黄玉川煤矿地层含水性及渗透性的抽采试验研究

通过在黄玉川煤矿地面布置抽水孔进行抽水试验,测试不同孔位的涌水量、渗透系数及影响半径,掌握奥灰水地层的富水性及渗透性特征,避免井下采煤过程中的突水事故。结果表明:奥陶系灰岩地层发育导水断裂带及陷落柱等导水通道,含水层对9号煤层开采的影响比其他煤层严重;抽水结束后,含水层水流补给抽水钻孔,24 h内液面恢复至抽水之前的水位深度;地面钻孔抽水试验测试的涌水量在0.018~2.412 m^3/h之间,平均单位涌水量为0.036 L/(s·m),属于弱含水性的含水层;渗透系数在平均值为0.0024 m/d,属于弱透水性的含水层。     

华北型岩溶煤田的灰岩分布规律及岩溶发育特征

华北型岩溶煤田系指主采煤层主要受中奥陶统灰岩水害威胁的石炭二叠系煤矿区。石炭系灰岩为薄层灰岩,对煤层开采有影响的灰岩主要是太原统底部单层厚度超过4米的灰岩层。中奥陶统灰岩岩溶水对煤矿安全威胁最大。中奥陶统灰岩垂直方向上的岩性差异变化较大,按岩性特征可分为三组六段,每组底部段岩溶发育弱、富水性差,上部段岩溶发育和富水性均强。岩溶形态有溶蚀裂隙、溶洞、蜂窝状溶孔、陷落柱等,以溶蚀裂隙为主。对煤层开采有影响的主要是溶蚀裂隙,但焦作、淄博以南也要考虑地下溶洞。岩溶水类型主要是裂隙岩溶水。底板灰岩水突出主要与断裂构造有关。     

汾源煤业矿井高承压水上采煤安全性研究

石炭系太原组5号煤层开采范围内煤层底板标高为+1 100~+1 360 m,低于奥陶系灰岩含水层水位标高(+1 467 m),且处在倾斜煤层带压开采的特殊条件下,受奥灰水害威胁较大。通过对影响承压水上安全开采的主控因素综合分析,研究了隔水层的阻水能力,计算了矿井灾害涌水量,评价了5号煤层承压水上开采可行性及安全性,认为5号煤开采受奥灰水威胁比较大,突水可能性及危害性大。提出了科学的防治水措施,对矿井今后带压开采防治水有借鉴作用。     

西山古交矿区下组煤充水条件分析

针对奥陶系灰岩含水层使古交矿区下组煤带压开采的问题,对西山古交矿区下组煤充水条件进行分析,探讨了奥灰各层段对下组煤开采的影响,结果表明,山西组砂岩含水层和太原组灰岩含水层单位涌水量小,富水性较弱,将随着开采面积的扩大逐渐被疏干,个别富水性中等的地段可采取超前探放水措施,8#煤层距奥灰大于200m,在无集中导水通道时,不会发生底板突水。     

霍尔辛赫煤矿3~#煤底板水文地质特征及带压开采

随着霍尔辛赫煤矿采掘活动向深部延伸,煤层底板承受的含水层水压增大,威胁煤矿安全生产。通过地质钻探、岩芯精细描述、钻孔抽水试验、水化学分析及水文地球物理测井等工程技术手段,综合分析3~#煤层底板岩溶含水层水文地质特征,并对带压开采条件进行了分析与评价,利用突水系数法对带压区进行了底板突水危险性分区。结果表明:太原组含水层富水性弱,突水系数为0.035～0.043 MPa/m;奥陶系灰岩含水层富水性弱-中等,井田北部富水性强于南部,东部富水性强于西部,突水系数为0.019～0.039 MPa/m。     

深部裂隙岩溶水文地球化学特征及其富水性研究

通过对兖州矿区东滩煤矿中奥陶系地层的水质资料分析,计算并绘制获得地下水中水文地球化学指标与奥灰含水层顶板标高的线性拟合图及函数关系。根据水文化学指标与奥灰含水层顶板标高的函数关系,结合较大钻孔单位涌水量及井下涌水量的钻孔标高,并与其他钻孔离子含量对比,揭示出研究区奥灰含水层顶板标高大致范围在-740～-977 m内的地下岩溶相对最发育,富水性相对最强,奥陶系灰岩岩溶发育特征在垂向上整体具有弱—强—弱的变化规律。     

岳城矿3号、9号煤层底板太原组灰岩水突水性分析

岳城煤矿3号、9号煤层底板标高分别为+200~+420 m和+236~+391 m,对比煤层底板太原组灰岩水位标高456.7 m,水头高度均在煤层底板标高之上,属带承压开采。煤层底板承压水是制约矿井安全生产的主要水害之一,但由于受含水层富水性、隔水层完整性、断裂构造发育程度及导水性等因素的影响,各矿区甚至各矿井突水危险性与危害程度都存在显著的差异性。岳城矿由于受太原组灰岩极弱含水性、断裂构造发育程度低、岩层完整性好等综合因素影响,承压开采突水危险性小,即便局部发生突水,水量小易于控制,对矿井安全构不成危害。     

