五阳煤矿陷落柱发育特征及突水危险性评价

为防止陷落柱导通奥灰水造成矿井重大水灾,分析归纳了山西五阳煤矿陷落柱基本特征,主要包括：陷落柱发育标高在650 m以上,发育与构造密切相关,多数原生导水性差;典型陷落柱垂直具有6段特征等.以五阳煤矿7601工作面为原型,运用ANSYS有限元软件模拟分析了煤层下部有隐伏陷落柱时采动过程中的突水危险性.当工作面推进距陷落柱小于50 m时,受采动影响的陷落柱导水裂隙与工作面导通可导致工作面出水;随工作面推进,导水通道扩大可导致突水事故.     

煤层底板陷落柱活化突水过程的数值模拟

为了研究煤层底板陷落柱活化破坏特征及诱发的突水机理,采用RFPA2D模拟了全充水强导水型和边缘充水导水型陷落柱的活化突水过程.数值模拟再现了流固耦合作用下全充水导水型陷落柱克服剥离面上的黏结力、柱边滑动面上的抗滑阻力,最终发生发生活化崩塌的过程以及边缘充水导水型陷落柱从边缘裂隙的扩张、贯通到宏观导水通道形成的全过程.分析结果表明,突水通道形成受陷落柱本身的物理力学性质以及开采应力扰动等因素的共同控制,陷落柱构造的存在影响了原岩应力应变的均匀分布,在开采扰动时,这种影响表现的更为突出,在应变不协调部位容易产生剪切变形与损伤,加之高压渗透水流的楔劈作用,致使陷落柱逐步活化而引发突水.     

上社矿15501工作面陷落柱区域突水机理及危险性评价

为掌握15501工作面内W260陷落柱发生突水的危险性,通过具体分析陷落柱的突水机理,得出工作面内岩溶陷落柱发生活化导水的判据和突水的模式,并具体采用多层次模糊聚类综合评价方法对W260岩溶陷落柱的突水危险性进行具体评价。结果表明:二级模糊评判B=0.399,判断该陷落柱发生活化导水的危险性较大,采用三维地震勘测、综合物探和钻孔探测验证了评价的准确性,工作面推进到陷落柱区域应加强探放水作业。     

大型导水陷落柱发育特征综合探查技术研究

为了查明大型导水陷落柱发育边界及其破碎体胶结程度分布特征,利用井上下物探综合探查技术探明了大型导水陷落柱的分布位置及大致范围,利用基于地面定向水平钻的钻速录井、钻井液消耗量、岩屑录井、随钻测井等综合探查技术手段,通过数据统计分析,查清了导水陷落柱的发育边界范围、破碎体胶结情况及其分布特征.结果表明:导水陷落柱长短轴为4...     

浅谈导水陷落柱突水淹井综合治理

结合近几年我国煤矿陷落柱突水淹井事故的治理方法,总结6种导水陷落柱突水淹井的综合治理技术。     

多场多属性信息融合精细定位煤矿导水通道技术研究#br# #br#

在煤矿发生重大安全事故中,水害事故造成的人员伤亡和经济损失较大。煤矿水害防治工作的关键是防治导水通道,如何提高陷落柱等导水通道探查和识别的准确性也是目前煤矿安全生产研究的热点。以黄玉川煤矿X6疑似陷落柱探查为例,通过提取三维地震和瞬变电磁探测中对导水陷落柱敏感的属性特征,利用粒子群算法优化的BP神经网络进行多场多属性信息融合技术精细定位导水通道,结合地质资料及钻孔工程探测,验证了该方法探查陷落柱的准确性,解决了陷落柱等导水通道精细定位的问题,为煤矿安全高效开采提供了重要保障。     

西陈庄矿3401工作面X11陷落柱导水性评价

西陈庄矿3401工作面在回采过程中揭露了陷落柱X11,为查明陷落柱的富水以及导水情况,对3401工作面进行的井下瞬变电磁探测的基础上,利用瞬变电磁法对3401工作面煤层及顶、底板进行物探探测,同时设计钻场,对陷落柱上部积水区、陷落柱内部、陷落柱底部奥灰水进行钻探验证,从而重新划定了陷落柱的边界,并对其富水性以及导水性进行了进一步的验证,为后期切眼的合理布置、工作面临时水仓排水能力的设定提供科学指导生产,确保工作面安全回采。     

