孙疃矿第四含水层分布特征及富水性评价

为研究新生界第四含水层"四含"对于第一水平上覆安全煤岩柱留设类型的问题,通过钻探、岩芯取样、土工试验、X-射线衍射、电镜扫描半定量分析、抽(注)水试验等方法手段,研究了孙疃矿7211工作面松散层底部第四含水层"四含"岩性特征、矿物成分及其厚度分布和富水性特征,依据《煤矿防治水规定》及抽水试验结果,分析得出了7211工作面"四含"为"弱富水性"含水层类型,需留设防砂安全煤岩柱的结论。探明和正确评价工作面松散层底部"四含"的富水性特征,对于确定留设安全煤岩柱类型,提高煤炭资源的回采率,充分开发和利用煤炭资源具有重要的现实意义,也为矿井实现持续正常的安全生产提供可靠依据。     

巨厚含水松散层下放顶煤开采提高回采上限的可行性研究

通过对综放工作面防水煤岩柱质量及松散层底部含隔水性的试验分析研究，论证了提高回采上限的可行性，使煤柱高度缩小了１７ｍ，解放原定压煤４．６万ｔ     

界沟矿7211工作面防砂煤岩柱留设研究

在详细分析松散层底部“四含”的富水性及岩土物理性质的基础上,以界沟煤矿7₂11工作面为地质背景,利用FLAC3D软件建立了7₂煤开采的工程地质模型,研究了采动后顶板岩层位移、应力及塑性区变化规律。按数值分析法、规程法和实测类比法确定了留设的防砂安全煤岩柱高度最大为24.6m,结合工程实际情况,工作面可安全生产,研究结果为松散含水层下近煤层安全开采提供了指导和借鉴。     

五沟煤矿防砂煤岩柱高度留设研究

通过计算机数值模拟、相似材料模拟实验及"三下开采规程"等方法研究五沟煤矿1033工作面需要留设的安全防砂煤岩柱高度,并参考实测成果资料,综合确定出1033工作面留设的防砂煤岩柱安全高度及其开采上限标高,通过资源回收、经济评价表明1033工作面提高开采上限的可行性和必要性.为今后的10煤层含水层工作面留设防砂煤岩柱开采提供大量实际技术经验,回收大量煤炭资源,获得更大经济效益,实现矿井安全开采和可持续发展.     

近松散含水层溃砂机理及判据研究

深厚松散层下煤碳滞压量巨大,提高开采上限是近松散层下安全采煤的重要研究课题。基于海孜煤矿西部井松散层下浅部采区压煤问题,通过相似材料模拟试验及理论分析,从覆岩裂隙破坏发展规律及松散层砂土颗粒性质入手,研究工作面溃砂机理,试验结果和理论分析基本吻合,同时提出工作面溃砂判据,研究结果对合理留设浅部工作面安全保护煤(岩)柱,最大限度提高开采上限具有现实指导意义。     

复杂水文地质条件下防治水研究与应用

2286为北二采区首采工作面,由于该区域为新开发区域,煤5顶板含水层水尚未揭露,该含水层为强含水层,水量丰富。针对该工作面实际,研究出增设泄水眼、振动筛煤水分离、设立沉淀池和排水站以及减少运道和泄水巷水煤流量等一系列技术措施。通过在回采期间的应用,不仅有效避免了水害带来的威胁,而且有力保证了工作面的高产高效开采。     

皖北钱营孜煤矿含、隔水层特征及评价

为查明皖北钱营孜煤矿及周围水文地质情况,在对皖北钱营孜煤矿主、副和风三个钻孔调查的基础上,获取了该矿基本水文地质特征,井对各含水层进行了评价,结果表明:该矿从顶往底可分为松散层和二叠系含、隔水层,其中松散层含水层与二叠系含水层之间无明显的水力联系.新生界松散层第一含水层直接接受大气降水补给,富水较强,第二含水层富水性较弱,第三含水层富水性较强.尽管目前二叠系含水层富水性较弱从而不会对煤层开采造成大的威胁,但在未来的开采工作中应予以注意,因为它是井筒开挖的直接充水含水层.     

