汾源煤业5-101综放工作面导水裂隙带发育高度研究

为掌握5-101综放工作面导水裂隙带的发育高度,根据工作面的水文地质情况,通过采用FLAC3D数值软件模拟和分析实测钻孔冲洗液漏失量两种手段,综合判定工作面导水裂隙带的发育高度为166.82～175.40m,未贯通顶板灰岩含水层,工作面回采期间无突水危险性。     

辛置煤矿10#煤层顶板直接含水层突水危险性评价分析与研究

本文针对辛置煤矿东四延伸采区10#煤层顶板含水层突水危险性及直接含水层(K2灰岩)的主要影响,通过分析顶板破坏特征,采用AHP层次分析法,得出导水裂隙带发育高度,K2灰岩含水层突水危险性分区图,由此可知突水危险区主要位于采区中部,为矿井安全生产提供了指导.     

基于“三图-双预测法”巷道突水机理及防治研究

针对巷道顶板隔水层缺失或采掘扰动作用下导通上覆含水层贯通巷道突水问题,采用现场水文地质调研、理论分析、数值计算,并基于"三图-双预测法"对巷道突水机理进行研究。结果表明:矿区导水带发育裂隙未贯通含水层,巷道顶板冒裂安全区域划分为冒裂危险强、中、弱及安全四大区,当工作面开采至600 m处时,顶板产生塑性破坏(冒裂带)高度达174 m,裂采比13.5∶1。     

特厚煤层开采顶板突水危险性预测及防治措施

在分析朱仙庄矿水文地质条件的基础上,采用经验公式、数值分析、相似模拟等方法,分析了8105特厚煤层工作面覆岩顶板的裂隙发育过程,考虑采动应力与渗流的耦合作用,研究了随工作面的推进上部含水层的渗流演变规律,进而对顶板突水危险性预测。结果表明:随工作面不断推进,8105回采工作面采空区裂隙发育高度为72m,与经验公式法的计算结果基本一致;通过数值模拟分析得到含水层受采动影响发生渗流现象,孔隙水未进入到回采工作面采空区;对相似模拟、数值模拟所得结果进行综合分析,裂隙最大发育高度与岩层孔隙水之间的距离为15m。为保证8105工作面的正常回采,本文提出了"预先打孔监测钻孔涌水量""留设合理防水煤柱""不良钻孔及时封堵"等防治措施,研究结果对类似工程条件下的煤层开采具有一定的借鉴意义。     

补连塔煤矿四盘区顶板突水机理及防治

采用理论分析与工程测试相结合的方法,对神东矿区补连塔煤矿四盘区31401工作面异常突水机理进行了深入研究.结果表明：31401工作面突水的水源来自基岩（厚120～190 m）上部的砂砾含水层.按传统估算方法确定的顶板导水断裂带最大高度为55 m,达不到砂砾含水层,不应发生周期性的顶板突水.但2个钻孔实测的顶板导水断裂带高度达140.5～154.0 m,达到砂砾含水层,从而引发了工作面顶板突水.覆岩主关键层位置距离开采煤层较近,是导致顶板导水裂隙高度偏高和顶板异常突水的根本原因.根据四盘区所有钻孔柱状覆岩主关键层位置的判别结果,对四盘区后续工作面顶板突水危险区域作出了预测,31401工作面区域的预测结果已得到了生产实践的验证.     

顶板砂岩水下煤层开采覆岩导水裂隙带发育高度研究

导水裂隙带发育高度是顶板砂岩水下实施安全采煤的重要技术参数之一。以新集矿区某综采工作面为工程背景,针对工作面回采后采动裂隙导通上覆砂岩含水层易发生突水事故的问题,在分析覆岩岩性特征的基础上,采用经验公式估算、基于关键层位置覆岩导水裂隙带高度预测方法、数值模拟及井下仰孔分段注水法对覆岩导水裂隙带发育高度进行研究。结果表明,基于关键层理论导水裂隙带高度预测方法、FLAC3D数值模拟与井下仰孔分段注水试验结果基本一致,而经验公式预测导水裂隙带发育高度数值较小,存在一定的局限性。工作面回采后,导水裂隙带发育高度最大为57.6 m,裂采比为15.2,且发育形态呈“马鞍型”。 研究结果可为工作面顶板水害治理提供地质依据。     

松散承压含水层下采煤突水机理与防治研究

针对祁东煤矿多起采煤工作面突水灾害问题,采用现场测试和模拟实验方法,对松散承压含水层下采煤顶板导水裂隙发育特征与突水机理、突水危险区域预测与突水灾害防治对策等进行了深入研究.结果表明:祁东煤矿采煤工作面每次突水前都伴随有压架现象,说明工作面突水灾害的发生与覆岩破断运动紧密相关.由于松散承压含水层的载荷传递作用,易导致覆岩关键层产生复合破断,引起松散承压含水层下部较大范围岩层的整体破断,使得顶板导水裂隙发育高度异常增大而沟通含水层,这是引发松散承压含水层下采煤发生异常突水灾害的根本原因.提出了松散承压含水层下采煤突水危险区域的预测方法和突水灾害防治对策,指导了祁东煤矿松散承压含水层下采煤突水灾害的防治实践.     