矿井TEM探测导水陷落柱及检测注浆效果

采用矿井瞬变电磁法在煤矿井下卷道内探测工作面底板下导水陷落往，效果显著，对比陷落柱注浆前、后探测结果显示注浆效果明显，是探测煤矿导水陷落柱及检测注浆效果的理想物探方法。     

淮北矿区南北水文地质单元陷落柱导水性差异研究

陷落柱的导水性研究一直是我国华北地区煤矿发生灾害事故的一大因素,但目前对于陷落柱导水性差异的研究尚未形成完整成熟的理论体系.通过对淮北矿区南北水文地质单元(以任楼煤矿和刘桥二矿为例)进行对比研究,从断层构造影响、陷落柱地下水环境、地下水压力和隔水层的岩性特征4个方面出发,采用化学测试、数值分析、饱和指数法等方法对其导水...     

鹿洼井田陷落柱导水能力分析

通过井下观测和勘探钻孔资料,并在查阅济宁煤田有关岩溶陷落柱资料的前提下,对鹿洼井田岩溶陷落柱的发育规律、内部物质特征、外部形态、成因、突水机理进行综合分析,阐明了陷落柱导水能力及对矿井安全生产的影响程度。     

葛亭煤矿陷落柱发育规律及富水性特征

陷落柱在华北煤田广泛发育和分布,为避免井下揭露陷落柱造成水害事故,根据葛亭煤矿已经发现的13个陷落柱,探讨了陷落柱的成因,介绍了井田内陷落柱的分布特征和内部充填物质特征。结合矿井地质构造,通过分析物探、钻探和水质结果资料,研究了陷落柱的发育规律及其富水性特征,提出了水害预防安全技术措施。结果表明:陷落柱多分布在向斜轴部和断层带及其附近,常成群出现,具有分片分带的特点,柱体内上部胶结程度差,中部胶结致密,下部胶结相对较差。陷落柱上部和下部弱含水,一般为同等深度处的含水层水,且下部含水多为深部奥灰水垂向越流补给所致。     

华北型煤田岩溶陷落柱顶底部剪切破坏突水模式

华北型煤田广泛发育有岩溶陷落柱,岩溶陷落柱对煤矿安全生产有较大影响,特别是其突水性对煤矿安全生产威胁较大。从论述华北型煤田岩溶陷落柱顶底部剪切破坏突水模式及判据入手,分析了井下溶陷落柱突水机理。     

构造破碎带滞后突水渗流转换理论与试验研究

为了揭示煤矿构造破碎带易发生滞后大型突水内在机理,寻求其治理理论和试验依据,在收集我国煤矿典型断层和陷落柱滞后型突水实例并分析其特征的基础上,设计进行了高水压下构造破碎带突水模拟试验,得到了不同充填物类型构造破碎带,在1～5 MPa的水压下,充填物冲出量、突水量随时间的变化曲线;发现水压小时构造破碎带突水量随时间变化不大、高水压下由小到大变化过程特征。据此进行理论分析认为,高水压条件下构造破碎带突水是一伴随内部组成结构变化的＂孔隙流—裂隙流—管道流＂渗流类型转换过程,渗流转换是构造破碎带滞后型突水的内在机理;治理构造破碎带大型突水就是改造其管道、裂隙状结构成孔隙介质直至不透水带的过程。     

基于三维地震层间属性高精度识别煤矿陷落柱

基于煤矿陷落柱因充、导水的复杂性,一直严重威胁着我国北方一些煤矿的安全生产,采用高分辨率三维地震技术探测陷落柱,提出了基于三维地震层间属性高精度识别煤矿陷落柱的方法、技术;结果表明,该技术不仅可获得地震分辨率小于1/2波长的陷落柱的信息,而且可以较好地得出陷落柱的平面形态.     

