基于切顶卸压技术的导水裂隙带发育规律

针对陕北侏罗纪煤田厚煤层、浅埋深、风氧化带弥合等特点,建立导水裂隙带发育模型,采用UDEC数值模拟技术,研究长壁切顶卸压无煤柱开采技术对上覆岩层导水裂隙带发育的影响规律。在柠条塔煤矿应用结果表明,使用切顶卸压无煤柱开采技术能够有效控制导水裂隙发育高度及地表下沉,为陕北浅埋深煤层安全生产、保护水资源和地面生态环境提供基础依据。     

三维地震勘探在准格尔煤田红树梁井田的应用

准格尔煤田位于内蒙古中西部,红树梁井田位于准格尔煤田南端。为了进一步查明井田内煤层的赋存、构造、煤层风氧化带等地质情况,为煤矿生产、安全提供地质保障,对该区进行三维地震勘探。使用三维地震勘探的方法查明了测区内主要可采煤层4煤、5煤、6-1煤和6煤层的赋存形态和深度,解释了断层24条,圈定了煤层风氧化带的范围,解释了6煤层的分叉边界。     

淖毛湖煤田西山窑组煤层风氧化带深度的确定

以新疆淖毛湖煤田萨依苏兴盛勘查区为例,在综合分析煤、岩层风化特征和钻孔岩芯编录资料、煤质化验指标、煤层物探测井数据的基础上,确定了西山窑组煤层风氧化带的深度,对其影响因素进行了探讨.     

新密煤田煤与瓦斯突出的主要控制因素分析

近年来,随着郑煤集团生产规模不断扩大,瓦斯灾害逐渐成为制约郑煤集团安全高效开采的一个重要影响因素。为有效控制煤矿瓦斯突出事故、遏制瓦斯突出灾害的发生,总结了新密煤田煤与瓦斯突出特征,并经过分析,得出结论:影响新密煤田煤与瓦斯突出的主要因素为煤层埋深、地质构造、瓦斯及构造软煤。     

鹿洼煤矿三采区3煤层开采上限研究

鹿洼煤矿井田域第四系底部为砂层,富水性较弱,按冒落带高度留设防砂煤柱即可,即防砂煤柱按第四系底界下垂深3上煤15m、3下煤20m留设。在开采过程中应考虑基岩风氧化带对煤质和支护的影响,防砂煤柱应大于或等于风氧化带高度。     

黄陇侏罗纪煤田地应力特征及其地质意义

采用水压致裂测量地应力方法取得了黄陇侏罗纪煤田37个煤层地应力数据,通过数据统计和相关模型分析,研究了黄陇侏罗纪煤田现代应力场特征,地应力与煤储层压力耦合关系及其对煤层气开发和煤矿安全生产的意义。研究结果表明:1)研究区最大、最小主应力和剪切应力随着埋深增大而增大,最大主应力转换深度大约为800 m。侧压系数具有浅部分散,深部聚拢的特征。从600 m开始应力场类型从拉伸状态的正断层应力组合机制向挤压状态的走滑断层应力组合机制转化,至1 200 m基本趋于静压力场。2)研究区有效应力偏低,煤储层以欠压储层为主,不利于煤层气富集,含气饱和度为6.52%～30.6%,临储比较低,不利于煤层气排采。随着最小水平主应力增大煤储层渗透率呈负指数减小,同时应力的垂向转换影响了压裂过程中裂缝的发育形态。3)依据煤矿冲击地压实例,600 m以深地应力作用下的挤压应力场是研究区煤矿冲击地压灾害的根本控因,但对煤与瓦斯突出影响不明显。煤田地质勘探过程中应补充对煤岩层冲击性和地应力评价内容,从而避免在矿井建设过程中遇到冲击地压灾害而修改设计造成损失。     

大埋深条件下地表沉陷规律相似模拟研究

以山西河东煤田北部某大埋深煤矿为研究对象,采用相似材料模拟实验,分析了受采动影响的采场上覆岩层移动变形规律以及地表移动变形规律.结果表明,采动结束后的上覆岩层依次形成垮落带、裂隙带、弯沉带;采空区上方地表形成一个比采空区大得多的下沉盆地,并从地表移动的力学过程及工程技术问题的需要出发,地表移动及变形采用下沉、水平移动、倾斜、曲率、水平变形来描述下沉盆地的动力学状态.     

