Ⅱ461工作面顶板砂岩裂隙水防治分析

Ⅱ461工作面为刘桥一矿北翼二水平Ⅱ46采区首采工作面,该工作面斜穿陈集向斜轴,工作面顶板砂岩裂隙发育,富水性较强。从设计上、防治水措施上对Ⅱ461炮采工作面顶板砂岩裂隙水进行了有效治理,取得良好效果,使工作面得以安全顺利回采。     

新集三矿1煤底板灰岩水放水试验研究

为了查明急倾斜煤层底板高压开采的水文地质条件,基于地下水井流理论,对新集三矿西四、西五采区内进行了放水试验,查明了1煤底板太灰、奥灰含水层的水文地质参数以及含水层之间的水力联系。得出：该区太灰含水层岩溶裂隙发育,富水性强：奥灰含水层岩溶裂隙发育不均,富水性中等～丰富。太灰、奥灰含水层之间水力联系密切,奥灰水是太灰含水层的直接补给水源,补给水量大的结论,直接威胁着1煤的开采。     

新集二矿1煤水文地质特征及开采涌水量预测

鉴于新集二矿计划未来二年内开采1煤,文章通过分析研究1煤的水文地质条件特征,认为1煤开采时主要充水水源为顶底板砂岩裂隙水和太灰岩溶裂隙水,同时对1煤开采条件下的涌水量进行相关预测,对指导1煤开采将起到重要作用。     

皖北桃源矿深部含水层地下水地球化学数理统计分析

为查明皖北桃源煤矿煤系砂岩和灰岩含水层的水文地球化学特征及其主要控制因素,进而为深部水岩相互作用研究和水源识别提供信息,对22个水样品（10个煤系砂岩水、12个太灰水）的常规水化学组成进行了测试,并进行了包括因子、聚类和判别分析在内的多种数理统计以及离子相关性分析。结果表明：煤系砂岩和太灰水在离子含量上存在区别,前者水化学类型为SO4-Na型,而后者为SO4-Ca型。两个含水层的地下水样品化学组成与碳酸盐、硫酸盐及氯盐矿物的溶解以及硅酸盐矿物的风化有关。聚类分析结果表明,桃源矿煤系砂岩含水层部分样品在水化学特征上与太灰含水层相关,表明其可能受到了灰岩含水层的影响。此外,通过判别分析建立了识别煤系砂岩水和太灰水的判别方程,该方程不仅可以用于识别典型的煤系砂岩水和太灰水,也可以用于计算两者混合水的相对比例。     

任楼煤矿地下水系统的水化学特征

通过对任楼煤矿水质测试成果资料的分析研究，总结出本矿四个可能成为矿井充水水源的含水层(四含、煤系、太灰、奥灰含水层)的水化学特征，它们之间在标型组份，少、微量元素含量上存在的一些差异。同时认为四含、太灰、奥灰三个含水层中的水向矿井渗入时，会由于与煤系水的混合作用而出现水质改变。在此基础上建立了四含来水、太灰来水、奥灰来水、煤系砂岩水为主的四种水质模型以及它们各自应具有的水质特点。     

瞬变电磁在新集二矿西翼11-2煤层顶板砂岩裂隙水探测中的应用

新集二矿西翼11-2煤顶板砂岩裂隙发育不均一,含水层富水性相对较强;且西翼11-2煤各工作面回采期间,均有不同程度出水,对矿井安全生产造成了一定的影响。为减小11-2煤顶板砂岩裂隙水对工作面回采的影响,通常需全工作面施工钻孔,对顶板砂岩裂隙水进行探放。根据121109工作面11-2煤顶板砂岩裂隙水探测经验,总结出新集二矿西翼11-2煤顶板砂岩裂隙水赋存规律。采用瞬变电磁法,对11-2煤工作面顶板砂岩裂隙水进行探测;结合瞬变电磁探测的低阻区分布位置及工作面构造发育情况,布置11-2煤顶板砂岩裂隙水钻探探测工程,既可达到水害防治目的,又可节约钻探工程量,提高生产效率。     

复杂构造条件下工作面综合防突水关键技术

首旺煤矿井田构造复杂,2煤二采区同时受底板太灰和奥灰水带压(双带压)威胁,为了解决2煤二采区双带压安全开采问题,采用钻探和综合物探勘查手段,查明了该矿2煤二采区太灰和奥灰含水层的水文地质特征、富水性分布特征及构造的导水性,研究了2煤回采工作面底板破坏规律,利用流固耦合数值模拟计算得到了回采工作面底板最大破坏深度约为21 m;采用突水系数法评价了太灰和奥灰双带压安全开采;提出了双带压安全开采的综合防治有效措施。研究结果表明:首旺煤矿2煤二采区的太灰和奥灰含水层有较强的富水性和水力联系,二采区东北区域的太灰突水危险区及导水断层存在较大的突水隐患,是双带压综合防突工作的重点所在,由此而形成的"勘查-评价-防治"技术体系,能很好地解决二采区双带压综合防突这一关键问题。     

