王坡井田峰峰组顶部岩层隔水性研究

为了解放王坡井田下组煤受奥陶纪灰岩水威胁的煤炭资源,在华北地层奥陶系顶部存在隔水层理论基础上,采用水文地质钻探、抽水试验、盐化测井、压水试验、钻孔窥视试验等多种手段相结合的方法,对王坡井田峰峰组顶部岩层隔水性进行分析研究。结果表明:王坡井田峰峰组顶部岩层发育有稳定的古风化壳,顶部灰岩富水性极弱、渗透性较差、裂隙不发育,可作为相对隔水层考虑。     

华北奥陶系顶部碳酸岩层隔水特性及分布规律

采用地质演化历史、岩石成分、微孔隙结构分析及钻探资料统计等方法,从宏观和微观上证实了奥陶系顶部碳酸岩层的隔水特性及形成机理,提出了利用奥陶系顶部碳酸岩层的隔水性以增加隔水层的总厚度和强度的观点。奥陶系碳酸岩层在华北板块中部残留厚度大,残留层位高（新）,在近南北边缘则被剥蚀的较多,残留厚度薄到无,残留层位低（老）。在奥陶系顶部残留层位以石灰岩为主或加里东期古岩溶台地、古岩溶斜坡等区域只存在厚度不等的充填型隔水层;顶部层位以白云岩为主或古岩溶盆（洼）地单元的区域隔水层由充填型和岩溶不发育型共同构成,隔水层厚度大。后期的改造导致奥陶系顶部碳酸岩隔水层的局部破坏,主要是指导水陷落柱、导水断裂、岩体接触界面、浅部露头带和层内新岩溶段,这也是防水和保水的重点部位。     

依兰矿区古近系岩层结构特征及综合隔水性能研究

为了解依兰矿区岩层隔水性能,基于依兰矿区古近系软岩、构造复杂、多煤层开采深度大等地质采矿条件,采用统计分析和实验室试验的方法,研究了上1煤层覆岩的岩性组合特征、岩石力学强度、水理性质,并确定了煤层覆岩的类型,评价了综合隔水性能。结果表明:上1煤层上覆岩层类型属于中硬类型、综合隔水性能良好。     

白云乌素煤矿奥陶系顶部碳酸岩层隔水性及应用研究

为了解决内蒙古桌子山煤田下组煤安全带压开采问题,依据多年研究成果—"华北奥陶系顶部存在碳酸盐岩隔水层"观点,选择与骆驼山煤矿相邻的白云乌素煤矿为研究试验现场,对下组(16#)煤底板岩层开展了宏观、微观研究和试验开采,结果表明:1)本区煤层底板下伏的奥陶系顶部存在碳酸盐岩隔水层厚约150 m,其岩性为黑灰色泥灰岩局部夹泥岩沉积,真正含水层段在其下的桌子山组青灰色白云岩化石灰岩中;2)克里摩里组黑灰色泥灰岩孔隙直径绝大多数小于5μm,孔隙连通性差,难以形成有效孔喉,天然条件下难以渗流;3)本区新构造运动的表现是大型老断裂的复活和部分小型新断裂的产生,断裂为碳酸盐岩层岩溶发育提供初始通道,也构成岩溶水的主要储移空间和通道;4)桌子山矿区奥灰岩溶水对煤矿安全带压开采的主要威胁是导水断裂和陷落柱等垂直通道部位,白云乌素矿重点防御的是黑龙贵逆断层和F14正断层。白云乌素矿多个工作面的安全开采证实了奥陶系顶部碳酸岩层不仅是隔水层,而且是隔水关键层。     

软岩层及破碎带的注浆堵水加固

该文简要介绍开滦钱家管立井深部的松软岩层及局部破碎带的注浆堵水加固的施工方案及主要经验，并阐述了在上述地层中注浆时有关的钻孔和注浆工艺问题。     

何岗井田矿井涌水量及奥灰突水量预计

何岗井田目前开采-600 m水平16上煤层,面临顶板十下灰含水层和底板十三灰含水层及奥灰含水层突水威胁,因此需要科学合理预计矿井涌水量。在分析含水层、隔水层及含水层水力联系等水文地质特征基础上,采用大井法对直接顶板十下灰含水层放水量进行了预计,利用单位涌水量及疏降水深度,对底板十三灰含水层疏水量进行了预测,获得了矿井正常涌水量预计值。采用最新研究成果,对奥灰含水层突水量进行了预计。     

