利用无线电波透视法探查矿井工作面地质异常

利用无线电波透视法,寻找某煤矿井下工作面透视异常区,从而推断和解释工作面存在的隐伏断层、隐伏陷落柱及煤层变薄带、煤层裂隙发育区等地质构造,为工作面回采提供依据。     

槽波地震勘探技术在工作面采前探测中的应用

针对钱家营矿2821西工作面内可能存在较大的断层及煤层变薄带问题,在工作面回采前通过利用槽波地震勘探技术,采用全排列采集方式,对该工作面进行了采前探测,排除了可能存在的9DF22号三维地震勘探断层,查明了工作面内落差大于1/2煤厚的断层16条,对工作面内煤层变薄带位置及范围进行了预测,并在工作面回采过程中对探测成果进行了验证。     

浅煤层联合开采矿压规律研究

利用现场实测法对错距为20 m的上下煤层工作面进行矿压观测分析,通过观测数据可知,上煤层因为采高小、顶板坚硬,在工作面回采时没有明显的初次来压和周期来压,在回采工作面前方20 m范围内为超前影响剧烈区,工作面巷道围岩塑性区深度为1.5~2.5 m;下煤层工作面初次来压和平均周期来压步距分别为27.4 m和15.5 m,回采工作面前方30 m范围内为超前剧烈影响区,工作面巷道围岩塑性区深度2 m。     

余吾煤业S1206工作面过F_(77)逆断层导水危险性评价

余吾煤业S1206工作面回采里程548~630 m区间可能受F_(77)逆断层导水影响,为保证工作面安全回采,对工作面主要水害类型(地表水、3号煤层顶板水、钻孔水、构造导水、奥灰水等)进行分析,确保安全回采。     

中近距离煤层同采巷道变形破坏规律及其控制

针对布尔台煤矿上下煤层同采出现巷道剧烈变形破坏的情况,通过现场实测和FLAC~(3D)数值模拟获得本煤层开采及下煤层开采对保留巷道变形破坏的阶段性特征及巷道掘进、本煤层回采、下煤层回采等不同阶段保留巷道的最终塑性区分布特征,即同煤层一次采动阶段巷道表现为变形随滞后工作面距离增加而增大,并在滞后200～400m时趋于稳定,塑性区最大深度由1.5m扩展至2.25m并稳定,上下煤层同采时留巷产生剧烈变形破坏,滞后段变形破坏急剧增加,呈现不规律性,塑性区由2.25m急剧扩展至6m。基于此,提出应力调控方法,即内错距离大于120m时,保留巷道在上下煤层同采时塑性区将大大减小,通过现场实践,将内错距离实际调控至508m,巷道变形得到有效控制。     

近距离煤层群上煤层回采的底板应力分布规律

为了研究近距离煤层群开采时的巷道围岩应力及塑性区发育的变化规律,以某煤矿回采近距离煤层群上位煤层为研究背景,采用理论分析计算、数值模拟的研究方法,对工作面回采期间煤层底板及巷道周边围岩应力的变化规律进行研究,同时模拟研究了回采对原开切眼周边围岩及底板塑性变化情况.计算结果显示:煤层在回采期间底板应力最大值位于回采位置前方10～15 m,随着工作面回采距离的不断增加,其底板的应力集中系数也逐渐变大,同时位于原开切眼处的巷道周边围岩塑性区发育范围也逐渐增大、发育更深.     

构造区回采煤层瓦斯迁移规律分析

煤与瓦斯突出是煤层资源回采过程中一种常见的动力灾害,严重影响着生产作业的安全,而构造区则是煤与瓦斯突出灾害发生的主要区域。为了深入了解构造区煤与瓦斯突出的作用机理,以大平煤矿吴庄逆断层为研究主体,通过COMSOL数值模拟软件,建立了包含断层构造的二维矿山地质模型。然后将固体力学与达西定律模型进行耦合,对距离断层不同距离回采时煤层工作面的地应力、瓦斯压力分布和瓦斯迁移规律进行了研究。研究结果显示：(1)当回采工作面距断层450 m时,工作面应力提升为原岩应力的两倍,瓦斯流动状态为层流,在工作面前方20 m处瓦斯压力最大;(2)当回采工作面距离断层50 m时,工作面应力提高为原岩应力的3倍以上,瓦斯流动状态由层流变为紊流,工作面前方30 m范围内瓦斯压力均处于较高值;(3)回采结束后,瓦斯渗流速度迅速增大,在1 h后达到渗流速度达到最大,此时为煤与瓦斯突出灾害发生的高风险时间段,随后渗流速度将逐渐降低,突出风险也逐渐降低。因此为了保证回采的安全性,不仅要在回采前通过煤层注水、预掘疏压硐室等方式降低煤层应力状态,且需要采用水力冲孔、瓦斯抽采或其他有效方式降低瓦斯压力。通过对回采后煤层瓦斯迁移...     

