太贤井田煤层底板突水危险区水文地质条件及带压开采方案研究

太贤井田主采的5#煤层受到底板奥灰高水压威胁,为了探索5#煤层安全带压开采方法,利用"突水系数"法与地层分析法评价5#煤层带压现状、隔水层发育规律以及底板突水危险程度,针对高突水危险区提出利用奥灰上部地层为有效隔水层的防治技术新探索,并制定了与可研与建设规划同步的水文地质补充勘探、底板注浆改造等理论可行、经济优选的综合防治水技术与对策,实现井田5#煤层的安全带压开采。     

承压水体上采煤突水危险性评价研究

结合斜沟煤矿地质与水文条件,通过钻探、地球物理勘探以及突水系数法对矿区8#煤层进行了研究,探明了8#煤层与含水层结构位置关系特征以及8#煤层采空异常区及采空积水异常区,获得了8#煤层底板至奥灰顶面间隔水层厚度以及底板奥灰水头压力区域分布特征,最后绘制了矿区8#煤层开采突水系数等值线图。结果表明:8#煤底板至奥灰峰峰组顶面厚度及岩性组合对阻止奥灰水与上覆各含水层间水力联系起到较大作用。隔水层厚度在井田内分布不均匀,8#煤层均位于突水系数小于0.1 MPa/m区域,仅在SK5孔附近煤层底板突水系数大于0.06 MPa/m。8#煤层承压水体上采煤时大部分区域无突水危险性,而在极少部分区域开采前应根据实际情况对煤层底板隔水层注浆加固或对奥灰含水层顶板注浆改造。     

某煤矿10~#煤层底板奥灰突水防治探讨

某煤矿10#煤层底板标高为370~620 m,奥灰水位为517.88~520.96 m,低于奥灰岩溶水水位标高,奥灰含水层富水性强、水量大,属于强径流区。10#煤层底距奥灰界面平均距离只有34.81 m,奥灰岩溶水成为煤层底板突水的主要水源。介绍了底板突水的几个通道,分析了对应底板突水的几种防治水措施,最后采用回采工作面斜长缩小、隔水岩段隔水层加固与含水层改造、地面帷幕注浆截流与井田内疏水降压联合工作的防水措施,最终实现煤层在承压下的安全开采。     

汾源井田主采煤层底板突水危险性分析

奥灰水是汾源井田5号煤层开采的主要水害威胁。采用突水系数法对汾源井田5号煤层底板奥灰突水危险性进行研究。分析了5号煤层底板奥灰水压、开采对底板的扰动破坏,隔水层阻水能力、承压水导升高度、奥灰顶部相对隔水层厚度等因素。结合井田钻孔资料,计算了突水系数,绘制了奥灰突水系数等值线图,划分了井田带压开采安全区、相对安全区、相对危险区和危险区。井田带压开采危安区的划分可为汾源矿井带压开采区采掘方案和矿井防治水工作方案的制定提供参考依据。     

大采深矿井开采底板突水防治对策探讨

针对X矿开采深部4#煤层底板突水问题,分析了该矿地质、水文地质条件,分别对工作面掘进和回采进行了危险性评价,并提出了利用奥灰局部疏水降压、增强煤层底板隔水层阻水能力、降低煤层底板破坏深度、构建开采期间底板突水预警系统来降低煤层底板突水风险的综合措施。     

深部煤层开采高承压奥灰水害防治关键技术

以峰峰矿区为背景,针对深部煤层开采亟待解决的奥灰水威胁问题,提出了针对深部煤层开采高承压奥灰水害防治的关键技术。利用定向水平井群技术对煤层底板隔水层的薄弱地带及水文异常区等进行注浆加固,封堵潜在的导水通道,增强底板完整性;同时将奥灰顶部一定范围的岩层改造为相对隔水层,将奥灰含水层的作用点向下移,增加了有效隔水层的厚度,可以解放大量原始状态下不可采的煤炭资源。该技术在峰峰矿区大采深矿井推广应用后,防止了奥灰水害事故的发生,保证了矿井安全生产。     

保德煤矿奥灰突水危险性评价及其防治对策

通过对保德煤矿水文地质条件和突水影响因素分析研究,认为井田构造不发育,煤层底板隔水层隔水性能较好。利用突水系数法对煤层底板奥灰突水危险性进行了评价,8#和11#煤层底板突水系数均小于临界突水系数,在无隐伏导水断层或导水陷落柱等导水构造的情况下可实现安全带压开采。针对奥灰突水的特点,提出防治对策是掘进工作面和回采工作面应采用物探和钻探手段进行综合探查,加强矿井水情监测监控预警系统、防排水系统、应急救援等安全保障措施。     