任楼矿水害及防治技术

介绍了任楼煤矿水文地质特征及矿区水害类型,阐述了矿区奥灰水、石炭系灰岩水、顶板砂岩水、老塘水及封闭不良钻孔导水的治理技术。     

三软煤层防煤壁片帮中压深孔注水技术

在分析研究中压深孔注水技术的基础上,提出了适合登封三软煤层特点的相关注水参数及注水工艺:注水压力为5~12 MPa,每个注水孔采用反复注水,每次注水以煤壁淋水为标准。通过对采煤工作面注水,测算出湿润半径为8~12 m,大大降低了工作面粉尘浓度,减小了三软煤层回采工作面煤墙片帮的危害。     

基于钻孔水文监测信息的顶板水害分析

为掌握补连塔煤矿31401工作面顶板突水致灾机理,通过施工井下放水孔、水文观测孔及地面钻孔,分别监测各钻孔的水流量、水位、水位—流量耦合信息,并对上述信息进行挖掘,用于分析顶板渗透性、覆岩变形规律及其与含水层水位变化关系、裂采比与垮采比。分析结果表明：顶板含水层原生裂隙不发育,采前渗透性弱;覆岩破断变形过程经历了张开、闭合过程,并且砂质泥岩遇水泥化、膨胀,填堵导水通道,同时,覆岩变形与含水层水位下降存在必然联系,水位下降滞后周期来压初始时间;采前原生裂隙不发育,采后裂采比为31.93～34.98,垮采比为3.88～4.48。确定该工作面多次出现的周期性顶板突水通道为回采后的导裂带。     

突水系数法分析预测煤层底板突水危险性的探讨

为了预测煤矿深部带压开采奥灰突水危险性,合理划分危安区。研究了华北型煤田特征、模拟试验及相关资料,对以往突水系数公式进行了综合分析对比,在此基础上,提出突水系数修正公式,并对高家塔煤矿9号煤层带压开采奥灰突水危险性及危安区进行了预测、划分。结果表明：突水系数可由0.043~0.091 MPa/m修正为0.067~0.127 MPa/m,突水性分区可由相对安全区-相对危险区修正为相对危险区-危险区。实际生产矿井带压开采突水事故证明了突水系数修正公式的合理性。     

河下综放开采覆岩破坏发育特征实测及模拟研究

下沟煤矿位于泾河下的煤炭资源,采用综放开采,现有的导水断裂带高度计算方法不能满足水体下采煤安全评价的要求。为了掌握泾河下特厚煤层大面积综放开采的覆岩破坏发育特征,实现水体下安全回采,在研究区工作面不同位置布置了5个采后“两带”孔,进行了钻孔冲洗液漏失量和彩色电视观测,并通过物理模拟进一步研究了在各工作面间留设一定宽度隔离煤柱的开采方式的覆岩破坏过程。观测和模拟结果表明：隔离煤柱有效地控制了覆岩破坏发育高度,成为泾河下压煤安全回采的关键。根据得出的单工作面最大裂采比,并通过最小防水安全煤岩柱垂高的计算,认为地质条件满足泾河下安全回采的要求。     

风化泥岩裂缝涌水及扩展规律模拟试验研究

为了研究风化泥岩裂缝涌水及扩展变化规律,研发了一种岩石裂缝涌水扩展试验装置。通过对赵固一矿现场岩样进行干燥饱和吸水率、点荷载强度等试验分析了不同层位风化泥岩的物理性质,根据物理性质的差异制作了两组风化泥岩岩石试件,并采用X射线衍射(XRD)试验测试了试件的矿物组成成分。通过设置不同的注水压力和裂缝宽度对两组岩石试件进行风化泥岩裂缝涌水及扩展模拟试验,得出了试验含水层水压力和裂缝通道涌水量的变化规律,并探讨了注水压力、裂缝宽度和岩石物理性质对风化泥岩裂缝扩展的影响,总结出水流作用下风化泥岩裂缝扩展规律,对煤矿防治水提供参考。