邯郸矿务局王凤煤矿带压开采下组煤技术研究

前言王凤煤矿是开采多年的老矿井,上组煤已基本采完,而下组煤则受到奥陶系石灰岩水(以下简称奥灰水)的严重威胁。为了延长矿井寿命,我们带压试采了下组煤,并且取得了一定的成果。本文试图浅谈一下防治奥灰水,带压开采下组煤方面的一些经验和认识。     

葛泉矿北翼三、四采区奥灰突水危险性分析

华北型煤田下组煤开采受多方面因素制约,解决奥灰含水层突水威胁是一项必要的工作。通过分析葛泉矿地层分布、奥灰含水层特征、隔水层隔水性能、奥灰突水危险等,获得了9煤底板至奥陶灰岩顶界面之间的隔水层阻抗水能力较差的结论。为预防奥灰突水,针对奥灰水量大、难疏降的特点,提出增加隔水层厚度和强度的治理措施,降低奥灰突水危险,使下组煤具备带压开采的条件。     

奥灰岩溶水害区域超前治理技术研究及应用

鉴于邯邢矿区大采深矿井深部煤层和下组煤开采受奥灰承压水威胁现状和保水开采需要,提出了奥灰岩溶水上带压开采水害治理的"区域超前治理"理念及"超前主动、区域治理、全面改造、带压开采"防治水指导原则;相应给出了区域分区原则、治理模式及适用条件、治查结合新方法、超前治理管理程序、底板阻水能力评价方法和治理关键技术等支撑体系。该成套技术首先在邯邢矿区进行了应用研究,特别是地面多分支水平钻进关键技术应用研究,取得了很好的安全技术效果,创新了大采深矿井和开采下组煤奥灰水害治理方法,安全开采受承压水威胁的煤炭资源,保护了煤系基底奥灰水环境。     

矿井音频电透视技术在工作面采前探水中的应用

临城矿在承受奥灰水压１．６７～３．７３ＭＰａ的条件下开采－３００ｍ水平下组煤过程中，严格执行“以防为主，探水前进，查治结合，综合治理”的方针，利用井下钻探进行掘前探水、采前注浆加固底板工作。与河北煤研所、煤炭科学总院西安分院合作进行电法物理探测试验，与钻探综合印证，共同做好下组煤工作面回采前的奥灰水防治工作。经过近５年来的开采实践和防治水工作，共采出下组煤量６５万ｔ，现矿井涌水量为２．９ｍ３／ｍｉｎ。在下组煤开发方面，取得了一定成果，走在了华北地区深水平带高压开采下组煤的前列。矿井音频电透视技术…     

泗河煤矿下组煤底板承压水带压开采评价

下组煤开采一直受到底板奥灰水的威胁与困扰,本文对泗河煤矿下组煤底板带压开采进行了分析论证,证实矿井下组煤底板带压开采是可行的。同时,针对矿井存在奥灰水顺构造薄弱带突出的可能性的情况,给出了详实可靠的处理措施,解决了矿井煤层底板带压开采的难题     

辛置矿下组煤开采地下水隐患分析与防治对策

以辛置矿实际生产条件为背景,对该矿下组煤开采可能存在的地下水隐患类型及其特征进行了分析,对下组煤底板奥灰带压开采进行了危险性分区。结果表明,该矿地下水隐患可以分为3类:顶板水、老空积水和底板奥灰承压水。底板奥灰带压开采可分为较安全区、中等危险区、危险区,并在此基础上,提出了防治对策确保煤矿安全高效生产。     

深部下组煤首采面带压试采奥灰突水危险性分区评价

为了探究华北型煤田深部下组煤底板带压开采安全可行性,以济北矿区某煤矿高承压水体下组煤首采面采掘为工程背景,结合在该面施工的9个奥灰钻孔和1个奥灰水文观测孔资料,运用突水系数法和底板岩层综合阻水强度法对正常块段奥灰突水的危险性进行预测评价与分区。分析表明奥灰突水值大于0.1 MPa/m的区域存在2处;而根据底板岩层综合阻水强度法计算,各个钻孔的综合阻水强度值均大于相应的实际水压值,并把实际水压值与其相应的综合阻水强度值作比值进行分析。2种方法对比分析表明,奥灰突水系数偏大的险区和实际水压与其相应的综合阻水强度的比值大的分布区域基本重合,比较符合实际情况。这为济北矿区及地质条件相似矿井煤炭资源向深部带压开采所引起的底板水防治提供了新的评价方法。     

地面定向钻进技术在导水断层治理中的技术研究与应用

随着煤矿开采,上组煤资源逐渐枯竭,矿井向下组煤延伸。开采下组煤主要的水害威胁为奥陶系灰岩承压水,在煤层带压开采过程中,预防奥灰突水成为下组煤开采过程中水害防治的重中之重,其中导水断层为诱发奥灰突水最主要的导水通道之一。为了有效的封堵由断层产生的导水通道,冀中能源股份有限公司邯郸郭二庄矿采用地面定向钻进结合地面注浆技术,对已探查出的采煤工作面附近的张性断层(F292断层)进行注浆加固改造,最终达到封堵断层导突水裂隙、降低奥灰突水风险的目的。实践结果表明,该项工程的实施有效的对F292断层导水性进行改造治理,实现安全生产。     

鹤煤公司寺湾井底板注浆加固工程技术实践

寺湾井开采石炭系太原组底部一11煤和一22煤。本溪组灰岩水压为0.4 MPa,奥灰水水位标高为+130 m,上距一11煤底板35 m,奥灰水压为1.1 MPa。带压开采存在奥灰水突水淹井危险。为消除底板本溪灰岩和奥灰岩溶水的突水威胁,开展了一11煤底板加固注浆可行性研究,在1806工作面针对本溪组灰岩进行了底板注浆改造工业性试验。试验证明,底板注浆加固效果明显。     

