朝川矿工作面底板注浆加固及突水危险性评价

朝川矿主采煤层为二1煤层,其底板隔水层薄且分布不稳定,有的区域甚至尖灭。二1煤层底板灰岩承压含水层富水性强、水头压力高、补给来源丰富。针对朝川矿的水文地质特点,提出在二1-21070工作面采用底板注浆加固的方法堵截底板承压水,以保证矿井安全开采,并且对21070采区未来开采的危险性进行评价,认为在对底板进行注浆加固后,未来的开采是安全可靠的。     

王庄煤矿大采高承压水防治技术研究

在分析8101大采高综采工作面水文地质条件的基础上,研究了煤层承压水上开采底板突水影响因素和突水机理。运用突水系数法对8101工作面承压水上开采安全性进行了评价,认为在正常条件下大采高综采工作面承压水上开采是安全可行的。提出了8101工作面承压水上采用综合防治、带压开采技术方案以及承压水上开采安全技术措施。     

承压水体上采煤实践

介绍了注浆封堵突水点和改造煤层底板从而实现承压水体上安全采煤的经验.对条件相似的矿区进行承压水体上采煤具有借鉴意义.     

承压水体上采煤底板突水危险性分析与治理

底板高承压水体上采煤的关键是确保在采动影响下底板岩层不突水.针对平禹一矿13091高承压水底板,采用直流电法三极探测技术对工作面两巷底板进行了探测,并对探测结果中存在的明显低阻异常区进行了详细分析,指出了工作面有突水可能性区域.据此提出了注浆改造深度、工作面加固范围等注浆加固底板的技术参数,并形成了一套适合本矿的注浆加固底板施工工艺.     

矿井岩溶水害的综合防治技术

马坊煤矿主采煤层9、10煤层受底板五灰和奥灰承压岩溶水的严重威胁。为解放受水威胁煤炭储量,马坊煤矿通过分析底板突水因素,采取了预注浆改造五灰薄层灰岩、构造带的方法及优化回采工作面布置和采取有效开采措施等,摸索出了一套岩溶水害综合防治技术。     

煤层底板突水危险性综合评价

基于煤层底板突水预测的复杂性,提出了基于GIS与熵权耦技术的煤层底板突水危险性的综合评价方法,在分析山东某矿区的水文地质、工程地质,开采及勘探等资料的基础上,根据研究区断层构造,覆岩厚度,关键含水层富水性,开采厚度等影响水资源保护性开采的主要因素,以地理信息系统(GIS)的多因素空间分析功能为操作平台,并结合熵权法模型确定各个影响因素的权重,通过GIS与熵权耦合建立了煤层底板突水危险性分区评价模型,结果表明煤层底板突水危险性指数法比传统的突水系数法有明显优势。     

煤层底板突水危险性AHP-Fisher判别分析模型

选取地质构造、水文地质、底板隔水层和开采条件4个方面的17个因子作为煤层底板突水危险性的评价指标。采用层次分析法(AHP)建立煤层底板突水危险性的评价指标体系,通过构造判断矩阵、层次排序与一致性检验提取影响煤层底板突水的主控因素。运用Fisher判别理论,以国内一些采煤工作面底板突水实测数据作为训练样本,建立了基于AHP-Fisher判别的煤层底板突水危险性评价模型,采用回代估计法检验模型的有效性,回判的误判率为0。工程应用表明,该评价模型所得结果与实际情况较为相符,具有良好的实用性和有效性。     

偃龙矿区奥陶系强岩溶含水层底板注浆改造技术

偃龙矿区地处豫西地区,矿井深部开采二1煤层受奥陶系强含水层岩溶裂隙水威胁,奥灰水压不断增高,煤层底板构造发育、隔水层不稳定等突水因素影响了安全回采。通过水文地质资料分析与瞬变电磁技术进行底板富水性探测,建立了底板注浆改造深度精确计算模型,提出了偃龙矿区二1煤层底板注浆改造水害防治技术,并进行了工业性试验。结果表明:12061工作面底板分布有3种类型富水异常区,富水异常区域岩层节理、裂隙较为发育,异常区覆盖工作面底板大部,工作面底板存在突水危险性;菱形钻孔布置有利于减小孔间距,最终确定底板注浆改造深度为65 m、注浆压力为9 MPa与注浆扩散半径为25 m,对太原组下段及奥陶系灰岩含水层注浆变含水层为相对隔水层,切断了底板奥陶系灰岩含水层与二1煤层的水力联系;底板注浆封堵后,检验孔水量不大于10 m3/h,钻孔孔壁光滑,原5个富水异常区消失,注浆改造效果显著。     

