煤层顶板钻孔疏放水技术优化

为解决对疏放工程优化布置、疏放效果评价等缺乏深入研究造成的顶板含水层过度疏放或者疏放不足等问题,以柠条塔煤矿S 1200-3工作面为研究对象,进行钻孔疏放水优化.针对以往工作面疏放水存在的问题,在明确含水层水文地质特征及矿井涌水量影响因素后,实施井下疏放水试验,分析疏放水效果定量化指标,并在此基础上进行煤层顶板水疏放效...     

矿井高压含水层探放水钻孔的实践及其应用

新集三矿位于新集矿区的东部，为急倾斜煤系地层开采矿井。该井田有全区可采和大部分可采煤层共八层，从北到南依次为：14煤、13—1煤、8—2煤、8—1煤、6—1煤、3煤、1煤，3煤层及1煤层地质储量约占全矿井地质储量的1／3。井田南部由寒武系，奥陶系，石炭系灰岩岩溶含水层构成矿床底板充水源，对1煤、3煤的开采构成很大威胁，为高压含水层。     

钻孔倾角对煤体应力及变形破坏的影响数值模拟研究

基于谢一矿C_(13)煤层的实际地质条件,建立了考虑D-P准则的钻孔数值模型,利用Comsol Multiphysics软件分别对不同钻孔倾角下孔洞周围应力场、位移场、塑性区分布规律进行数值模拟与分析。     

缓倾斜中厚矿体采空区稳定性数值模拟分析

为研究缓倾斜中厚矿体采空区稳定性,在研究采空区失稳机理以及收集矿床资料、采矿进程及进行室内岩石力学实验的基础上,利用数值模拟软件FLAC对磨坊矿五号井2号矿体4号采场的开采活动进行了模拟.通过对采空区竖向应力分布,塑性区发展趋势以及剪应变增量的分析,得出了空区的稳定性程度及破坏发展趋势:(1)在空区顶板与地板中心处出现了拉应力的集中;(2)空区剪切破坏首先发生在角隅与矿柱的中下部,导致矿柱的失稳,然后再向空区边缘顶板上部发展,最终导致顶板整体塌陷;(3)一、二步开挖后空区处于稳定状态,最后一步开挖后,采空区失稳.     

门克庆煤矿顶板疏放水设计优化研究

门克庆煤矿位于呼吉尔特矿区东南部,主采煤层为鄂尔多斯盆地侏罗系延安组煤层,埋深超过700 m,水文地质条件复杂。在特殊的陆相沉积环境下,形成了侏罗系直罗组底部强富水的"七里镇砂岩"。该含水层具有渗透性强、易于疏放等特点,为矿井主要充水含水层。根据矿井水害类型,确立了"超前分段疏放,削峰平谷"的顶板疏放水技术路线。首采工作面开采后,受采空区疏放的影响,矿井主要充水含水层水压大幅度下降;越靠近疏放区域,降幅越大。在含水层水压大幅度下降的情况下,通过对首采工作面疏放水试验数据及回采过程中的顶板疏放水数据的分析研究,对顶板疏放水设计进行优化,增大钻孔间距,缩短疏放时间,使得疏放效果达到最优化,实现水害治理安全高效。     

缓倾斜矿层覆岩卸压带高度数值模拟研究

基于岩层应力、渗透率等相关关系,分析岩层应力-渗透率关系函数,引入系数βii并定义其为岩层渗透相关系数,构建以渗透相关系数为参变量的卸压带高度指数预测模型。研究表明,在一定范围内卸压带高度随工作面推进而增加,且增加量逐渐减小,卸压带高度有向某一定值靠近的趋势。     

缓倾斜矿体采空区稳定性数值模拟研究

根据缓倾斜矿体的特征,采用FLAC3D软件对某铁矿1#矿体采空区稳定性进行了充填前后的数值模拟,对空区治理、矿柱回采的方案制定及安全生产具有一定的借鉴作用。     

北洺河铁矿深部开采放水试验及数值模拟分析

为了进一步研究北洺河铁矿2#线以东水文地质条件,为深部矿体开采提供科学合理的依据。本次研究利用井下及地表现有的水文地质观测孔,对矿区奥陶系灰岩含水层进行了大型群孔干扰非稳定流放水试验,并利用FEFLOW软件进行数值模拟分析,计算水文地质参数,预测了深部开采矿坑涌水量。结果表明:矿区2#线以东深部灰岩含水层透水性较弱,2#线两侧灰岩含水层存在一定的水力联系,整个北洺河矿区灰岩含水层为一个统一的含水体。     

坑道潜孔钻机在井下疏放水的应用

地下开采的高岭土矿山,采空区和老坑道一旦积水,将给安全生产造成潜在威胁.若用打反井或天井的方式疏放水,则费时费工、不经济.只要准确预测采空区积水空间位置,利用矿山坑道潜孔钻机钻孔疏放水,安全、经济、快捷、有效.     