底板注浆改造技术在高承压水治理中的应用

刘桥一矿Ⅱ661工作面水文地质条件较复杂,太灰水严重威胁着工作面的安全生产。针对工作面现状,通过物探,探查出底板富水性,划定异常区;根据工作面附近地质构造情况,对承压水进行近位疏放,然后对工作面底板实施注浆改造。该方案实施后取得了明显效果,保证了工作面的安全回采。     

杨庄矿6煤底板深部岩溶裂隙水体特征研究

为了防止杨庄矿6煤深部开采时底板灰岩岩溶裂隙水涌入工作面,对杨庄矿6煤底板灰岩水进行了水文地质特征调查研究.运用钻探资料统计分析,并结合放水试验、抽水试验、示踪试验等现场水文地质勘探试验成果研究了石灰岩岩溶发育与岩层和垂深的关系.研究结果表明:薄层太灰岩裂隙随埋藏深度增加呈现出闭合状态,而巨厚层奥灰岩溶不受排泄基准面控制,在垂向上普遍发育;岩溶裂隙垂向发育规律说明当深部煤层开采时,有一类深部矿井水体存在弱富水、高水压的水文地质特征.依据杨庄矿6煤底板深部岩溶裂隙水体特征提出以一灰、二灰为治水关键层的深部岩溶裂隙水害治理方案.     

唐家会矿地下水化学特征及其在断层导水性识别中的应用

为了识别鄂尔多斯盆地北部唐家会矿DF₁断层导水性,预防采掘工作面突水事故的发生,通过采集唐家会矿二叠系砂岩水、奥陶系灰岩水(奥灰水)共36组水样,利用Piper图、离子比例法及饱和指数法研究矿井地下水化学特征及成因,并基于水化学特征分析断层导水性。结果表明,砂岩水化学类型为Cl·HCO₃-Na型和Cl-Na型,奥灰水化学类型为Cl-Na型。砂岩水和奥灰水中Na⁺主要来源于岩盐与硅酸盐岩的溶解;奥灰水中方解石处于平衡和过饱和状态,白云石处于未饱和状态,并发生了阳离子交换吸附。随着与DF₁断层距离的减小,61101工作面底板注浆孔涌水TDS增加;11-4~#孔涌水随着时间延长,Cl^-逐渐增加,表明钻孔涌水中奥灰水的混合比例越来越大,DF₁断层在该区段为导水断层。     

基于因子分析的突水水源类型判别的研究

调研收集了顾北煤矿的水文地质资料,运用SPSS因子分析方法对各种水化学离子指标进行浓缩,抽取和综合成主因子,以少数变量最大程度地反映信息的完整性.将适合模型判别的因子运用Bayesian多类线性识别模型,分别对煤系砂岩裂隙水和太灰充水含水层水的待判水样进行了判别,结果表明:砂岩裂隙水和太灰水综合判别准确率达86.9％,...     

基于水化学特征组分测试的陷落柱突水水源判别

为了查清煤层底板陷落柱的水文地球化学特征,以山西某矿大巷掘进探水过程中发现的陷落柱突水为研究对象,采用常规水质分析、特征元素含量测定和三维荧光光谱分析手段,开展了太灰水、奥灰水和陷落柱水的水化学特征组分测试。结果表明,常规水质组分中pH值、总硬度、溶解性总固体、硫酸盐、钙、钴、锰、锶反映出陷落柱水与奥灰水关系更密切,其他指标数值介于太灰与奥灰之间,反映出奥灰、太灰混合水特征。陷落柱水中有机质聚集,水动力条件弱,与上下含水层水交换较弱;DOM荧光强度最高,特别是Ⅱ区和Ⅲ区荧光峰强度,太灰水和奥灰水中荧光强度相对较弱,表明陷落柱空间自成生态系统,碳源相对丰富。利用常规组分、特征元素和有机组分,可以很好地区分出陷落柱水与其他水源的水化学特征。     

基于水化学和氯同位素的煤矿矿井水来源识别与解析

准确确定矿井涌水来源及组成比例是矿井防治水工作的关键问题之一。先前的研究主要集中于矿井单一水源识别,对多源矿井水的混合问题涉及较少。以河南城郊煤矿矿井涌水为研究对象,采用常规水化学与氯同位素相结合的方法,在主要充水含水层水文地球化学特征研究基础上,识别出矿井涌水来源并解析其组成。结果表明,研究区矿井涌水水化学特征与煤系砂岩水和太灰水相似,表明矿井水主要由上述两种水源混合而来。结合Cl-和37Cl质量守恒原理,经端元法计算得出煤系砂岩水和太灰水占矿井涌水的比例在80.8%以上,未知端元水源贡献比例小于19.2%。该方法对于矿井涌水水源的判别更加快速准确,可为矿井防治水工作提供决策依据。     