峰峰矿区深部煤层开采水害问题及防治对策

为了解决峰峰矿区深部煤层开采奥灰突水问题,分析峰峰矿区深部煤层开采的地质和水文地质条件及面临的水害问题,指出深部煤层开采奥灰突水的途径和特点及目前防治水技术存在的不足之处;对深部煤层开采奥灰突水机理进行了研究;提出全面探查、区域治理、煤层底板注浆加固、分区隔离开采、增加矿井排水能力等深部煤层开采防治水技术途径。实践证明:煤层底板构造全面探查、区域治理是最有效的防治深部煤层开采奥灰突水的技术。     

汾源矿5~#煤底板奥灰原始导高测试与研究

以汾源矿5#煤底板施工注浆钻孔资料为基础,分析了汾源矿奥灰原始导高发育情况及其对煤层开采的影响,得出汾源矿奥灰上马家沟组顶面存在9.1~49.25 m的原始导高;5-101首采面部分区域奥灰原始导高可发育至底板破坏带以上,首采工作面回采存在一定的奥灰突水危险,对5-101工作面进行底板隔水层注浆加固及含水层改造可起到防治水作用,并且对发育有奥灰原始导高的矿井防治水工作也有一定的指导意义。     

浅析澄合矿区煤层底板奥灰水突水机理

针对澄合矿区煤系基底奥灰岩突水问题,通过现场采动压力对煤层底板隔水层破坏深度的观测试验,分析了煤层底板奥灰水突水机理,为煤层底板奥灰水防治提供了依据.     

深部矿井奥灰水害防治技术

通过分析峰峰集团防治水现状,对比目前奥灰水害防治技术,针对深部矿井开采奥灰水害情况,提出时间与空间相结合的地面区域超前治理技术。该技术利用地面水平多分支钻进技术对煤层底板隔水层的裂隙进行探查并进行注浆加固补强,切断奥灰含水层与上部含水层的水力联系,进而增强隔水层阻水性能。     

基于定向钻进技术的矿井底板奥灰水患治理

奥灰水是桑树坪煤矿11#煤层开采过程中的主要灾害之一。提出了水平定向钻进技术探放11#煤层底板奥灰水的综合治理方案,并控制钻孔轨迹在目标层位按预先的设计方位延伸。实践证明,定向探放水孔可以精确探测11#煤层底板奥灰水富水性,为11#煤层的开采提供安全保障。     

深部底板奥灰薄灰突水机理及全时空防治技术

奥陶系灰岩+厚隔水层夹薄层灰岩+煤层的地层结构模式是我国石炭二叠系煤田带压开采的典型存在形式。尽管隔水层巨厚,由于其中夹有薄层灰岩含水层,导致深部开采时突水灾害仍然频发。由于突水系数的局限性,依据隔水层厚度、底板破坏带高度与奥灰导升带高度之和、突水系数将底板隔水层类型综合划分为极薄、薄、中、厚及巨厚5种类型,淡化突水系数在极薄、厚及巨厚隔水层中的应用。阐述了薄层灰岩在串连奥灰与煤层形成水害的独特作用,定义了深部底板奥灰及薄灰水害概念及突水模式,总结了其五维度特征,概括为充水水源的总源递进、充水通道的面状分散、充水强度的台阶增长、充水时间的滞后出水、充水水源水质的交换吸附,阐明了奥灰水渗透、扩容、压裂、导升经薄灰中转储运形成面状散流的突水机理,提出了相应的突水危险性评价公式P₀>3σ₃-σ₁-P_p+R_m。针对巨厚隔水层且传统井下底板加固甚至区域治理仍无法完全控制深部突水的现状,创新了全时域与全空域四维度奥灰及薄灰水害的"全时空"综合防治理念,空域上井上下相结合、奥灰及薄灰多...     

