贺西矿底抽巷放水试验及矿井防治水技术探讨

为查明贺西矿山西组4#煤层开采受底板高承压太灰含水层的威胁,基于地下水径流理论,对太灰含水层进行了单孔放水试验,得出4#煤底板太灰含水层的富水性和补给排泄条件。结果表明,太灰含水层岩溶发育且存在一定程度的不均一性,富水性差,地下水径流不畅,且地下水交替和循环条件滞缓,但有较高的水位,位于3#、4#煤层之上,有一定的危险性。在此基础上提出了该矿深部开采以疏水降压为主、注浆为辅的底板防治水技术措施,为保障山西组4#煤安全开采提供了合理依据。     

基于水化学特征的顺和煤矿太灰水动力条件分析

为了分析顺和煤矿底板太原组灰岩含水层的赋存状态以及水动力条件,基于地下水化学组分会随着地下水的运动而运移的基本原理,运用Piper三线图解法、Gibbs图解法、离子比值法等综合评价的方法,对顺和煤矿西翼地区煤层底板太灰含水层水化学特征进行分析,研究了该区域煤层底板太灰水的水动力条件。结果表明：分析结果与实际情况较为吻合,利用地下水化学特征来判断煤层底板太灰含水层的水动力条件是可行的。     

基于水化学特征的顺和煤矿太灰水动力条件分析

为了分析顺和煤矿底板太原组灰岩含水层的赋存状态以及水动力条件，基于地下水化学组分会随着地下水的运动而运移的基本原理，运用Piper三线图解法、Gibbs图解法、离子比值法等综合评价的方法，对顺和煤矿西翼地区煤层底板太灰含水层水化学特征进行分析，研究了该区域煤层底板太灰水的水动力条件。结果表明：分析结果与实际情况较为吻合，利用地下水化学特征来判断煤层底板太灰含水层的水动力条件是可行的。     

恒源煤矿深部开采放水试验及防治水方案

为了查明恒源煤矿-600m水平开采受底板高承压太灰含水层的威胁,基于地下水井流理论,对太灰含水层进行了大型群孔干扰放水试验,查明了6煤底板太灰含水层的富水性和补径排条件。结果表明太灰含水层岩溶发育且存在一定程度的非均一性,径流条件较好,矿区内不存在不易疏降的高水位异常区,在此基础上提出了该矿深部开采以疏水降压为主、注浆为辅的底板防治水技术方案,为保障-600m水平6煤安全开采提供合理依据。     

大型放水试验过程中地下水化学动态特征分析

煤矿主采煤层(6煤)底板受高承压太灰含水层的威胁,对太灰含水层进行了大型群孔干扰放水试验,并重点对试验过程中的地下水化学特征进行取样化验,分析放水过程中的地下水化学动态特征变化。结果表明在放水实验过程中太灰水化学特征并无明显变化,太灰水补给来源为水化学特征相近的层间径流补给,且太灰水与深部奥灰水无明显水力联系,为煤矿防治水规划提供了合理依据。     

朱庄煤矿6煤安全开采综合防治水技术

多年来，朱庄煤矿6煤开采过程中曾5次底板灰岩突水淹没工作面。该矿以3625工作面为重点，使用井下高分辨直流电法、井下钻探及局部放水试验等探查方法查明了底板太灰含水层水文地质条件与底板隔水性能，提出了疏、堵相结合的综合防治水方案和措施，在保证矿井安全生产的情况下又创造了良好的经济效益。     

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。     

基于大型放水试验的矿区流场演化规律模拟研究

 基于地下水井流理论,通过大型干扰井群放水试验,查明了矿区深部煤层底板太灰含水层的富水性、补径排条件及其和下伏奥灰含水层的水力联系,在此基础上运用FEFLOW软件对本次大型干扰放水试验进行了数值模拟计算,与解析解互相对比、验证,克服了构造复杂矿区解析法适用的局限性。综合结果表明太灰含水层径流条件较好,岩溶相对发育,且富水性不均一,与下伏奥灰水水力联系极其微弱,区内孟口断层阻水有差异性,自北向南部隔水性变差。研究结果可对矿区防治水规划、设计及配套工程提供依据。     

底板综合防治水技术在吴桂桥煤矿的应用

吴桂桥煤矿首采11201综采工作面受二22煤层底板太灰(L6、L4)、奥灰水威胁,需对煤层底板含水层进行防治。通过分析井田地质及水文地质条件,采取了井下物探、底板注浆加固改造、疏水降压等综合防治水技术对其进行治理,确保了工作面安全回采。     

李堂煤矿9-2煤水文地质条件综合探查及防治水技术研究

利用井下钻探、岩层结构探查等手段查明研究区的水文及工程地质条件;查明9-2煤顶板主要含水层(四灰和五灰含水层)和底板十灰、十一灰和奥灰含水层,由浅部至深部的岩溶发育规律、富水性变化规律、补径排条件等,根据以往施工中对边界断层(DF24、DF27、DF1)揭露情况,分析边界断层的导水性;结合探查工程开展9-2煤顶底板隔水层的抗破坏能力评价、采动破坏规律研究以及顶底板突水危险性评价等;评价9-2煤顶底板的突水危险性,划分危险区,提出相应的水害防治对策。     

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。     

淮北煤田太灰上段含水层富水性特征及成因机理研究

根据淮北煤田闸河矿区、临涣矿区水文地质条件,分析了补给因素对太灰上段富水性的影响,研究了太灰上段含水层埋深变化对含水层富水性影响规律。结果表明:随着埋深的增加,太灰含水层渗透系数与埋深之间呈负指数递减的规律,含水层渗透系数减小导致了岩溶裂隙发育变弱、含水层的富水性逐渐减弱。研究成果为淮北煤田太灰含水层上开采底板突水危险性评价提供了参考依据。     

