浅谈导水陷落柱突水淹井综合治理

结合近几年我国煤矿陷落柱突水淹井事故的治理方法,总结6种导水陷落柱突水淹井的综合治理技术。     

岩溶陷落柱导水类型及其突水风险预测

在分析岩溶陷落柱的导水机理及其影响因素的基础上,根据陷落柱的岩体结构力学和水文地质特征,提出了陷落柱的三种导水类型。结合皖北矿区巷揭陷落柱的特点,建立两类不同的导水陷落柱地质模型,并运用FEM软件对其导突水风险进行了定量预测。     

华北岩溶陷落柱突水的水文地质及力学基础

为了有效预测、预防岩溶陷落柱突水，通过实际资料的水文地质背景分析，以及“厚壁筒”力学模型的模拟，研究了突水形成的基本条件。研究表明，陷落柱的充水受多种条件和因素的控制和影响，适当的水文地质基础是其突水的必要条件，但真正形成突水还必须满足突水的充分条件，即达到或超过力学临界状态，这就决定了绝大部分华北岩溶陷落柱并不充水，一般也形不成突水。     

陷落柱突水的防治技术探析

岩溶陷落柱的存在容易引起矿井突水,对煤矿正常回采威胁巨大。本文主要探讨陷落柱突水的防治技术,对岩溶陷落柱的形成机理进行了分析,指出岩溶陷落柱的形成需要经历溶洞发育和岩溶塌陷两个阶段,论述了陷落柱围岩特征和陷落柱周边小构造以及陷落柱突水的防治技术。     

导水陷落柱突水模拟试验台研制及应用

为了分析研究采动影响下陷落柱突水的物理规律及特征,结合五阳煤矿7601工作面工程地质和开采技术条件,利用数值模拟软件和突水模拟试验平台分别模拟了底板和过煤层两种不同陷落柱的突水过程.结果表明,陷落柱突水破坏过程的数值模拟与试验台相似模拟相一致;底板陷落柱与过煤层陷落柱突水的规律是,在采动作用影响下,陷落柱周边的塑性区不断扩大,与工作面前方形成的塑性区相互贯通,形成突水通道,当陷落柱充水且水压达到一定值时,工作面发生突水;特殊构造突水模拟试验台在一定程度上满足了设计试验的需要.     

沈南煤田岩溶陷落柱及其导水性特点

结合沈南煤田地层及构造特点，研究并总结了已揭露的岩溶陷落柱的形态、分布、含水和导水性特征，对其成因和类型的划分进行了探讨。为防治水害，保证矿井安全生产和水资源的合理开发利用，提供了地质依据。     

基于微观孔隙结构的陷落柱突水危险性评价

为研究陷落柱能否导通煤层底板岩溶强含水层发生突水,从微观岩石学角度,以太原古交镇城底矿陷落柱为例,采用压汞试验和扫描电镜等手段对陷落柱充填物孔隙结构和溶蚀情况等进行研究,结果表明陷落柱柱体内充填物岩样孔隙度0.640%~3.830%,平均孔隙直径1.620 8~21.6716μm,其中多以微孔和超微孔为主。陷落柱中有大量的裂隙被方解石脉充填,方解石晶体个别有溶蚀现象,溶蚀较轻微,溶孔溶隙直径大都远小于10μm,这些微溶孔溶隙在目前的地应力下不具有导水性。     

东庞矿陷落柱特大突水灾害快速治理

东庞矿在发生陷落柱特大突水灾害后,通过物探、钻探综合探测,查清了陷落柱基本形态,制定了有效快捷的封堵治理方案,采取了安全、快速、高效的注浆截流技术,不到半年取得了堵水成功。     

五阳煤矿陷落柱发育特征及突水危险性评价

为防止陷落柱导通奥灰水造成矿井重大水灾,分析归纳了山西五阳煤矿陷落柱基本特征,主要包括：陷落柱发育标高在650 m以上,发育与构造密切相关,多数原生导水性差;典型陷落柱垂直具有6段特征等.以五阳煤矿7601工作面为原型,运用ANSYS有限元软件模拟分析了煤层下部有隐伏陷落柱时采动过程中的突水危险性.当工作面推进距陷落柱小于50 m时,受采动影响的陷落柱导水裂隙与工作面导通可导致工作面出水;随工作面推进,导水通道扩大可导致突水事故.     

