基于煤矿开采导水裂隙带影响高度问题探讨

煤田水文地质条件是煤矿开采矿井防治水的基础资料,其中矿井充水因素分析及矿井涌水量预测是矿井水文地质的重点,开采后引起的导水裂隙带影响高度的计算,决定着矿井开采后直接充水水源;而矿井涌水量数据是煤矿设计部门作为防治水的直接依据,其可靠程度关系到矿井安全生产及人民生命财产安全。以黔北煤田某煤矿为例,通过煤矿开采对导水裂隙带的影响高度计算及对矿井实际情况的对比分析,探讨其影响高度的相关因素,对贵州煤矿多煤层开采导致的导水裂隙带经验公式应用的合理性进行适当修正,对该地区矿井防治水方面具有一定的现实指示意义。     

导水裂隙带内充水含水层对煤矿生产的影响研究

煤层顶板导水裂隙带内的含水层是煤层开采的直接充水含水层,对矿井生产影响很大。本文在分析济宁三号煤矿地质、水文地质特征的基础上,计算了主采煤层3上煤和3下煤的顶板导水裂隙带高度,对导水裂隙带内的充水含水层及其对生产的影响进行了分析、评价,提出了水害防治的措施。     

三交河煤矿水文地质条件及矿井充水因素分析

三交河煤矿是霍州煤电集团主干矿井,随着矿井开采水平的延伸和开采强度的增加,矿井受水害威胁程度越来越大。分析了矿井水文地质条件及含水层和隔水层分布规律和特征;利用导水裂隙带发育高度计算结果,对各开采煤层顶板充水进行了分析评价;由于矿井煤层埋藏较浅,矿井受古窑、小窑水害威胁程度较为严重,对各煤层受小窑水和采空区水充水进行了分析评价。对矿井做好防治水工作,安全经济开采煤炭资源提供了参考。     

陈家山煤矿矿井充水特征与充水规律分析

在收集大量资料基础上,分析了矿井的充水特征与规律。研究表明,陈家山煤矿的主要水害为采空区水和顶板水;矿井主要的充水通道为煤层开采形成的导水裂隙带;影响矿井涌水量大小的主要因素为采空区积水,次为开采面积与煤产量。研究成果对煤矿防治水有重要指导价值。     

彬长矿区煤层开采导水裂隙带高度探测及计算

针对彬长矿区煤层开采顶板导水裂隙带发育规律复杂,导致矿井水害影响评价难度大的问题,通过分析典型工作面的涌水情况,对比不同开采参数下工作面涌水差异特征,初步得出不同工作面长度对导水裂隙带的差异性影响;以现场实践为指导,提出“采前背景条件探查、采中水位动态监测、采后综合测试”的煤层开采全过程导水裂隙带高度综合实测方法;基于矿区内大量导水裂隙带高度实测结果,分析得出彬长矿区导水裂隙带发育规律呈现明显的工作面长度控制效应,采长175～240 m时导水裂隙带发育高度较大,采长80～151 m时导水裂隙带高度相对较小,在同一工作面长度控制下,导水裂隙带高度随采高呈非线性增长的规律;根据导水裂隙带高度变化规律,采用非线性回归分析方法,分别拟合出2种开采参数下导水裂隙带高度计算经验公式,并分析了公式的适用范围;采用推导的经验公式对区域内新开采工作面影响白垩系洛河组含水层程度进行分析,结果表明所得经验公式可以较好地评价工作面受洛河组含水层充水的影响程度,与《煤矿防治水手册》推荐的经验公式相比其计算精度明显增加。研究成果可对彬长矿区和周边相似条件矿井导水裂隙带高度的确定提供较好的参考,同时丰富了我国西部侏...     

黄村矿水文地质特征分析

黄村矿区含水岩层为5层,隔水层为3层,二1煤层底板灰岩岩溶裂隙含水层为主要充水水源,沿原生断裂破碎带充水和沿采矿形成的导水裂隙充水。矿井随着开采面积的增大,太原组下段灰岩岩溶裂隙含水层水和寒武系灰岩岩溶裂隙含水层水将成为影响矿井安全生产的主因。     