综采工作面过风氧化带注浆技术研究与应用

山西某煤矿1805综采工作面在通过风氧化带的过程中,造成构造带区域内频繁漏顶,致使运输机过载无法启动,影响工作面正常推进。通过数值模拟的方法,对风氧化带构造应力场的分布规律进行了研究,并对1805工作面进行了注浆加固方案设计,加强了风氧化带充填物的物理力学性质,增强了顶板的稳定性,对相似条件下的浅埋深综采工作面过风氧化带具有一定指导意义。     

大埋深煤层群上行开采地表沉降规律的实验研究

以河东煤田南部某深部开采煤矿为研究对象,利用室内相似模拟实验的方法,对大埋深条件下的上位煤开采引起的地表二次沉降规律做了研究。在下位煤采动结束压实稳定后,对上位煤进行开采。由于煤层群整体埋藏较深,二次开采后,上覆岩层的变形移动较大,在采空区上方接近地表处出现了离层,模型2个边界处产生较大的倾斜裂隙,地表有明显的二次下沉,表现为完整的下沉盆地。     

综采面过风氧化带矿压差异性及安全措施

通过现场实测,研究了西曲煤矿28301综采工作面过风氧化带前与过风氧化带时,上覆岩层矿压显现规律的差异性,制定了工作面过风氧化带的安全措施,保证了工作面的安全高效生产。     

新疆第五次煤田火区普查成果分析

相较于2013年新疆开展的第四次煤田火区普查成果,新疆新生煤田火区增加,部分未治理的煤田火区面积扩大以及责任主体灭失,给新疆煤炭工业的能源基地建设、井田划分、矿区规划、矿井安全生产、生态环境保护带来严重影响。2019年,新疆开展了第五次煤田火区普查,以新疆第五次煤田火区普查结果为研究对象,分析了新疆煤田火区的特点、变化原因、危害和影响。新疆煤田火灾存在分布广、发展快、新火区产生快、易发煤火风险区域多等特点,煤田火区的持续燃烧造成损失煤炭资源、污染大气环境、破坏土壤环境、污染水资源、易发地质灾害等危害。针对上述特点和危害,提出了新疆煤田火区治理措施,为新疆煤田火区治理规划提供了基础资料和决策依据。     

山西省阳坡泉煤矿水文地质特征及水压带开采技术研究

阳坡泉煤矿位于鄂尔多斯聚煤盆地东缘的河东煤田中段东边缘。通过对矿区钻井、测井资料、含水岩性组合及出露特征分析,主要含水层为奥陶系石灰岩岩溶裂隙含水层、碎屑岩裂隙含水层、松散岩类孔隙含水层。大气降水、地表水、含水层水、奥灰水是煤田的主要充水来源。根据突水系数法对矿井西翼盘区各主采煤层进行了带压开采安全性评价,10、11、13号煤层最大突水系数值分别为0014、0015、0027 MPa/m,在构造破坏地段工作面回采有可能发生突水。依据该矿井奥灰突水带压评价,提出了该矿井带压开采的路线和安全保障措施,加强导水构造和底板薄弱带的探查与治理,以保障矿井安全开采,同时希望能够为广大同行提供一定的借鉴。     

综合物探方法在陷落柱探测中的应用

针对煤矿巷道掘进面前方地质构造预报问题,采用矿井瞬变电磁和瑞雷波综合超前探测技术对小回沟矿1号西回风大巷进行探测,划定异常区域进行钻探验证。结果表明:使用综合物探技术能准确预测掘进面前方陷落柱的范围及含水情况,对类似地质条件的矿区的安全掘进具有一定的示范作用。     

煤矿老空区定向探查钻孔的施工应用

定向钻进技术已成为煤矿井下探放水及地质探查的主要技术途径之一。以石拉乌素煤矿、张双楼煤矿、双龙煤矿老空区定向探查钻孔施工为例,分析了老空区定向探查钻孔施工工艺流程。针对不同情况的老空区,分析了对钻孔轨迹控制精度的要求及影响因素、准确选择磁偏角的重要性,总结了定向钻具的安全施工措施及经验。结果表明,定向钻孔可进行长距离精准超前探查,能够满足探查老空区的需求。研究为煤矿安全开采提供了可靠的技术保障。     

