侏罗纪浅埋煤层开采典型水害模式及分区

陕北煤炭基地侏罗纪浅部煤层开采面临多种水害威胁,传统煤矿水害危险性评价工作未充分结合研究区典型水害特点,在生产实际中的适用性不强。以红柳林煤矿3~(-1)煤层为研究对象,系统分析煤层开采面临的典型水害特征,计算煤层开采的导水断裂带发育高度,并绘制导水裂隙带发育高度等值线图,利用主要含水层(体)与导水断裂带之间的相对距离关系,提出基于煤矿充水含水层(体)特征的水害模式划分方法,并在研究区内针对不同水害模式进行分区。结果表明:按照区域内充水含水层(体)的不同,研究区水害类型可划分为单一含水层水害模式和复合含水层水害模式和古直罗河水害模式3种主要水害模式;按照充水水源不同,单一含水层水害模式可划分为顶板烧变岩水害型、顶板风化基岩水害型;复合含水层水害模式可分为顶板烧变岩直接-松散层间接水害型、顶板风化基岩直接-松散层直接水害型、顶板烧变岩直接-松散层直接水害型以及顶板风化基岩直接-松散层间接水害型;单一含水层水害模式主要分布于导水断裂带波及顶板风化基岩含水层及开采煤层上方存在隐伏烧变岩含水层区域;复合型含水层水害模式分布于导水断裂带突破风化基岩含水层,直接或间接波及松散层含水层区域;古直罗河水害模式分布于古直罗河及古河流阶地发育之处;对不同水害模式下突水风险性进行分析,烧变岩水害型一般不对煤层开采构成较大威胁,突水风险性较小;顶板风化基岩水害型、顶板复合水害模式及古直罗河水害模式在部分区域为强富水性,且可能通过导水断裂带进入井下,均存在一定突水风险。     

平朔井工三矿9~#煤层充水因素分析及水害防治

分析平朔井工三矿的充水因素,认为开采9#煤层的最大隐患是顶板石炭-二叠系砂岩突水,大气降水、地表径流以及大沙沟水补给下部含水层导入矿井也是不可忽视的因素,并利用导水裂隙带高度计算结果对煤层顶板水冒落安全性进行分析评价,为矿井水害防治提供了决策依据。     

煤层顶板含水层涌水危险性评价方法

为了丰富和发展我国矿山顶板水害评价方法,给出了透水系数概念,并结合黄陇煤田各典型矿井地质与水文地质条件,提出了透水系数顶板水害识别标准和方法,给出了"隔水层占比R-煤层至上覆含水层间距H方格图"和"隔水层占比R-煤层至上覆含水层间距H三角形"顶板水害类型识别图。定义"透水系数(D)"为"煤层与主要含水层之间隔水层厚度占比和导水裂隙带未波及厚度与总间距之比的乘积",构建了透水系数计算公式。总结黄陇煤田顶板水害类型可概括为3种类型5种形式。3种类型为含水层持续涌水类、离层水类和溃水溃泥类;5种形式为可控涌水型、极大涌水型、偶发离层水型、频发离层水型以及溃水溃泥型。研究结果表明:依据透水系数值,可将顶板水害威胁程度分为4个等级。其中:一级(D>0.2)涌水影响较小,水害威胁性微弱;二级(-0.25相似文献   

黄陵一号煤矿水文地质特征及充水因素分析

通过对黄陵一号煤矿的水文地质条件、含隔水层特征、地下水动态及各含水层之间的水力联系等因素的分析,认为该矿井开采2号煤层的最大隐患是直罗组下段砂岩顶板突水,其次沮河水补给下部含水层导入矿井也是不可忽视的重要因素,为矿井开采水害防治提供了参考资料和决策依据。     

煤层底板双含水层突水防治技术研究

随着矿井开采深度的增加,华北型煤田底板承压含水层突水危险性加大,突水事故时有发生。如何有效地防治底板水害成为许多煤矿面临的重要问题,一直以来也是煤矿防治水工作的一个难题。通过对滨湖煤矿16煤开采的水文地质条件进行详细分析、总结突水资料、揭示了断层突水机理,对底板双承压含水层进行了危险性评价,提出了有效的煤层底板水害防治技术途径,为矿井水害防治提供了科学依据。     

山东省宁汶煤田鑫安煤矿3煤层开采水害隐患分析

为了查明鑫安煤矿开采3煤层的水害隐患类型,分析水害对矿井的潜在威胁和空间分布特征,采用现场质询、资料收集、井下踏勘的方法,逐一分析了煤矿大气降水及地表水、第四系砂砾层、新近系砂砾层、白垩系砂岩、3煤层顶底板砂岩、三灰、十下灰、奥灰、老空积水对3煤层开采的影响,排查分析出影响3煤层开采的水害隐患类型为3煤层顶底板砂岩、奥灰水和老空积水;采用“采后导水断裂带内含水层总厚度值”和“突水系数法”对开采3煤层的顶板砂岩充水危险性和底板奥灰突水危险性进行等级划分。研究分析出开采3煤层水害隐患的空间分布特征为3煤顶板水害主要影响矿井中部、老空水主要影响矿井浅部、奥灰水主要影响矿井东部。     

