保德煤矿奥灰水防治技术研究

保德煤矿在收集分析其水文地质资料基础上,结合近几年的补充勘探,分析了保德煤矿11号煤层开采的水文地质条件,研究了矿井充水因素、奥灰质特征、底板突水机理和预测方式;得出了保德煤矿防治奥灰水的重点是治理导水通道,并对矿井防治水措施提出了建议。     

田庄煤矿奥灰水水文地质特征分析

2010年8月17日断层突水事故后,田庄煤矿矿井水文地质类型定为"复杂"型,因此需要提升该煤矿的防治水工作水平。针对这一情况,田庄煤矿2010年10月开展了水文地质补充勘探,施工水文孔17个,丰富的抽放水试验资料和水化学资料为研究该区域奥灰地下水水文地质条件提供了基础。通过综合分析地下水流场、水化学场和含水层富水性,确认了田庄煤矿奥灰水水文地质特征,通过分析观测孔资料,确定了局部范围内的径流特征和地下水流向,为后续的煤矿防治水工作提供依据,并为相关科研工作提供基础。     

黄玉川煤矿沉陷区公路快速修复与治理

公路建设提高了矿区及周边地市的出行速度与出行质量,对于受采煤沉陷影响的公路治理,常采用封路且标准化路面重建、局部封路标准化修复、快凝材料快速修复、预制板机械吊装快速修复等方法进行道路的重建或修复;该类工艺存在或因修复路段过长而增加建设费用,或因无法适应地表剧烈移动变形、或无法避免工作面二次采动影响、或造价高、或封闭且重建道路周期长等特点,不适用于煤矿采煤沉陷区。为解决路面移动变形大、范围广、多次扰动的采煤沉陷损坏问题,以黄玉川煤矿西青线公路为背景,首先对工作面开采后地表移动变形进行计算分析,基于路面与地表的移动变形数值差异,结合当地路面移动变形损害阈值、路面抗采动能力等,建立了西青线路面移动变形与地表移动变形的关系方程;其次依据路面损坏分区判别准则对西青线路面损坏进行了分区;然后开展了各分区的路面快速维修技术工艺研究与实践。研究及工程应用表明：结合地表与路面的移动变形关系方程,将路面损坏分为一般裂缝区与非连续型裂缝区;轻微变形裂缝区域路面采用灌封处理,剧烈变形非连续型裂缝区域采用六角形混凝土砖及其附属工艺进行路面快速修复处理,地表移动变形稳定后再进行标准沥青路面的重铺。     

唐安煤矿三盘区开拓布置设计研究

文章主要结合唐安煤矿井下实际开拓布置及地质条件,在充分考虑各方面因素的基础上,得出最优的盘区大巷及新建井筒的布置方案,以确保矿井的整体投资效益。     

煤矿奥灰水动态监测系统设计及应用

为了丰富煤矿水害防治的手段和方法,考虑采动过程中水害变化的非线性特征,需对煤矿井下奥灰水进行动态监测。针对煤矿井下奥灰突水灾害的防治问题,结合连续监测煤矿井下巷道底板电阻率变化的原理,设计了煤矿井下奥灰水动态监测系统,然后在煤矿井下进行验证。结果表明,该研究设计的煤矿井下奥灰水动态监测系统能够有效实现巷道底板富水性的实时快捷预测预报,提高了煤矿井下采动过程中奥灰水实时监测的准确度。     

棋盘井煤矿V盘区奥灰水文地质条件分析与评价

棋盘井煤矿V盘区范围内有5、9、16号3层可采煤层,其中5号煤层是局部可采薄煤层,主采9号、16号煤层.根据近期进行的V盘区补充勘探并结合以往资料对V盘区奥灰水文地质条件进行了分析,并通过突水系数法进行了评价.结果 表明,V盘区内9号煤受底板奥灰水害威胁较小,可以实现煤层的安全开采;16号煤虽具备许多带压开采有利条件,但也有不利影响因素,V盘区DFV5逆断层导致主要煤层与奥灰含水层对接,底板水害威胁程度较高,补充勘探未对断层导水性进行探查,在临近断层进行生产采掘活动时须加强断层导水性探查,实现16号煤的带压安全开采.     

邢东煤矿深部区域奥灰水害探查治理技术

为解决深部区域煤层开采的奥灰水害问题,以邢东煤矿-980 m水平内多个工作面底板探查治理工程为例,通过对矿井及工作面地质、水文地质条件进行分析,确定工作面回采期间的主要充水水源、充水通道及探查治理层位,结合钻探探查和注浆治理工程,通过工程效果检验,完成了研究区奥灰水害的有效防治。结果表明:研究区开采期间的主要充水威胁来源于煤层底板奥陶系灰岩岩溶裂隙含水层水,主要充水通道为断层构造带。通过钻探工程探查,施工了1个地面主孔,40个地下近水平分支孔,根据伽马测井、水位观测和水温观测等钻探效果检验,确定本次探查到1个隐伏陷落柱(X8)、以及F_(23)等个别导水断层构造。经注浆工程治理,认为煤层底板奥灰岩溶裂隙发育程度不均一、注浆量与多指标相关性差,注浆条件较为复杂;经注浆终压、单位吸水率和现场实际揭露,注浆效果良好。通过本次奥灰水害探查治理工程,确保了矿井深部采区的安全生产。     

