15号煤层承压开采安全性研究

煤层底板突水危险性评价是保障承压安全开采的关键,而煤层底板突水机理及影响因素的复杂性和多样性,是承压开采安全性研究的难题。凤凰山矿目前主采15号煤层,在井田西部存在底板奥陶系灰岩承压水威胁,通过对含水层富水性、隔水层突水系数、断裂构造和陷落柱发育程度及导水性等进行定量与定性分析,应用突水系数法对15号煤层承压开采安全性进行了评价,其结果表明15号煤层可安全承压开采。     

汾源煤业矿井高承压水上采煤安全性研究

石炭系太原组5号煤层开采范围内煤层底板标高为+1 100~+1 360 m,低于奥陶系灰岩含水层水位标高(+1 467 m),且处在倾斜煤层带压开采的特殊条件下,受奥灰水害威胁较大。通过对影响承压水上安全开采的主控因素综合分析,研究了隔水层的阻水能力,计算了矿井灾害涌水量,评价了5号煤层承压水上开采可行性及安全性,认为5号煤开采受奥灰水威胁比较大,突水可能性及危害性大。提出了科学的防治水措施,对矿井今后带压开采防治水有借鉴作用。     

坪上煤矿3号煤层承压开采突水危险性研究

针对坪上煤矿目前开采的山西组下部3号煤层,受底板奥陶系灰岩水突水威胁,以地下水赋存特征、隔水层隔水性、断裂构造、陷落柱导水性等为主要因素,采用定量、定性及理论与实际相结合的方法,研究了3号煤层承压开采突水危险性,为矿井安全生产及水害防治提供了科学依据。     

岳城矿15号煤层承压开采安全性研究

岳城煤矿拟开采的石炭系太原组中下部15号煤层,存在承压开采问题。采用定量与定性分析相结合的方法,以含水层富水性、隔水层隔水性、断裂构造发育程度及导水性为主要指标,评价了承压开采安全性,并提出了相应的防治水技术措施,可为15号煤层开采提供科学依据。     

晋城矿区奥陶系灰岩水赋存特征及其对3号煤层承压开采的影响

华北众多矿区,奥陶系灰岩承压水是构成矿井安全生产的主要灾害之一,常因突水造成采面或采区,甚至矿井被淹。但由于地理、地质背景的差异影响,不同矿区奥陶系灰岩赋存特征、岩溶裂隙发育程度及导、富水性,存在显著的差异性,承压开采危险性及危害程度也不尽一致。针对晋城矿区3号煤层开采受煤层底板奥陶系灰岩承压水威胁的实际,在对奥陶系峰峰组与马家沟组灰岩含水层岩性、裂隙发育程度与富水性、地下水赋存特征等分析研究的基础上,采用定量与定性相结合的方法评价了矿区3号煤层承压开采可行性,为矿井安全生产及承压水的防治提供了科学依据。     

莱芜南下冶煤矿19煤层带压开采条件简述

南下冶煤矿开采19煤层受底板灰岩突水威胁,根据矿井现有资料分析19煤层受水威胁程度,突水系数法计算其安全开采临界标高,预计19煤层矿井涌水量,分析其水文地质条件。     

寺河矿东区15号煤层承压开采评价及防治技术研究

矿井拟开采的石炭系太原组下部15号煤层存在承压开采问题,采用定量与定性相结合的方法,以含水层富水性、隔水层隔水性、断裂构造发育程度及导水性为主要指标,评价了承压开采可行性及防治水技术措施,为15号煤层安全承压开采提供了科学依据。     

基于“五图双系数法”的煤层底板突水危险性评价

晋城矿区3号煤层带压开采问题突出,部分矿井受奥灰水威胁较大,进行突水危险性评价是完善矿井水害防治体系的前提,也是矿井安全生产的基础。以胡底煤业为例,通过“五图双系数法”对其3号煤层底板奥灰水突水危险性进行评价。结果表明,胡底煤业3号煤层带压系数T_d为0.035～0.048 MPa/m,突水系数T_t为0.043～0.059 MPa/m,均小于临界值0.06 MPa/m,配合三级判别,全井田属非直通式相对安全区,煤层底板有效保护层抵抗水头压力的能力相对较高,底板突水的危险性较小,开采过程中仍应加强隐伏构造的探查与防治。     

