煤矿常见灾害性地质异常体地震正演研究

断层、陷落柱和采空区是煤矿生产掘进中常见的灾害性地质异常体,简化设计了上述异常体的模型,利用有限差分法进行了地震数值模拟。研究表明:当地表地形平坦、覆盖次数足够时,地震剖面上可清晰识别小断层和采空区,且在采空区底部发现明显多次波,对于顶部压实的陷落柱,当其底部长轴大于25 m,高大于70 m时,地震方法可以对其探测预报,对于顶部塌陷的陷落柱,当其尺寸大于底部长轴长10 m,高60 m时,地震剖面上可以发现明显的“串珠状”反射特征,该特征是顶部塌陷陷落柱识别的重要标志。这些结论对上述常见灾害性地质异常体探测有一定的指导意义。     

山西某煤矿三维地震勘探探采对比研究

介绍了三维地震勘探的原理,结合山西某煤矿勘探区的地质情况,从煤层底板标高、断层、陷落柱等方面,对比分析了三维地震勘探探采中存在的问题及误差的产生原因,以取得理想的探测效果。     

综采工作面过地质构造与老巷技术研究

综采工作面在实际生产过程中,由于地质构造发生变化遇到断层、陷落柱、褶曲带、火成岩或者前方有老巷道,采煤工作面不可避免地过地质构造或老巷。本文对综采面遇到地质构造和老巷时采取的措施进行了分析研究,并得出切实可行的安全技术措施,为保证工作面的正常推采和生产安全提供了保障。     

对矿井工程中的施工技术的探讨

本文对地质构造复杂煤矿区钻进松散、软弱煤岩层段.特别是钻遇断层破碎带、陷落柱等破碎松软岩层时,极易出现孔内垮塌、卡钻、埋钻等事故,提出一些措施.而在工程中施工技术的方法和开工顺序也是影响整个工程开采的关键因素.     

无线电坑透技术的应用局限性分析

无线电波坑道透视技术在矿井工作面内构造及异常探查中发挥着重要作用。本文采用无线电波坑道透视技术对2107工作面中煤层破碎带、陷落柱、断层等地质构造的探测及探测结果分析,探讨了无线电波坑道透视技术的局限性。     

浅论煤矿开采对地下水环境的结构影响

本文就煤矿采掘过程中顶板冒落和裂隙带、断层、采空区引发地表移动变形等储方面因素对矿区内地下水的赋存环境影响进行了浅显探讨，并对以所研究奥陶岩溶裂隙水的采后水资源量进行了评价，最后对采煤造成的地下水影响提出了相应防治措施。     

山西寿阳县石门水库渗漏分析及工程地质评价

结合寿阳县石门水库的工程地质条件,对该水库渗漏问题进行了合理的分析和评价,得出以下结论:渗漏是由水库南东侧边缘一条通向库外的断层引起的,存在断层带渗漏,采空区裂缝渗漏和陷落柱渗漏三重威胁。     

高精度微震监测技术在煤矿突水监测中的应用

 为了监测导水通道(断层、陷落柱等)在采动影响下的动力学活动和失稳过程,以及对其造成的突水危险性进行实时预测预报,利用高精度微震监测技术进行煤矿突水危险监测的工程实践。采用全局寻优定位技术,充分考虑内、外场震源定位的不同影响因素,结合速度结构、检波器一致性等校正技术,实现微震震源的高稳定、高精度定位;优化布置微震监测台网,对大断层、陷落柱等隐伏构造进行实时监测,通过对定位结果的三维展示和分析,得到地质构造的活化规律、底板破裂深度、顶板破裂高度、合理煤柱尺寸等实测参数,实现对突水危险性的预测预报。工程实践证明,微震监测能够准确诊断出断层和陷落柱等构造活化的强度、烈度以及相关的时空参数,是实现突水预警预报的强有力的地球物理监测手段。建立基于定位结果的岩体空间破裂场的定量描述模型、实现定位结果的多角度、多层次的展示技术,从防治水、矿山压力等多学科角度出发实现突水监测的超前预警预报,是突水监测预警的重要的发展方向。     