曹家滩煤矿导水裂隙带高度确定及水害防治

导水裂隙带发育高度是确定煤体回采后是否与上覆含水层及采空积水沟通的关键参数。特厚煤层回采导致上覆岩体破坏高度较大,导水裂隙带发育沟通采空积水区,将导致采空水经由新生裂缝涌入工作面,影响地下水赋存条件,进而影响矿山安全生产。为确定曹家滩煤矿122108工作面导水裂隙带发育高度,采用理论计算、数值模拟相结合的方法对覆岩层导水裂隙带的发育特征进行分析,并提出相应的水灾预防及应急措施。分析结果表明,随着煤层走向开采距离的增大,导水裂隙带高度逐渐增大,煤层充分采动后导水裂隙带高度趋于稳定,约为207～233 m,裂采比为20.7～23.3,为矿井的水害防治及矿区生态保护提供了科学的决策依据和技术支持。     

辛置矿井充水条件及水害防治对策

根据辛置煤矿地质和水文地质资料,对矿井下组煤充水条件进行了深入研究分析,得出辛置矿井充水条件延伸水平越深,水文地质条件类型越复杂,开采难度也越大。矿井充水水源主要是下石盒子组K_8砂岩含水层、太原组K_2灰岩含水层、奥陶系灰岩含水层以及采空区积水,矿井主要导水通道为断层、陷落柱、采动导水裂隙带和封闭不良的钻孔,这些导水通道会对煤矿的安全生产造成极大的影响,需要采用井下探放水、注浆堵水、留设保护煤岩柱、保障排水能力等措施来加以防治。     

石壕煤矿水文地质条件分析及防治水对策

对石壕煤矿矿井水文地质条件进行了分析,并总结了该矿突水特征,分析认为对矿井安全生产有影响的含水层主要为富水性强的奥陶系灰岩含水层,导水通道主要为断裂充水通道和煤层开采形成的导水裂隙带,并有针对性地提出了水害防治对策。     

金沙河下采煤地表移动变形与导水裂隙带高度预测分析

水体下采煤是煤矿开采的难题之一。以天祝煤矿为例,在对3229工作面分阶段拟采以后,运用三维概率积分法预测地表移动变形及其对地表金沙河河床的影响。基于变形分析法预测了导水裂隙带发育高度,并与"三下"规程导水裂隙带计算高度进行比较,认为随着煤层的开采,导水裂隙带可能会破坏到中侏罗系孔隙裂隙承压含水层,预计矿井涌水量增大;第四系冲积层含水层潜水或地表河水可能通过塌陷裂隙灌入井下巷道造成淹井。在河下煤层开采时应采取措施避免河水下渗,预防井下水患。     

霍尔辛赫煤矿3102工作面水体下采煤可行性分析

通过分析了霍尔辛赫煤矿地表水体及矿井充水因素、覆岩结构、导水裂隙带发育规律、地表变形对采煤的影响,结合附近煤矿导水裂隙带发育现场实测以及对数值模拟结果的比较,论证了该煤矿水体下采煤的可行性。     

余吾矿南五采区煤层顶板导水裂隙带高度预测研究

煤矿开采势必造成上覆岩体的运动和破坏,综采工作面导水裂隙带高度成为煤层开采上覆含水层建立水力联系的关键,制约着矿井安全开采。基于潞安集团余吾煤矿厚煤层采区矿井地质和水文地质条件,分别通过经验公式计算结果、相似材料模拟结果和计算机数值模拟结果,结合矿井相邻采区工作面导水裂隙带实测数据,采用多数据融合线性回归分析,确定南五采区导水裂隙带高度值为103.1～113.9 m,为余吾矿井安全生产和煤层顶板支护提供了科学依据和参数。     

薛湖煤矿矿井充水主控因素与矿井涌水量预测研究

河南薛湖煤矿在开采过程中受到了水害的影响,为了确保煤矿安全、高效生产,分析了矿井水文地质条件,研究了矿井冲水的主控因素,并对矿井涌水量进行预测计算。研究结果表明,薛湖煤矿矿区发育六大含水层（组）和三大隔水层（组）,煤系地层的二叠系砂岩裂隙含水层是危害矿井生产的主要含水层,随着生产的进行,顶板砂岩水多被疏干,对生产的安全不会造成很大的影响。二2主采煤层的直接充水水源为二叠系二2煤层顶板砂岩裂隙承压水,间接充水水源为二2煤层底板和奥陶系灰岩岩溶裂隙承压水,矿井的自身采空区积水是薛湖矿的充水水源之一。二2煤的导水途径主要有裂隙、断层和封闭不良钻孔3种,高角度正断层可能成为导水通道。越往深部开采水压将会越大,构造和裂隙的发育增加了底板水涌入矿井的危险。选取比拟法和稳定流解析法对采区矿井涌水量进行计算,比拟法计算的全矿井正常涌水量656 m 3/h、最大涌水量787 m 3/h比较符合近年来矿井充水的实际情况,可以作为下一步矿井开采的依据。但随着开采水平的不断延深,太灰岩溶水向矿井突水的概率也将大大提高,若出现短期内多点突水情况,将会超过比拟法预算的最大涌水量。     