保德煤矿81503工作面奥灰水防治研究

保德煤矿开采的8#煤底板下伏奥陶系灰岩含水层是影响煤层开采的主要含水层,奥灰含水层水位标高+837～+863 m,81503工作面底板标高为+690～+740 m,相比奥灰水水位低130m左右,属于带压开采。为进一步制定针对性的防治水措施,查清81503工作面的水文地质条件,为工作面设计防排水能力提供依据,并制定切实可行的防治水方案和技术措施,保证矿井安全生产,提高经济效益,对奥灰水的防治进行评价研究。     

西山古交矿区奥灰与下组煤带压开采

古交矿区下组煤的开采深受中奥陶系灰岩含水层的威胁,存在严重的带压开采问题。介绍了前人对奥灰的研究,认为对下组煤造成影响的并不是整个奥灰,而是其中的某个含水层段;通过分析中奥陶系地层与下组煤之间的关系,认为O2f2是下组煤带压开采的直接充水含水层,O2s2+3是间接充水含水层;并且通过对揭露奥灰钻孔的地质、简易水文及抽水试验等资料的分析,认为O2f2富水性弱,对下组煤开采影响小,O2s2+3只有当存在集中导水通道时,才会对下组煤造成危害,并提出以O2f2作为中间指示含水层来监测、防治O2s2+3含水层。     

晋城市坪上煤矿水文地质特征及水害预测防治技术

坪上煤矿位于沁水煤田的北中部,受区域构造影响,井田内发育一系列近南北向和北西向的宽缓背向斜,其含煤地层主要为二叠系下统山西组和石炭系上统太原组,井田内可采煤层主要为3号、15号煤层。井田分布于延河泉域,含水层主要有奥陶系中统灰岩岩溶裂隙含水层、石炭系太原组碎屑岩夹碳酸盐岩类岩溶裂隙含水层、二叠系下统山西组及下石盒子组砂岩裂隙含水层、基岩风化裂隙带含水层、第四系松散岩类孔隙含水层,其中,奥灰水位标高为+490～+545 m。井田水害主要为煤层开采而产生的导水裂隙,使顶板含水层或构造水向矿井充水,可通过疏放钻孔和疏水巷防治;全井田均为带压开采,采用注浆堵水技术可对煤层底板奥灰水进行防治。     

矿井奥灰水带压开采技术分析及防治水措施

针对奥陶系灰岩含水层富水性强、水压大、水位高等问题,分析了矿井奥灰水带压开采及防治水技术以及井田水文地质条件,确定10、11、13号煤层矿井水文地质类型为中等。研究了奥灰含水层富水特征及煤层底板隔水性能,在正常块段工作面掘进过程中受到底板奥灰水的威胁小,是相对安全的;但在构造破坏地带,因断层、陷落柱等具有导水性,在承压区内有可能发生突水,并提出了导水构造、巷道掘进、工作面、底板注浆加固及改造等防水措施。研究为后续矿井安全开采提供了技术支持。     

偃龙矿区奥陶系强岩溶含水层底板注浆改造技术

偃龙矿区地处豫西地区,矿井深部开采二1煤层受奥陶系强含水层岩溶裂隙水威胁,奥灰水压不断增高,煤层底板构造发育、隔水层不稳定等突水因素影响了安全回采。通过水文地质资料分析与瞬变电磁技术进行底板富水性探测,建立了底板注浆改造深度精确计算模型,提出了偃龙矿区二1煤层底板注浆改造水害防治技术,并进行了工业性试验。结果表明:12061工作面底板分布有3种类型富水异常区,富水异常区域岩层节理、裂隙较为发育,异常区覆盖工作面底板大部,工作面底板存在突水危险性;菱形钻孔布置有利于减小孔间距,最终确定底板注浆改造深度为65 m、注浆压力为9 MPa与注浆扩散半径为25 m,对太原组下段及奥陶系灰岩含水层注浆变含水层为相对隔水层,切断了底板奥陶系灰岩含水层与二1煤层的水力联系;底板注浆封堵后,检验孔水量不大于10 m3/h,钻孔孔壁光滑,原5个富水异常区消失,注浆改造效果显著。     