单侯井田薄底板奥灰突水条件分析及防治对策

为了有效防止薄底板条件下煤矿突水事故的发生,通过对单侯井田地质和水文地质条件、煤系底板的下奥陶系石灰岩含水层及其与煤层间的隔水层特征和该井田突水案例的分析,对薄底板奥灰突水条件及控制因素以及对突水后地面治理工程的总结,提出了地面注浆是薄底板条件下突水治理的有效途径.工程实践表明,应采取疏、堵结合的方法,并对重点水害进行超前分类治理.     

注浆加固技术在防治陷落柱奥灰突水中的应用

东坡煤矿在注浆工程中,通过设计合适的止水塞厚度、浆液扩散半径及陷落柱密实度分析、边坡角的确定,实现巷道底板的有效加固。注浆前后效果对比明显,注浆后物探报告显示异常区域变小,异常区域阻值增大,达到预期效果。     

阳泉井田奥灰水对开采影响的预计分析

调查了阳泉矿区奥陶系石灰岩的含水特征 ,总结了奥灰水的运动规律。三矿新井井田西南部奥灰水位超越 1 5# 煤层底板标高 1 1 0m ,通过分析研究 ,奥灰水不会突破顶板影响开采。解决了这一长期困扰矿区生产的难题。     

赵庄矿峰峰组碳酸岩层隔水性能研究及应用

为解决山西晋煤赵庄矿下组煤水压高、传统隔水层薄所带来的安全带压开采问题,采用水文地质钻探、抽水试验、压水试验、地应力测试及室内试验等技术手段,通过对奥灰顶部岩性、裂隙岩溶充填情况、钻探漏水、岩石力学指标及渗透性试验等各方面的综合研究,论证了下组15#煤底板奥灰顶部峰峰组岩层的相对隔水性。结果表明：赵庄矿15#煤下伏的奥陶系顶部峰峰组上段岩性为深灰色厚层石灰岩,致密坚硬,局部夹白云质灰岩和泥灰岩,强度较高,裂隙多呈不规则状且大量被充填,构成渗透性很差的岩层|本区奥灰峰峰组顶部至少存在30m厚度的相对隔水层段,15#煤底板隔水层厚度在38.75～67.25m之间,平均厚度为57m,且隔水性能较好|采用突水系数法对赵庄矿开采下组15#煤突水危险性评价,说明利用奥陶系顶部相对隔水层可使突水危险性大幅降低,从而解放大量煤炭资源。     

肥城煤田奥灰顶部注浆加固可行性分析

针对肥城煤田不能够采用疏水降压的方法实现受奥灰突水威胁煤层安全开采的情况,开展了奥灰顶部注浆加固可行性试验研究。通过大量的钻孔资料统计、井下奥灰孔钻探工程、奥灰岩样X-衍射、显微镜下鉴定,获得了肥城煤田奥灰顶部岩溶裂隙宏观和微观发育特征,得出了肥城煤田奥灰顶部注浆改造的最佳深度是进入奥灰20 m的结论。以肥城曹庄煤矿101002工作面为试验对象,对该工作面奥灰顶部进行了注浆加固工程,通过注浆前后的物探及钻探勘查成果对比分析,验证了该结论的正确性。生产实践证明,通过注浆加固奥灰顶部岩层,能够实现高承压水体上煤层的安全开采。     

保德煤矿奥灰含水层顶部地层岩性及孔隙性特征分析

华北煤田奥灰含水层顶部的隔水性能是该区煤矿实现带压开采的关键保障,而地层的岩性及孔隙性是反映其隔水性的重要指标。以神东保德煤矿奥灰含水层顶部地层为研究背景,依据现场勘探成果,采用矿物成分分析及室内压汞试验,对奥灰含水层顶部岩层的岩性及孔隙性进行了试验研究。研究结果表明,奥灰含水层顶部地层岩石矿物组分以方解石为主,吸水、渗透性较差,孔隙结构性较差,连通孔隙占总孔隙体积的5%~7%,主要孔隙为孔径025 μm的难渗流微小孔隙,孔隙特征反映出奥灰含水层顶部地层具有良好的阻隔水性。研究成果为奥灰含水层顶部地层隔水性能研究及评价提供了重要的参考依据,为该矿区乃至其他类似矿区底板奥灰水害防治及带压开采奠定了基础。     