羊场湾煤矿一号井水文地质特征分析

随着回采深度的增加,宁东矿区羊场湾煤矿水文地质条件愈加复杂。通过对该矿导水裂隙带高度计算,分析了回采过程中主要的充水水源,由此对矿井充水量、涌水量进行了计算,最终综合确定了矿井水文地质类型为复杂型,为矿井开拓方式的选择和采掘系统的布置提供了科学依据。     

新登煤矿综放开采导水裂隙带发育高度研究

煤层开采后导水裂隙带发育高度至顶板含水层和底板承压含水层,会使覆岩中的水通过导水裂隙带进入工作面,给煤矿安全生产带来重大隐患。为获得新登煤矿煤层开采后导水裂隙带的发育高度,在该矿31101工作面进行了实测研究。首先通过对井下施工的4个钻孔的钻孔漏失量,大致推导出工作面开采后的导水裂隙带高度;然后利用电视成像仪观测孔壁的裂隙,判断导水裂隙带高度;最后通过物理相似模拟实验,分析导水裂隙带发育规律。得出新登煤矿31101工作面的顶板导水裂隙带高度45.7~46.7 m;底板导水裂隙带高度5.6 m。     

隆德煤矿2~(-2)煤层水文地质条件分析

通过对隆德煤矿水文地质条件的分析,重点介绍了各含水层、隔水层的情况及充水水源、充水通道条件。认为隆德煤矿主要充水水源为风化带承压水、直罗组承压水和第四系沙层潜水。并根据导水裂隙带高度与正常基岩高度的关系,划分出导水性安全等级图,为2-2煤层的安全开采提供可靠的水文地质依据。     

宁夏某矿4~#煤层充水因素分析

依据大量勘探资料分析某矿井的充水因素,研究得出4~#煤层的直接充水水源是山西组裂隙含水层与二叠系孙家沟组、石盒子组裂隙含水层,古近系及基岩风化带孔隙裂隙含水层为间接充水水源,矿井主要充水通道为断层和煤层开采形成的导水裂隙带。     

多次采动条件下浅埋覆岩裂隙带发育规律

以浅埋煤层的高家梁煤矿为背景,采用FLAC3D数值模拟方法研究近距离煤层层间距、下层煤的采高以及间隔层岩层强度对覆岩导水裂隙带发育高度的影响。结果表明:当层间距大于10 m时,覆岩裂隙带发育最大高度主要受上层煤开采影响;当层间距小于10 m时,覆岩导水裂隙带高度开始受下层煤开采影响明显增大;当下层煤采高在5 m以内时,导水裂隙带发育高度较小,采高超过5 m时,导水裂隙带高度迅速增大;导水裂隙带高度随间隔层岩层强度的增加而增大。灰色关联分析表明,影响导水裂隙带发育高度因素按重要程度依次为采高、间隔层强度、层间距。     

极近距离下分层开采导水裂隙带发育高度研究

通过数值模拟、现场实测等方法对鲁西煤矿极近距离下分层开采导水裂隙带发育高度进行了研究。研究结果表明:通过FLAC3D数值模拟计算得出3上107工作面煤厚2.3 m,裂隙发育高度33.6 m,3下107工作面煤厚3.42 m,裂隙发育高度39.4 m;现场实测结果表明下分层开采后导水裂缝带发育高度为41.51 m,下分层开采后裂缝带发育高度增加较少;3上107工作面导水裂缝带发育类比高度值降低了4.33 m,随着工作面停采时间的增大,采动裂隙尤其是上部的微小裂隙会部分闭合,导致导水裂缝带发育高度有所降低。     

泗河煤矿16煤采空区导水裂隙带实测

矿井各煤层的导冒裂隙带发育高度是矿井开采需要查明的重要参数,通过对泗河煤矿东翼采区钻孔资料中的各项测试结果进行分析,探讨采空区煤层覆岩破坏情况,用钻孔确定垮落带及导水裂隙带的高度。