大远煤业煤层底板奥灰突水危险性评价

煤层底板奥灰岩溶裂隙水是山西大远煤业有限公司主要水害类型之一,本文以大远煤业现主采煤层2#为例,结合井田钻孔资料分析了2#煤底板奥灰水压、奥灰水位、奥灰顶部相对隔水层厚度等因素。计算了突水系数,绘制底板承受的奥灰水压等值线图、隔水层厚度等值线图、奥灰含水层突水系数等值线图。用突水系数方法评价矿井突水危险性,并划分了井田带压开采安全区、相对安全区、相对危险区和危险区危险性分区。根据分区、突水危险性等具体条件,提出防治水建议。     

兖州矿区下组煤开采底板突水危险性评价

在系统收集兖州矿区各勘探阶段及各生产矿井水文地质资料的基础上,对兖州矿区下组煤底板奥灰含水层的水文地质特征进行了分析.利用单位涌水量资料对奥灰富水性进行了分区,综合考虑奥灰含水层的富水性、水压、隔水层厚度及底板破坏深度等因素,对影响下组煤各煤层开采的底板奥灰突水危险性进行了分区预测,为矿区奥灰水防治提供了依据.     

太原西峪煤矿下组煤开采底板奥灰水突水影响因素分析

在论述太原西峪煤矿矿井水文地质条件的基础上,重点分析了构造、底板岩性组合、底板破坏和水压等4个因素对底板突水的影响,指出含水层的富水性和隔水层厚度及结构是决定是否突水的基本因素,水压的大小是底板突水的基本条件,而构造和矿压从不同角度对底板起到了激化和促进作用,是底板突水的决定和控制因素。     

基于流固耦合数值模拟煤层底板破坏深度研究

随开采深度的加大,华北煤矿区下组煤开采面临煤层底板奥灰岩溶含水层的突水威胁越来越大。晋煤集团赵庄矿15#煤底板距离奥灰平均23.18 m,且井田范围内突水系数普遍大于0.1 MPa/m,加之岩溶陷落柱和小型高角度断层发育,开采15#煤面临奥灰水威胁较大。在考虑赵庄矿的地质构造,矿山压力、奥灰水压及15#煤层开采等综合因素的基础上,建立起15#煤层底板含水层均布水压流固耦合模型,运用FLAC3D软件模拟分析了开采对底板的破坏情况,结果表明:流固耦合条件下底板的最大破坏深度为23 m,承压水最大导升高度为7 m,模拟成果可为15#煤安全开采提供参考。     

团柏煤矿底板奥灰水赋存特征研究

团柏煤矿受到顶板K2含水层和底板O2奥灰岩溶水的影响,对矿井安全生产具有一定的威胁。论文分析了底板奥灰水赋存规律,建立了底板含水层突水涌水量预测模型,并利用该模型对团柏煤矿底板奥灰水突水量进行了预测。研究结果对矿井开采设计与矿井防治水工作具有重要的指导意义。     

紫金煤业煤层底板奥灰突水危险性评价

紫金煤业奥灰(O2f)含水层岩溶裂隙较为发育,加之区内断裂构造发育,水文地质条件较为复杂。为解决煤层底板奥灰突水的评价难题,在分析矿井地质及水文地质条件的基础上,采用突水系数法和基于GIS的AHP型脆弱性指数法对煤层底板突水危险性进行评价,并将两种方法的评价结果进行了对比分析,得出最终评价结果。研究成果可为紫金煤业矿井防治水工作提供指导。     

基于GIS保德煤矿8煤层底板突水危险性评价

为了准确评价保德煤矿下组煤煤层底板奥灰水突水危险程度,以8煤层开采为例,分析确定了煤层底板突水的各主控因素,通过建立AHP模型计算得出各主控因素权重.并在此基础上得到基于GIS的脆弱性评价模型,对8煤层底板突水危险性做出评价并分区,然后与传统的突水系数法进行比较分析.结果 表明,相对于传统的突水系数法只考虑了水压和隔水层厚度两个影响因素,基于GIS的脆弱性指数法更能反映不同区域的相对脆弱情况,更加符合实际情况.     

