银星一号煤矿侏罗系煤层顶板砂岩水害特征及防治技术

针对宁夏银星一号煤矿存在的侏罗系煤层顶板砂岩水害问题,在梳理矿井地质及水文地质条件的基础上,分析了侏罗系煤层顶板砂岩沉积环境与富水性的直接关系,评价了砂岩含水层的富水性;在研究煤层顶板岩层力学性质、矿物成分、水稳性特征以及导水裂隙发育规律的基础上分析了侏罗系煤层顶板砂岩水害机理及特征;提出了综合运用“探、疏、排、截、监”多种措施;以基础性探查工作为前提,重点运用疏水降压技术进行水害治理的思路。110301工作面水害治理效果表明通过疏水降压治理侏罗系煤层顶板砂岩水害是可行的。     

基于层次分析法的煤层顶板砂岩富水性分析

顶板砂岩富水性分析是顶板砂岩突水机理研究与危险性评价的基础。以君安煤矿8#煤层823工作面为研究背景,在研究砂岩含水层水文地质条件的基础上,基于层次分析的多元信息拟合方法,对砂岩富水性进行分析与定量评价。研究表明,顶板砂岩富水性主要受到砂岩厚度、砂泥比、富水异常区与构造发育程度等因素的影响;富水性综合评价值为0.43,823工作面顶板砂岩富水性较弱,突水可能性较小。     

模糊综合评判方法在含水层富水性分区中的应用

针对平朔井工三矿太原组9#煤层开采受顶板砂岩含水层水影响严重的问题,分析了影响煤层顶板砂岩富水性的主要因素;根据矿井9#煤层水文地质特征,结合单因素分析,采用模糊综合评判方法,以砂岩厚度、脆塑性岩厚度比值、构造复杂程度为评价指标,对9#煤层顶板的砂岩裂隙含水层富水性进行了分级分区。后续掘进工程表明,分区结果与生产实际情况有良好的吻合性。     

木康煤矿主采煤层顶板地质特征及稳定性评价

煤层顶板稳定性是采煤工作面顶板支护、管理的重要影响因素。在分析木康煤矿主要煤层顶板工程地质特征的基础上,以该煤矿M_2、M_3、M_6、M_8、M_(10)煤层顶板为主要研究对象,通过对煤层顶板岩性、厚度、岩体质量、抗压强度等指标应用模糊综合评判法对顶板稳定性进行综合评判,得出煤层顶板稳定性评价结果。评价结果为煤矿的安全生产提供有效的科学依据。     

在倾斜13°～17°煤层中使用俯斜综采的体会

近几年来,我国倾斜长壁采煤法在不断发展,积累了不少经验.二道河子矿二水平八号煤层的采区,根据煤层的自然条件,采用了倾斜长壁(俯斜)综合机械化开采,取得了较好的经济效果.一、采区煤层自然条件:在采区内有4条较大的倾斜断层,其落差为6～45米;采区水文条件简单,以顶板砂岩裂隙水为主;煤层倾斜一般为13°～15°,最大时为17°;煤层厚度2.15米;煤层顶板以砂岩为主,回采后顶板冒落块度大,冲击地压较大,过去采用走     

基于灰色聚类方法的煤层顶板稳定性分析

在大量详勘资料的基础上,对选定的8个评价指标进行分析,并将灰色系统理论运用于朱集矿13-1#煤层顶板稳定性分区评价,建立了灰色系统数学模型。评价结果表明:13-1#煤层顶板的岩性以泥岩、粉砂岩为主,非常稳定型顶板分布最少,稳定型、中等稳定型和不稳定型顶板分布面积相差不多。     