肥矿集团科技创新成果颇丰

<正>矿井防治水方面,开展肥城煤田奥灰岩溶形成演化机理及防治水技术研究,获得肥城煤田第三系、第四系和现代地下水径流场分布图、古岩溶和现代岩溶分布图,提出注浆改造奥灰顶部的深部煤层安全开采的防治水技术路线。实施高承压水体上煤层似膏体充填开采,完成衰老矿井边界隔离煤柱帷幕截流技术、极复杂条件煤层底板含水层富水性探测技术、矿井水文自动监测系统应用研究等,避免了较大突水事故。2010年以来肥城矿区安全开     

许厂煤矿11603工作面带压开采安全性评价

针对许厂煤矿11603工作面受底板十三灰、奥灰含水层威胁问题,开展了工作面带压开采安全性评价。分析了带压开采影响因素,并对工作面防治水工程效果进行了评价。采用突水系数法对十三灰、奥灰突水危险性进行了预测与评价,按疏降试验方案,十三灰疏降至安全水头情况下,对11603工作面安全开采影响较小;奥灰含水层突水系数小于临界值0.1 MPa/m,但已接近临界值,开采过程中应加强奥灰含水层的监测。     

鹤煤公司六矿奥灰水综合防治技术

鹤煤公司六矿现主采二1煤层,二1煤下的奥陶中统(O2)含水层为矿井主要底板承压含水层,奥灰含水层地层厚、水压高、水量大,对煤矿安全生产影响较大.分析了鹤煤公司六矿井田水文地质单元及奥灰含水层水文地质条件,在研究奥灰含水层突水机理的基础上,提出了合理的综合防治对策,提高了矿井抗灾应变能力及水害防治安全系数,确保了安全生产.     

单侯井田薄底板奥灰突水条件分析及防治对策

为了有效防止薄底板条件下煤矿突水事故的发生,通过对单侯井田地质和水文地质条件、煤系底板的下奥陶系石灰岩含水层及其与煤层间的隔水层特征和该井田突水案例的分析,对薄底板奥灰突水条件及控制因素以及对突水后地面治理工程的总结,提出了地面注浆是薄底板条件下突水治理的有效途径.工程实践表明,应采取疏、堵结合的方法,并对重点水害进行超前分类治理.     

新安煤田矿井充水条件时空变化规律研究

为了科学制定防治水对策,以区域水文地质条件时空差异为基础,并利用采矿对围岩的破坏规律,研究了新安煤田矿井充水条件的时空差异与变化规律。结果表明:水库蓄水后,49. 5km2煤田和库区内小煤矿直接被淹;奥灰水压最多可提高0. 2～0. 5MPa,奥灰突水风险有所增加。顶板砂岩水与底板太灰水在首采工作面充水作用较强,随后逐渐被疏干;奥灰含水层随着开采区域形成降落漏斗而突水风险降低。煤田东部小窑水受水库水补给,没有可疏性;而西部不受补给,具有可疏性。煤田浅部与小煤矿采空区相邻地段,小窑水威胁采掘与矿井安全;向深部,底板隔水层承受的奥灰水压增加,突水危险性增大。奥灰含水层的折向汇流区富水性强、径流集中,突水风险高、治理难度大,是奥灰水防治的重点区域。     

矿区寒武系灰岩地下水集中径流带展布及机理分析

为查明平顶山煤田二矿和吴寨矿寒武系灰岩地下水集中径流带赋存情况,在探明矿区地质断层发育特征的基础上,采用井下连通试验研究了地下水集中径流带的展布及成因和控水作用。研究结果表明:二矿和吴寨矿寒武系灰岩地下水流速达3 320.05 m/d,含水层渗透系数达36 911.11 m/d,证明了地下水集中径流带的存在;二矿逆断层及两侧断层破碎裂隙带的存在,是影响寒武系灰岩含水层集中径流带空间展布的关键因素;集中径流带总体上控制着寒武系灰岩地下水由西南向东北流动、自浅向深的运移。寒武系灰岩地下水集中径流带展布特征的确定,为类似条件煤层底板水害的防治奠定了基础。     

煤炭开采对多层含水系统水位动态的影响分析

在分析西山煤田某煤矿区域地质及水文地质条件的基础上,将研究区概化为3层结构的地下水含水系统,建立了三维承压非稳定流模型,并采用Visual Modflow软件求解,对采煤条件下矿区的太灰和奥灰岩溶裂隙水的水位动态进行预测分析。结果表明:煤层开采使两含水层均出现水位下降的现象,采煤2373d后,太灰含水层的最大水位降深达137m,并在研究区南部形成疏干区,奥灰含水层的最大水位降深为8.1m。太灰含水层和奥灰含水层地下水水位的下降速度随着煤炭开采时间的延长呈不断减小的趋势。研究成果对矿区水资源保护与防治水措施的制定具有重要意义。     

脆弱性指数法在沙曲矿上组煤突水性预测评价中的应用

通过对沙曲矿影响上组煤底板太灰突水脆弱性的主控因素、上组煤底板太灰突水脆弱性评价专题图的建立、太灰突水脆弱性评价模型的建立、煤层底板突水脆弱性评价分区及模型的识别与检验(利用脆弱性指数法)对现开采的3 #+4#煤层底板太原组灰岩的突水性作出综合研究评价,为矿井防治水工作提供科学指导.