定向钻进技术在深部薄层灰岩隐伏导水构造探查中的应用

新集二矿底层煤组开采面临底板灰岩水害的威胁。受巨厚推覆体的影响,三维地震勘探技术无法准确查明推覆体下导水构造的发育情况,针对这一问题,研究采用地面近水平定向钻进技术对C312灰岩层内隐伏导水构造进行探查。利用岩屑录井、钻时录井、随钻伽马测量及无线随钻测量等手段指导钻孔轨迹在目标层C312灰岩中前进。探查结果表明,C312灰岩富水性弱,水文地质条件简单,未发现陷落柱及垂向隐伏导（含）水构造,为矿井转变防治水模式提供了数据支撑,也为后续注浆治理提供了准确的地质信息。这一探查方法为类似地质条件下隐伏导水构造探查治理及防治水模式转变提供了借鉴。     

张集煤矿A组煤层底板灰岩水害探查与治理研究

以淮南矿区张集煤矿西三1煤上采区1613A工作面A组煤层底板灰岩水害防治为研究对象,具体阐述了灰岩水害探查、治理及安全评价等一套完整的水害治理技术体系.经防治水工程治理后的综合分析,验证了钻孔出水量和水压值较小,水温未见异常,说明工作面底板下的导水裂隙及面内探明的垂向导水构造被有效封堵.依据工作面相关钻孔资料及理论公式,计算得出工作面底板太灰水和奥灰水的突水系数分别为0.0743 MPa和0.0166 MPa,均小于安全临界值,故底板灰岩水不会对工作面回采造成安全威胁.该水害防治技术经实际工程验证后,为受深部灰岩含水层威胁的其他生产矿井提供了宝贵的经验和方法.     

顾北煤矿岩溶陷落柱-断层-裂隙属性再造技术研究

断层、陷落柱、裂隙突水是华北煤田煤层开采面临的重大威胁，对于隐伏构造特征和属性再造是目前亟待解决的关键科学问题。顾北煤矿1煤层属“高水压薄阻水层”的灰岩岩溶承压水上开采，不仅受底板太原组灰岩水威胁，也受隐伏垂向通道导通奥陶系灰岩水的严重制约。本文基于对顾北煤矿隐伏构造探查和改造工程实践，采用顺层分支双层注浆方法对2#陷落柱-断层-裂隙属性进行再造，有效改变其活化性和危害性，提出了单层再造、双层再造两种构造属性改造模式。进一步系统分析研究了顾北煤矿北一1煤采区2#陷落柱及伴生断层的探查、治理过程，重点对区域超前顺层分支探查治理效果进行评价，经检验治理效果良好，建立了以三维地震、垂直钻探技术、顺层分支钻探技术为核心的隐伏构造探查技术新体系。可为煤矿的安全高效开采提供保障，为华北煤田隐伏构造研究提供技术方法和理论支撑。     

地面顺层钻进在煤层底板高压岩溶水害区域超前治理中的应用

朱庄煤矿深部采区太原组灰岩含水层具有高承压、强富水、补给充沛、无垂直分带性、存在强径流带和垂向导水通道、与奥灰有水力联系等特点,自6煤开采以来多次发生底板灰岩突水事故,最大涌水量1 400 m3/h,严重威胁矿井的安全生产。Ⅲ631工作面回采过程中发生多次灰岩涌水,针对Ⅲ631工作面水文地质条件及底板水害特征,通过引入石油领域地面水平井钻探工艺,采用地面顺层水平井和侧钻分支水平井钻探手段对涌水段及未采段进行精确有效探查,再结合高效的地面高压注浆控制工艺,对探查到的涌水通道及原生溶隙、构造裂隙等进行注浆改造,完成了工作面涌水快速封堵及区域超前治理。     