滕南矿区岩溶陷落柱分布特征及其控制因素分析

针对岩溶陷落柱导致的突水具有隐蔽性和突发性的特点,为了预防岩溶陷落柱突水,对岩溶陷落柱可能发育的区域加以预测。根据滕南矿区地质与水文地质资料,分析已揭露的陷落柱的分布特征,总结岩溶陷落柱的发育规律。结果表明:岩溶陷落柱分布和发育具有不均匀性,多发育在矿井浅部,以及富水性较强和强径流条件的区域;岩溶陷落柱发育主要受奥灰埋深、奥灰含水层的富水性、地质构造控水条件及奥灰地下水径流条件4个因素的综合控制。在此基础上,构建层次分析评价模型,采用专家打分赋权方法,对4个控制因素统筹考虑,预测未来可能发育岩溶陷落柱的区域,旨在控制和避免煤矿生产中揭露岩溶陷落柱或处理不当而造成灾害。     

采空区“活化”引起断层构造区高路堤变形失稳演化分析

断层地质构造严重影响采空区高速公路路基的稳定性,针对断层构造采空区复杂条件,利用更能反映实际问题的三维数值模拟方法,运用非线性弹塑性有限元技术,分析矿区开采、交通动荷载等引起断层地质构造采空区“活化”,研究采空区“活化”、断层地质构造对采空区路基失稳的影响,研究复杂条件下高填路基病害机制、变形和地基不稳定性,探讨复杂条件下修筑高填路基而出现的变形与失稳问题,为寻找防治路基路面出现不连续变形、沉陷,确定合理设计提供理论依据。     

浅层地震在岩溶塌陷及采空区勘测中的应用技术研究

本文阐述了应用高分辨率浅层地震勘探技术勘测岩溶塌陷及煤田采空区岩层塌陷的应用效果 ,介绍了高分辨率地震勘测的野外采集技术和方法 ,并对岩溶塌陷及采空区上的地震波场特征进行了分析和解释 ,获得了有价值的结论。     

北京门头沟新城建设场地小窑采空区探测及稳定性分析

本文以门头沟新城建设场地小窑采空区为研究区,在以地震勘探和高密度电阻率测试两种地球物理探测手段圈定采空区空间范围的同时,进一步采用钻探手段精准确定场地采空区分布范围。在此基础上,根据采空区沉陷变形计算理论和场地地基内力计算原理,对门头沟新城采空区场地的稳定性进行了分析和评价。研究结果表明:场地东北角及西南角局部区域有诱发地面塌陷的可能性；其它区域由拟建建筑引起的附加应力,使该区域采空变形的可能性增加,但因采空区埋深相对较大,附加应力影响范围有限,诱发地面塌陷的可能性较小。研究成果可为后续工作及类似项目提供参考。     

基于三维地震资料的河南永夏煤矿区李大庄煤矿探区构造精细解释

河南永夏矿区李大庄矿探区内煤层构造发育。结合区域构造地质背景,在三维地震勘探区开展地层对比追踪、断点解释和组合断层等工作,查明了探区褶皱形态与类型,刻画了断层的数量、密度、性质、断距和展布等特征。研究结果表明:探区褶曲及小的波状起伏较多,主要发育有6个褶皱;共组合煤层断层274条,正断层273条,逆断层1条,其中7条为新生代继承性活动断层;断层密度大,平均为22.7条/平方千米;断层展布方向以NNE和近SN向为主,断层落差5~10 m者为主,亦发育落差过百米者。本次三维地震精细解释工作改变了以往勘探区构造简单的认识,深化了对勘探区构造发育特征的认识,给李大庄生产矿井采矿工作面的合理布置提供了重要地质依据。     

输气管道通过采煤沉陷区的处治技术研究

以西气东输管道工程在山西省阳城县蒿峪煤矿采煤沉陷区的采空区勘查、监测及采取的应急处治为例,总结出管道经过采煤沉陷区的地质工程处治技术,实践证明此方法简单易行,经济安全,值得推广应用。     