燕子山井田水文地质特征及突水安全性分析

为了分析燕子山井田石炭系主采煤层开采过程中水害条件的安全性,依据钻探和物探地质勘探手段,对井田范围内的石炭系开采煤层上覆的侏罗系采空区积水和下伏寒武系灰岩水水文地质条件进行研究。水文试验观察表明,矿区主要含水层中地下水矿化度较高,富水性差,水体径流缓慢。瞬变电磁法探测数据处理的结果表明太原组上覆侏罗系采空区有多个积水区。水文孔试验资料结果分析表明,寒武系岩溶水的水头标高均大于太原组可采煤层的底板标高,太原组5~#煤层和8~#煤层皆属于带压开采;突水系数法计算结果表明,在钻孔控制范围内5~#煤层底板突水系数整体小于0.06 MPa/m,而8~#煤突水系数整体大于0.06 MPa/m。在煤矿开采过程中,应重点防治上覆采空区积水和8~#煤底板承压水带来的矿井突水安全隐患。     

基于断裂构造分维与突水系数法的底板突水预测

该文选取滕南矿区为研究对象,运用分形理论对矿井的断裂构造的复杂程度进行了定量评价,得到了研究区的断裂分维特征并分析了其对突水危险性的影响。运用信息融合的方法将断裂构造分维与突水系数法相融合,对煤层底板突水进行危险性评价,并对矿井底板突水的危险区域进行分区与预测。得到了更加符合实际的突水危险性综合分区图,对制定煤层开采时的底板水防治措施具有一定指导意义。     

磁西一号超千米深井煤层开采底板突水危险性评价

磁西一号井田煤层埋藏较深,其开采主要受深部奥灰承压水的威胁,为了成功开采以解放深部呆滞煤炭资源,保障矿区可持续发展,对磁西一号矿2#煤层开采奥灰突水危险性进行了评价。文章以峰峰矿区东部和磁西一号矿水文地质条件为基础,对矿井充水因素、含水层之间水力联系、采动裂隙带有效隔水层厚度、底板抗压强度及隔水能力等进行分析研究, 主要采用突水系数法对煤层底板突水危险性进行了评价,通过计算得出：带压开采2#煤层突水系数平均为0.056MPa/m,位于过渡区,突水系数具备带压开采的基本条件。由于井田内煤层埋藏深度较大的区域控制程度较低,地质、水文地质条件不清楚,开采前需要进行补充勘探,经充分论证后,方可进行试采。     

新庄矿井下灰岩水综合防治与利用

通过对区域水文地质条件、矿井充水条件、二2煤底板太原组灰岩水含水层、隔水层及断层导富水性的分析,确定新庄煤矿二2煤-600--700 m水平采煤有底板突水危险性.在此基础上,对矿井太原群灰岩岩溶水采取局部疏水降压、带压开采和底板加固等方法进行综合防治;同时,利用井下灰岩承压岩溶水替代由地面通过管路向井下压水作为井下降尘、生产用水,在保证安全生产的同时,取得了较好的经济效益.     

霍宝干河煤矿10号煤层底板突水危险性评价与防治

为评价煤层底板突水风险,采用脆弱性指数法对霍宝干河煤矿10号煤层底板突水危险性进行了评价和预测。研究表明:干河煤矿10号煤层底板奥灰突水可能性整体较大,其相对安全区主要分布在矿井东南部,较脆弱区主要分布在矿井中北部,而脆弱区主要分布在构造较发育地带的矿井北部和矿井其他部位;已有钻探拟合点揭露附近的水文地质条件与文中评价结果吻合,表明该煤层底板突水脆弱性评价分区成果较为准确。最后,依据所获得的干河煤矿10号煤层底板突水危险性评价结果,提出了相对应的水害防治建议与对策。     

团柏煤矿下组煤开采底板突水防治技术与对策

针对团柏煤矿下组煤开采时水文地质条件的复杂性,运用突水系数理论计算和采用底板破坏过程有限元RFPA2D数值模拟分析方法,对该矿下组11号煤层开采时的4底板突水危险性做出了综合评价。研究表明:陷落柱较为发育的11号煤底板突水系数0.05 MPa/m,接近底板受构造破坏块段临界突水系数;由数值模拟结果看,该煤层开采时底板岩层的破坏深度约15 m,破坏带底部距下伏奥灰含水层仅约10 m。基于上述水文地质综合分析结论提出了该煤层开采时底板突水隐患的预防和治理对策。     

潞安矿区司马煤矿15号煤层带压开采分区划分

通过收集潞安矿区司马煤矿及周边矿井以往水文、地质资料,对司马煤矿15号煤层进行了带压开采分区划分,重新确定了井田内的奥灰水水位标高为635 m^638 m,并绘制了司马煤矿奥灰水等水位线图;计算了15号煤层突水系数为0.010 MPa/m^0.181 MPa/m,根据突水系数和底板完整性将司马煤矿全井田划分为非突水危险区、突水威胁区和突水危险区,并绘制了司马煤矿15号煤层带压开采分区图.针对突水威胁区、突水危险区分别提出了防治措施,为司马煤矿未来开采15号煤层提供了技术保障.     