隐伏陷落柱探查与治理技术研究与应用

陷落柱尤其是隐伏导含水陷落柱对煤矿的安全生产具有巨大危害,探查不清、治理不到位、盲目揭露等容易造成淹井事故。因此,在工作面掘进前,必须探查清楚工作面范围内是否存在隐伏陷落柱,避免矿井在采掘过程中发生误揭而导致突水事故。以九龙矿为例,采用地面区域超前治理技术,超前探查煤层底板隐伏陷落柱的赋存状况和形态,并进行注浆加固治理,达到消除煤层底板突水危险,实现深部煤层安全掘采的目的。     

推覆体下含水层水动态异常原因浅析

新集二矿在对底板高承压灰岩含水层进行地面区域治理过程中,发现相邻新集一矿井田的推覆体含水层105#长观孔水位相应波动。通过对新集一矿采掘活动、新集二矿开采1煤层的区域治理、水文地质条件及历史观测资料等综合分析,确认前期开采结束后推覆体下含水层水位出现波动或恢复性上升,与高压注浆（注水）存在直接关系。     

降低突水系数在刘桥一矿生产管理中的实践

刘桥一矿受煤层底板灰岩水威胁 ,通过对工作面底板物探异常区钻探探查 ,对薄弱带进行注浆加固和对该区域太灰水的定量疏放 ,使工作面水压降到安全值之下 ,从而降低了工作面突水系数 ,实现了安全回采。     

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。     

浅谈邱集煤矿区域治理效果验证方法在1103工作面运用

邱集煤矿11煤受顶底板双重灰岩水害威胁,治理、开采难度较大,经过地面超前区域治理及井下探注结合后,已具备安全回采条件。回采前使用直流电法和瞬变电磁法对工作面底板进行探测,并对异常区域进行钻探。经过计算,涌水量在安全范围内,开采不受水害威胁,实现了1103工作面安全回采。     

音频电透视仪在探测采煤面底板内隐伏构造中应用

采煤工作面底板内隐伏含、导水构造是造成矿井水害的重要原因之一,超前查明回采工作面底板内隐伏构造,是确保矿井安全生产的重要工作.矿井音频电透视技术是探查工作面底板内隐伏含、导水构造有效的物探方法,根据实例对音频电透视仪的工作原理、布点方式、点位要求以及优缺点等方面进行了全面总结.     

地面定向钻孔超前区域治理底板岩溶水害技术应用

为了进一步提高矿井岩溶水害治理技术的可靠性,降低工作面水害威胁,解决矿井面临的太原组上段灰岩岩溶裂隙发育、 水压高、 富水性强、 井下钻孔施工工程量大、 施工工期长等安全技术问题,陈四楼矿在南翼2506工作面(里段)实施了底板水害地面区域治理工程,选取L8灰岩含水层作为目标层位,施工1个主孔,13个分支孔,累计钻探进尺...     

山西省阳坡泉煤矿水文地质特征及水压带开采技术研究

阳坡泉煤矿位于鄂尔多斯聚煤盆地东缘的河东煤田中段东边缘。通过对矿区钻井、测井资料、含水岩性组合及出露特征分析,主要含水层为奥陶系石灰岩岩溶裂隙含水层、碎屑岩裂隙含水层、松散岩类孔隙含水层。大气降水、地表水、含水层水、奥灰水是煤田的主要充水来源。根据突水系数法对矿井西翼盘区各主采煤层进行了带压开采安全性评价,10、11、13号煤层最大突水系数值分别为0014、0015、0027 MPa/m,在构造破坏地段工作面回采有可能发生突水。依据该矿井奥灰突水带压评价,提出了该矿井带压开采的路线和安全保障措施,加强导水构造和底板薄弱带的探查与治理,以保障矿井安全开采,同时希望能够为广大同行提供一定的借鉴。     

平山煤矿3号煤层带压开采安全评价

针对平山煤矿3号煤层存在突水事故的风险,采用理论计算结合工作面地质条件,确定井田内3号煤层底板标高在+270～+440 m,而奥灰水位标高为+509～+518 m,全部处于奥灰岩溶水带压开采,3号煤层最大突水系数为0.034 MPa,井田内所有点突水系数均小于0.06 MPa;断层隔水煤柱留设宽度应为72.7 m;煤层...     

