皖北矿区主要水害问题及其防治对策

为解决皖北矿区的水害,文章介绍了皖北矿区主要水害问题,阐述了皖北矿区应对水害问题所采取的关键技术为:松散强含水层下煤层安全开采成套技术,底板承压灰岩水上治控技术体系,隐伏陷落柱预测与治理技术,水害预测预警及混合水源识别技术,矿井水文地质条件超前精细探查技术,矿井水资源化利用技术。通过上述技术和管理对策保障了矿区持续安全高效生产,取得了显著的经济和社会效益。     

地面区域水害治理技术在焦作矿区的探索与应用

焦作矿区是全国著名的大水矿区之一,水患严重,虽然采用了井下底板注浆加固及改造治理措施,但仍未杜绝采掘工作面底板突水事故.为彻底消除底板高承压水害威胁,决定引进地面区域水害治理技术.在探索和应用地面区域水害治理后,提高了底板水害治理效果,杜绝了底板突水事故,有力推动了矿井安全高效可持续发展.     

底板承压水上采煤

本文综合分析了底板承压水上采煤的可能性，并且进行了底板承压水上采煤试验，并获得成功；证明在特定区域和条件下，利用短臂采煤法进行底板承压水上采煤是可行的。     

皖北矿区主要水文地质问题及其对策

皖北矿区水文地质条件复杂,矿区各矿不同程度存在含导水岩溶陷落柱、松散层底部含水层、煤层底板太原群灰岩含水层、煤层顶底板砂岩裂隙含水层等充水因素,影响矿区安全生产。集团公司提出"控水开采"新理念,科学建立防治水管理体系,通过系统研究运用地面精细勘探、井上下协同综合超前探查,承压水上工作面治控技术、承压水下工作面顶板预裂爆破、水化学监测预警、隐伏含、导水岩溶陷落柱超前探治理等矿井水害防治新技术,保障了矿区持续安全高效生产,取得了显著的经济和社会效益。     

底板承压力水上采煤

本文综合分析了底板承压水上采煤的可能性，并且进行了底板承压水上采煤试验，并获得成功；证明在特定区域和条件下，利用短壁采煤法进行底板承压水上采煤是可行的。     

底板岩溶水害综合治理技术研究

为了进一步提高底板岩溶水害治理技术的有效性,降低底板突水现象,解决底板岩溶水害治理过程中治理层位选择、钻孔布置方法和治理范围等技术问题,基于孟津煤矿多年底板岩溶水害治理工程实践,总结奥灰水害治理层位的选择方法,钻孔布置的原则以及治理范围确定的经验,取得了良好的治理效果,对类似条件下底板岩溶水害治理工作具有很好的借鉴意义。     

皖北矿区构造发育薄层灰岩区域防治水注浆地面定向钻探技术

我国煤矿水文地质条件极其复杂;随着深部资源的大规模开发,矿井水害防治形势十分严峻,面临众多挑战。煤层底板存在高承压岩溶含水层,且富水性强或极强时,采用地面区域治理技术,可改善采煤工作面底板状况,消除煤炭开采时的底板突水水害威胁。联合应用地面多分支定向钻探技术和润滑防塌钻井液技术,可全面覆盖受底板水害威胁区域,降低钻探工程造价,减小钻探施工对环境的影响,解决长距离顺层地面定向钻探成孔难度大、钻具易卡阻的难题。     

煤层底板双含水层突水防治技术研究

随着矿井开采深度的增加,华北型煤田底板承压含水层突水危险性加大,突水事故时有发生。如何有效地防治底板水害成为许多煤矿面临的重要问题,一直以来也是煤矿防治水工作的一个难题。通过对滨湖煤矿16煤开采的水文地质条件进行详细分析、总结突水资料、揭示了断层突水机理,对底板双承压含水层进行了危险性评价,提出了有效的煤层底板水害防治技术途径,为矿井水害防治提供了科学依据。     

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。     

矿井底板水害针对性治理研究及应用

根据采煤工作面突水系数和二1煤层底板承压情况,提出矿井底板水害3种针对性治理模式。按照针对性治理模式,合理选取注浆层位,采用针对性底板注浆加固技术,对裴沟煤矿31采区31031、31051、31071、31111、31131综采工作面和32采区32071综采工作面底板水害进行治理,工作面回采过程中均未出现底板涌水现象,实现了安全回采,实际涌水量比预测涌水量减少90%以上,治理效果显著。针对性治理模式在降低底板突水危险性的基础上,减少底板注浆费用,实现了安全、经济的目的。     

华北型煤田底板岩溶水害区域治理关键技术研究进展

为了进一步提高底板岩溶水害区域治理技术的有效性,降低底板突水的危险性,解决区域治理过程中治理层位选择、治理模式和安全治理范围的确定等安全技术问题,基于冀中能源多年底板水害区域治理工程实践,通过深入分析邯邢矿区近年来区域治理后工作面出水案例,提出了奥灰区域治理层位选择的基本原则;针对多个复合含水层(段)条件,构建了地面顺层治理与井下穿层治理相结合的底板岩溶水害多层"三维立体"区域综合治理新模式;给出了在几种不同构造条件下工作面安全治理范围的计算方法。并在峰峰矿区梧桐庄矿水文地质条件极复杂182602工作面水害治理中进行应用实践,取得了良好的治理效果,对类似条件下底板岩溶水害区域治理工作具有很好的借鉴意义。     