煤层带压开采可行性分析

为了分析煤矿带压开采的可行性,对山西某矿3号煤层底板强含水层、底板隔水层进行分析,对底板岩体力学性质及底板保护层阻水性能进行研究,得出了底板隔水层承受的水压及变化规律。结果表明,K_2灰岩水和奥灰水在隔水层较完整地段,对3号煤层带压开采的安全性不会构成威胁,可以实现安全采煤。     

堡子公司9~#煤层带(水)压开采防治水综合技术研究

堡子公司9#煤层受到奥灰水害威胁,为了保障带压工作面的安全回采,特对矿井9#煤层开采水文地质条件进行分析,研究底板奥灰水文地质条件,对底板注浆加固和疏水降压两种治理技术进行分析研究,确定了该矿带压开采工作面防治水措施。     

庞庞塔扩区主采煤层带压开采安全性分析

分析了庞庞塔扩区5#、9#主采煤层水文地质条件及突水危险性,认为5#、9#煤层底板岩性组合、构造条件及回采底板破坏深度均有利于带压开采。根据5#、9#煤层奥灰突水系数的计算及突水等值线图的编绘分析,认为5#煤层一、二采区内钻孔控制点为安全区,9#煤层一采区全区和二采区浅部为相对安全区,但二采区深部奥灰突水系数已大于0.06 MPa/m,已进入奥灰突水相对危险区,必须进行专门带压开采设计及制定必要的防治水工程预案才能进行带压开采。     

煤层群开采底板水害威胁评价及综合防治技术研究

为了实现查庄煤矿下组煤层群(8、9、10煤)的安全带压开采,本文采用现场实测的方法研究了煤层开采后的底板破坏深度,确定了底板破坏深度与所采煤层厚度的比值系数约为10;在考虑煤层开采对底板隔水层破坏效应的基础上,采用突水系数法对距离五灰和奥灰含水层较近的8、9、10煤进行了底板水害威胁评价,结果显示在不采取相关措施的情况下三层煤的开采都是不安全的。针对此种情况,确定了该矿高承压水薄隔水层复杂地质条件下煤层群开采底板水害防治的原则为:"综合勘查、有疑必探、先治后采、全程监测"。     

梵王寺煤矿开采9号煤对神头泉域奥灰岩溶水影响评价

梵王寺煤矿位于神头泉域西南部深部埋藏径流区,下部主采9号煤层均带压开采,且突水危险性较大,开采后一旦底板突水,会影响神头泉域奥灰岩溶水环境,且会造成重大淹矿事故。本文在分析梵王寺煤矿开采9号煤层底板隔水层特征、底板奥灰水水文地质特征的基础上,通过突水系数法及五图双系数法进行综合评价,从补给、径流、排泄三个方面进行分析,最后提出相应的防治水措施,为保护神头泉奥灰水环境及煤矿安全开采提供了科学依据。     

煤矿薄隔水层开采奥灰水害定向钻探防治技术

从韩城矿区薄隔水层条件出发,研究了桑树坪矿奥灰突水危险性,计算了奥灰顶部岩层的改造厚度,采用定向钻探工艺及注浆技术对桑树坪煤矿3110工作面奥灰顶部注浆改造治理,探明了煤层底板奥灰岩层地质构造及富水性,并对采后工作面涌水量进行预测,形成了薄隔水层开采奥灰水害防治方法,延伸了矿区安全开采下限。     

晋城成庄井田煤层气直井开发后煤层底板突水危险性评价

以晋城矿区成庄井田为依托,分析煤层气开发后煤层底板岩石破裂压力、地应力、煤层底板含水层水压和隔水层有效厚度等条件,建立了煤层气开发后煤层底板突水危险性评价理论与方法,揭示煤层气直井开发对煤炭开采底板突水影响机制。研究结果表明:煤层气井煤层底板完井深度和采动矿压与承压水的水压使煤层底板隔水层形成贯通的破裂,如果隔水层中的最小水平主应力大于承压水的水压,从应力方面,就不会发生突水,如果相反,就会发生突水;煤层气井煤层底板完井深度和采动矿压与承压水的水压未能使底板隔水层形成贯通的破裂,开采煤层承受的水压与煤层到主要含水层间有效隔水层厚度之比,决定了煤层底板突水危险性。根据煤层底板隔水层岩石破裂压力、水压和水压与隔水层厚度比值等关键参数,将煤层底板突水危险性划分为安全(Ⅰ)、中等安全(II)、安全性差或有危险(III)和安全性极差或极有危险(Ⅳ)4类。成庄井田太原组15号煤层距奥灰含水层间距小,且变化大,煤层气垂直井开发后煤炭开采受奥灰水威胁。如果9号煤层气完井深度与煤炭开采底板破坏深度15 m相同计算,煤层底板突水危险性主要为中等安全,仅在深部存在突水危险性;煤层气开发后3号煤层开采过程中不会发生底板突水。