顾北煤矿A组煤首采区灰岩水害探查治理技术探讨

通过对淮南矿区以往A组煤开采实际生产情况的分析,发现煤层底板灰岩水害是威胁矿井安全生产的主要因素之一。以顾北煤矿A组煤层开采为背景,对A组煤首采区的灰岩水可疏放性进行了分析研究发现,C₃ I组灰岩含水层为A组煤开采的直接充水水源,与下部灰岩含水层之间水力联系不密切,以静储量为主、补给差,具有可疏放性的特点。对所研究区域的灰岩水害治理效果进行了验证评价。     

新集二矿1煤水文地质特征及开采涌水量预测

鉴于新集二矿计划未来二年内开采1煤,文章通过分析研究1煤的水文地质条件特征,认为1煤开采时主要充水水源为顶底板砂岩裂隙水和太灰岩溶裂隙水,同时对1煤开采条件下的涌水量进行相关预测,对指导1煤开采将起到重要作用。     

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。     

突水系数法在华晟荣煤矿水上带压开采安全评价中的应用

根据华晟荣煤矿水文地质条件提取评价煤层底板突水危险性关键指标,在工程实践中分析煤层底板突水灾害发生的各方面因素,通过对井田钻探揭露奥灰岩的15个钻孔数据分析确定了隔水层厚度及底板承压水的水压值,分析了突水系数公式的演化,计算出突水系数,确定了华晟荣煤矿3#煤层带压开采分区均处在相对安全区。同时进一步预测了矿井涌水量,核验了矿井排水能力,为华晟荣煤矿3#煤层工作面回采时采用带压系数进行复核验证提供了数据基础,对制定完善带压开采技术措施具有重要的指导意义。     

高承压水体上开采煤层底板潜在突水区动态演化数值模拟

以底板受石炭系太原组灰岩高承压含水层威胁的淮北芦岭煤矿10煤为研究示范,利用有限元软件Plaxis 8.2建立能模拟承压水压力的10煤动态开采的数值模型,并考虑冒落矸石密度、变形参数与强度参数随时间的变化,分析底板采动破坏带与潜在突水区域的时空分布及其影响因素.研究结果表明:正常开采条件下,底板破坏深度随工作面推进距离的加大而增加,推进到一定距离后将达到极大值;随着煤层倾角的增大,由于冒落岩体的充填效应,开采冒落区导水裂隙提前闭合,潜在突水区域变小,并逐步集中于新近采空区;承压水压力越大,底板裂隙扩展并最终相互沟通的可能性越大,当承压水压力处于高值时,突水随时可能发生.     

五阳煤矿3煤层底板突水危险性评价

为了对五阳煤矿3煤层底板进行突水危险性评价,保障五阳煤矿在承压水威胁条件下进行安全开采,在详细分析五阳煤矿水文地质条件和矿井揭露特征的基础上,从主要含水层、隔水层、水压、地质构造及采掘活动等方面对五阳煤矿3煤层底板突水危险性进行评价,通过在突水系数中考虑隔水层岩性—结构特征和开采活动的影响,建立了3 煤层底板突水危险性评价体系。研究表明,五阳煤矿3煤层底板奥陶纪灰岩岩溶水突水危险性极大,随着开采深度的增加,底板受采动影响破裂越严重,发生突水的危险性进一步增加。     

新集二矿推覆体下1307综采工作面出水机理研究

新集二矿在特定推覆体水体下的煤层开采,13-1煤开采水文地质条件尤为复杂。本文对1307综采工作面出水、远距离推覆体夹片奥灰含水层水位大幅异常下降的机理进行分析,加深对13-1煤水文地质边界条件的认识。