平煤股份二矿庚_(20)煤层突水危险性分析

通过分析庚20煤层突水因素,采用突水系数法进行底板突水危险性计算,综合分析得到庚20煤层的非突水威胁区位于矿井浅中部,西翼-380 m标高以上,东翼-260 m标高以上;突水威胁区位于矿井深部,煤层底板标高在-350~-800m之间,突水危险区位于矿井东翼三水平-260~-350 m之间。     

华恒井田断层量化及对底板灰岩突水的影响

华恒矿采深较大,受底板灰岩突水威胁严重,针对断层控制突水的问题,利用分形理论及断层影响因子对煤层底板构造进行定量化研究;依据新汶矿区底板灰岩突水案例,利用散点图法和灰色关联分析法,对断裂构造与突水的相关性进行了分析,研究表明,断裂复杂程度与断层型底板灰岩突水危险性呈非线性正相关,断层影响因子是突水主控因素,断层分维值是次要因素;在此基础上,提出了断层型底板灰岩突水的断层控制指数,来判断井田内断层复杂程度、底板受构造破坏程度及突水危险性;通过分析计算,得出华恒矿断层控制指数临界值为0.70,并依此划分了突水危险区和安全区。     

红砖煤矿主采煤层顶底板突水危险性分析

根据红砖煤矿水文地质条件,推测井田内长兴组为中等岩溶含水层,茅口组为强含水层。采用顶板垮落带与导水断裂带高度计算法,分析了开采C1煤层时顶板突水危险性,同时采用底板安全隔水层厚度及突水系数法,分析了开采C10煤层时底板突水危险性。结果表明,在井田范围内C1煤层采掘作业时,顶板长兴组含水层对C1煤层有突水威胁;开采C10煤层时,由于受底板峨眉山玄武岩的隔水作用,在正常地段各煤层+800 m标高以上带压采掘作业茅口组强含水层对矿井没有突水威胁。另外,由于矿区范围内F3、F4、F8断层作用,上盘各煤层与茅口组地层间距拉近,导致在断层附近各煤层采掘作业时有突水危险。     

多模型融合评价煤层底板灰岩岩溶突水危险性

在我国华北型石炭—二叠系煤田中,煤层底板灰岩岩溶突水现象尤为突出。为准确地评价煤层底板灰岩岩溶突水危险性,防治煤矿水害事故,实现承压水体上煤层安全开采。基于未知测度-集对分析理论,选用含水层厚度、单位涌水量、充水含水层渗透性、水压、断层影响因子、含水层厚度、含水层岩性组合特征以及底板破坏深度8个指标评价煤层底板灰岩岩溶突水危险性。采用有序二元比较量化法和区间数模糊决策矩阵EA-TOPSIS排序模型分别确定煤层底板灰岩岩溶突水主控因素权重。在此基础之上,基于冲突证据理论将二者进行耦合,得到煤层底板灰岩岩溶突水主控因素组合权重,保证了对动态模型指标相对重要性的有效评价。基于未知测度-集对分析理论,构建单指标直线型未知测度函数及非直线型未知测度函数,并以新汶煤田煤层开采为例,将30个监测点处实测的8个指标值代入,建立多指标综合测度矩阵。引入"置信度"评价准则判定样本数据X_i所属的危险性等级。并通过集对分析,进一步表征新汶煤田煤层开采过程中煤层底板灰岩岩溶突水风险总体态势。研究表明,评价结果与矿山实际情况相吻合。在此基础之上,依据搜集的大量华北煤矿突水案例,以其中典型的15个为例,将建立的模型推广到整个华北煤田底板突水危险性的评价。通过与矿井实际突水情况对比可以发现,模型确定的矿井突水危险性等级与实际相吻合,表明该模型对于评价整个华北煤田底板灰岩岩溶突水危险性具有一定的适宜性。     

基于Surfer的煤层底板突水危险性评价

以平禹一矿为例,以同样具备GIS的空间信息叠加功能,但普及度比GIS高和使用便捷的Surfer软件为平台,建立了评价底板突水危险性的脆弱性指数层次模型和突水系数模型。评价结果显示,平禹一矿二1煤层底板标高-60m以浅属于安全区,不受底板灰岩水的影响;标高-60~-400m且不受断层影响的区域属于突水威胁区,带压开采时存在突水隐患;标高-400m以深及标高-60~-400m范围的断层带属于突水危险区,带压开采时底板突水危险性很高。平禹一矿对突水威胁区和危险区的灰岩水害进行了综合防治,使矿井在极其复杂的水文地质背景下,连续10年实现了高效、安全生产。