带压综采工作面矿井综合物探及安全性评价研究

采用瞬变电磁法和无线电波透视法对大饭铺矿61114工作面带压开采区域进行导水通道和富水性探测,综合分析瞬变电磁法和无线电波透视法圈出的异常重叠区域,据此对带压开采区域进行安全性评价分析,提出安全开采措施。结果表明:矿井瞬变电磁法主要探明含水层范围及富水性,无线电波透视法主要探明煤层及隔水层构造发育情况,而两种方法探测的异常体重叠区域则可能既有含水体,又有导水通道,为带压综采工作面防治水工作重点区域;对于井下综合物探圈定的重叠异常区需要进行提前打钻验证,当揭示存在富水构造异常区时,及时进行安全分析,必要时需实施注浆封堵导水构造或留设防水煤岩柱,保证工作面的安全采掘。     

新生界底部含水层三维数值模型及疏放性评价

通过对安徽祁东煤矿新生界底部含水层("四含")的水文地质条件分析,建立了水文地质概念模型和数学模型。运用V isualM odflow软件对模型进行识别和验证,从而识别出"四含"内部参数特征。运用识别后的模型采用两种方案对"四含"进行疏放,结果表明:"四含"在一定时间内是能够疏干的,方案2的时间效益优于方案1,这为"四含"水害的防治、煤岩柱类型划分与高度的合理留设提供一种重要的参考依据。     

受顶底板双向承压水威胁煤层开采技术研究

8601面为查庄煤矿深部8层煤首采工作面,直接顶为四灰含水层,下距徐灰含水层32．8m,由于四灰、徐灰含水层岩溶裂隙发育,含水丰富,该煤层开采受顶底板双向承压水威胁,为此对该煤层安全开采进行了技术研究,通过综合手段探查条件,制定了针对性的防治水措施,实现安全开采。该面为肥城矿区开采标高最深,受承压水威胁最严重的工作面,它的成功开采,开创了肥城矿区8层煤大采深、高水压开采的先河,为同类条件下其它煤层开采奠定了较好的基础。     

五沟煤矿1021工作面“四含”防砂煤岩柱合理留设

一、矿井概况五沟煤矿位于安徽省淮北市濉溪县境内,属临涣矿区,设计生产能力60万吨/年,井田面积21.6km2。目前回采二叠系山西组10煤层,平均煤厚3.86m。由于主采煤层上方覆盖273m左右的厚松散含水层,对煤系地层进行间接渗透补给,给浅部煤层的安全开采构成了一定的威胁。矿井初步设计时,设计开采上限为-330m水平,留设80～100m的防水煤岩柱,压煤3664.4万吨。为进一步积累10煤     

阶梯状断层防水煤岩柱体塑性区宽度

煤系地层中断层带常以阶梯、地堑状等形式出现,为研究阶梯状断层组防水煤岩柱体塑性区宽度,以邯邢矿区邢东煤矿阶梯状断层组为研究对象,基于工作面导水裂隙带发育规律,创新性地提出阶梯状断层梯形防水煤岩柱体稳定性结构力学模型,根据梯形煤岩柱体内局部岩体受力情况及其几何特征,推导出阶梯状断层防水煤岩柱塑性区破坏宽度计算公式,并针对邢东煤矿内F23断层与SF27断层组成的阶梯状断层组,通过理论分析和数值模拟,计算了阶梯状断层防水煤岩柱塑性区宽度,进一步验证了理论分析的正确性.     

大采高综放面强矿压显现机理

为分析综放工作面强矿压显现的机理,对龙王沟6煤在6上煤已采和未采两种情况下,进行大采高综放开采(5 m放15 m单次采高达20 m)物理相似材料模拟对比实验.研究结果表明:在6上煤采空区下进行6煤开采,工作面前方出现超前裂隙,工作面矿压显现异常强烈,支架工作阻力巨大,顶煤被压碎,工作面煤壁片帮严重.综合分析实验现象及实测数据发现,超前裂隙的影响是工作面强矿压显现的主要原因,强矿压出现的机理是超前裂隙造就了"超前"岩柱,超前岩柱的回转给支架施加了附加应力,并由此建立了超前裂隙对工作面液压支架受力影响的力学模型,得到了超前裂隙影响下的支架工作阻力计算公式,通过验证与实测数据基本吻合.     

超薄基岩采场矿压显现规律与调控技术研究

以皖北矿区厚含水松散层下超薄基岩开采工作面实测矿压资料与实验数据为依据,论述了超薄基岩工作面顶板的风化变异特征.首次提出了厚含水松散层下超薄基岩开采工作面无老顶控制关键层、无自承能力,有效导水裂隙带与冒落带基本一致以及静压大、动压小,移动快、变形大、下沉大、回缩压密快和破坏影响范围小等一系列变形移动破坏新特征.分析了矿压显现与覆岩破坏移动演化特征产生的机理,着重阐述了为确保在超薄基岩内安全开采,应加大开采高度.采用"护-让结合"以及实行"采空区滞后控水、煤水分流、物探预测、地质弱面预先加固"等控制顶板与防止水患的调控技术保障措施.突破了水体下开采"降低并控制采高"的开采原则;取得了安全、高效的开采效果.     