基于定向钻孔的底板探放水技术及工程实践

为了解决张集煤矿"A组煤"开采中面临的底板灰岩含水层水害问题,引进目前国内领先的定向钻进技术应用于底板探放水钻孔并取得成功。在-600疏水巷施工定向钻孔工程治理1612A和1613A工作面底板灰岩水害,目前已在该2个工作面疏水巷水害治理工程中施工钻孔15个,总进尺达5480m,探明2个重要出水点,有效地解决了工作面底板灰岩水害探查问题,形成了张集煤矿基于定向钻孔的工作面底板灰岩探放水技术,可在相似矿井广泛地开展工程应用。     

缓倾斜煤层长钻孔动压注水的应用

根据新疆焦煤集团艾维尔沟煤矿1930平硐16223综采工作面的具体情况,从钻孔参数设计、封孔方法、封孔参数、注水参数等方面进行分析研究和现场应用,得出了该煤层较为合理的注水参数和注水工艺,取得了明显的降尘效果。     

缓倾斜矿体开采地表沉降模拟

为最大限度地开采地下矿体并保护地表构筑物的安全,以基本空场法开采的某个缓倾斜多金属矿床为工程实际,运用FLAC3D建立三维模型,结合后处理软件TECPLOT进行地表沉降规律模拟研究,并根据模拟结果绘制地表沉降曲线图。研究结果表明：沉降等值线基本遵循塌沉形态分布;采空区上方地表下沉最大,同一方向上越远离中心下沉值越小。地表最大沉降位移为120.9 mm,地表村庄除杨家村最大沉降值为24 mm处于危险圈定范围内,其他地表构筑物均处于开采损害范围之外;模拟沉降计算结果为地下矿体开采和地表村庄构筑物影响研究提供一定的理论依据,具有重要的现实意义。     

基于数值模拟预测工作面顶板太灰含水层疏降水量

通过分析万峰矿地质及水文地质资料,研究万峰矿井太原组灰岩含水层水文地质特征,应用Visual MODFLOW软件,建立太灰含水层地下水数值模型,通过模型计算模拟太灰水流场动态特征,预测当回采工作面太灰水位疏降至含水层底板+160 m时,太灰含水层趋于疏干,工作面顶板太灰水的疏降水量为750 m³/h,为工作面安全回采及矿井排水设施的建立提供依据。     

断层倾角对底板突水影响的数值模拟

为了研究赵家寨煤矿综采工作面断层对底板突水的影响,根据工作面水文地质条件和岩石力学性能等参数,运用岩石破裂过程分析软件RFPA2D-Flow,模拟不同倾角的正断层在采动影响下工作面底板的裂隙变化规律。模拟结果在一定程度上揭示了断层倾角对底板突水的影响规律。模拟结果表明,断层倾角越小,断层越容易活化与突水。     

单倾斜缓倾角多煤层群开采开拓巷道设计优化

针对宁夏红一煤矿单倾斜缓倾角多煤层群煤层赋存条件,分析了可采煤层间距、可采厚度以及井筒穿过的基岩情况,通过对井田开拓巷道进行了技术经济分析比较。研究分析结果实现了开拓巷道工程量少,系统简单、投资少、缩短建设工期,并节省了生产提升运输费用等。     

煤矿工作面顶板倾斜钻孔疏放水井流计算方法

以顶板疏放水中常用的倾斜钻孔为对象,以空间点源理论为基础,运用反映法,建立了均质各向异性无限水平承压含水层中非完整倾斜钻孔的井流计算方程,讨论了多个倾斜钻孔同时工作时,多孔叠加的疏放水井流计算方法。在此基础上,运用陕北某矿顶板含水层疏放水工程实例,验证了此方法的有效性。形成了一套集分析、模拟、预测为一体的倾斜钻孔疏放水计算方法。     

南屯煤矿奥灰放水试验的数值模拟研究

为了查清奥灰含水层水文地质条件,基于矿井的地质及水文地质条件及奥灰放水试验资料,建立了适合本矿井的水文地质模型,利用GMS软件数值模拟功能,对水文地质模型进行了识别和验证,计算了奥灰含水层水文地质参数。为预测奥灰涌水量、认识奥灰水文地质条件提供了依据。     

缓倾斜中厚矿体高效采矿方法研究

以新疆哈密黄土坡铜锌矿为研究对象,针对矿山一期开采中存在的损失、贫化率较高,通风条件差等问题,提出了采用二步骤采矿法开采深部矿产资源的新方案。即矿块垂直矿体走向布置（矿体厚度≥10 m）,将矿块划分为矿房和矿柱,分为二个步骤进行回采,第一步先采矿房,第二步后采矿柱。开采矿房时,采用分段矿房法回采,阶段嗣后充填;开采矿柱时,采用上向水平分层充填采矿法回采。基于FLAC3D对新方案的第二步骤开采过程进行了数值模拟,第二步骤的开采过程中顶板未出现冒落、垮塌等现象。同时经过一期及二期试验采场的工业试验验证,证明新方案具有工人工作集中、设备利用率高,矿房回采时顶板暴露面积较小、作业条件安全性较高,矿柱回采时损失极大减小、采矿成本适中等优点,其采矿回采率及贫化率分别为93.50%、7.69%,极大地提高了矿山的经济效益。