煤层顶板沉积环境对其稳定性影响研究

为了对煤层顶板稳定性做出合理的评价,以保障矿井安全高效开采,采用岩心描述、地层划分对比、系统采样、测试分析和测井技术以及顶板稳定性评价技术等综合方法,研究了麟游县LYL井田2号煤层顶板沉积环境及其对煤层顶板稳定性的影响。结果表明:煤层顶板经历了成煤前的河床沉积成煤过程中的河漫沼泽沉和成煤后的泛滥平原沉积环境的演化过程,主要发育泛滥平原微相,零星见决口扇、点砂坝。沉积环境影响煤层顶板稳定性,表现为泛滥平原顶板岩石稳定性差、点砂坝、决口扇稳定性中等。因此,在未来矿井生产过程加强对泛滥平原沉积环境顶板的维护和管理,选择合理有效的支护方式将是预防顶板离层水害的关键,同时注意点砂坝、决口扇形成的局部砂岩透镜体顶板的突水问题。     

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。     

8#煤层顶板水害探查与监测技术分析

煤层顶板厚层砂岩含水层是影响86106工作面安全生产的主要因素之一。为了探查顶板厚层砂岩含水层的富水情况和监测其疏放效果,在86106回风顺槽距离切眼180m处施工了1号探查钻孔,并在钻孔中布置了光纤监测系统对煤层顶板厚层砂岩含水层进行了探查和监测,得出了顶板厚层砂岩含水层的正常视电阻率值为298～397Ω·m,集中应力影响区位于煤壁前方49.4m范围内,为工作面顶板厚层砂岩含水层水的疏放设计和效果评价提供了依据。     

任楼矿5_1-7_2煤层段岩体稳定性定量评价

根据影响岩体稳定性因素,结合钻孔揭露资料,应用单因素分析和模糊综合评判法研究了51-72煤层段岩体的稳定程度。研究表明,51-72煤层段岩体以碎裂和散体结构为主,褶皱发育程度以中等发育为主,岩石单向抗压强度在30~45MPa间占60%以上,主要属粉砂岩-泥岩沉积区;51-72煤层段岩体稳定性以极不稳定和不稳定为主,约占65%,较稳定的约占25%,稳定的仅占10%。评价结果与矿井实际揭露情况基本一致,为巷道布置、支护形式选择等提供了依据。     

地质条件对回采工作面顶板稳定性的影响

煤层直接顶板稳定程度的差异,其根本原因在于地质条件的差异。煤层顶板的岩性是影响煤层顶板稳定性的重要因素。深入研究煤层顶板的地质条件,是管理好回采工作面煤层顶板的关键。     

煤炭地下气化温度场动态扩展对顶板热应力场及稳定性的影响

为探索煤炭地下气化过程中煤层温度场扩展对顶板应力的热影响,利用相似材料制作大尺度顶板模拟内蒙古乌兰察布褐煤层顶板泥质软岩,对煤层温度场动态扩展条件下,顶板应力场扩展过程及顶板稳定性进行实验研究。结果表明,在模型实验中,顶板热应力的最大值可达1.5 MPa。在氧化区培育阶段和气化阶段,煤层温度场沿通道轴向平均扩展速率分别为0.018,0.028 9 m/h,顶板热应力场沿通道轴向扩展速率分别为0.015和0.027 m/h。氧化区培育阶段煤层温度场扩展主方向与裂隙方向一致,煤层温度场动态扩展与顶板热弥散的双重作用使顶板应力场的扩展速率逐渐趋近于煤层温度场扩展速率。同时,泥岩顶板受高温影响在垂直气化通道方向形成稳定的拱形结构,可维持顶板在垂直气化通道方向的区域稳定。     

物元模型在煤层顶板稳定性评价与预测中的应用

为了正确预测煤层顶板的稳定性和危险性,根据影响煤层顶板的稳定性分类的一些主要因素,应用物元理论建立了煤层顶板的稳定性判别与预测模型:给出了煤层顶板的稳定性评价的物元关联函数及物元关联度的计算方法;建立了适合可拓学理论的煤层顶板的稳定性等级分类标准;采用指标的综合权重,充分利用主观赋权法和客观赋权法各自带来的信息。应用结果表明,该模型适合于煤层顶板稳定性的评判和预测。     

近距离煤层刀柱采空区下长壁采场顶板结构稳定性研究

近距离煤层的上部煤层采用刀柱采煤法回采后,下部煤层采用长壁采煤法进行回采。对于近距离煤层,随着煤层间距离的减小,上下煤层间开采的相互影响加大。通过对上部煤层残留煤柱破坏特征的数值分析,并对下部煤层工作面顶板稳定性的研究,得出了下部煤层回采工作面顶板结构的稳定性特征。     