承压因素与Ⅰ类采动等级水体下防水煤岩柱的留设

同类型水体下防水煤岩柱的留设问题一直是采矿工程中研究的热点.在分析淮南煤田潘集矿区、淮北煤田兴隆庄矿区、兖州煤田百善矿区的水文地质条件及突水实例的基础上,针对Ⅰ类采动等级水体下留设的防水煤岩柱不能确保安全生产问题,探讨了含水层承压与Ⅰ类水体下防水煤岩柱的留设问题,提出了相关建议.     

皖北孙疃煤矿防砂煤岩柱开采可行性研究

为探究防砂煤岩柱开采是否可行,以皖北某煤矿的地质资料和工作面概况为基础,通过理论计算垮落带高度、保护层厚度以及安全防砂煤岩柱最大高度,并运用FLAC 3D软件对煤岩柱合理留设的大小进行科学研究。结果表明：参照规范,当覆岩为软弱型和中硬型时,垮落带分别为9.59 m、14.17 m,保护层厚度分别是10.4 m、15.6 m,安全防砂煤岩柱的最大高度为29.77 m。覆岩产生的竖向应力、位移以及剪切应力均在安全开采的范围之内,煤矿开采是合理的、可行的。     

大佛寺煤矿顶板涌水规律及影响因素

洛河组是大佛寺煤矿煤层开采的主要充水含水层,但在不同区域内的涌水强度存在巨大差异。文中在统计分析不同区域工作面涌水资料的基础上,总结了顶板涌水的规律,并分析了涌水与采厚采宽等生产因素以及含(隔)水层、煤与含水层间距、地质构造等地质因素之间的关系,找出了影响不同区域顶板涌水的关键因素。区内洛河组含水层富水性弱-中等,其厚度决定了该层的整体富水性,是工作面涌水的基本条件,煤层采厚及煤与含水层间距直接影响导水裂隙带在洛河组含水层中的延伸范围,对工作面涌水强度影响很大。通过分析砂泥岩比、结构系数对砂泥岩互层型隔水层隔水性的影响以及区域构造在顶板涌水中的作用,认为隔水层岩性变化减小了有效隔水厚度,而结构的复杂程度对采后导水裂隙发育具有明显影响,地质构造更是从充水水源和导水通道这两方面促进了中厚煤层开采时顶板涌水的发生。研究认为洛河组富水性、开采强度及煤与含水层间距是影响区内4煤层开采过程中顶板涌水的主要因素,隔水层岩性及结构变化、区域构造则在4上煤开采涌水过程中发挥重要作用。     

松散含水层下采煤合理煤岩柱高度的确定

通过对百善煤矿松散含水层下合理煤岩柱高度进行研究分析，为该矿和条件类似矿井缩小防水煤柱、提高上限采煤提供了可靠的依据。     

基于分布式光纤的矿区非采动沉降规律研究

非采动沉降是威胁煤矿工业广场建构筑物安全运行的重要因素之一。为研究厚松散层矿区非采动沉降,以童亭矿工业广场为研究对象,采用分布式光纤感测技术和数值模拟对厚松散层矿区非采动沉降进行监测与分析。结果表明,矿区厚松散层整体呈压缩状态且压缩量不断增加;第二含水层、第三隔水层和第四含水层为主要压缩层,压缩量分别占总压缩量的30%、42%、11%;当第二含水层固结趋于稳定,第四含水层失水导致的第三隔水层和第四含水层压缩是造成非采动沉降的主要原因;随着第四含水层不断失水,地表沉陷盆地的最大沉陷值与沉陷范围都在一直增大,且增长速率逐渐减小并趋于稳定。结论可为矿区的非采动沉降规律研究提供一定参考。     

底板高承压水上开采防突水技术的实践应用

超化煤矿随着开采性深部延伸,底板水压增大,底板水害威胁已成为影响安全开采的主要因素。通过底板注浆加固,将灰岩含水层改造成为隔水层,并通过加固前后的物探对比,检验孔验证,确保注浆改造效果,有效的解除工作面底板水害威胁,为工作面安全回采保证。