基于灰色关联度分析的矿井陷落柱充水水源判别

为了确定某矿二叠系山西组煤层中揭露的陷落柱的充水水源,采集煤层顶板砂岩裂隙水、煤层底板太原组灰岩水和奥陶系灰岩水3种水源试样进行了水化学特征分析。运用灰色系统理论,计算了3种含水层水质与井下突水点水源的关联度及混合水比例,确定陷落柱突水点的主要充水水源为太原组灰岩水和砂岩裂隙水,混合比例为:太原组灰岩水约占50.2%,顶板砂岩水约占49.8%。分析结果为钻探注浆堵水提供了明确的目的层位和靶区。通过对太原组灰岩含水层实施注浆工程,工作面巷道得以顺利通过,未发生突水。     

水化学综合识别模式在矿井水源判别中的应用

 随着煤炭资源开采逐步向下延伸,面临的矿井充水条件逐渐复杂。下组煤开采面临的突水水源有上部老空水、第四系松散层水、地表水、顶板砂岩裂隙水和深部奥灰水;在复杂构造条件的影响下,井下涌水出现异常,但目标充水水源水位监测数据未发生明显变化,此时准确判别井下涌水的主要充水水源对矿井防治水至关重要。通过应用实例的分析,证明以常规水化学聚类分析和环境同位素分析构成的水化学综合识别模式对复杂条件下矿井充水水源的判别成效明显,为预防矿井突水事故、保障安全生产提供重要依据。     

兖州煤田中深部奥灰含水层水文地质条件研究

基于兖州煤田下组煤开采主要受奥灰水威胁,为了指导该煤田下组煤安全开采,对兖州煤田中深部矿井采用水文地质钻探、水化学测试、岩样测试、抽(放)水试验、含水层水位动态观测等多种探查手段对奥灰含水层进行了综合勘探,并根据勘探成果资料对奥灰含水层进行了综合分析和研究,总结得出了奥灰含水层的水文地质特征规律。研究结果表明:兖州煤田中深部奥灰含水层径流条件较差,相对滞留,但补给充沛,富水性弱到强;Ca~(2+)、Mg~(2+)可作为奥灰水的判别指示离子;奥灰含水层顶部存在有厚度不小于10 m的不富水的相对隔水层段。配合相应的防治水技术措施,实现下组煤安全带压开采是可行的。     

底板注浆改造技术在太灰高水位区的应用

通过对安徽恒源煤电股份有限公司刘桥一矿处于太灰高水位区的六煤层底板进行注浆加固改造,增加有效隔水层厚度,降低太灰水的突水系数,使六煤层安全带压回采.该技术成功实施表明,可以有效改善受太灰高水位区威胁的六煤层回采环境,对类似条件矿井有借鉴作用.     

云泉煤业各水源类型的水化学特征分析研究

云泉煤业的主要水害类型为采空区水、顶板裂隙水,其次为地表水,奥灰水。为更快速高效地辨别出水水源,特针对性的采集了不同水源的水样,采用KSF-W300型矿井水源快速识别系统进行水样的甄别,遴选出具有代表性的水源水样,综合描述性统计、相关性分析、运用 Piper 三线图进而对不同水源的水化学特征及其形成机理进行了分析和探讨。结果表明:该矿地下水化学特征的形成主要受到岩石风化溶解作用的影响,同时伴随着一定的吸附交换作用及脱碳酸作用。其4种水源的水化学类型各不相同,地表水水化学类型为HCO₃-Ca,裂隙水的化学类型为HCO₃-Na,老空水的化学类型为HCO₃（SO₄）-CaMg,奥灰水的化学类型为SO₄HCO₃-CaMg。同时,总结出了4种水源类型的特征离子,并给出了特征离子的量化指标,便于后续日常探水及突水时更加快速高效地辨别出水水源,使得防治水作业更具靶向性。     

刘桥一矿深部六煤层带压开采条件分析

文章研究了刘桥一矿深部六煤层底板隔水层厚度及岩性组合特征,利用六煤底板太灰水突水系数分区,综合放水试验资料,分析了在刘桥深部开采六煤时带压开采的有利条件和不利因素,在此基础上指出带压开采是可行的,并指出辅助措施,为指导矿井生产有一定的参考意义。     

桃园煤矿Ⅱ2采区井下放水试验探查分析

为查明桃园煤矿Ⅱ2采区太原组灰岩含水层的富水性条件及其与奥灰含水层之间的水力联系,在Ⅱ2采区太原组灰岩含水层物探及钻探探查结果的基础上,利用Ⅱ2采区井下太灰水群孔放水试验,通过对各水文观测孔的水位降深和水位恢复观测,对Ⅱ2采区太灰含水层富水性特征及其与奥灰间的水力联系进行了探查。结果表明:Ⅱ2采区内太灰富水性好,整体渗透性强,采区内部太灰与奥灰存在明显水力联系。