基于标准差修正主观权重的洛河组含水层富水性评价

侏罗系煤田顶板复合含水层具有厚度大、富水性不均一的特点,煤层开采驱动下导水裂隙带发育至不同含水层构成的水害威胁程度不同。彬长矿区位于鄂尔多斯盆地侏罗系煤田南缘,顶板白垩系洛河组砂岩含水层富水性差异较大,对其富水性进行精确评价成为矿区防治水工作开展的重要前提。以矿区内某矿井为例,选取对含水层富水性影响较大的含水层厚度、冲洗液消耗量、岩心采取率、砂泥岩层比率、含水层埋深、矿化度6个主控因素作为评价指标,采用模糊层次分析法确定各主控因素的主观权重,利用标准差对主观权重进行修正,建立含水层富水性评价指数模型,对研究区洛河组砂岩含水层富水性进行评价,并通过勘探钻孔抽水试验成果对富水性评价结果进行验证。结果表明,研究区内洛河组强富水区集中在西北侧,中等富水区分布在研究区中部,弱富水区分布在东南侧,富水性自西北向东南逐步递减,基于标准差修正主观权重的洛河组含水层富水性评价方法提高了预测结果的可靠性和准确性,分区结果可为该区洛河组含水层防治水工作提供指导。     

千米埋深特厚煤层综放开采顶板导水裂缝带探测技术研究

高家堡煤矿101工作面放煤期间可能出现局部放煤超高,导致导水裂缝带发育高度增加,可能波及到白垩系洛河组上段强含水层。由于洛河组上段富水性强,为避免引起防治水事故。采用微震监测技术,实现实时监测工作面回采期间的顶板覆岩破坏变化规律,从而确定工作面回采后的顶板导水裂缝带发育高度。     

高密度电法在煤矿含水层富水性探测中的应用

为了整体掌握煤矿各含水层富水情况及水力联系,通过地面高密度电法勘探对出现涌水的工作面煤层顶板的各主要含水层电性特征及其水力联系等进行研究.结果表明:主采煤层4号煤层顶板上主要含水层白垩系洛河、宜君组和侏罗系安定组存在局部低阻异常区,结合地质资料分析推断为局部含富水区.根据探测成果,进行针对性的探放水工作,为矿井正常回采...     

洛河组含水层垂向差异性研究及保水采煤意义

为查明彬长矿区白垩系洛河组地层的水文地质条件,从保水采煤角度提出了洛河组精细化勘探概念,给出了可用于承压含水层垂向富水性评价的综合富水性指数法,依据垂向富水性变化规律对洛河组进行分层,并研究洛河组垂向水文地质条件与特征、自然状态和采煤扰动时洛河组垂向各含水层段之间的水力联系、以及洛河组下段存在的保水采煤意义等。给出了富水性指数计算方法:对地层岩性、厚度、孔隙度3个指标分别赋值、分别赋权重为0.3,0.4,0.3,之后将赋值与权重累积得到单个含水层段的富水性指数(f_i),利用F_i=0.5f_i+0.15f_(i-1)+0.1f_(i-2)+0.15f_(i+1)+0.1f_(i+2)计算各地层的综合富水性指数。给出了洛河组含水层垂向富水性分级标准:F0.003 289为隔水层,0.003 289≤F0.012 339为弱富水,0.012 339≤F0.015 504为中等富水,F≥0.015 504为强富水。依据综合富水性指数将高家堡井田T1,T2钻孔洛河组垂向上划分为上、中、下3段。研究结果表明:(1)采用综合富水性指数法可以对承压含水层垂向富水性进行精细化评价,可操作性强;(2)局部地区洛河组内部发育有泥岩地层,但尚未构成区域上的隔水层;(3)洛河组下段地层既可以减缓和阻止煤层顶板导水裂隙带继续向上发育防止对具有供水意义的中上段地层结构的破坏,又可以阻隔中上段含水层水进入矿井,对保水采煤有利;(4)高家堡矿井首采面回采期间洛河组中上段地下水位下降26.71～43.06 m。通过含水层水量、水位、水质等指标分析,采用控制煤层采高等技术实现了对洛河组含水层结构保护条件下的深埋煤层开采。     

黄陵矿区主要含水层特征对煤矿采掘的影响

黄陵矿区位于黄陇侏罗纪煤田北部,主要开采2#煤层,矿井生产中对各含水层特征认识不一,严重影响了煤矿的安全生产。针对此问题,收集整理黄陵矿区历年来的勘查数据,对各地层含水性特征进行客观分析与研究,并对主要含水层的富水性进行详细论述。研究结果表明,影响矿区煤层采掘的主要含水层为白垩系下统洛河组含水层和侏罗系中统直罗组含水层,其中,洛河组含水层对矿井采掘的影响较为突出。洛河组含水层富水性属于弱-中等,弱富水性区域位于矿区的东部,中等富水性区域位于矿区的中西部。今后矿井防治水工作中需高度重视矿区中西部洛河组含水层对煤矿采掘的影响。     