煤矿陷落柱综合物探技术

物探技术对于煤矿异常区探测具有重要作用,以霍州煤电某煤矿为实验矿井,采用瞬变电磁和无线电波透视对煤层构造进行综合性探测,并对物探结果进行钻探验证,数据结果表明:在61021巷距迎头75～105m范围内,煤层中大约20m处存在一个陷落柱异常体;在距离开切眼水平距离52m左右,发育深度为20m(45～65m之间)的低电阻率区;钻探结果证实了物探结果的准确性,为工作面安全回采提供了依据。     

地震槽波勘探技术在采煤工作面构造探测方面的应用

采煤工作面构造探测是保障工作面安全高效开采的重要措施之一。文章以某煤矿一工作面构造探测任务为研究背景,为查明此工作面开采范围内隐伏地质构造以及煤层赋存状况,保证工作面安全生产、提高开采效率,参考以往经验并结合工作面实际工况,确定采用地震槽波勘探方法进行探测。本次槽波勘探范围为此工作面从切眼至开口方向780 m范围,工作面宽250 m。为保证勘探精度,采用透射+反射联合的方法进行勘探。结果表明,测区内存在异常区3处,分析推断解释为断层,为矿方在工作面回采过程中的灾害防治工作提供了参考。     

阳煤五矿工作面浅孔高压注水方法的应用

<正>1工作面注水的缘由83201工作面为阳煤五矿南翼二采区第一个综采放顶煤工作面,工作面设计长度为1 996 m,切巷全长205 m,煤层倾角3°～14°,平均8°,煤层总厚度7.38 m。该工作面地质构造复杂,回采期间穿越一宽缓背斜构造和一较紧密向斜构造,煤层瓦斯涌出量较大,回采期间工作面回风风流中的瓦     

火区下近距离煤层安全开采合理错距研究

火区在煤层采动影响下可能通过裂隙影响下煤层安全开采,下煤层工作面应布置在上煤层采动减应力区。因此理论分析及UEDC数值计算研究下方煤层内错、外错10m条件下垂直应力、塑性区分布及垂直位移变化情况,从而确定工作面开切眼及停采线合理位置。研究结果表明,内错10m布置下煤层工作面,可显著降低下煤层围岩应力,有利于回采巷道维护及工作面安全高效开采。     

回采工作面内煤层风氧化带综合探测技术

上海庙112052设计工作面受煤层风氧化带影响,在皮带顺槽掘进过程中,出现煤层变薄直至消失的现象。为圈定风氧化带的位置及分布范围,采用高密度电法、瞬变电磁法和多波地震法开展矿井综合物探。根据风氧化与煤层间的不同物性差异,分别圈定了工作面内风氧化带边界,将三种物探方法解释成果叠加在一起,与钻孔验证结果高度重合,因此将风氧化带边界向工作面内推30 m~40 m,为工作面优化和回采提供依据。     

瞬变电磁法在探测工作面顶板富水性中的应用

针对红柳林煤矿生产和建设中存在的5#煤层顶板水害问题,采用矿井瞬变电磁法对25203工作面顶板基岩层的富水性及隐伏含水构造进行探测,查明了该工作面顶板岩层富水区的分布情况。其结果表明:瞬变电磁法能较好的探测工作面顶板含水层富水层位的的空间位置及富水程度,为回采工作面防治顶板水工作提供有效的科学依据。     

8.8m超大采高综采工作面顶板水害动态监测技术研究

针对上湾煤矿8.8 m超大采高综采工作面回采过程中顶板可能存在的水害隐患,采用视电阻率监测系统对工作面回采至石灰沟段顶板裂隙导通上覆含水层的情况进行了分段动态监测,结合地面水文观测孔及工作面涌水量对监测结果进行验证,并划分顶板水害预警级别。结果显示:在采空区内有明显的高阻异常发育,分析为煤层采空后顶板冒落导致上覆岩体裂隙增大所致。随着工作面的推进,在距离切眼1576～1766 m、1842～2260 m范围内存在低阻异常区,分析认为导水裂隙带导通了上覆含水层;通过查看井下采空区涌水和地面水文孔观测数据,验证了视电阻率监测结果。根据视电阻率监测情况对12401工作面顶板水害预警级别进行了评估,该工作面水害风险预警级别为二级预警,水害风险一般。     

突出煤层分叉上邻近层瓦斯涌出防治技术探讨

尚庄煤矿开采单一B4突出煤层,390工作面B4煤层分叉为B4a煤层和B4b煤层,设计开采下分层B4a煤层.为有效预防390工作面回采期间上邻近B4b煤层瓦斯异常涌出,采用钻孔循环探测方法,探测工作面前方40 m范围内的煤层层间距及构造赋存情况,对构造区域采取强化支护方案,当工作面与B4b煤层层间距小于5 m时,补充B4b煤层消突措施.同时,采用高抽巷抽采B4a煤层、B4b煤层卸压瓦斯,防止回采过程邻近层瓦斯大量涌出和工作面回风隅角瓦斯超限.通过采取综合治理措施,390工作面回风瓦斯浓度稳定在0.1％～0.38％之间,保证了工作面安全生产.     

