斜井过强含水厚沙层的综合技术措施

在矿井建设中,实际涌水量超过50 m3/h时的井筒施工是普通法施工的技术难点。麻黄梁煤矿主斜井井筒施工在穿越萨拉乌苏组强含水厚沙层时,实际沙层厚度、涌水量与勘探井筒钻孔资料有很大差别,原预测最大涌水量为8 m3/h,实际最大涌水量达到65 m3/h。为此,在矿井建设施工中采用井筒内、外降水法等综合技术措施,防止了流沙层产生,安全顺利地通过斜长130m、涌水量65 m3/h的强含水厚流沙层段,为矿井建设普通法施工提供了一个成功的实例。     

流沙层置换注浆施工技术

立井井筒施工中,遇厚度30 m、水压1.5 MPa、单孔最大涌水量153.9 m3/h的流沙层,采用二次置换注浆加强支护强度,钢筋作为骨架加固井筒周边形成结石体帷幕,孔涌水量超标加注脲醛树脂化学浆液,采用小段高掘砌施工方式,顺利通过流沙层。     

流沙层置换注浆施工技术

立井井筒施工中,遇厚度30 m、水压1.5 MPa、单孔最大涌水量153.9 m3/h的流沙层,采用二次置换注浆加强支护强度,钢筋作为骨架加固井筒周边形成结石体帷幕,孔涌水量超标加注脲醛树脂化学浆液,采用小段高掘砌施工方式,顺利通过流沙层。     

鹤煤九矿涌水水源分析及涌水量预测

鹤煤九矿目前已进入二₁煤层第3水平的开采。为减少突水事故对矿井建设和安全生产的威胁,根据鹤煤九矿2006—2016年矿井涌水量数据,结合矿井过往开采经验,对影响矿井建设与生产的涌水水源进行归类分析,同时对矿井涌水量时间和空间上的变化趋势进行动态评价。采用比拟法和解析法对矿井未来涌水量进行预测,通过可靠性分析确定以比拟法涌水量预测结果,以正常涌水量436.8 m³/h、最大涌水量573 m³/h作为鹤煤九矿防治水的参考依据。     

凉水井煤矿特殊地质条件下的立井施工技术

凉水井煤矿二号回风立井井筒设计深度227. 4 m,采用普通法施工。其表土段5 m左右为风积沙层,流动性强;井口标高以下50 m左右为沙土层,结构疏松易坍塌,局部地段开挖后沙层向开挖空间流动,造成井壁悬空;掘至标高-86. 4 m水平时,又揭露一层1. 8 m厚流沙层,涌水量达22 m3/h。面对特殊的地质条件给施工带来的诸多困难,工程技术人员通过积极研究对策,采用多种施工方式,对锁口、过沙层、过流沙层、基岩段掘砌及涌水处理等均采取了合理的针对性措施,最终顺利完成了井筒掘砌,工程进度及质量都达到较为理想的效果。     

贵州省兴荣煤矿水文地质条件分析及涌水量预测

矿井水害严重威胁煤矿安全生产,针对兴荣煤矿受水害影响严重的情况,在了解矿区水文地质条件的基础上,对矿区充水条件及充水因素进行分析,结果表明:影响兴荣煤矿安全开采的含水层系主要为煤层底板茅口组灰岩含水层,以及顶部P₃c+d裂隙含水岩组,矿井充水通道主要由采面、掘面扰动后形成的顶板裂隙发育、原生断裂裂隙发育和区域性封闭不良钻孔组成,这些充水通道受构造影响相对较大,矿井在未来开采至+1150m标高时,预计矿井正常涌水量为24.33m³/h,最大涌水量为43.80m³/h。     

帷幕注浆法在冬瓜山铜矿的应用

冬瓜山铜矿在掘进回风道时,揭露了含水破碎带,发生突水淹井事故,最大涌水量达500 m³/h。采用帷幕注浆法通过破碎带,设计帷幕孔8个,进尺756.6 m,注浆量为3 131.646 m³,施工期3个月,施工后破碎带处残余淋水量仅为2 m³/h,完全满足了设计要求。     

斜井井筒过流沙层方案优化

本文通过对斜井水文地质条件的分析,提出了过第三层流沙层的多种方案,钻探施工取样分析及水压测定,确定该流沙层具强导水及强流动性,本着经济合理,技术可行,安全可靠,方案最优原则,优选工作面预注浆法治理流沙层,注浆后钻探结果表明斜井涌水量仅为0.5m3/h,采用普通法施工安全通过该流沙层,实现的工程无事故。     

