寺河煤矿东井区15煤奥灰突水危险性评价及防治对策研究

在系统整理寺河煤矿东井区地质、水文地质资料基础上,将井田中奥陶统地层划分为3组8段,其中上马家沟组中段和上段岩溶裂隙较发育,富水性较强,对煤层安全开采威胁较大。15煤底板隔水性良好,通过突水系数计算得出井田绝大部分突水系数小于0. 06 MPa/m,属带压开采安全区。指出奥灰突水防治重点在于采掘工作面底板集中导水通道的超前探查与治理,并提出通过设计连通试验、底板破坏深度实测、井下综合物探、注浆加固与改造隔水层、疏水降压、留设防水煤柱等方式可实现有效探查与治理。     

槽波地震“透射-反射”联合法在回采工作面地质构造探测中的应用

煤矿工作面回采过程中无计划揭露地质构造将造成人员伤亡和财产损失,严重影响煤矿安全生产,为提前探明其赋存规律,针对典型回采工作面,采用槽波地震“透射-反射”联合法进行地质构造精细化探测。结果表明:槽波地震透射法探测对采面内陷落柱的反应良好,可以高精度控制陷落柱的影响区域,且偏差小于20 m;槽波地震反射法探测对采面内走向型断层的反应良好,可以找到采面内断距大于1.5 m的近走向型断层的发育位置及延伸长度;综合利用槽波地震“透射-反射”联合法进行采面地质构造精细化探测,可提升探测准确率,对于直径30 m以上陷落柱和断距大于1.5 m近走向断层的探测准确率可提高至80%以上。     

煤矿陷落柱槽波探查技术及应用

陷落柱是岩溶空顶塌陷的产物,也是影响矿井采掘衔接和安全生产的重要因素之一。为了提前查明陷落柱的赋存特征,避免工作面回采过程中无计划揭露陷落柱带来的人员伤亡和财产损失,针对典型矿井,制定标准煤岩样,展开室内试验分析,并选择合理的工程现场,展开槽波地震透射法和反射法勘探,最终,结合槽波速度法和能量法分析圈定陷落柱范围,通过探采成果对比研究该方法对陷落柱精准探查的适用性。结果表明:槽波透射法速度分析中,陷落柱的槽波速度与其裂隙发育情况和胶结程度密切相关,异常值难以准确界定;槽波透射法能量分析中,陷落柱的槽波振幅值衰减严重,可以依据衰减系数和相应计算方法,准确圈定陷落柱的发育范围;如果陷落柱与煤体交界面完好,与煤层夹角适合,槽波反射法速度分析可以准确划定陷落柱的边界。因此,槽波地震勘探对陷落柱构造的探测效果良好,能够有效指导矿井的安全生产。     

陷落柱探测及注浆加固一体化治理技术研究

寺河矿西井区3#煤层开采属带压开采,承压水头压力最大2 MPa以上,受水患威胁较为明显。陷落柱、断层等导水构造已成为制约矿井安全生产的主要因素。根据三维地震资料显示,W2301工作面内存在X2陷落柱,长轴长80m,短轴长55m左右。为防止陷落柱导通承压水,影响安全生产造成事故,利用井下物探、钻探技术对W2301工作面X2陷落柱进行探查,根据物探和钻探结果对其进行堵水注浆,再次进行导水性探查,得出安全回采评价报告,为寺河矿其它工作面陷落柱治理提供了可靠技术依据。     

超长工作面隐伏构造探测技术研究

针对晋城矿区超长工作面无法有效探测隐伏构造的难题,对采用槽波探测技术进行了探测研究。结果表明,槽波探测技术可有效探测出超长工作面内陷落柱、破碎区、应力增高区等地质异常区。以某矿5308工作面为研究对象,通过对槽波透射法的观测系统、槽波主频、频散曲线及速度分析,推断出该工作面存在6处异常,包括2处应力增高区,1处陷落柱,1处瓦斯富集区,2处煤层破碎带或断层。随后与已有物探资料、钻探资料及揭露资料进行对比分析,得出槽波探测技术可以有效地解决超长工作面隐伏构造探测难题。     

槽波反射法在工作面大断层上下两盘延伸发育探测中的应用

晋城某矿井2313工作面下巷揭露了1条断距为18 m的正断层,但延伸情况不清,对工作面安全回采将产生影响。基于槽波反射和透射法原理,并通过现场实际调研,采用双巷观测系统布置方式,合理设计了以双边巷道槽波反射探测为主,工作面整体槽波透射探测为辅的观测系统,对2313工作面大断层的上下盘反射界面及延伸情况进行探测,高精度控制了断层上下盘的延伸发育情况。结果表明:通过工作面2条巷道的双向反射分别探测出了断层的上下盘向工作面延伸发育情况,反射结果与槽波透射衰减系数CT图的异常反应位置较为吻合,且最终钻探验证断层上下盘位置偏差不大于10 m。因此通过观测系统的合理布置,针对工作面走向型的大断距断层,可以探测出其上盘与下盘的2个反射界面,从而更为精确地掌握断层的赋存情况。     

反射槽波在双柳煤矿探测采空区边界的应用

老窑采空区一直是困扰煤矿安全生产的危险隐患，为了查清老窑破坏区边界，防止危险事故发生，利用矿井槽波地震反射探测技术对疑似采空区域进行远距离探测。通过对已知采空区进行槽波试验，分析出槽波对采空区反映的频谱特征，形成辨识采空区边界范围的判断依据，然后有针对性地探测疑似区域。研究结果表明:山西省河东煤田双柳矿3（4）号煤层槽波的频散特征明显，正常煤体的槽波主频集中于100~200 Hz，速度在1 000 m/s左右；而采空区槽波能量微弱且不连续，横波的能量超过槽波，整体杂乱无章；采空区槽波主频区间较正常煤体略高，速度略低     

矿井瞬变电磁法勘探干扰及异常分析研究——长平矿井下超前探测技术研究

以长平煤矿为试验地点,采用瞬变电磁法对掘进巷道进行超前探测,研究分析煤岩体天然场、干扰背景场以及数据处理对探测结果的影响;确定探测有效距离,并根据探测距离对数据进行反演;总结出瞬变电磁法视电阻率变化特征,为后期探测工作提供了参考。     

瞬变电磁探测在煤矿采空区积水边界探测中的应用

查明煤矿采空区积水边界,可以有效预防水害事故发生。利用矿井瞬变电磁探测技术,用同一台仪器在野川煤业井下选取已知区域进行探测,得出该矿井下瞬变电磁的电性规律,然后对野川煤业3103工作面回风巷外侧进行探测,圈定出了该工作面外侧相邻矿井的采空区积水边界,为矿井防治水提供了依据。