工作面过陷落柱安全生产技术研究

通过分析岩溶陷落柱对我国煤矿安全生产的影响,得出治理含水陷落柱突水的基础是陷落柱位置及导水性的探查,留设合理宽度的保护煤柱和注浆封堵是目前预防陷落柱突水效果最好的治理措施,并提出了工作面过陷落柱防治突水事故的综合技术措施。     

煤矿陷落柱水害特征与防治技术研究

 摘要：岩溶陷落柱是我国北方石炭二叠纪煤田广泛发育的一种特殊的隐伏构造。岩溶陷落柱水害是威胁煤矿安全生产的重大灾害之一,充分认识陷落柱的相关规律,对煤矿安全生产意义重大。本文分别从陷落柱形成的基础条件和进阶条件两方面阐述了陷落柱的形成过程;指出了陷落柱分布规律;说明了陷落柱周围局部小构造类型及特征;分析了陷落柱突水机理;明确了陷落柱围岩特征,最后提出了陷落柱的探测方法及陷落柱水害的防治水对策,通过系统的分析,较全面的介绍了煤矿陷落柱水害。     

华北型煤矿床陷落柱突水水文地质环境及预测

本文结合河北、河南、山西、江苏等省陷落柱突水实际资料论述了其形成和导水的水文地质环境,得出大型岩溶泉域排泄带、强径流带上的矿井陷落柱才具有导水以致酿成突水为害条件的重要结论,这对预测、预查和防止陷落柱突水有着针对性参考作用。可解除不具导水突水环境矿井对陷落柱的恐惧心理和从事不必要的预测和防治工作。同时对预测、预查方法作了阐述。     

潞安矿区岩溶陷落柱相关因素分析

分析了潞安矿区地质构造、地应力场、地下水对岩溶陷落柱生成发育及导水性的影响,对岩溶陷落柱的分布规律及突水危险性进行了预测。对矿井安全生产和防治水有一定的指导意义。     

华北型煤田岩溶陷落柱顶底部剪切破坏突水模式

华北型煤田广泛发育有岩溶陷落柱,岩溶陷落柱对煤矿安全生产有较大影响,特别是其突水性对煤矿安全生产威胁较大。从论述华北型煤田岩溶陷落柱顶底部剪切破坏突水模式及判据入手,分析了井下溶陷落柱突水机理。     

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。     

岩溶矿区陷落柱发育规律及防治技术的研究

探讨了陷落柱的形成条件和陷落柱的发育规律,并在分析陷落柱突水机理的基础上,提出了针对陷落柱水害的防治技术.     

上社矿15501工作面陷落柱区域突水机理及危险性评价

为掌握15501工作面内W260陷落柱发生突水的危险性,通过具体分析陷落柱的突水机理,得出工作面内岩溶陷落柱发生活化导水的判据和突水的模式,并具体采用多层次模糊聚类综合评价方法对W260岩溶陷落柱的突水危险性进行具体评价。结果表明:二级模糊评判B=0.399,判断该陷落柱发生活化导水的危险性较大,采用三维地震勘测、综合物探和钻孔探测验证了评价的准确性,工作面推进到陷落柱区域应加强探放水作业。     

采动过程中底板隐伏陷落柱突水数值模拟

为弄清采动在工作面底板岩溶陷落柱围岩破坏及突水中所起到的作用,以葛亭煤矿底板隐伏岩溶陷落柱为研究对象,采用FLAC3D数值模拟软件对采动过程中的垂直方向应力场、塑性破坏区和垂直方向位移变化进行分析研究,分析了不同推进距离下隐伏底板岩溶陷落柱的突水过程。研究结果表明,随着推进距离的不断增加,岩溶陷落柱的塑性破坏范围不断增加,底板垂直方向的位移不断增大,当煤层底板的塑性破坏区和岩溶陷落柱的塑性破坏区发生连接时,容易发生底板岩溶陷落柱突水事故。     

优化组合赋权模型在底板隐伏陷落柱突水评价中的应用

为了对煤层底板隐伏陷落柱突水进行危险性评价优化,在对主要影响因素分析的基础上,建立煤层底板岩溶陷落柱突水危险性评价体系。运用差离方法和优化组合层次分析法和主成分分析法所得的权重确定优化最佳权重,从而建立基于优化组合赋权法的煤层底板岩溶陷落柱突水危险性评价模型。最后以葛亭煤矿陷落柱为例进行工程验证,结果表明:含水层水压和隔水层厚度影响因素对煤层底板隐伏陷落柱突水影响最大,该模型能优化主观和客观评价的权重,减少了主观评价方法的人为影响和客观评价方法的过于依靠客观数据,能合理客观地反映影响因素之间的差异,实现对煤层底板岩溶陷落柱突水的危险性评价。     

平朔井工一矿太西区陷落柱发育特征及导水性分析

为减小岩溶陷落柱突水的危险性,有必要开展岩溶陷落柱研究工作.分析了平朔井工一矿太西采区岩溶陷落柱发育的地质背景、岩溶发育情况、岩溶发育特征及其陷落柱内部地质特征及赋存形态,对太西采区内的7个岩溶陷落柱导水性进行了探讨.     