峨六井大突水淹井灾害的治理

分析矿井水文地质条件，制定符合客观的水害治理方案。采用地面打钻注浆封堵穷水水源，治理水害，救活矿井，保护了水文地质环境。     

矿井水源孔突水的处理工艺

庞庄煤矿在处理井下水源孔渗漏水的过程中, 由于孔内套管锈蚀严重而断裂, 导致水源孔突水, 水量达240m3 /h, 在抢险中采用了下复合套管、焊接等技术, 成功地封堵了突水, 日增饮用水量2200m3, 解决了居民长期用水困难的局面。     

运用阻水厚度法和突水系数法评价底板突水危险性

该文以"下三带"理论的底板阻水厚度法和突水系数法对济阳煤矿10煤底板徐奥灰水突水危险性进行了评价。     

基于模糊综合判别的岩溶地区煤层顶板涌(突)水危险性总体评价

为了有效地预防煤层顶板水害的发生,在系统地分析了岩溶地区煤层顶板的含水层富水性特征、构造特征、有效隔水层性质、开采扰动对煤层顶板影响的基础上,结合模糊综合评判法,建立了岩溶地区煤层顶板涌(突)水危险性总体评价方法.结合贵州黔西地区青龙煤矿实例,对该矿煤层顶板涌(突)水危险性进行了总体评价,评价结果和实际情况相符,证明了该方法的可行性和准确性.     

井下突水综合治理

井下突水是煤矿生产中经常遇到的"五大"灾害之一,一旦突水,治理方法分两大类一疏、堵.死水易治,活水难堵,因为井下活水补给源充分,有流动性,一般活水都必须综合治理.本文首先利用水质,化验及联通试验,查清水源,在此基础上综合运用了单、双液浆改造底板、挡水墙设计、夹缝注浆及迎头综合注浆封堵等手段,通过施工检查孔验证,效果明显.     

煤巷及采煤工作面突水快速治理配套技术

介绍了东庞煤矿特大陷落柱及超化煤矿22081工作面突水灾害治理情况,对其治理思路、堵水工艺、所取得的效果进行了总结,并提出了煤巷及采煤工作面突水快速治理配套技术。     

井下观测孔跑水治理新技术研究

本文通过对华北地区某矿SG4水文观测孔的治理,探讨观测孔的跑水治理新技术,利用新型化学材料配合自己研发的隔离装置,对SG4水文观测孔完成了治理,治理效果100%,在治理跑水现象的同时,确保观测孔继续使用,为类似条件下观测孔跑水治理提供参考依据。     

岩溶隧道涌水原因揭秘

近年来,随着国家基础建设飞速发展,数万隧道在岩溶山区兴建,岩溶隧道涌水事件时有发生,给施工和运营带来了很大的危害。本文从岩溶区域划分、岩溶含水介质多重性、地质构造、人为因素等四个方面总结分析了岩溶隧道涌水的原因,并提出了隧道涌水预测的必要性。     

矿井岩溶突水灾变机理

结合湖南娄底市七一煤矿石坝井岩溶突水、突泥实例,运用损伤力学及岩体流体力学理论,研究矿井岩溶突水的渗流-损伤-断裂耦合成灾机理,通过FISH研制矿井岩溶突水的渗流-损伤-断裂耦合分析程序（扩展FLAC3D模型）,对七一煤矿岩溶突水成灾过程进行耦合分析,探讨巷道掘进过程中围岩渗流场和岩柱的劈裂损伤演化规律。耦合研究认为：七一煤矿石坝井岩溶突水事故是裂隙渗透压与围岩次生应力场共同作用下茅口灰岩岩柱损伤演化;在高渗透体积力与围岩次生应力的耦合作用下,处于全损伤状态的岩柱水力劈裂导致矿井岩溶突水成灾;耦合分析发现矿井岩溶突水具有渗透系数突变、渗透体积力突变及位移突变等特性。探讨了防范矿井充填型溶洞突水高风险的应对措施及合理的岩溶突水临界岩柱。     

工作面顶板砂岩裂隙水综合防治技术

对刘桥一矿煤系砂岩裂隙水影响采掘工作实现矿井安全生产作了分析研究，中分别根据不同条件叙述了治理砂岩裂隙水的措施，其中回采期间采取的钻孔导流疏放砂岩裂隙水的方法，取得了良好的技术经济效果。     

大水工作面的综合水害防治

钱家营矿2875西工作面预计回采正常涌水量2.37 m3/min,最大涌水量3.55 m3/min.运道出现5处洼点,不能实现自然排水,需超前制定专项防排水设计并保证落实.利用物探、钻探相结合的综合探测、超前疏放水措施,配合科学有效的防排水系统,防治煤矿水害的优势显著.音频电透视、槽波地震等综合物探技术和泄水巷、挡水墙、清淤溜子、沉淀池组合应用,可有效防止陷落柱、含水层等含水体突水事故,达到水、煤分离的目的 ,减轻采区沉淀池清淤压力,实现工作面安全生产.