钻孔并行电法探测煤层开采覆岩破坏在祁南矿713工作面的应用

在工作面特定位置布置覆岩破坏观测钻孔,布置孔内电法观测系统,利用矿井并行电法仪采集电法数据,进行电阻率层析成像。通过采动影响前后覆岩变形与破坏区电阻率值变化情况,划分垮落带和导水裂缝带高度。在祁南矿713工作面施工2处覆岩破坏观测钻孔,获得的电阻率变化较好地反映了覆岩变形与破坏的动态发育情况,得到的垮落带和导水裂缝带高度直观可靠,取得了很好的应用效果。     

覆岩破坏裂缝探测技术的新进展

离层注浆技术是近几年提出的控制开采沉陷的新方法,尽管这一方法在多个矿区进行了应用,取得了一定的效果,但由于缺少对离层位置等的准确描述,使得注浆效果难以控制,从而影响了该技术的推广应用.介绍了覆岩破坏探测技术新的发展,为采煤造成的覆岩离层位置的探测提供了新的观测方法.重点介绍了应用较为成功的几项新的探测方法,包括利用EH4电导率成像系统探测地层构造和覆岩破坏形态;用钻孔彩色电视系统观测覆岩中裂缝形态和宽度.     

小浪底水库下采煤覆岩破坏综合探测技术研究

根据煤矿覆岩破坏观测的研究现状,从小浪底水库下采煤矿井防治水工作的需求出发,首次尝试采用钻探与物探手段相结合、多种物探手段相结合以及井上下观测相结合的综合探测手段进行小浪底水库下煤炭资源开采后覆岩破坏规律的观测,取得了较好的效果,准确判断了煤层开采后的覆岩破坏情况和导水裂隙带高度,为新安煤矿合理设计水库下开采的方式方法提供了重要的参数依据和技术支撑。     

基于时移高密度电法的覆岩精细探测方法研究

地下煤层开采引起上覆岩层变形破坏，对变形破坏范围进行精细探测，可以为煤矿安全 高效绿色开采提供技术保障。 本论文分析了基于时移高密度电法的覆岩精细探测原理，建立了 采前和采后三维地质地球物理模型并进行了数值仿真计算。 结果表明:覆岩变形破坏在电阻率 变化率断面图中呈沙漏形异常，孔口位置约为裂隙带和弯曲下沉带的分界线，裂隙区相对压实 区为电阻率变化率高正异常区。 同时，进行了现场试验，发现电阻率变化率断面图中浅部异常 主要受沉陷裂隙和降水影响，沉陷裂隙形成电阻率变化率正异常，降水形成电阻率变化率负异 常；结合沙漏形异常形态和关键层层位，确定了裂隙带发育高度为９８ｍ，探测结果得到了钻探 结果验证。     

CT探测覆岩破坏高度的试验研究

介绍了在观测钻孔中应用电磁波层析技术（即ＣＴ）探测覆岩破坏高度的方法，利用覆岩的吸收系数、介电常数和电导率等电磁参数在开采前后的数值变化，并结合岩性和地质采矿条件等对其进行综合解释，从而较准确地重现覆岩的地层结构和煤层开采后覆岩的破坏变化，为判定覆岩破坏高度提供更为直观、可靠的依据．     

小浪底水库下开采覆岩破坏规律研究

在借鉴国内外覆岩破坏研究经验和分析新安煤矿水文地质条件基础上,采用 FLAC 3D数值模拟、钻孔漏失量监测和井下仰孔并行网络电法cT探测技术对小浪底水库下开采覆岩破坏规律进行了分析,并获得了回归关系武和全煤厚开采导水裂隙带分布预测图,为大型水库下防治水决策提供了科学依据.     

钻孔双端封堵充气注水探测技术在井下的应用

利用井下钻孔双端封堵充气注水法对开采前后覆岩地层结构及其破坏情况进行探讨，分析与对比，从而更直观和安全地确定覆岩破坏高度，为矿井安全生产提供可靠的依据。     

综合探测技术在覆岩破坏观测中的应用研究

从小浪底水库下采煤防治水技术工作的需求出发,首次尝试采用钻探与物探手段相结合、多种物探手段相结合以及井上下观测相结合的综合探测手段进行小浪底水库下煤炭资源开采后覆岩破坏规律的观测,取得了较好的效果,准确判断了煤层开采后的覆岩破坏情况和导水裂隙带高度,为新安煤矿合理设计水库下开采的方式方法提供了重要的参数依据和技术支撑。     

综合探测技术在覆岩破坏观测中的应用研究

从小浪底水库下采煤防治水技术工作的需求出发,首次尝试采用钻探与物探手段相结合、多种物探手段相结合以及井上下观测相结合的综合探测手段进行小浪底水库下煤炭资源开采后覆岩破坏规律的观测,取得了较好的效果,准确判断了煤层开采后的覆岩破坏情况和导水裂隙带高度,为新安煤矿合理设计水库下开采的方式方法提供了重要的参数依据和技术支撑。     

电法测试技术在覆岩破坏监测中应用

介绍了电法测试技术在覆岩破坏监测中的应用。从煤层开采引起的覆岩破坏的一般规律出发,分析了覆岩破坏与其电阻率和供电电流之间的关系,设计了现场探测覆岩破坏的方案,并进行了煤层开采覆岩裂隙演化规律和覆岩破坏范围的动态探测。通过对采动过程中覆岩视电阻率和电极供电电流的综合分析,得出1116(1)工作面开采后采空区上方0~13m为垮落带,13~43.5m为裂隙带。研究成果为煤矿安全生产提供了直观有效的技术参数。     

高密度电阻率法在煤层采空区探测中的应用

在特定的地质条件下,不同物探方法具有不同的探测效果,寿阳含煤地层具有地层倾角小、煤层厚度大、上覆第四系地层厚度薄等特点,适宜用高密度电阻率法来追踪煤层采空区.以寿阳煤层采空区探测为例,说明高密度电阻率法是寻找煤层采空区的一种行之有效的手段.     