新汶矿区15煤工作面承压水上开采技术研究

新汶矿区含煤地层后组煤15煤受底板徐灰水、奥灰水承压威胁。本文对底板承压水防治进行综合分析研究,对指导开采煤层受底板承压水害威胁的治理工作具有一定的参考意义。     

断层影响下综采工作面底板承压水害治理实践

为了准确掌握辛置煤矿2-208工作面承压开采底板涌水情况,防止底板涌水事故的发生,根据该工作面具体的地质条件,采用FLAC3D数值模拟软件对底板导水裂隙带发育及突水过程进行了分析,得出工作面具有突水的危险性并且底板注浆改造可有效的治理水害,通过现场实践应用及观测证明取得了很好的治理效果。     

煤层底板奥灰水害治理方案研究

针对古书院矿15#煤三盘区首采工作面面临的底板奥灰水害威胁问题,提出了采用疏水降压和底板注浆改造两种治理方案,从经济和技术角度进行对比,最终得出疏水降压适用于该矿井低水压但隔水层较薄条件下的奥灰水害治理,为矿井奥灰水害治理提供依据,同时对相似条件下底板奥灰水害防治具有参考意义。     

焦作矿区高承压水上采煤水害综合控制技术

文章介绍了焦作矿区水害特点,高承压水上采煤水害综合控制技术的内容及应用,指出该技术完善了华北型煤田煤矿区高产高效地质保障系统,具有相应的推广价值。     

高承压水上暗斜井开拓断层带底板水害预测与防治技术

基于大埋深高承压岩溶水上巷道开拓近断层破碎带,底板岩层变形破坏加剧,导致有效隔水层厚度锐减,从而发生突水事故的规律特征。通过分析某煤矿下组煤首采区暗斜井开拓范围内岩体结构、力学性质等地质及水文地质条件,采用力学计算、数值模拟方法,对暗斜井开拓井巷底板岩层导水破坏深度及奥灰含水层导升带高度,进行了理论计算和数值模拟分析。结果表明,随着开挖深度的增加,底板破坏深度增加幅度不同,越接近断层底板岩层导水破坏深度越大。预测行人暗斜井施工至400 m时,存在底板突水隐患。根据井巷底板岩层破坏规律及水害预测结果提出了相应的水害防治措施,保证了暗斜井开拓工程的顺利施工。     

基于承压水单孔放水实验的底板水害精准注浆防治

我国华北型煤田普遍受底板承压水威胁,底板注浆改造是承压水害防治的有效途径。但注浆改造层位多为非均质的灰岩,其注浆地质条件复杂多变,使得注浆工程效率有限。为了提高底板注浆水害防治的效率,开展基于承压水单孔放水实验的底板精准注浆研究。以渭北煤田,特别是澄合矿区董家河煤矿为研究背景。在分析研究区底板水害防治特征的基础上,结合底板精准注浆内涵,针对性研发了单孔放水实验装置及配套使用技术。在开展单孔放水实验的基础上,结合突水优势面理论提出了底板分类注浆技术。研究结果表明:通过设置定流量控制阀,可以实现单孔放水实验,获取承压水的渗透系数K和富水系数q等参数。结合环向非完整井的设计,可以获取承压水水平方向上主要的径流方向。依据单孔放水实验获取的水文参数,结合突水优势面理论,注浆条件类型可以划分为5大类7小类,包括不富水型、Q-S曲线直线Ⅰ型、Q-S曲线直线Ⅱ型、Q-S曲线抛物线Ⅰ型、Q-S曲线抛物线Ⅱ型、Q-S曲线幂函数型、Q-S曲线对数型。依据钻孔注浆条件的重要性,给出了每种类型钻孔的注浆工艺。通过工程实践应用,采用分类注浆技术的注浆工程提高了注浆效率,有效控制了底板水害。研究成果为华北型煤田底板承压水害信息化防治提供了新的技术和设备。     

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。     

受开采方式影响下的采场底板破坏特征试验分析

承压水上煤层开采底板稳定性受多种因素影响,其中开采方式是影响底板稳定性主要因素之一,不同开采方式对煤层底板隔水层裂隙发生、发育、扩展及其分布均会产生不同程度影响。通过相似材料模拟试验,研究了近距离厚煤层大采高全厚开采与下行分层开采两种方式下,底板隔水层裂隙发育及分布规律,结果表明:2种开采方式均会使煤层底板自上而下依次形成:竖向张裂隙带、斜向穿层裂隙带及顺层裂隙带,不同的是,2个煤层大采高一次同采时,承压水及采动应力双重作用使煤层底板破坏更加充分,3种裂隙沟通趋势更为明显,而分层开采时,顶板充分垮落岩石会促使已产生的裂隙部分闭合,有助于底板水害的防治;研究结果可为承压水上开采底板失稳机理研究提供参考。     

龙王沟煤矿水害隐患普查治理技术及经验

准格尔煤田属晚古生代石炭二叠纪煤田,区域内奥灰水补、迳、排系统较复杂、构造发育,煤层底板奥陶纪灰岩水害已成为制约准格尔煤田矿井安全生产的重大风险因素。针对准格尔煤田特厚煤层综放开采受奥灰承压水害威胁的实际情况和智慧矿山建设的具体需要,介绍了龙王沟煤矿水文地质致灾因素智能精准普查治理的具体应用和科学探索,着重阐述了奥灰承压水探测与注浆治理工艺、智慧矿山水害防治装备与系统建设等内容,形成了一系列具有普遍推广价值的承压水害防治技术与装备体系,在实现龙王沟煤矿安全高效生产的同时,为煤炭行业打造安全高效生产矿井提供了实例参考。