建南井田洛河砂岩水文地质特征及其对矿井充水影响

论述了建南井田洛河砂岩层的水文地质特征,即:含水性较强,但富水性较弱:平面上相对富水区条带分布;垂向上富水性自上而下递减.分析了洛河砂岩含水层对矿井开采的影响程度,正常情况下回采工作面顶板冒落裂隙带不能直接导通洛河砂岩层,但沉降带中的微裂隙对洛河砂岩含水层有缓慢疏放作用.     

基于综合探查手段的深埋矿井工作面顶板富水性分区

以巴彦高勒煤矿311101首采工作面为例,在工作面回采前,先通过瞬变电磁法、音频电透视法相结合的物探工程,探测煤层顶板富水异常区,再布置钻探工程进行顶板水疏放,掌握钻孔涌水量和水压分布情况。综合物探和钻探工程成果,最终确定划分工作面顶板富水区。结果表明:顶板物探工程探测出6处富水异常区,施工的56个顶板水疏放钻孔中,钻孔涌水量和水压分别划分为4个数值区间,综合分析后将工作面顶板富水区划分为4个,并在工作面回采过程明显发现,每经过1处富水区时,工作面涌水量均会出现1次"阶梯式"增长,验证煤层顶板含水层富水性分区的合理性和准确性。     

黄陇煤田顶板巨厚含水层防供水综合技术研究

为了有效治理黄陇煤田4号煤层顶板巨厚洛河组含水层水害威胁,提出通过布置井下疏放水钻孔对含水层下段进行适当疏放,利用含水层各向异性条件而形成的双层水位使得洛河组含水层下段得到疏放,同时利用井下供水管网将其直接利用。以亭南矿为例,采用改进的钻探技术和方法施工井下大仰角、大深度钻孔达到洛河组含水层疏放目的,从而减小了工作面正常涌水量并延缓工作面出水时间。不仅有效解决了洛河组含水层不可疏干与威胁矿井安全之间的矛盾问题,同时为黄陇煤田顶板水害防治提供了新的思路。     

音频电透视技术在顶板富水性探测中的应用

煤矿工作面回采前,需对影响工作面回采的隐伏充水水源进行探测,以确保工作面回采的安全.针对黄陵矿区双龙煤矿2号煤层顶板富水性问题,介绍了音频电透视探测技术原理,并实际应用于2号煤层108工作面的顶板砂岩含水层富水性探查.通过对电透资料的处理与解释,得出了工作面顶板富水性分布情况,确定了4处顶板电性异常区域,并经后期验证2...     

煤矿顶板基岩富水性综合探测及分析

煤矿顶板水害的探测与治理对于保障矿井的安全生产和经济效益、保护生态环境具有重要意义。为此,有必要在采煤工作面回采前,探明顶板含水情况。以郭家湾煤矿51109工作面为例,基于顶板上方的综合物探结果,结合钻孔、水文地质资料及采掘资料综合分析,探测出工作面顶板上方0～100 m富水异常区域范围。通过综合分析可得,1号、2号和3号异常区主要为5-1号煤层顶板裂隙承压砂岩含水层、4-3号煤层顶板裂隙承压砂岩含水层及第四系全新统冲洪积层孔隙含水层相对富水所致。多种手段联合解释结果准确可靠,可为回采工作面防治水提供重要指导。     

瞬变电磁法在探测工作面顶板富水性中的应用

针对红柳林煤矿生产和建设中存在的5#煤层顶板水害问题,采用矿井瞬变电磁法对25203工作面顶板基岩层的富水性及隐伏含水构造进行探测,查明了该工作面顶板岩层富水区的分布情况。其结果表明:瞬变电磁法能较好的探测工作面顶板含水层富水层位的的空间位置及富水程度,为回采工作面防治顶板水工作提供有效的科学依据。     

仰上钻孔探放顶板砂岩水在3上502工作面防治水中应用

3_上502工作面为高煤公司首个提限工作面,靠近煤层露头,上覆基岩依次为山西组砂岩、第四系松散层,富水性强,预计工作面回采顶板涌水量大,而上巷无溜煤眼,下巷无法布置泄水巷,抗突水能力差。采用仰上钻孔精准疏放顶板含水层水,降低水压,在消减工作面回采突水量、突水强度和峰值方面发挥了重大作用,极具应用推广价值。     