王坡煤矿煤层顶板稳定性主控因素分析

煤炭开采过程中极易发生顶板事故。基于王坡煤矿的地质条件,利用钻孔、井下钻探、物探、生产揭露资料,分别对该矿煤层顶板沉积特征、煤层顶板岩石结构特征进行系统分析研究,通过实验室室内测试,获取了煤层顶板岩石抗压强度、泊松比、坚固性系数、黏聚力等物理力学性质指标,最终确定了影响煤层顶板稳定性相关因素;运用层次分析法确定影响因素的权重值,得出岩石力学性质是影响煤层顶板稳定性的主控因素。研究可为类似煤矿顶板稳定性因素分析提供借鉴。     

煤层顶板类型划分新方法及其稳定性评价

为了对煤层顶板稳定性做出合理性评价,解决因参数选取不统一而导致评价结果失真的问题。首先从各类煤层顶板的定义入手,提出新的顶板类型划分方法,并以麟北煤田为研究对象对各类顶板进行了重新划分和评价,其次对比传统、新型顶板划分方法的评价结果,最后通过地质条件与之相同的邻近生产矿井调查,检验评价结果所反应未来矿井潜在的工程、水文地质问题。结果表明,新的划分标准可以客观的反映研究区及其周边矿井顶板特征,评价结果不仅能够反映顶板稳定性而且能够揭露潜在的工程地质及水文地质问题等安全隐患,进而为煤层顶板类型划分及稳定性评价提供方法。     

特厚煤层托顶煤掘进巷道支护技术研究

新村煤矿在特厚煤层工作面巷道托顶煤掘进期间,针对顶煤支护困难,支护效果差这一问题,结合现场工程地质条件,通过数值模拟及实验测试等方式对顶煤支护困难的原因进行分析,发现支护效果受顶煤强度、裂隙发育情况、顶板的稳定性以及支护面积影响.经研究,采用加强锚杆和锚索的预紧力,增加顶板支护面积的方式提高预应力的扩散效果,使顶煤更具...     

松散高瓦斯厚煤层快速施工方法的探讨

本文介绍在厚煤层18层煤底板运用打前探锚杆超前支护的方法,安全快速施工软岩巷道及煤巷,此方法对松散煤体起到了很好的超前加固作用,有效的控制了顶板抽漏,对预防顶板冒落和超前片帮起到了很好的作用,降低在抽顶后支护工作的难度,达到快速掘进的目的,并取得了较好的经济效果。     

复杂条件综放工作面矿压显现特征

根据乌兰煤矿3^#煤层5343综放工作面的复杂开采条件，采用现场矿压观测和数值模拟方法，对该工作面的矿山压力显现特征进行研究．结果表明，工作面顶板初次来压步距24．2m，周期来压步距9．41m，来压期间支架最大平均载荷2775．5kN／架，支架的侧向挤压力较大，工作面片帮冒顶严重，工作面顶板管理难度大．由于受顶板稳定性较高和煤层倾角较大的影响，与一般的松软煤层综放工作面相比，该工作面的矿山压力显现相对比较剧烈，顶板来压强度较大，工作面存在明显的周期来压现象．     

煤层顶板稳定性智能分区实现及工程应用

针对目前煤层顶板分类方法存在计算量大、人工参与多、智能化程度低,为煤矿生产不能提供快速指导的问题,结合煤矿现场实际情况,确定了煤层顶板稳定性的影响因素。以层次分析和模糊聚类为理论核心,建立了煤层顶板稳定性层次分析模型,得出了影响因素的隶属度和合成运算方法。以Visual Basic 6.0为编译环境,将Matlab与Surfer进行二次混合编程,对钻孔数据以及地质资料进行分析整理,自动绘制煤层顶板稳定性类型分区图,形成煤层顶板稳定性智能预测分区系统。将研究成果应用于贺西煤矿3号煤层顶板稳定的预测,通过钻孔窥视对预测结果进行了验证。