天安煤矿50601工作面煤层底板注浆加固技术分析与应用

天安煤矿50601工作面开采受底板上马家沟组灰岩岩溶承压含水层水的威胁,为了实现该工作面的安全开采,分析了50601工作面的地质和水文地质条件,在回风顺槽和胶带顺槽中布置了83个钻孔向上马家沟组灰岩含水层顶部15 m范围内实施了注浆加固,所有钻孔成孔水量之和为642 m³/h,共计注入水泥875.3 t,最终实现了工作面的安全开采,为防治煤层底板承压含水层水提供了经验借鉴。     

煤矿岩溶水水环境保护安全开采技术

总结了邢台矿区岩溶地下水水环境保护开采方面的技术经验,通过不断深入研究,在水文地质预测、超前探查、井田分区评价、煤层底板改造、快速建造阻水墙、建造陷落柱堵水塞和充填开采技术等方面,取得了较大的技术进步和成效。实现了矿井超前预探及采前安全性评判,采用下组煤带压开采底板注浆改造加固技术,综合注浆法快速建造阻水墙技术、陷落柱堵水塞建造技术、综合机械化充填采煤技术,有效防止了工作面突水事故的发生。     

“引避疏堵排五位一体”综合防治水技术研究

新桥煤矿通过采用现场“引”、“避”、“堵”、 “疏” 与“排”的试验、理论分析等综合研究方法,选择典型的南一采区2105工作面进行重点评价,在分析和查明矿井二₂煤层开采条件下底板太灰高承压含水层充水因素、地下水径流特征、底板阻控条件的基础上,对底板含水层控水和突水危险程度进行评价,建立评价预测模型,研究太灰高承压水地下水径流运移规律,并最终提出太灰水“引、避、疏、堵、排五位一体”的综合防治技术对策。研究为今后的防治水工程指明方向。     

新集二矿1煤220106工作面底板灰岩地面超前区域探查治理及效果评价

淮南煤田是典型的华北型煤田,中煤新集能源股份有限公司新集二矿位于淮南煤田的南部,该矿区山西组1煤层处于“高水压薄阻水层”环境,开采过程遭受下伏高压灰岩岩溶承压水的威胁,加之本矿区独特的地理构造位置,形成了叠加大规模逆冲断层的多种垂向隐伏构造格局,因受煤系地层上覆巨厚推覆体片麻岩和寒武系高屏蔽及地表水体的影响,地面三维地震勘探效果不佳,难以查明1煤组至底板灰岩强含水层的垂向导(含)水通道,因此上述因素的叠加加剧了煤炭资源安全开采的水害威胁,提升了采煤事故发生概率。矿方结合采掘规划,严格按照相关要求,对受高压奥灰水威胁的1煤220106工作面开展了地面超前区域探查治理工程,以期采用多分支水平定向井工艺,在工作面内区域探查隐伏导水构造,并通过高压水泥注浆的方式进行封堵,达到工作面安全掘进与回采的目的。本文重点对新集二矿1煤220106工作面底板灰岩地面超前区域探查治理工程及其效果进行评价,可为该工作面的掘进与回采提供依据,为本区类似工程的开展提供参照。     

煤层底板薄层高压灰岩水害超前区域治理技术研究

针对煤层底板薄层高压灰岩水害问题,以桃园煤矿Ⅱ4采区10煤底板三灰含水层治理加固为例,通过施工地面定向钻孔组,进入未采区底板三灰后顺层钻进,揭露灰岩裂隙,并进行高压注浆治理,通过分段“探注结合”施工,有效封堵三灰溶隙、裂隙,最终将三灰含水层改造为隔水层,阻隔三灰及三灰下含水层水。结果表明,煤层底板薄层高压灰岩水害超前区域注浆封堵技术是安全和可行的,为其他矿区薄层灰岩水上带压开采提供了依据。     