开元矿矿井水文地质条件及水害影响因素分析

煤矿水害的防治对于煤矿安全开采十分重要。结合阳煤集团寿阳开元矿业的地质情况,对其未来开采过程中可能的水害进行探讨。首先分析了井田的水文地质条件,主要是含水层和隔水层的分布情况;然后重点分析了矿井的充水条件;最后探讨了未来开采过程中可能发生的水害。研究结果表明,该矿3号煤层开采时会贯通上部砂岩裂隙含水层,9号煤层开采受上部砂岩含水层裂隙水和采空区积水影响,可能形成矿井涌水,但不会威胁矿井安全;15号煤层虽受岩溶水水害影响,不会威胁矿井安全。     

曹家滩煤矿顶板富水性分析及防治措施研究

为了避免西部高强度开采矿区发生工作面顶板溃水溃沙灾害，以地表生态脆弱的榆神矿区曹家滩矿井的首采工作面为研究背景，分析了首采工作面煤层的地质概况，确定了影响工作面发生水害事故的充水因素，将物理探测和“三图”法相结合对首采工作面煤层顶板富水性特征及分区进行了综合论证分析。结果表明：大气降水和地表水是矿井的间接充水水源，煤层顶板导水裂隙带波及范围内的延安组、直罗组和基岩风化带含水层的水为直接充水水源|导水裂缝带是矿井发生水害事故的主要充水通道|矿井风化基岩含水层富水性较强，延安组为弱含水层。通过FLAC 3D研究了覆岩裂隙运动破坏规律，工作面推进至180m后，导水裂隙带发育速度增加，推进至240m后达到最大值约159m，覆岩的裂采比为26.5。结合上述分析，提出了以完善矿井水害监测系统和建设防排水系统、合理确定回采参数和培训防治水专业人员相结合的防治水技术改进措施。     

崔木煤矿顶板涌突水类型及其判别研究

崔木煤矿在生产过程中主要受顶板水害的严重威胁,由于顶板涌水特征复杂且难以预测,造成防治难度较大。为保障矿井安全生产,通过大量现场实测数据的统计分析,采用含水层水位响应时间,结合突水位置、瞬时水量大小、水量变化速率及涌水水质特征等判别参数,将顶板涌突水划分为静储量释放和离层突水2类;通过判别发现崔木煤矿顶板水害以离层突水为主,利用判别参数还可对顶板涌突水进行初步的预测。     

川南古叙矿区观文矿段水害类型及防治对策

针对川南古叙矿区观文矿段存在的矿井水害问题,在梳理观文煤矿地质及水文地质条件的基础上,分析了各含水层地下水对煤层开采的影响;以充水水源空间位置及水害形成条件为标准,将矿区内水害类型分为大气降水、老窑及采空区积水、煤层顶板水、煤层底板水与构造水5大类及可能的离层水害。针对不同类型水害对矿井的威胁程度及防治难易程度,提出了适合观文煤矿复合水害的防治水对策。     

基于多变量的太灰含水层突水风险性分类判别研究

太灰含水层为华北型煤田的下组煤开采直接充水含水层,下组煤层开采时,在具有强水源补给或接近导水通道的部位,常会发生较大的灾害性突水事故.针对近年太灰含水层突涌水事故,从矿井水文地质条件、突水事故经过、原因、特点等方面进行统计分析,确定突水系数、含水层富水性、补给条件、断裂构造是否导通煤层及层位关系为太灰含水层突水风险分类...     

煤矿井下疏水钻孔涌水时空效应与顶板水害控制疏水模式

针对粗放式疏水治理煤矿顶板水害科学依据不足等问题,一是通过分析井下疏水钻孔的涌水组成及时变效应,提出以钻孔涌水似稳定周期为依据的优化“时间”控制疏水原理。二是根据工作面回采过程中煤层顶板充水含水层为静储水量与动态补给量的叠加涌水特征,提出最大程度地预先疏降(干)导水裂隙影响区内地下水静储量,是降低回采过程中顶板集中涌水的合理手段。三是以采动导水裂隙空间发育规律为依据,以采动导水裂隙带上限为疏水钻孔的终孔层位,以预测的采动裂隙带形成的裂缝角为疏水钻孔仰角,合理施工疏水钻孔。四是综合钻探工程经济性和疏水效率,分析得出单钻场内布置≤3个钻孔、夹角为60°的为优化的布孔施工模式,并根据不同接续回采工作面煤层顶板涌水特征,确定首采型两巷疏水、邻采型单巷疏水的钻孔施工模式。最后,根据煤矿井下疏水钻孔涌水时空效应,从疏水钻孔空间布置和疏水周期识别两个角度提出了采煤工作面顶板水害控制疏水模式,研究成果对我国西部矿区顶板水害科学钻探疏放治理具有指导意义。     