采动覆岩导水断裂带发育高度研究方法探讨

导水断裂带高度是留设防隔水煤（岩）柱和水体下采煤安全性评估的重要参数,对矿井安全生产、保水采煤和生态保护具有重要实用价值。对经验法、现场实测、物理模法和数值模拟法等导水断裂带确定方法进行了总结、对比和实例分析,总结了各种方法的实用条件、优缺点,建议采用2种及以上综合观测和探测方法,以相互验证。以现场钻孔漏失液观测和钻孔电视观测为主,物探探测方法为辅来确定导水断裂带高度,采用物理模拟或数值模拟方法作为辅助研究方法从面和立体角度进行覆岩破坏规律动态研究,形成以点到面再到空间的全方位综合探测与分析技术方法体系,为煤（岩）柱合理留设、水体下安全采煤提供了重要依据和技术支撑。     

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。     

基于EH-4大地电磁法探测导水裂缝带发育高度

在导水裂缝带发育高度探测研究上,针对传统观测技术工程量大、观测期长等问题,在分析传统观测技术及其适用条件基础上,研究采用地面物探技术EH-4大地电磁法,通过探测地下岩层视电阻率及其变化,较快捷地测定了泰安煤矿6103工作面开采覆岩视电阻率变化特征,确定了该工作面导水裂缝带最大发育高度为63．4m,马鞍形平底高度为58．9m。实践证明采用EH-4大地电磁法能有效探测煤层采后导水裂缝带发育形态及其发育高度。     

井上下综合物探技术在益东煤矿工作面安全开采中的应用（10月增刊）

益东煤矿为了掌握工作面水文地质条件及工作面内冲刷带等地质异常体,探讨出了一套行之有效的工作面井上下综合物探手段：在工作面开采之前采取地面瞬变电磁法对覆岩富水性进行探查,同时根据工作面两巷掘进揭露情况,选择采用槽波、井下瞬变电磁和无线电波透视法对工作面构造、冲刷带异常区和顶板覆岩富水性进行综合探测。探测结果为煤矿的安全生产提供了地质保障并提高了生产效率。     

不同煤体结构类型煤分层视电阻率值的测试

利用DZ-ⅡA型防爆数字直流电法仪在淮南矿区井下对不同煤体结构类型的煤分层进行了30组视电阻率值的煤壁测试。根据测试结果认为，利用视电阻率仅能将不同煤体结构区分为硬煤和构造软煤两大类，而测试结果有助于提高对不同煤体结构类型煤的电性差异的认识和相关物探资料解释的精度，推动构造软煤非接触性探测工作的开展。     

采空区上覆岩层导水裂隙发育高度研究

基于毛家庄矿3煤层80203工作面地质赋存情况,通过理论分析计算采空区上覆岩层裂隙发育高度,并采用钻孔返水损失量的测试方法分析采空区上覆岩层实际裂隙情况。经理论分析与现场实测结果的对比发现:采用理论分析法中的标准公式较经验计算公式计算结果更好反应现场实测采空区覆岩裂隙发育情况,经验公式计算结果偏小于实际情况;钻孔返水损失量分析法可用于煤矿井下采空区冒落带高度测定及冒落带上方导水裂隙分布高度测定,是一种简单可靠的现场实测方法。     

并行电法监测工作面“垮落带”岩层动态变化

在工作面高抽巷中布置电法监测系统,所有电极均布置在巷道底板位置,采用并行电法仪采集数据,进行高分辨地电阻法反演成像,根据工作面回采与电性参数变化关系,分析了“垮落带”岩层的动态变化特征：伴随回采工作面的推进,存在采动应力影响,观测范围局部岩层裂隙发育,导致周期性的电性变化,可能与工作面周期来压事件有关;工作面周期来压期间,覆岩破坏可能以大块破断与冒落为主,电性参数变化大;工作面周期来压间隔期内,覆岩破坏可能以小块破断与冒落为主,电性参数呈渐变形式;给出了工作面超前采动应力作用范围、周期来压步距及垮落带高度。     

特厚煤层综采放顶煤条件下顶板两带高度探查研究

采用钻液漏失量观测、钻孔窥视两种方法,通过在地面施工采前及采后探查钻孔,实测了孟村煤矿开采的特厚煤层顶板两带发育高度数据,计算得出裂采比为18. 58倍,冒采比为4. 25倍,为彬长矿区其他矿井预测两带发育高度及研究覆岩破坏规律等技术工作提供了基础数据。     

Environmental implications of mitigating overburden failure and subsidences using paste-like backfill mining: a case study

This paper presents an investigation on the effectiveness of mitigating overburden failure and subsidences using a paste-like backfill method for coal mining. The Taiping Coal mine is the first Chinese coal mine which has adopted a paste-like backfill mining method to mitigate overburden failure and minimise subsidences. Overburden failure induced by longwall caving and backfill mining has been comparatively studied by in situ measurements, an empirical formula, a scale model and numerical simulations for a case study in the Taiping Coal mine. The results show that the heights of the caving and water flow fracture zones, and the range and value of the subsidences due to backfill mining are quite smaller than those resultant of longwall caving mining. The mining operations in the Taiping Coal mine have proven the reliability of this backfill mining method to mitigate overburden failure and subsidences so as to prevent coalmines from water and sand inrushes and protect farm land and surface buildings.