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。     

瑞隆矿17065工作面水患危险性分析与防治

通过对瑞隆矿17065工作面的开采条件及水文地质特征的定性分析,提出该工作面回采时顶板突水危险因素为:工作面上方5号煤层存在的采空区积水,可作为突(涌)水水源;顶板上腹岩层为裂隙发育的弱~中等富水性含水层;底板下腹为强富水性奥陶系承压含水层,属于带压开采。利用模糊数学方法和突水系数法,分别对顶底板突水危险性进行了理论分析和定量计算,并针对分析结果,提出了综合防突水措施并取得了了预期效果。     

富松散含水层下复合隔水层稳定性分析及渗流规律

针对任楼矿6415工作面富松散含水层下安全采煤这一问题,基于材料力学以及采动渗流理论,采用理论计算与数值模拟的方法,对复合隔水层的结构稳定性、渗流稳定性以及采动覆岩渗流规律进行了研究。结果表明:工作面推进45 m左右时,复合隔水层发生破断,顶板渗流失稳系数为0.948,接近于1,存在顶板突水的可能。采空区后方和工作面前方煤壁处的渗流速度急速增加,导水裂隙主要分布在采空区后方和工作面前方煤岩层中部拉伸断裂处,并且闭合状态随覆岩的运动状态不断发生改变。     

分清水源防止水灾

矿井突水后，如何查清水源达到针对性的治理，是矿井出现水害后碰到的一个重要问题。采用水质分析法对水化学类型进行判别，从而找到了水源，确保了安全生产。     

岩溶水的突水机理分析

通过对我国华北地区煤矿奥陶系岩溶水突水事故案例的分析研究，掌握其突水机理，总结规律，并结合屯兰矿实际水文地质条件，对今后奥灰水的防治进行探讨。     

柳林矿区煤矿床充水特征及突水性分析

根据河东煤田柳林矿区地质及水文地质构造特征,通过对矿区煤矿床充水条件分析,对矿区内开采上下组煤矿床时可能产生突水的地段进行了分析计算,期待能对矿区煤矿生产及建设起到参考的作用。     

老空水放水探讨

如何在已知老空水的情况下,制定放水方案设计,同时根据实际情况灵活应用放水煤柱公式,在保证安全的情况下,尽大可能提高掘进米数,合理安排管路及水泵,提高工作效率。     

矿井带压开采疏水降压可行性模拟分析

基于华北太原组煤层受到奥陶系灰岩含水层高承压水威胁,为提高煤炭资源采出率,减少煤炭资源损失以及降低矿井带压开采的危险性.通过分析奥灰含水层的水文地质条件,进行了带压开采危险性评价,利用Visual MODFLOW软件建立矿井水文地质模型,设定安全疏降水压为1 MPa,计算了矿井奥灰含水层疏降水量.从疏降水量大小、矿井排水能力、水文地质条件、水资源综合利用等方面进行了疏水降压可行性分析.结果表明,当疏降水量为8 676 m3/d时,经过9d排水,奥灰水压可稳定并降至1 MPa,达到设计的安全水位,疏水降压是可行的,矿井带压开采可以安全进行.     

探索防治威胁工作面的老空水

针对目前整合后各煤矿存在的老空水问题,进行分析和探索,试图找出较为有效的防治方法。     

大型含导水构造与突水通道封堵技术

根据矿井水文地质特征和突水原因,对突水通道和涌水水源进行分析,采用分阶段注浆封堵方案,引流式和压入式结合,精确调配浆液浓度的注浆系统,实现快速封堵大型含导水构造带通道突水治理技术。     

复杂突水条件下矿井注浆堵水技术

以桑树坪矿"8.7"突水堵水工程为例,论述了因小煤矿越界开采本矿深部煤层导致发生特大突水、在不明过水通道下的注浆堵水技术。为了在突水条件不清楚的前提下进行注浆,桑树坪矿先采用了多种探查手段,之后开展动水注浆。工程实践表明,在过水通道位置不清楚的前提下,首先要通过调查了解小煤矿的采掘情况,并结合本矿采掘系统确定截流段的大体位置;其次采用物探手段对该处过水通道进行探查,并根据物探成果使用井下钻探方法精确查明过水巷道的位置;之后展开动水截流,截流成功后再对煤层底板和奥灰岩顶部进行注浆。     

煤矿含悬浮物矿井水净化处理技术探讨

论述了含悬浮物矿井水净化处理利用的必要性;介绍了矿井水水质、水量和处理要求,现有的处理工艺、混凝剂及混合方式,主要处理构筑物和消毒方式等;指出了在确定处理规模、处理工艺、设计参数、药剂选择和投放过程中存在的问题,并给出了解决上述问题的方法.     

矿井出水点多水源判别方法

根据已知水源、出水点典型化学离子组分含量等数据,采用运筹学方法,建立矿井出水点多水源判别数学模型,并利用简约梯度法对模型进行求解。在模型求解过程中引入的松弛变量具有重要的物理意义,如果解中松弛变量取值较大,则意味着存在未知水源。采用文献及矿山实际数据进行验证,结果表明,该方法不仅适用于多水源出水的情况,判别已知水源是否与出水点导通,计算各水源在出水中所占的比例,而且还能揭示是否存在未知水源。