成庄矿岩溶陷落柱特征与成因分析

成庄井田岩溶陷落柱相当发育,根据三维地震探测和井下开采3号煤层揭露,井田内有大小陷落柱185个,平均3个/km2。根据成庄井田地质报告及井田内钻孔数据等资料,分析了成庄井田内陷落柱的发育特征及成因。结合山西岩溶水强径流带的影响分析认为,成庄井田陷落柱主要是由于岩溶水强径流对可溶性煤系地层的溶蚀作用形成的。虽然井田内揭露的陷落柱大部分不导水,但当掘进到井田西部带压开采区,可能会沟通强含水层,引发突水事故。     

岩溶陷落柱成因分布规律浅析

论文介绍了任楼煤矿在通过多种勘查手段对任楼井田已有岩溶陷落柱进行探查和分析,查明了陷落柱发育的基本特征。根据岩溶陷落柱成因分布的一般规律,通过对其形成机理即奥灰强径流带和节理裂隙发育密集带的分析,初步预测了该井田有发育隐伏导水岩溶陷落柱可能性较大的区域,对该矿以后有针对性地查找和防治陷落柱有一定的指导意义。     

鹿洼井田陷落柱导水能力分析

通过井下观测和勘探钻孔资料,并在查阅济宁煤田有关岩溶陷落柱资料的前提下,对鹿洼井田岩溶陷落柱的发育规律、内部物质特征、外部形态、成因、突水机理进行综合分析,阐明了陷落柱导水能力及对矿井安全生产的影响程度。     

煤层底板陷落柱突水过程及其影响因素数值分析

为研究煤层底板陷落柱的突水过程以及陷落柱发育高度、底板岩层强度以及含水层水压3因素对底板陷落柱突水的影响,运用基于有限元的数值分析方法模拟了陷落柱活化及底板裂隙扩展和贯通形成突水通道的全过程,通过对应力场和损伤场的解读,突水通道形成的时空标定在模拟中得到了初步实现,3因素对陷落柱突水的影响在结果中的规律性显现得到了详细分析;另基于开滦范各庄2171采面工程实例,建立模型分析了其突水原因,结果显示高水压下陷落柱发生了活化,高压水流经由陷落柱在-390 m高程劈入煤岩形成突水通道引发了水害。     

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。     

我国陷落柱突水问题的研究现状与展望

陷落柱突水已经成为影响矿井安全生产的主要危害之一.为了解我国陷落柱突水问题的研究现状和研究方向,阐述陷落柱的由来、我国陷落柱的分布情况以及陷落柱的危害,从陷落柱的形成机理、陷落柱的分类、陷落柱的突水机理、陷落柱突水预测以及陷落柱位置探测5个方面,系统地总结了我国陷落柱突水问题的研究现状,同时对这一问题研究的未来研究方向进行了展望.     

定向构筑阻水塞在陷落柱治理中的应用

岩溶陷落柱严重威胁矿井安全开采,为了矿井安全生产,淮南矿区顾北煤矿采用地面定向技术,对陷落柱采取上下双层交圈超前区域治理的模式进行彻底防治。地面施工2个孔组19个地面定向水平钻孔,分为上下2个目的层对陷落柱影响区形态进行探查,并进行高压注浆治理,于陷落柱影响区顶部形成阻水塞,切断深部岩溶水与煤层间的水力联系。结果表明,治理效果显著,体现了地面区域治理技术的超前性、优越性,为类似陷落柱治理工程提供了宝贵经验。     

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.     

中国煤矿突水灾害特点与发生条件

中国煤矿突水灾害十分严重。基本特点是：分布广,发生频次高;突水水源以岩溶水为主;突水通道主要是导水断裂和岩溶陷落柱。突水事故发生原因,除自然地质条件外,还与矿区水文地质勘探程度不高、开采方法不当（甚至是违规开采）以及监测防治不力等人为因素密切相关。