黄玉川煤矿外运通道的设计与实施

从方案的比选、确定、实施、存在问题及解决措施等方面,对黄玉川煤矿外运通道的建设进行了技术分析与论证,得出了井下外运通道方案是适合黄玉川煤矿煤炭外运的最佳方案的结论。     

工作面底板奥灰水综合探查与评价技术

针对奥陶系灰岩含水层水害威胁问题,提出了工作面采掘前底板奥灰水综合探查与评价技术体系,并对保德煤矿81505工作面进行了综合探查与评价实例研究。结果表明,81505工作面在采取物探、地震和钻探等一系列防治水措施后,未发现奥灰水源及垂向导水构造,同时工作面排水能力能够满足正常排水需要,从防治水安全角度出发认为工作面具备安全回采条件。     

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。     

象山煤矿奥灰水流场及涌水量模拟研究

针对我国华北型煤田日益严重的奥灰水害问题,以象山煤矿北一采区11#煤层9个底板探查钻孔放水试验成果为基础,采用三维地下水模拟软件Visual MODFLOW建立奥灰地下水系统模型。经过模型识别、校正,反演出奥灰灰岩水平渗透系数范围为0.322 3~0.349 9 m/d,垂向渗透系数0.007 8~0.043 6 m/d,弹性给位水度4×10-8~8×10-6,反复调试疏降水量来拟合地下水位,得到6个水平的涌水量值,其结果合理地反映出了地下水的流动特征与规律。对认识矿区地下水系统、水文地质参数、进行矿井涌水量预测具有重要的理论和实际应用价值。     

红庙煤矿奥灰突水水害治理及原因分析

台儿庄红庙井田奥陶系地层与第四系不整合接触,矿井在掘进过程中发生断层滞后突水事件,本文对突水治理过程进行了描述,并进行了水源及导水通道分析,探索出了一些矿井治理奥灰断层突水的相关经验。     

万年矿井田奥灰含水层水位差异性研究

万年井田主采煤层为2号和9号煤,矿井生产期间主要受底板奥灰承压含水层威胁,随着南洺河铁矿开采期间的疏水降压,万年井田地下奥灰水位逐年下降,根据井田内奥灰观测孔及南洺河铁矿井下观测孔监测数据进行分析,奥灰含水层水位在同一水文单元内差异大.经对奥灰含水层水位进行分析研究,最终查明了该含水层水位差异性的原因,也对该含水层水文情况有了更进一步的认识.     

牛儿庄矿奥灰溃水治理中投注骨料工艺技术

牛儿庄矿淹井后,针对不同形式的溃水通道采用了铁链、石子、水渣等骨料,采用特殊的投注骨料工艺技术,为下一步快速注浆堵水创造了条件。     

跟踪直流超前探在黄玉川煤矿的应用

直流电法超前探技术在煤矿安全防治水中应用的十分广泛,由于物探资料的解释是基于由已知到未知的原则,而直流超前探的可用地质资料很少,且关于直流电法超前探的文章多以单次论述,单次的验证情况往往缺乏说服力。对此基于对黄玉川煤矿2条相邻巷道的跟踪超前探测,选取几例较有代表性的探掘对比资料,对该方法的有效性进行论述,并提出几点异常推断时应注意的问题。     

深部奥灰水特性及其浓缩后在奥灰水害防治中的应用

减少矿井水排放、降低底板注浆费用,以深部奥灰涌出水改性底板注浆材料为研究对象,测试了矿井水的常规离子、悬浮物、微量元素,研究了矿井水加热浓缩后的水质变化特征,对比测试了浓缩矿井水改性黏土浆液和水泥净浆的水理和物理力学性能,并基于改性黄土的膨胀界限抗渗强度设计实施了工作面注浆工程。研究结果表明:矿井深部奥灰水有高矿化度、富含悬浮物、其他特殊物质不超标、高永久硬度等特征,其浓缩后有利于改性浆液的钙离子、硫酸根离子、氯离子等富集,不利于浆液改性的碳酸氢根离子浓度降低,用于改性黏土浆液使得双电层结构絮凝,提高了土样抗压强度,降低了渗透性,用于改性水泥净浆,水泥初凝时间缩短,1,3,28 d强度分别提高1.7~3.3,5.3~7.7,8.3~17.1 MPa。改性后黄土膨胀界限抗渗强度提高了19.5%,应用工作面在减少16%的注浆量下安全回采了煤炭资源。     

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 m³/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0.002 4 m/d,属于弱透水性的含水层。     

玉溪煤矿3号煤层奥灰水带压开采安全性评价

本文在对玉溪煤矿地质条件分析的基础上,从隔水岩柱、突水条件等方面,对3号煤层奥灰水带压开采进行安全评价,并计算分析3号煤层的突水系数并预测突水量。为今后矿井3号煤层带压开采的合理规划、隐患防治对策提供了坚实基础。     

三河尖煤矿特高压奥灰水水害治理技术

三河尖煤矿太原组首采工作面21102发生底板特高压奥灰水突水，涌水量为1020m^3／h，水温高达50℃。经多方案比较，采用在煤层巷道中砌筑水闸墙的技术进行封堵，成功地将此特高压奥灰水封堵在21102工作面的采空区内。