用于煤层注水的TSC—30煤探钻

<正> 1978年2月～1983年底,我矿铁箕山矿井对9个回采工作面进行了煤层注水。该矿井位于牛马司煤田向斜构造西北翼,煤层倾角40°～50°(局部为70°),采煤方法采用单一走向长壁式。因煤层倾角大,为安全起见,将回采工作切割成小块段,每一小块段斜长30～40m。原采用 TXU—75型油压钻机钻孔,未能发挥其能打长钻孔的优势,而且存在钻孔速度慢、机体笨重搬运困难等缺点。因此,改进煤层注水钻进的工具与工艺是煤层注水中的一个新课题。根据本矿井煤层赋存条件和回采工作面上风巷断面小(3.7m~2)等具体情况,我矿     

日本太平洋煤矿薄煤层的开采

1967年以来,太平洋煤矿在开采煤厚1.5～3.0m的煤层,采用滚筒式联合采煤机,工作面使用掩护支架.而煤厚在0.80～1.5m的薄煤层,以前回采工作面采用刨煤机,1984年1月在南益浦区布置了开采簿煤层的试验工作面,经五个月的回采达到了预期的目的.南益浦区上层煤为薄煤层,煤质较好,地质条件也较优越.采用采区上山长壁后退式开采,其试验     

承压水上含隐伏构造底板突水机理研究

以昌恒煤矿9102工作面实际地质资料为基础,借助数值模拟与现场测试等手段,从底板应力分布特征与塑性区发育特征两方面分析了该工作面下隐伏构造对工作面推采的影响。研究结果表明：陷落柱等地质构造的存在,使得工作面回采时在地质构造前出现应力集中现象|工作面回采引发的底板岩体破坏形式主要以剪切破坏为主,且塑性区与陷落柱顶部靠近工作面一侧边界塑性区首先连通形成突水通道,进而引起底板突水|利用底板应变计监测工作面回采引发的煤层底板破坏情况,最终得出工作面回采引发的含隐伏构造底板的破坏深度与经验及理论公式的计算结果能保持一致,验证了现场测试方法的可行性及科学性,为承压水上底板含隐伏构造煤层的安全生产提供借鉴。     

特厚煤层综放面区段煤柱合理尺寸研究

根据金庄矿8203特厚煤层综放面实际,采用理论分析、数值模拟以及现场实测相结合的方法确定了区段煤柱合理宽度。理论研究了煤层厚度、应力集中系数、煤层强度对煤柱宽度的影响,确定区段煤柱宽度应大于23 m。采用FLAC3D模拟了煤柱宽度为16 m、20 m和24 m时,其两侧工作面开采过程中煤柱内塑性区和应力分布及变化规律,模拟结果表明煤柱宽度为16 m、20 m时,在两侧工作面回采的过程中,塑性区将会贯通煤柱;当煤柱宽度增加到24 m时,塑性区没有贯穿整个煤柱,煤柱内部存在8 m宽的弹性区。现场实测表明左侧工作面回采过程中煤柱破坏宽度为5 m左右,右侧工作面回采阶段煤柱破坏宽度为15 m,故首采工作面采用30 m宽的煤柱尺寸偏大,同理本研究也为后续工作面选择合理的区段煤柱尺寸提供了指导。     

上覆煤层开采后下伏煤层卸压机理分析

以开滦唐山矿Y485工作面受上覆5#煤层采空影响为背景,基于关键层理论,采用数值模拟和现场实测研究了上覆煤层开采后下伏煤层的卸压机理。结果表明:覆岩中往往存在多层关键层,会对工作面支承压力产生影响。卸压开采后上覆关键层发生破断,下伏煤层工作面回采时仅在层间关键层的影响下支承压力的影响范围和峰值显著降低。唐山矿上覆5#煤层工作面回采后,仅在层间关键层的影响下,下伏9#煤层Y485工作面超前支承压力影响范围由73 m减小至38 m,超前支承压力峰值与工作面煤壁的距离由29 m减小至20.5 m。当两煤层间存在厚硬关键层时,开采上覆煤层对下伏煤层进行卸压时,下煤层工作面支承压力峰值的最大值是无关键层时的2.34倍,下煤层回采时仍产生了显著的应力集中。