郭家河煤矿水文地质特征及矿井涌水量预测

矿区位于鄂尔多斯盆地南部渭北挠褶带北缘，含煤地层主要为侏罗系中统延安组，可采煤层有2号、3号煤层。矿区含水层主要为第四系孔隙—裂隙潜水含水层，白垩系下统洛河组砂岩、宜君组砾岩孔隙—裂隙含水层，侏罗系中统直罗组砂岩裂隙、延安组煤层及其顶板砂岩裂隙含水层。井田受导水裂隙带影响，地下水以离层水形式参与工作面涌水。采用解析法进行矿井涌水量预测，预测2022—2025年郭家河煤矿1310工作面和2308工作面回采期间，矿井正常涌水量为225.17 m³/h。依据经验，为防灾考虑，矿井最大涌水量按正常涌水量的2倍预计，矿井最大涌水量为450.34 m³/h。研究可为矿井水文地质评价及水害防治提供依据。     

钱营孜煤矿W3233工作面充水因素及涌水量预测分析

钱营孜煤矿W3₂33工作面内褶曲和断层构造较发育,水文地质条件复杂。针对该矿存在的工作面充水因素多样、涌水量变化复杂的问题,基于矿井地质条件分析了W3₂33工作面水文地质特征以及工作面充水的相关因素,采用现场踏勘、理论分析得出了充水水源、新生界松散层、顶底板含水层、断层富水等充水因素对工作面涌水的影响,其中顶底含水层含水性复杂多变,存在含水性较强区域,最大涌水量达68.7 m³/h且大部分涌水发生在工作面揭露的断层附近,该因素为重点监测方向,而其余因素对工作面涌水影响较小。同时采用“大井”法与水文比拟法综合分析了工作面涌水量,得出W3₂33工作面顶底板进入工作面最大涌水量为53.3 m³/h。     

新安煤矿首采工作面顶板岩层富水性探测及涌水量评价

矿井涌水量的准确预测一直是煤矿地质工作者的难题,本文以新安煤矿首采工作面为研究对象,通过裘布依公式计算了涌水量,通过矿井瞬变电磁勘探探测了首采工作面的顶板富水性分区。计算最大涌水量71.3m3/h,正常涌水量31m3/h。实际开采结果是最大涌水量出现在探测结果富水区为70m3/h,正常涌水量基本处在25~30m3/h。认为矿井瞬变电磁勘探和解析法裘布依公式在工作面顶板富水性探测和涌水量计算可靠性较高。     

大桥沟煤业水文地质充水因素及涌水量分析

本文以大桥沟煤业水文地质情况为背景,对矿井的充水因素的进行了分析,并对矿井的涌水量进行了预测,8号煤层生产能力达到90万t/a时的正常涌水量为9.21m3/h,最大涌水量为14.84m3/h.9、10、11号煤层生产能力达到90万t/a时的正常涌水量为9.21m3/h,最大涌水量为14.84m3/h.     

临汾宏大豁口煤业9+10#煤层涌水量预测定向分析

针对临汾宏大豁口煤业9+10^#煤层涌水量进行预测分析,分析了该煤层充水水源、充水通道等情况,确定了10(9+10)号煤层7处采空区积水,计算采空区积水量约28.2万m³,计算确定了与该煤层具有水力联系的煤层采空区垮落带和导水裂缝高度。基于以上分析,采用对比预测和动力学计算两种方法对9+10^#煤层涌水量预测,二者预测结果基本相同,确定9+10^#煤层最小涌水量为38.86 m³/h,最大涌水量为44.54 m³/h。     

大型矿井二期工程临时排水系统设计

大海则矿井设计生产能力15.0 Mt/a,最大涌水量1 000m3/h,采用4个立井井筒开拓。针对该矿井涌水量大的问题,通过对卧泵、排水管路的选型计算以及管路安装方式设计,井下临时泵房布置,形成矿井临时排水系统,满足了矿井二期工程施工排水需求,为二期工程正常高效施工提供了保障。     

