古交矿区奥灰封堵不良钻孔突水防治方法

古交矿区煤田勘探钻孔均不同程度揭露奥灰含水层,成为奥灰导水的直接通道,对煤矿安全生产带来隐患。文章以马兰矿实际揭露的M94揭奥灰煤田孔为例,从揭奥灰煤田勘探孔前的钻探、物探综合勘查,到揭露后的扫孔探查、治理方案确定,直至最终注浆、封堵及效果评价的全过程治理综合技术介绍;同时对早期勘探钻孔封堵效果进行了验证,获得了可靠的关键数据,对今后类似钻孔的治理具有重要现实意义。     

强富水弱胶结含水层下巷道掘进防治水技术

为了解决在强富水弱胶结含水层下巷道掘进过程中所面临的防治水和支护难题,首先采用长距离定向钻探技术对顶板含水层进行富水性探查和顶板水预疏放,针对局部隔水层较薄的区域,采用钻孔和锚杆注浆技术对顶板含水层进行加固、改造,对巷道顶板较为破碎的区域采用U型钢棚加强巷道支护。经过实践验证,掘进巷道采取综合防治水技术后,涌水量显著减小,并且避免了水害和顶板事故的发生。长距离定向钻孔对巷道充水水源的探查和疏放,结合钻孔和锚杆注浆对导水通道的封堵,最后配合U型钢棚加强巷道支护,可以有效保障复杂水文地质条件下巷道掘进的安全。     

多相变沉积条件下煤层顶板含水层富水性探测关键技术研究

针对多相变沉积条件下煤层顶板含水层富水区域分布及特征的探测预报问题,采用矿井瞬变电磁多角度探测技术,在巴彦高勒煤矿311306工作面探测,划定异常范围及强弱,进行钻探验证,并对比分析探测成果与疏放水钻孔涌水量的分布规律。结果表明:多角度瞬变电磁法能够对工作面顶板上方多相变沉积岩含水层的富水区域及强弱进行有效探测,异常的强弱与钻孔涌水量相对较大区域呈对一定的线性对应关系。对具有相似地质条件的矿区的工作面回采前物探探测具有一定的示范作用。     

基于水化学特征的顺和煤矿太灰水动力条件分析

为了分析顺和煤矿底板太原组灰岩含水层的赋存状态以及水动力条件,基于地下水化学组分会随着地下水的运动而运移的基本原理,运用Piper三线图解法、Gibbs图解法、离子比值法等综合评价的方法,对顺和煤矿西翼地区煤层底板太灰含水层水化学特征进行分析,研究了该区域煤层底板太灰水的水动力条件。结果表明：分析结果与实际情况较为吻合,利用地下水化学特征来判断煤层底板太灰含水层的水动力条件是可行的。     

黄陵矿区主要含水层特征对煤矿采掘的影响

黄陵矿区位于黄陇侏罗纪煤田北部,主要开采2#煤层,矿井生产中对各含水层特征认识不一,严重影响了煤矿的安全生产。针对此问题,收集整理黄陵矿区历年来的勘查数据,对各地层含水性特征进行客观分析与研究,并对主要含水层的富水性进行详细论述。研究结果表明,影响矿区煤层采掘的主要含水层为白垩系下统洛河组含水层和侏罗系中统直罗组含水层,其中,洛河组含水层对矿井采掘的影响较为突出。洛河组含水层富水性属于弱-中等,弱富水性区域位于矿区的东部,中等富水性区域位于矿区的中西部。今后矿井防治水工作中需高度重视矿区中西部洛河组含水层对煤矿采掘的影响。     

基于水化学场的63上06工作面突水水源判别研究

为了探讨东滩煤矿63上06工作面突水水源,基于水化学角度分析了该水源可能的主要充水含水层水化学场变化特征,选取了研究区19个水样(3砂水3个,侏罗系红层水3个,三灰水3个,其它工作面采空区水6个和63上06工作面出水4个)进行对比研究。通过Piper三线图解分析了这5种水的水化学类型,并利用毫克当量及其主要典型离子相应的比值确定了该工作面突水水源。结果表明63上06工作面突水的水质类型和典型离子毫克当量比值均和其它工作面采空区的基本一致,主要是顶板3砂水和侏罗系红层水的混合水通过采空区后流出,但和单独的3砂水、侏罗系红层水及三灰水均具有明显的差异性。研究结果对该工作面突水水源判别和防治具有很好的参考价值。     

基于多元统计分析的东欢坨矿突水水源判别研究

针对矿井突水水源判别准确率较低的问题,基于多元统计分析构建矿井突水水源判别模型,选取K~++Na~+、Ca~(2+)、Mg~(2+)、SO■、Cl~-、及HCO~-_3水化学指标作为矿井突水水源判别依据,采用东欢坨矿5煤顶板含水层及12_(-2)煤底板含水层的水质分析资料作为训练样本和测试样本,其中,训练样本35个,测试样本10个。判别结果表明:突水水源判别正确率达86.7%,判别结果显著,可信度高。利用该判别方法对和东欢坨矿相近的钱家营矿5煤顶板含水层进行突水水源判别,判别结果与实际情况一致,判别准确率高,结果可靠,为矿井突水水源判别提供了科学理论依据。     

黔南灯影组巨厚含水层立井井筒帷幕注浆参数研究

黔南地区震旦系磷矿层顶板灯影组白云岩直接充水,且水文地质条件复杂,是制约矿井建设的主要因素。地面预注浆技术是井筒防治水的有效手段,在煤矿、铁矿、铅锌矿等矿山都有成功应用,鉴于溶蚀型白云岩含水层导水网络水文条件的复杂性,不能照搬现有井筒注浆帷幕设计参数。为取得黔南地区震旦系灯影组白云岩含水层帷幕注浆参数合理设计方法,运用理论分析、室内试验、工业性试验及工程类比等多种研究方法,对白云岩含水层溶蚀裂隙导水网络特征及黏土水泥浆扩散规律进行了系统分析,总结评价了灯影组含水层地面预注黏土水泥浆的可注性及其影响因素;然后充分考虑钻孔布设、压水试验成果、浆液配比及注浆效果检测等多方面因素,对黔南地区灯影组巨厚含水层立井井筒帷幕注浆参数进行了深入研究,结合类似工程案例确定了溶蚀型灯影组白云岩地面预注浆参数设计方法。研究结果表明:黏土水泥浆在灯影组含水层具有可注性,布孔间距宜取4.0～4.5 m,并推荐了黏土水泥浆成品浆液比例范围、稳定地层注浆段高70～100 m,破碎地层注浆段高30～50 m等注浆参数取值范围,注浆终止标准需同时满足设计注浆量和注浆终压要求。