状态下对底板突水的控制与影响作用,以及我国大范围多煤层底板单一含水层矿区突水的统一规范评价技术难题,以大屯矿区为例,采用基于变权的脆弱性指数法分别对7^#,8^#和21^#煤层底板奥灰突水进行了脆弱性评价和分区研究.通过采用对各主采煤层底板突水主控因素的统一归一化,构建相同变权状态向量,划分统一的各主控因素变权区间,确定统一的变权脆弱性指数分区阈值等关键技术,实现了大屯矿区7^#,8^#和21^#煤层底板奥灰突水脆弱性的统一评价与分区,首次对多煤层底板单一含水层类型矿井采用变权理论开展了突水脆弱性评价.本文还从区域大尺度范围,采用基于变权理论的底板突水脆弱性指数法对同一水文地质单元内的大屯矿区进行了统一评价和分区,并与常权脆弱性评价进行了对比.结果表明:基于变权的脆弱性评价能够更真实地反映各主控因素在不同组合状态下对底板突水的动态控制作用和煤层底板突水的复杂非线性动力作用过程.     

新安煤田煤与瓦斯突出特征及控制因素分析

为了掌握煤与瓦斯突出的特征和控制因素,提高煤矿防突工作的针对性,本文通过统计分析了新安煤田内义煤集团的4个煤与瓦斯突出矿井近年来发生的瓦斯动力现象,综合分析得出新安煤田煤与瓦斯突出具有以小型突出为主、突出前有预兆并受作业方式诱导、突出点附近瓦斯质量体积和瓦斯压力高、易发生在掘进工作面和煤层变化带的特征;分析总结了埋藏深度、瓦斯赋存、地质构造、煤层厚度变化、构造软煤、作业工艺是控制新安煤田煤与瓦斯突出的主要因素,为该煤田防治煤与瓦斯突出提供了理论指导.     

新安煤田煤与瓦斯突出特征及控制因素分析

为了掌握煤与瓦斯突出的特征和控制因素,提高煤矿防突工作的针对性,本文通过统计分析了新安煤田内义煤集团的4个煤与瓦斯突出矿井近年来发生的瓦斯动力现象,综合分析得出新安煤田煤与瓦斯突出具有以小型突出为主、突出前有预兆并受作业方式诱导、突出点附近瓦斯质量体积和瓦斯压力高、易发生在掘进工作面和煤层变化带的特征;分析总结了埋藏深度、瓦斯赋存、地质构造、煤层厚度变化、构造软煤、作业工艺是控制新安煤田煤与瓦斯突出的主要因素,为该煤田防治煤与瓦斯突出提供了理论指导.     

冯营矿矿井突水机理分析

针对冯营矿矿井水文地质条件复杂、水害严重的现状,研究了矿井充水水源、充水通道等充水条件,认为石炭系L8灰岩水、顶板砂岩空隙裂隙水和L2灰岩水是主要充水水源,断裂构造是主要的导水通道．研究表明：煤层顶板砂岩含水性相对较弱,太灰和奥灰含水层属中等-强富水性;断裂构造是沟通煤层底板太原组L8,L2灰岩和奥陶系（O2）灰岩的主要通道,也是矿井突水且突水量较大的主要因素之一．井田断层发育且导水良好,形成矿井突水的潜在威胁;对煤层底板采动裂隙影响的计算表明其有效隔水层较薄,加之矿压对底板的破坏,可构成煤层底板导水通道．以上因素导致冯营矿水害频发．     

冯营矿矿井突水机理分析

针对冯营矿矿井水文地质条件复杂、水害严重的现状,研究了矿井充水水源、充水通道等充水条件,认为石炭系L8灰岩水、顶板砂岩空隙裂隙水和L2灰岩水是主要充水水源,断裂构造是主要的导水通道．研究表明：煤层顶板砂岩含水性相对较弱,太灰和奥灰含水层属中等-强富水性;断裂构造是沟通煤层底板太原组L8,L2灰岩和奥陶系（O2）灰岩的主要通道,也是矿井突水且突水量较大的主要因素之一．井田断层发育且导水良好,形成矿井突水的潜在威胁;对煤层底板采动裂隙影响的计算表明其有效隔水层较薄,加之矿压对底板的破坏,可构成煤层底板导水通道．以上因素导致冯营矿水害频发．     

宁夏汝箕沟煤田火区动态监测方法研究

针对宁夏汝箕沟煤田火区复杂的地形条件,采用遥感、物探、化探、钻探四种技术对煤田火区进行动态监测分析,目的是得出适合汝箕沟煤田特殊条件的煤火监测方法、试验表明：综合应用这四种监测技术,能够达到相互印证,消除各种方法在煤火监测中资料处理时的多解性和局限性,能够准确地反映出煤田火灾的实际情况,符合国家颁布的《煤田火灾灭火规范》,并在技术上有所突破、该成果引起了中外煤田灭火专家的广泛关注,在中国北方煤田火灾监测中广泛推广,为国家节约了大量的煤田火区勘探和监测费用．     

宁夏南部山区生态环境脆弱性评价

通过建立生态环境脆弱性评价指标体系,选择压力-状态-响应模型,对宁夏南部山区生态环境进行了定量评价,得到了各个评价单元的生态脆弱性相对强弱得分,同时运用Arcgis软件对区域的生态脆弱性进行分级.结论表明,评价单元脆弱性主要集中在强脆弱性和中脆弱性之间,其中原州区和隆德县为强脆弱区,泾源县、海原县、西吉县、彭阳县属于中脆弱区.     