芦子沟煤矿水文地质条件勘查及水害应对

为了解决芦子沟煤矿1⁰#煤层存在的水文地质问题，保障煤矿开采安全进行。对芦子沟煤矿水文地质条件进行了勘查。本井田充水水源主要有大气降水、地表水、煤系围岩含水层水、奥陶系灰岩岩溶裂隙水及采空区积水等。矿井开采主要水患为奥灰岩溶水、采空区积水。按实际生产300 d/a计算，出煤为3 000 t/d，使用富水系数比拟法，估计本矿投产后10^#煤层矿井正常涌水量约120 m³/h，最大涌水量达到150 m³/h。对矿井直接充水水源、地表水、奥灰岩溶水、采空区积水防治措施进行了阐述。     

蒙陕矿区深埋工作面顶板水可疏降性及预疏放标准研究

在分析蒙陕矿区深埋煤田区地貌特征、水文地质条件、工作面钻孔涌水和采空区涌水特征等基础上,开展了顶板水可疏降性和预疏放标准研究,结果表明:研究区包括基岩台地、沙地、黄土沟壑3类地貌,其中沙地区第四系富水性强,煤层顶板含水层丰富的充水水源,导致直罗组一段渗透系数和单位涌水量均远大于基岩台地区和黄土沟壑区。不同矿井首采工作面探放水钻孔初始水量和累计放水量分为3类,水量较小矿井,初始水量q₀≤10.0 m³/h,累计疏放水量<5.0×10⁴m³;水量中等矿井,初始水量q₀≤60.0 m³/h,累计疏放水量10.0～100.0×10⁴m³;水量较大矿井,大部分钻孔的初始水量q₀>100.0 m³/h,累计预疏放水量>100.0×10⁴m³;所有矿井首采工作面经预疏放后,可以实现绝大部分钻孔水量<10.0 m     

房柱式采空区下行开采顶板突水危险性分析

为研究房柱式采空区下行开采顶板突水灾变规律,以郭家湾煤矿51207工作面为工程背景,采用大井法理论和岩体渗流理论对矿井涌水量进行分析,利用FLAC^3D数值分析软件对采动影响下顶板岩体的渗透系数及涌水量的变化进行研究。结果表明,矿井最大涌水变化量109.62 m³/h,持续时间约为24 d;工作面推进至70 m,51207工作面顶板出现大面积的采空区,且渗透系数大幅增至1×10^-5m/s;当导水裂隙带连通房柱式采空区和51207工作面后,涌水量变化量会快速达到118 m³/h左右;郭家湾煤矿51207工作面下行开采无突水危险性。     

天河煤矿煤柱采区探放老巷水技术

1 矿井概况 江西煤业集团有限责任公司天河煤矿位于江西省吉安市吉安县天河镇,井田面积3.05 km2,设计年生产能力为45万t,煤层为急倾斜、特厚煤层,采煤方法为水平分层煤皮假顶下行陷落法.矿区地表水系不发育,无强含水层,煤系地层及煤层顶板含水极其微弱,主要充水来源为大气降水,塌陷裂隙区为降水主要渗透途径,矿井雨季最大涌水量829 m3/h、正常涌水量236 m3/h、最小涌水量165 m3/h.矿井充水直接受大气降水控制,雨季矿井涌水量大于枯水季节4倍左右,而采空塌陷区为地表水进入矿井主要途径,矿井涌水量取决于降雨量,塌陷区面积以及塌陷区的管理.     

表土层大含水层立井防治水施工技术

鹤煤集团公司八矿新风井工程,表土段总厚150m,在施工过程中,共发生过5次较大的涌水,累计涌水量达302 m3/h;并揭露出两层流沙层,其中一层厚度达12.3m,其涌水量为106m3/h,给井筒正常施工造成了意想不到的困难。施工单位通过导、截、排、注等综合治水方案,采用普通施工法,顺利通过井筒表土层。为立井表土段复杂水文地质条件的防治水综合治理探索出了一条新途径。     

钱营孜煤矿新副井筒地面预注浆工艺设计与施工应用

为实现井筒安全快速掘砌,采用“上冻下注”方法施工,提出了井筒地面预注浆采用“内圈直孔+外圈S孔+分支孔”的施工方案。先直孔段地面预注浆结束后,而后井盘空间留给冻结及井筒掘砌施工,以期对富水基岩裂隙含水层进行注浆封堵,最终在井筒周边形成不透水的注浆帷幕。结果表明全井筒剩余涌水量5.443 m³/h,满足设计要求注浆后井筒剩余涌水量≤6 m³/h的条件,确保井筒快速施工及安全性。