渭北奥灰承压水矿区煤炭开采对水资源的影响及保护

随我国煤炭开采向深部发展,奥灰承压水体上开采导致底板突水与其生态水位下降之间的矛盾日益突出。在分析渭北澄合矿区典型工作面5号煤层含(隔)水层组合特征的基础上,采用理论计算与现场实测综合确定5号煤层开采的底板破坏深度,从含水层结构破坏、生态水位、水质等方面研究了煤层开采对底板承压水的影响。结果表明:澄合矿区5号煤层开采底板破坏深度8~10.8 m,不同工作面斜长与底板岩性组合是影响该区底板破坏深度的主控因素,工作面斜长与底板破坏深度呈正相关,与底板含(隔)水层组合为负相关关系,煤层开采对底板含水层结构影响程度由大到小分别划分为Ⅰ,Ⅱ,Ⅲ级区,其中,Ⅰ级区主要分布于中南部和北部,面积为6.78 km2,占总面积的45.2%;煤层开采尚未对含水层水位、水质造成明显影响。提出以底板注浆加固技术为主保护水资源,稳定生态水位,为渭北地区煤炭工业健康发展找到有效途径。     

煤层底板水害预测与超前预治理技术

煤矿水害防治工作是煤矿安全生产工作的重中之重。针对煤层底板水害防治问题,介绍了实际生产过程中针对掘进工作面和回采工作面突水危险性预测的常规方法,对其优缺点进行综合分析,从而进行煤层底板突水危险性的预测评价,进而制定工作面超前预治理的技术方案,主要包括应用煤层底板含水层注浆改造技术对煤层底板突水可能性大的区域进行注浆改造,或利用煤层底板含水层疏水降压技术对危险区域进行疏水降压。上述这些措施的使用,最大限度地避免了水害事故的发生,实现了安全开采。     

杨村煤矿下组薄煤层底板采动效应特征研究

杨村煤矿下组煤的开采受到底板承压水的威胁,采动底板破坏深度的研究是底板岩层阻水能力评价的关键。以杨村煤矿4602工作面水文地质条件为基础,建立了下组薄煤层底板工程地质模型,通过数值模拟软件FLAC3D模拟研究煤层底板采动变形破坏规律,得出在正常采动情况下底板最大破坏深度约为12 m;并与该工作面底板实测结果进行了对比验证,二者结果基本一致。研究结果为杨村煤矿下组煤的合理开采、支护及底板岩层阻水性的评价提供了参考依据。     

基于因子分析法的焦作矿区底板突水模型研究

为研究焦作矿区工作面底板突水的主要影响因素和防治措施,选取地质构造λ1、煤层厚度λ2,煤层倾角λ3、工作面宽度λ4、开采深度λ5、含水层水头压力λ6、隔水层平均强度λ7、隔水层平均厚度λ8作为研究变量,建立了焦作矿区工作面底板突水的因子分析模型。研究结果表明：焦作矿区底板突水的8个变量可归纳为采矿赋存因子、采矿设计因子、技术可变因子|得出了模型加权综合得分大于等于0.95时则突水危险性很大,且需采取相应的技术措施的判别标准|该因子分析模型在赵固二矿11011工作面成功应用并验证了其正确性。该研究成果对焦作矿区及类似地质条件下采掘工作面底板是否需要注浆加固或采取其他防治措施提供了一定的参考意义。     

近松散含水层下煤层安全开采分区方法研究

为对松散含水层下采煤进行安全分区,采用基于GIS的近松散含水层下煤层开采安全性评价方法,研究了某矿南六采区近松散含水层下采煤的主要影响因素,通过统计具有相似工程地质条件的矿区资料,用熵值法数学模型,确定各个因素的权重,运用GIS多元信息空间分析技术,对南六采区安全开采可行性进行分区,结果表明:在南六采区的安全可采区的Ⅰ区域布置的01工作面可以进行安全回采。实际回采过程中,该工作面顶板垮落正常,工作面顶板涌水量一般0～6m3/h,没有发生突水溃砂事件。     

平煤八矿地热水害治理与地热资源开发利用

平煤八矿随着矿井开采深度的延伸,二水平己组煤层开采时底板寒武系石灰岩含水层高压水的威胁随之增加,降低二水平己组煤层承受的水压值已刻不容缓。经井下现场测定:寒武灰岩水水温高达50～62℃,若按正常疏水降压方法进行处理,受高温水散热影响,采掘工作面温度将达到35℃以上,生产工作将被迫停止。在查清地热形成机理和分布规律的基础上,依据地热水压力、温度特征和矿井采掘情况,提出了经济上合理、技术上可行的地热灾害治理措施,设计地热开采井并制定优化的地热水综合开发利用方案,实现了矿井地热灾害由被动防治到主动利用的战略转移。