深井顶板水害定向钻孔及控域注浆关键技术

煤层开采易引发工作面顶板大面积突水灾害,注浆治理技术为有效的水害治理手段。针对王楼煤矿工作面开采过程中顶板侏罗系含水层突水灾害治理难题,根据构造动力学分析导水通道及集中出水点,采用地面定向钻孔及控域注浆技术堵截导水通道。结合工作面监测涌水量、水文观测孔水文变化及物探结果分析可知,注浆堵水效果显著。     

长治三元晋永泰煤矿水文地质条件分析

针对计划开采的15~#煤层面临的水害问题,采用综合分析法,对长治三元晋煤永泰煤矿含水层富水性、隔水层隔水性及地下水补径关系进行综合分析,认为在上覆3号煤层导水裂隙带影响下,15~#煤的导水裂隙带有导通到地表的可能,15~#煤层顶板水富水性变化大,底板标高高于奥灰水水位标高。计划开采的15~#煤受采掘破坏或影响的含水层有一定的补给水源,但补给条件一般,综合分析矿区水文地质类型为中等型。     

河南荣阳王河煤矿矿井水害分析与防治

王河煤矿主采一1煤.由于煤层底板距奥灰含水层近.隅水厚度薄,自建井以来,发生大小突水一百余次,水害直接制约了矿井安全生产.通过对矿井水文地质条件及矿井水害分析,制定矿井防治水方法,避免矿井突水发生,提高矿井灾害预防能力.     

河南荥阳王河煤矿矿井水害分析与防治

王河煤矿主采一1煤。由于煤层底板距奥灰含水层近,隔水厚度薄,自建井以来,发生大小突水一百余次,水害直接制约了矿井安全生产。通过对矿井水文地质条件及矿井水害分析,制定矿井防治水方法,避免矿井突水发生,提高矿井灾害预防能力。     

云南省威信县李子埂煤矿突水与龙洞坝泉断流原因分析

矿井突水是影响煤矿安全生产的因素之一,对其进行分析有助于灾害的防治。系统论述了李子埂煤矿地下水赋存特征,根据对其补给、径流、排泄条件,以及赋水特征、水文地质特征等因素的分析,指出造成突水事故原因主要是:矿井突水来源为煤层下伏茅口组P1m岩溶含水层中赋含的岩溶水,其突水途径为小断裂,突水的水动力条件为矿区煤层下伏茅口组P1m岩溶水具有承压高水头。同时,矿井突水和龙洞坝泉涌水为同一补给、径流、排泄系统,具有密切的水力联系,龙洞坝泉的短暂断流是煤矿井巷突水造成的。     

长平矿15~#煤层基于“三图-双预测”法顶板水害评价

分析长平矿水文地质条件,采用"三图-双预测"法建立基于GIS和AHP的长平矿15~#煤层顶板水害评价模型,可得煤层顶板的充水含水层涌(突)水条件综合分区,运用地下水数值模拟软件Visual Modflow预测改造前后矿井15~#煤层顶板含水层的涌水量。     

银星一号煤矿侏罗系煤层顶板砂岩水害特征及防治技术

针对宁夏银星一号煤矿存在的侏罗系煤层顶板砂岩水害问题,在梳理矿井地质及水文地质条件的基础上,分析了侏罗系煤层顶板砂岩沉积环境与富水性的直接关系,评价了砂岩含水层的富水性;在研究煤层顶板岩层力学性质、矿物成分、水稳性特征以及导水裂隙发育规律的基础上分析了侏罗系煤层顶板砂岩水害机理及特征;提出了综合运用“探、疏、排、截、监”多种措施;以基础性探查工作为前提,重点运用疏水降压技术进行水害治理的思路。110301工作面水害治理效果表明通过疏水降压治理侏罗系煤层顶板砂岩水害是可行的。     

金庄煤矿侏罗系底砾岩富水规律及突水机理

山东滕南煤田侏罗系上统底砾岩含水层充水空间发育较好,而3下煤层顶板砂岩含水层自身富水性较弱,但因受侏罗系底砾岩含水层的直接补给,对3下煤层的开采仍具有较大的威胁性,曾多次发生突水事故。通过对金庄煤矿侏罗系底砾岩富水性的分析,逐步认识矿井的底砾岩富水规律,从而揭示其突水机理,为该地区类似矿井防控底砾岩水害事故提供借鉴,保证矿井的安全生产。