工作面上覆风化带岩层地面注浆加固效果分析

松散含水层薄基岩采场易出现压架、出水事故,为保证薄基岩采场安全回采,针对顾北煤矿1512(3)工作面的地质情况,综合采用理论分析、力学实验、工业性试验等研究方法,研究了薄基岩采场风化带地面预注浆加固前后顶板结构、岩芯力学特性、回采矿压显现规律,并分析注浆加固效果.结果表明:风化带地面注浆有效扩散范围可达15m以上,注浆...     

邢台矿区奥灰顶部注浆改造可行性分析

通过综合分析邢台矿区奥灰顶部岩溶发育规律及富水情况,结合开采浅部下组煤时采取的注浆改造技术措施,认为奥灰顶部是可以进行注浆改造的,并且变含水层为隔水层,可延深下组煤开采下限,解放受水威胁煤炭资源,是实现邢台矿区可持续发展的有效途径,还对奥灰顶部注浆改造项目实施中需攻克的难题进行了分析,提出了方案实施的技术路线。     

杨村井田下组煤底板岩体隔水性能工程地质条件分析

通过现场RQD统计、取样,室内细观、力学及水理试验等多种方法,对兖州矿业集团杨村井田下组煤底板岩体隔水性能的工程地质条件进行分析,认为底板岩体可划分3类工程地质岩组,分别为泥质岩类、砂岩类、灰岩类。泥质岩类渗透性弱具有良好的隔水性能;砂岩类弱含水,具有一定的隔水性;灰岩类含水,具有强渗透性。水压力对3类岩层具有不同的作用形式。灰岩的致裂强度最大,泥质粉砂岩最小。高压渗流作用对非构造部位泥质岩层阻水性能的影响不大,但对于裂隙发育部位可以成为诱发导水的主要因素。另外,杨村井田17煤层的底板岩层组合对底板阻水较为有利。     

煤层底板寒灰上段隔水性能及水文地质结构特征

通过7个探查钻孔查明了豫中某井田煤层底板寒武系灰岩上段岩性、岩层组合关系以及岩溶发育—充填情况.随后,提出了"寒武系灰岩上段至少25 m层段岩溶不甚发育、且具有复杂组合关系的隔水层结构,可作为隔水层考虑"的重要认识,并在分析寒灰上段岩层的组合形式及其阻隔水作用的基础上对其综合阻隔水性能进行了评价.研究表明,将寒灰上段岩溶不发育段作为隔水层考虑将更符合实际.上述认识对该井田底板防治水工程的开展以及井巷的开拓等起到了非常积极的作用.     

赵庄井田奥灰水文地质特征及下组煤开采安全性评价

基于赵庄井田奥灰含水层发育特征及水文地质特征,结合该区构造特征、煤层底板岩层组合、突水系数3个指标对下组煤开采安全性进行评价,结果显示,奥灰含水层埋藏东浅西深,上部富水性弱-强,下部中-强;较大正断层错断使下组煤层与中奥陶统强含水灰岩直接接触,增加煤层充水性,对煤层开采具有一定的威胁;15~#煤底板岩层组合为软弱-坚硬-软弱型,在地下水的作用下会发生软化现象,降低煤层底板的稳定性;仅区块南部及东部部分区域突水系数在安全开采范围之内,其它地区均存在突水危险。     

奥灰顶部注浆改造深度计算公式推导及应用

在奥灰顶板注浆可行性分析基础上,从突水系数公式出发,推导出奥灰顶部注浆改造深度公式,并分别分析肥城矿区受水威胁的7、8、9、10煤层,得出7煤主要采取五灰注浆改造和疏水降压开采措施;8、9、10层煤根据标高分3个层次进行注浆改造。通过肥城矿区下组煤奥灰顶部注浆改造实例,证明本公式对奥灰顶板注浆起到了指导性作用。