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。     

米村矿21071工作面底板水综合防治技术

为解决21071采煤工作面底板水害,在对米村矿21071工作面煤层底板含水层进行突水性分析的基础上,提出有针对性的防治方案:对二1煤层底板深部含水层进行注浆改造;对二1煤层底板浅部含水层富水区进行直接疏放。该方案的实施有效治理了底板涌水,实现了工作面的安全回采。     

煤层群下组煤开采顶板水害防治技术研究

文章分析了15101工作面顶板水的分布情况及富水特征,并结合导水裂缝带高度经验公式预计了该工作面回采导水裂缝带发育高度,根据计算结果分析了工作面回采可能贯通的含水层,并针对不同的含水层影响程度制定了防治措施。对煤层群下组煤开采顶板水害防治具有重要意义,为实现高产高效安全生产提供了保障。     

胡家河煤矿涌水特征及防治水思路

通过分析胡家河煤矿水文地质特征和已回采工作面防治水经验,发现矿井的主要充水水源是地下水和采空区积水,主要充水通道是采动裂隙、断裂裂隙和封闭不良钻孔,以此得出了矿井涌水变化特征。结合矿井涌水量变化特征和开采技术条件等因素,提出了符合矿井实际的防治水思路：即允许覆岩导水裂隙带适当波及洛河含水层下段,以建立完善工作面、采区、矿井排水系统为重点,以白垩系洛河组含水层自然疏排为主,以侏罗系富水异常区探查及预疏放为辅,主动实施超前注浆加固防范断裂构造水害,按照清浊分离、压力自流的原则防治采空区积水。     

煤层开采对顶板含(隔)水层的影响探查

以黄陇侏罗纪煤田崔木煤矿为研究背景,结合矿区含(隔)水层与煤岩层的空间组合及覆岩特征,以及工作面精细探查结果,进行综放工作面煤层开采对顶板含(隔)水层影响分析。结果表明,煤层顶板洛河组砂砾岩含水层和安定组泥岩隔水层采动后岩体结构发生改变,主要表现为孔隙率增大、强度降低和结构松弛;岩体结构受采动变化影响,其富水性明显增强。采后主要含水层和关键隔水层上下导通,形成具有水力联系的复合含水层组。含水层组虽与主要含水层水力联系密切,具有联动效应;但其富水性比主要含水层明显减少,并对煤层开采具有积极意义。     

烧变岩及风化基岩层富水性探查

张家茆煤矿13101、13102工作面顶板疏放水资料表明3-1煤上覆风化基岩富水性及2-2煤层火烧区富水性不均一,导水裂隙较为发育,容易成为影响3-1煤安全回采的隐患。为查明煤层上覆烧变岩与风化基岩含水层的富水性,采用高分辨率电测深和音频电穿透技术对13103工作面顶板上方岩层富水异常区的分布范围及相对强弱进行了探查。根据探查结果对为该工作面探放水工作的设计、实施和疏放水钻孔的布置提供参考依据。     

铁北煤矿左六片工作面防治水方案浅析

铁北矿左六片工作面煤层顶板赋存有多个含水层,并且含水层厚度变化较大,富水性较强,工作面回采存在多种类型水害隐患。首先分析了新二采区左六片工作面水害来源,根据工作面水文状况,结合以往治水、排水经验,重点论述了新二采区左六片工作面顶板水的防治技术、排水治水方案及措施,并对回采期间出现的难题进行了总结分析,提出了科学合理的解决方案:一是建立健全矿井井下水害防御排水体系,地表水防御体系;二是在工作面采取提前疏放顶板含水层的方法,将煤层顶板含水层的水提前疏放下来,减小回采期间工作面的压力和涌水量,从而改善工作面作业环境,保证工作面的安全回采。     

蚂蚁追踪技术在煤层上部裂隙预测中的应用

高家堡井田主采煤层埋藏深度较大,上覆地层洛河组厚度巨厚,距主采煤层间距较小,并且属强富水层。通过矿井回采井下出水规律分析,在工作面回采过程中随着采面的不断推进,矿井水量不断增大;再通过矿井的水质化验分析,确定矿井的涌出水为洛河组水,因此确定煤层顶板至洛河组底板之间存在原生裂隙。使矿井煤层在回采过程中,受顶板水害威胁程度加重,同时也使矿井防治水工作难度增加。为探测出裂隙的发育情况,通过蚂蚁追踪技术,精细刻画出煤层至洛河组底板裂隙发育高度及裂隙发育方向,为煤矿开采中顶板水害防治工程设计提供地质依据,科学预防地质灾害,有效降低煤矿顶板水害的地质风险。