赵庄矿峰峰组碳酸岩层隔水性能研究及应用

为解决山西晋煤赵庄矿下组煤水压高、传统隔水层薄所带来的安全带压开采问题,采用水文地质钻探、抽水试验、压水试验、地应力测试及室内试验等技术手段,通过对奥灰顶部岩性、裂隙岩溶充填情况、钻探漏水、岩石力学指标及渗透性试验等各方面的综合研究,论证了下组15#煤底板奥灰顶部峰峰组岩层的相对隔水性。结果表明：赵庄矿15#煤下伏的奥陶系顶部峰峰组上段岩性为深灰色厚层石灰岩,致密坚硬,局部夹白云质灰岩和泥灰岩,强度较高,裂隙多呈不规则状且大量被充填,构成渗透性很差的岩层|本区奥灰峰峰组顶部至少存在30m厚度的相对隔水层段,15#煤底板隔水层厚度在38.75～67.25m之间,平均厚度为57m,且隔水性能较好|采用突水系数法对赵庄矿开采下组15#煤突水危险性评价,说明利用奥陶系顶部相对隔水层可使突水危险性大幅降低,从而解放大量煤炭资源。     

保德煤矿奥灰含水层顶部地层岩性及孔隙性特征分析

华北煤田奥灰含水层顶部的隔水性能是该区煤矿实现带压开采的关键保障,而地层的岩性及孔隙性是反映其隔水性的重要指标。以神东保德煤矿奥灰含水层顶部地层为研究背景,依据现场勘探成果,采用矿物成分分析及室内压汞试验,对奥灰含水层顶部岩层的岩性及孔隙性进行了试验研究。研究结果表明,奥灰含水层顶部地层岩石矿物组分以方解石为主,吸水、渗透性较差,孔隙结构性较差,连通孔隙占总孔隙体积的5%~7%,主要孔隙为孔径025 μm的难渗流微小孔隙,孔隙特征反映出奥灰含水层顶部地层具有良好的阻隔水性。研究成果为奥灰含水层顶部地层隔水性能研究及评价提供了重要的参考依据,为该矿区乃至其他类似矿区底板奥灰水害防治及带压开采奠定了基础。     

晋城矿区奥陶系灰岩地下水赋存特征及对带压开采的影响

针对晋城矿区主采的山西组3号煤层和太原组15号煤层,受煤系地层基底奥陶系灰岩承压水威胁实际,通过对奥陶系峰峰组、马家沟组灰岩富水性、地下水赋存特征进行研究,分析了奥陶系灰岩水对3号、15号煤层开采的充水影响,评价了带压开采安全性并提出了相应的防治技术措施,为区内3号、15号煤层带压开采与防治提供了科学依据。     

朱庄矿Ⅲ 63采区放水试验成果分析

为了查明朱庄矿Ⅲ63采区6煤层开采受底板高承压太原组含水层的威胁情况,进行了非稳定流放水试验,用多种手段求取了渗透系数,分析了水位降深变化,并研究水质特征。结果表明:采区内太原组与奥陶系灰岩水存在着水力联系;采区内渗透性差异较大,水循环交替条件较好。研究结果为该采区的水害防治提供了可靠的水文地质依据。     

煤矿深部采区底板含水层放水试验

随着煤层开采深度的增加,煤层底板承压充水含水层发生水害的可能性随之增加,对基础地质参数补充和再认识具有重要的意义。以陈四楼煤矿南部深部采区为研究对象,通过非稳定流放水试验分析了陈四楼煤矿南部采区灰岩岩溶含水层的水文地质条件及其与奥灰水的水力联系,计算了灰岩含水层的水文地质参数。试验表明:区域内的太灰含水层属中等富水性至强富水性,不存在降不下去的高水位异常区,可以采取疏降和底板注浆加固的办法防止底板突水。     

保德煤矿底板奥灰水害防治关键技术

保德煤矿属带压开采矿井,煤层底板承受最大水压达到5.3 MPa。为了保证矿井安全带压开采,通过对矿井奥灰含水层特征、突水机理及防治技术进行研究,针对矿井不同水平煤层带压开采所面临的水文地质条件和突水危险性,采用采掘前隐伏导水构造的综合探查与评价和奥陶系峰峰组隔水性能利用2种奥灰水害防治方法,有效保障了矿井近10年的安全带压开采,杜绝了奥灰水害的发生;由此得出隐伏导水构造探查和奥陶系峰峰组利用作为矿井奥灰水害防治关键技术是科学、有效的。     

浅议百良煤矿复杂地质条件下的充水因素

百良煤矿位于澄合矿区东部,主采5号煤层,位于奥灰水静水位以下,属承压开采区。奥灰岩溶水系统属隐伏型地下水系,属于煤炭开采过程中底板突水威胁的充水水源。第四系松散孔隙含水层、三叠统至下二叠统裂隙水含水层、上石炭统太原组及中下奥陶统峰峰组岩溶水为采掘活动中重要的顶板充水因素,加之地质构造较为复杂多变,水文地质条件复杂。随着采掘区域的扩大,原有的水文地质资料与实际有一定出入,已不能满足实际。本文结合实际生产过程中的水文地质条件变化规律和充水因素进行详细分析,并与原有的地质资料进行对比分析,提出了新观点和研究思路,对矿井今后的水害预测预报、水害防治工作具有重要的参考价值,促使矿井防治水工作更具有实效性。