综采放顶煤工作面地震CT探测技术应用

首次将地震CT技术应用于综放顶煤工作面的构造及结构面探测，通过采探对比分析，证明地震CT探测综放面内隐伏断层线性成像明显，结果与实际比较吻合，工作面内煤层增厚区及裂隙发育区也有显现，地震CT探测技术的广泛应用将为保障综放面的高产高效提供一条有效途径。     

综合物探方法在煤矿采空区及其含水性勘察中的应用

乌兰煤矿北二采区与几个地方小煤矿毗邻,因采空区的边界及含水性情况不明,严重影响采区的设计,同时老窑采空区严重地威胁着矿井的生产与安全。本文介绍了应用三维地震及电磁法探测采空区边界及含水性的技术方法与地质效果。     

门头沟校区拟建场地采空区探查技术研究

采空区的存在不仅严重威胁着矿山的安全生产和附近居民的正常生活,而且还可能诱发地面沉降、地面塌陷等地质灾害,尤其是在其上方进行基础设施建设,更有必要对采空区的分布、位置、形态、大小及冒落等状况探查清楚。本文以北京景山学校门头沟校区拟建场地为研究区,从“探”和“查”两个方面开展工作,基本查明了采空区的分布情况。通过地球物理探测,推测出6处采空区异常区域,经过钻探工程验证与详细勘察,12个钻孔中发现了采空区或采后虚填物空洞,同时分析了场地的稳定性和抗震性,为场地开发建设及其安全性提供了设计和决策依据。     

构造活化的微震监测与数值模拟耦合研究

 Microseismic monitoring technology is applied to the catastrophe process monitoring of geological anomalous bodies,such as faults,karst collapse columns and high angle fractured zone long wall face. It provides dynamic information including propagation,growth and failure of the channel for warning the underground water inrush hazard of dangerous working face. Coupling analysis of displacement field and stress field of surrounding rock at the working face by numerical simulation method and the activation information of geological anomalous bodies such as faults,karst collapse columns and high angle fractured zone obtained by microseismic monitoring technology is conducted to reveal the mechanism of tectonic activation and mutation induced by mining. According to the coupling analysis results,combined with the distribution of faults,karst collapse columns and high angle fractured zone at tested working face,some targeted water proof and control projects are implemented. The analysis results prove that the coupling analysis method of microseismic monitoring and numerical simulation can be used to study the tectonic activation and can provide guidance for water proof and control of mining project.     

综合物探方法在次生地质灾害调查中的应用

地面塌陷多属工程建设、资源开发所引发的次生地质灾害,查明其成因及影响范围对工程处理方案的设计与施工有重要指导意义。本文结合某实际工程对次生地质灾害产生的地质原因进行了分析,并对用于因工程建设所致地灾调查的综合物探方法及勘察效果予以介绍,阐述了诸如高密度电法、瑞雷波探测、地震映像及剪切波测井等方法在地面塌陷原因分析和展布空间探测等方面的资料解译方法及有效性,以供类似工程参考。     

华北煤矿区岩溶陷落柱特征及成因探讨

岩溶陷落柱是中国北方型石炭二迭纪煤田的一种特殊隐伏垂向构造，广泛分布于20个煤田45个煤矿区。通过对华北煤矿区岩溶陷落柱内部物质特征和外部形态特征的综合分析，认为适当的岩溶及地质构造是岩溶陷落柱形成的基本要素，其形成过程是多种因素影响的复杂动力地质过程。以奥灰岩层中岩溶发育为基础，地下水的强烈交替为条件，岩体自重重力、地应力集中以及溶洞内的真空负压三重作用为动力，经过迅速垮落、溶蚀、搬运、塌陷、冒落等周而复始的过程，分阶段逐步形成陷落柱。向斜轴部的岩层底面受张拉破碎为‘倒楔形’岩块，背斜轴部岩层底面受压破碎为‘正楔形’岩块。在重力作用下向斜轴部有利于岩块整体下移形成陷落柱，从力学上解释了‘华北地区岩溶陷落柱集中发育多在向斜褶曲部位而不是背斜轴部’这一基本规律。