灰色关联-层次分析法的煤层顶板突水危险性评价模型

我国煤田水文地质条件复杂,尤其是矿井顶板水害一直对解放我国的煤炭储量构成了直接威胁,对矿井顶板水害进行预测评价具有重要的实际意义。在构建定量与定性指标相结合的煤层顶板突水评价指标体系和等级划分标准的基础上,将灰色关联分析法与基于指数标度的层次分析法相结合,建立了煤层顶板突水危险性评价模型。该评价模型不仅能够刻画突水的多因素决策特征,而且还可以对多层次的危险性评价结果进行反映并进行排序。评价结果可以为目标区的水害防治提供更多的信息。     

淮北矿区煤层底板突水的岩体结构控制研究

淮北矿区位于华北聚煤区南部,其水文工程地质环境具有华北煤田的基本特征,水文地质条件复杂,山西组煤层开采普遍受到底板灰岩水的严重威胁,曾发生多次底板突水事故。本文介绍了淮北矿区煤系水文地质与工程地质特征,并对研究区底板突水典型案例进行了系统分析,揭示了不同的底板地质构造条件和突水通道所导致的突水特征的差异性,对于认识底板突水的岩体结构控制具有典型意义。     

禹州煤田水文地质单元划分研究

分析了禹州煤田自然地理条件、地质条件和水文地质特征,并据此进行了水文地质单元划分,即将禹州煤田划分为1个一级水文地质单元、3个二级水文地质单元和2个三级水文地质单元.结合水文地质单元划分的结果和矿井生产实际,给出了水害治理的思路和措施.     

小浪底水库北岸煤矿突水淹井因素分析

小浪底水库蓄水后 ,提高了区域地下水排泄基准面 ,改变了区域水文地质及矿井充水条件 ,库区北岸部分开采一1煤层的矿井相继被淹 ,分析认为这些矿井被淹同水库蓄水有一定的联系 ,并从矿井突水过程、突水水源、突水通道和突水动力条件四个方面进行了分析 .     

小浪底水库北岸煤矿突水淹井因素分析

小浪底水库蓄水后,提高了区域地下水排泄基准面,改变了区域水文地质及矿井充水条件,库区北岸部分开采一1煤层的矿井相继被淹,分析认为这些矿井被淹同水库蓄水有一定的联系,并从矿井突水过程、突水水源、突水通道和突水动力条件四个方面进行了分析.     

煤层气开采后成庄矿15号煤层底板突水危险性评价

研究煤层气开采后煤层底板突水机制及危险性评价,对于煤炭安全开采具有重要的理论和实际意义.从岩石力学和地质力学两方面对煤层气开采后煤层底板突水进行理论分析,并以山西晋煤集团成庄矿15号煤层底板奥陶系含水层为例,建立突水危险性评价模型.结果表明:煤层气开采后,若煤层底板与奥陶系含水层导通,煤层底板突水的主控因素按权重从大到小依次为底板最小主应力、底板含水层水压、有效隔水层厚度、地质构造;若煤层底板与奥陶系含水层未导通,底板突水控制因素按权重从大到小依次为底板含水层水压、有效隔水层厚度、含水层富水性、地质构造、岩石破裂压力和底板最小主应力;采用层次分析法确定主控因素权重,利用分形-脆弱性指数法进行突水危险性分区,即研究区西部脆弱性较强,中北部为过渡区,东南大部为安全区.该评价模型可为煤层气开采后煤层底板突水危险性评价提供参考.     

煤田火区环境影响综合评价指标体系与评价方法

在研究煤田火区对自然-社会经济系统影响的基础上,提出了煤田火区环境影响综合评价指标体系的构建思路,建立了煤田火区环境影响评价的一般性指标体系,包括5级32个指标。以内蒙古乌达煤田火区为实例,论述了煤火环境影响综合评价的实施过程。根据煤田火区特征,在一般指标体系框架内确定了23个评价指标,采用层次分析法与综合指数法相结合,建立了火区环境影响综合评价公式。评价结果表明,乌达煤田火区对环境的影响为较严重水平,与定性分析结果相符。     

煤田火区扩散机理与煤岩裂隙发育规律研究进展

煤田火是煤炭开采过程中遇到的主要灾害之一,也是世界性灾害之一.但煤田火区扩散机理及相关影响因素的研究则仍未完善,其中近地表煤岩裂隙的产生和发育为煤田火的燃烧和扩散提供了持续可靠的的供氧通道.国内外学者对煤田火区的燃烧机理、燃烧气体在裂隙中的运移特征与煤田火燃烧特性之间的关系,以及煤岩裂隙发育特征等方面的分析与研究,对于煤田火燃烧的认识存在不足之处,通过分析煤田火区扩散的相关影响因素为煤田火区的治理提供了依据.