王庄煤矿老区通风系统调整研究

随着煤矿的不断开采,矿井规模日益增大,通风网络日益复杂,王庄矿老区处于残采阶段,西风井担负区域面临着系统调整。针对王庄矿西风井北翼封闭后通风系统存在的问题,为确保王庄矿老区通风系统各用风地点风量充足、通风系统稳定及主要通风机的合理、稳定运转,对矿井进行通风技术测定,建立矿井通风系统网络数据库,提出矿井通风系统调整方案,利用通风网络解算软件对各个方案进行了解算分析,并对各方案进行了对比分析,最后确定了矿井通风系统调整方案。这些措施对满足矿井各个时期用风需要,保证矿井安全、快速、高效生产具有重要的意义,为确保矿井通风运行安全稳定提供理论依据。     

济源郭沟煤矿区滑动构造特征及其对煤和瓦斯的影响

煤炭资源作为我国传统能源,在我国的经济建设中一直发挥着重要作用。随着煤炭资源开采技术的日趋成熟,及科学技术水平的不断提高,煤层的开采深度不断的向深部发展。煤系地层中的构造,尤其是滑动构造的发育对煤层的赋存及煤田地质构造有较大的影响。济源郭沟煤矿区HF₁滑动构造是在本次勘查期间首次发现的。该滑动构造的存在,破坏了该区原有的沉积格局,使部分煤岩地层缺失或重复,导致煤层变浅或变深。另外受滑动构造的影响,该矿区二₁煤层厚度变化较大,煤体结构破碎松软;滑体前后缘瓦斯成分和含量变化大,应该注意煤矿开采时滑体后缘瓦斯的危害。在济源郭沟煤矿区的施工过程中,通过建立煤岩标志层,综合研究对比发现了勘查区内HF₁滑动构造的存在,分析了该滑动构造的形成原因及滑动面特征,以及滑动体的运动方向和滑移距离、形成原因。研究成果对本勘查区地质勘查工作的开展和取得后期成果起到了重要作用,也对后期煤田开采安全生产具有指导作用。     

采空区积水对下组煤开采影响分析

为了研究采空区积水对下组煤开采的影响,以大阳泉煤矿3#煤采空区积水情况及地质条件为背景,通过计算冒落带、导水裂隙带高度和采空区积水区域底板的破坏深度,分析积水区域构造的导水性,判断老空水对下组煤采掘工作造成的影响,为正确处理老空水害,保证矿井安全生产提供依据。     

保德煤矿瓦斯储层特征及主控因素研究

保德煤矿位于鄂尔多斯盆地东缘,煤层气资源较为丰富。在矿区深部区域存在高瓦斯风险,目前煤矿井下治理瓦斯方法不能很好适应生产需要,对安全生产造成一定影响。为了解决高瓦斯风险,需要进一步探索新的高效快速治理办法,地面治理瓦斯是其中一种方法。为了验证该方法的有效性,对该区进行了瓦斯地质勘查和地质分析研究;通过获取的现场和试验数据,结合煤矿已有资料,对矿区主力煤层8号和11号煤的储层特征展开研究,分析控制瓦斯富集的主要因素,认为该区煤层分布稳定,构造简单,封盖条件较好,瓦斯含量高于煤矿安全指标,煤层渗透率较高,属于低压储层,在深部形成瓦斯富集区,具备开展地面瓦斯治理的条件。     

多种物探方法在探查陷落柱中的综合应用

在煤矿生产过程中,陷落柱的发育对煤矿的建设和生产安全有着严重的危害,它的存在直接影响了井巷工程的施工和布置,限制了采掘机械及采煤方法的选择,对井下巷道的支护和安全构成威胁。因此,有效对陷落柱进行探查是十分必要的。针对上述问题,阐述了陷落柱的成因及物理特征,以山西长平煤矿的地质资料为基础,展开了三维地震、瞬变电磁法等多种物探方法在陷落柱探查过程中的具体应用研究。利用三维地震勘探及地面瞬变电磁的资料,对勘探区陷落柱的分布范围、规模大小以及导水性进行了分析确定,提高了在探查陷落柱过程中的探查精度,为煤矿安全、高效生产提供了可靠的地质保障。     

基于煤炭采空影响的多含水层水文地质响应——以新桥煤矿为例

为研究受煤炭采空影响的多含水层的水文地质响应，以新桥煤矿为例，通过对其采空区分布和地表塌陷的调查，结合煤矿地质构造、含水层水文地质特征等的分析，探讨采空影响下煤层顶底板工程地质条件的改变而产生的导水通道，造成采空区地下水的补给和径流，并通过计算和PHREEQC模拟软件分别对采空区水量、水质进行预测，从而为煤矿安全生产和采空区地下水开发利用提供依据。