邢台煤矿下组煤首采区带压开采设计优化

在分析奥灰水文地质条件的基础上，确定了邢台煤矿开采下组煤的首采区。以不扰动奥灰含水层天然流场为目标，以预防奥灰突水为主线，对首采区的开拓方案进行了优化布置，提出了工作面开采的最佳尺寸。为该矿下组煤首采区的开采成功提供了较为可靠的水文地质保障和安全开采模式。     

鲍店煤矿下组煤首采区奥灰疏降水量数值模拟

奥灰水是鲍店煤矿石炭系太原组下组煤开采的主要水害威胁和重点防治对象。在水文地质勘探和深入分析、研究水文地质条件基础上,推荐了下组煤首采区位置,并精细模拟了鲍店煤矿下组煤首采区奥灰疏降水量。模拟结果为:奥灰最大疏降水量为540m~3/h,降至安全水头的时间约30d。综合分析认为,该疏降水量符合模拟区的实际水文地质条件,该疏降水量可以作为下组煤开采水平或采区防排水能力设计的依据。     

井下高承压水钻孔施工技术探讨

白庄煤矿位于肥城煤田中西部,随着下组煤开采,奥灰水的威胁日益严重,奥皮水属于高承压水,由于目前对奥灰水的防治尚无系统的理论依据和具体方法,为查明奥灰水的水文地质条件,探索防治奥灰水的有效途径,决定在井下施工高承压奥灰水钻孔.     

奥灰峰峰组顶部阻水特征及其水文地质意义

沁水盆地下组煤基底为奥陶系灰岩,研究其阻水性对下组煤带压开采水文地质条件具有重要意义。以赵庄二号井为工程背景,采用钻井液消耗量观测、抽（放）水试验、压水试验、声波测试等技术手段,证明了峰峰组顶部相对隔水层的存在,最后结合赵庄二号井下组煤底板奥灰水的带压情况,提出了下组煤开采的水害防治策略。     

矿井水文地质条件的定量评价方法

提出了矿井水文地质条件的定量评价方法,应用该方法可以在收集矿区奥灰钻孔单位涌水量、奥灰水水压、9号煤底板至奥灰顶面的间距等6项指标的基础上,准确预测矿井开采下组煤的水文地质条件复杂程度。     

山东省宁汶煤田鑫安煤矿3煤层开采水害隐患分析

为了查明鑫安煤矿开采3煤层的水害隐患类型,分析水害对矿井的潜在威胁和空间分布特征,采用现场质询、资料收集、井下踏勘的方法,逐一分析了煤矿大气降水及地表水、第四系砂砾层、新近系砂砾层、白垩系砂岩、3煤层顶底板砂岩、三灰、十下灰、奥灰、老空积水对3煤层开采的影响,排查分析出影响3煤层开采的水害隐患类型为3煤层顶底板砂岩、奥灰水和老空积水;采用“采后导水断裂带内含水层总厚度值”和“突水系数法”对开采3煤层的顶板砂岩充水危险性和底板奥灰突水危险性进行等级划分。研究分析出开采3煤层水害隐患的空间分布特征为3煤顶板水害主要影响矿井中部、老空水主要影响矿井浅部、奥灰水主要影响矿井东部。     

桌子山煤田某矿带压开采16号煤底板突水危险性评价

针对乌海市桌子山煤田某矿16号煤底板受奥灰水压大的问题,分析了矿井开采条件和水文地质条件,利用"突水系数"法对16号煤层底板受奥灰水突水威胁进行评价,为矿井下组煤安全开采提供技术支持,对矿井安全生产具有重大意义.     

兖州煤田中深部奥灰含水层水文地质条件研究

基于兖州煤田下组煤开采主要受奥灰水威胁,为了指导该煤田下组煤安全开采,对兖州煤田中深部矿井采用水文地质钻探、水化学测试、岩样测试、抽(放)水试验、含水层水位动态观测等多种探查手段对奥灰含水层进行了综合勘探,并根据勘探成果资料对奥灰含水层进行了综合分析和研究,总结得出了奥灰含水层的水文地质特征规律。研究结果表明:兖州煤田中深部奥灰含水层径流条件较差,相对滞留,但补给充沛,富水性弱到强;Ca~(2+)、Mg~(2+)可作为奥灰水的判别指示离子;奥灰含水层顶部存在有厚度不小于10 m的不富水的相对隔水层段。配合相应的防治水技术措施,实现下组煤安全带压开采是可行的。     

显德汪矿9~#煤开采水文地质条件分析

显德汪矿经过对上组煤长期开采,其可采储量面临枯竭,为了延长矿井服务年限,开采受奥灰水严重威胁的9#煤势在必行。安全开采9#煤,必须查明奥灰岩溶裂隙含水层水文地质条件。通过对奥灰裂隙含水层岩溶发育特征、富水性变化规律、动态特征、9#煤之奥灰顶板之间的隔水层隔水性等水文地质条件分析认为9#煤局部安全开采可行。     

开采17煤对底板导水破坏深度的研究

山东泉兴矿业集团泉上分公司目前主采的17煤下伏十二灰、十四灰、奥灰含水层。2005年初委托山东科技大学施工了一个探测十二灰、十四灰、奥灰水压力的综合钻孔。经过1年多的连续疏水降压观测,水量、水压符合滕南煤田（南部）奥灰含水层动态变化趋势。为确保安全开采,泉兴分公司委托山东科技大学地科学院进行17煤开采底板破坏深度探测研究,并根据观测成果,分析预测17煤带压开采过程中底板突水的威胁性。     

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"。