基于综合探查手段的深埋矿井工作面顶板富水性分区

以巴彦高勒煤矿311101首采工作面为例,在工作面回采前,先通过瞬变电磁法、音频电透视法相结合的物探工程,探测煤层顶板富水异常区,再布置钻探工程进行顶板水疏放,掌握钻孔涌水量和水压分布情况。综合物探和钻探工程成果,最终确定划分工作面顶板富水区。结果表明:顶板物探工程探测出6处富水异常区,施工的56个顶板水疏放钻孔中,钻孔涌水量和水压分别划分为4个数值区间,综合分析后将工作面顶板富水区划分为4个,并在工作面回采过程明显发现,每经过1处富水区时,工作面涌水量均会出现1次"阶梯式"增长,验证煤层顶板含水层富水性分区的合理性和准确性。     

带压区巷道掘进防治水钻探工程及水化学特征研究

以酸刺沟煤矿带压区巷道延伸掘进超前钻探工程为例,根据矿井水文地质条件分析,确定其掘进巷道充水因素。通过"物探先行,钻探验证"的超前探测手段进行现场施工,发现西回风大巷部分区域煤层底板存在较大裂隙。本次钻探工程有效疏放巷道煤层底板水约31000m~3,并对钻孔出水水样进行水质特征分析,判断其水质类型为HCO_3—Ca·Mg·Na型,不同于奥灰水的HCO_3·Cl—Ca·Na型。本次工程探查区域未发现陷落柱等异常导水构造,保证了带压区大巷的安全掘进,并为矿井后期的安全生产提供依据。     

中能煤矿回采工作面顶板水疏放研究

以物探方式探查回采工作面顶板含水层富水情况,经钻探设计后开展顶板含水层水疏放工作,有效解除了顶板含水层水对回采工作面的威胁,保障了回采工作的安全。     

深井开采工作面高压含水层探放水技术探讨

深井开采煤层顶底板高压含水层涌水是威胁工作面安全的主要因素之一。须对顶底板充水高压含水层是否突水进行计算分析,通过综合物探手段对顶底板含水层的赋水性进行探查,并对富水区进行疏放。最终要进行技术总结,找出煤层顶底板充水含水层的赋水规律和含导水裂隙的发育规律,为制定切实可行的防治水措施提供依据。     

榆神矿区浅埋煤层减水开采中预疏放标准确定方法

榆神矿区地处干旱半干旱地区,生态环境十分脆弱。疏放水是榆神矿区顶板水害防治的主要手段,但过度疏放不仅增加矿井排水负担,而且不利于保护浅层地下水资源。因此,在确保防治水安全的前提下,计算预疏放残余水头、确定预疏放阶段和回采阶段第四系松散含水层漏失量,从而实现总漏失量最小是煤炭减水开采中的重点研究问题之一。以榆神矿区锦界煤矿为例,在分析井田含、隔水层赋存特征的基础上,建立了煤层开采的2种充水模式,并对顶板含水层进行了富水性分区;以矿井涌水量实测数据为基础,分析了涌水量变化规律及其构成比例;采用Drain边界刻画多工作面连续回采内边界,建立了锦界煤矿采掘扰动条件下地下水流数值模型,研究了两种充水模式下预疏放残余水头在不同工况下的第四系松散含水层总漏失量变化规律,确定了工作面预疏放结束标准。结果表明:锦界煤矿煤层顶板为典型的沙(层)-土(层)-基(岩)型结构,主要充水水源为风化基岩水,主要充水模式为土层未缺失风化基岩充水型及土层缺失风化基岩和松散层混合充水型。采用GIS多元信息融合技术划分的井田富水性分区结果显示,相对强富水区位于井田二盘区局部地段、三盘区和四盘区大部分地段,与现场实际基本一致。矿井疏放水量与工作面回采残余涌水量曲线变化趋势基本一致,各占矿井涌水量的50%左右。通过数值模型计算得出两种充水模式下工作面预疏放结束标准为将充水含水层疏放至煤层底板以上15~20 m,保留一定的残余水头可进行回采,无需继续疏放。此时,第四系松散含水层水资源总漏失量最小,可起到减水采煤的作用。研究成果为榆神矿区浅埋煤层提供了“减水开采”的新思路。     

工作面顶板含水层特征探测与分析

在分析了5301工作面邻近工作面涌水情况及工作面主要含水层、隔水层的基础上,采用理论分析、物探及现场钻探手段对工作面上方覆岩主要含水层情况进行详细的探查与分析。掌握了工作面主要富水区域;工作面开采主要受顶板砂岩水威胁。在开采前需要对砂岩水进行疏放,保障工作面安全开采。     

河流强水力联系下采空区水害综合防治技术

为切断地表水对采空区水的补给通道,疏放采空区积水,消除水害威胁;根据工作面回采期间工作面涌水量变化、物探及钻探,确定库车河水是采空区充水主要水源,并建立河水水力渗透水文地质模型;确定采动前后河水水力渗透补给采区积水分为采前低渗流固液耦合作用和采动后高渗流固液耦合作用2个阶段,采用帷幕注浆切断库车河与A_3煤层顶板基岩风化裂隙水含水层之间的渗透补给。通过物探、钻探效果可知:帷幕注浆切断采空区水的补给通道,保证了矿井安全生产。     

华阳二矿80801工作面充水因素与防治技术研究

采空区、含水层和地质构造是矿井充水的主要来源或通道,对不同工作面开采的影响程度不同。为了分析华阳二矿80801工作面的充水因素,通过分析工作面的地质条件和水文地质条件及其与采空区的位置关系,结合工作面涌水与不同水源水样的化学特征,最终确定3号煤层采空区积水为工作面的主要充水水源,通过物探精准探查和钻探精准疏放,配备完善的应急排水系统,最终实现了80801工作面的安全开采,为同种类型条件的矿井和工作面防治水指明了方向。     

综采工作面防治水技术

新义煤业公司12011工作面回采至距切眼35 m处时,发生大量涌水。该矿通过顶底板探查验证,并进行水质分析,查明矿井充水水源主要是顶板砂岩水,充水途径为导水裂隙带。采取了疏放老空水、泄顶板水的综合防治水技术措施,减轻了水害对工作面生产的影响,保证了工作面的安全正常回采。     

上覆采空区和含水层叠加富水效应的工作面防治水技术

针对回采工作面上覆采空区和含水层富水叠加效应威胁工作面安全回采的问题,以典型矿井神东煤炭集团布尔台煤矿为研究对象,综合采用地面地质钻探、钻孔岩心精细编录、地面-井下物探联合探测、井下定向钻探、探采对比等技术,应用理论分析、数值模拟和相似材料模拟等方法与工程实践揭示了布尔台煤矿4^-2煤顶板采掘扰动条件下含水层富水叠加致灾机理。根据富水危险区综合探测结果,结合定向钻孔精准的区域治理方法,构建回采工作面定向钻探的水害超前区域精准防治模式,对富水区进行工程治理,累计疏放水量5.28万m³,实现了对典型工作面的安全高效顺利回采,有效控制了矿井4^-2煤采掘扰动富水叠加的灾害。