内蒙古某矿底板突水危险性评价研究

底板突水是矿井水害的主要类型之一,对其进行评价是煤层开采前的必要步骤。以内蒙古某矿为研究对象,考虑传统的评价体系,选取了含水层、隔水层、采动和构造等因素,建立适合内蒙古某矿底板突水评价体系,并结合层次分析法和变异系数法确定主-客观权重,利用特征值权重法兼顾主观经验与数据客观信息,进而建立了主-客观模型,用于对底板突水危险性进行评估。以内蒙某矿实际情况对底板评价模型进行了检验,并将其与单一评估模型进行对比。研究结果表明,构造、断层和脆塑性岩比是影响底板突水的主要因素,而单一因素评估模型存在失真问题。因此,建议采用主-客观权重模型来对该矿底板突水进行评估,该方法具有良好的应用性和可靠性,可以为类似煤矿底板突水评价提供新的思路和方法。     

基于固支梁理论的煤层底板突水破坏机制分析

我国煤层底板隔水层的厚度不一,部分煤层开采底板隔水层厚度巨大,不符合弹性薄板理论的适用条件.故文章采用弹性力学固支梁理论建立任意一点应力计算模型,推导承压水作用下底板隔水层的应力解,根据皖北煤电集团某矿采煤工作面底板隔水层力学特性,并结合FLAC3D软件分析底板隔水层应力分布和底板突水破坏机制.研究表明:底板隔水层的极限水压力与隔水层厚度成正比;当隔水层厚度h与开采工作面跨度b满足h/b≤0.7,隔水层发生弯拉破坏;当h/b≥0.7时,隔水层发压剪破坏.此研究成果为分析底板突水破坏提供理论参考.     

薄层灰岩带压开采防治水技术研究

为了实现西坡矿5111工作面安全带压开采,减小底板薄层灰岩含水层对回采工作面的安全威胁,通过水文地质条件分析、采后底板破坏深度预计、突水系数法评价等多种手段评价该面带压开采突水危险性,认为工作面最大突水系数为0.084 MPa/m,大于安全带压开采临界值0.06 MPa/m,发生底板突水的可能性较大。采用矿井直流电法超前探查、井下钻探工程跟进验证、疏水降压工程治理相结合的综合防治水技术手段,探查工作面底板薄层灰岩含水层及隔水层富水异常区,验证并疏放薄层灰岩含水层水,有效降低了工作面底板隔水层带压值,最终实现工作面安全带压开采。结果表明5111工作面底板薄层灰岩含水层富水性不均一,局部存在富水异常区,且具有可疏放性,经过10 d疏水降压,薄层灰岩含水层水位下降36 m,底板隔水层带压值和突水系数均降低至安全带压开采临界值以下,从而实现了工作面安全带压开采,为西坡矿5#煤层安全开采提供了技术支撑,也为该地区条件相似工作面的开采奠定了基础,完善了底板水害防治技术体系。     

复杂条件下煤层底板突水防治对策探讨

根据我国华北岩溶矿区大采深、高水压、高应力的复杂条件现状,从降低奥灰水压、提高煤层底板阻水能力和减小煤层底板破坏度三个层面探讨了防止煤层底板突水的对策,并对各种对策在实际运用时的适宜性进行了分析,提出了以奥灰局部降压、底板注浆加固、充填开采、奥灰顶部局部注浆加固相结合的综合防治水对策,对我国复杂条件下实现深部煤层开采具有重大现实意义。     

良庄井田后组煤的安全开采评价

在对区域和良庄井田水文地质特征分析的基础上，探讨了开采煤层底板徐家庄灰岩和奥陶系灰岩水文地质特征，得出了徐家庄灰岩和奥陶系灰岩岩溶裂隙的发育及其富水性受断裂构造控制的结论。通过对煤层底板岩层的组合特征、厚度变化及含水层水位分布规律的研究，利用突水系数法评价了井田内后组煤开采的安全性，得出了徐灰水、奥灰水对11煤的开采影响不大，对13煤的开采有一定的影响，对15煤的开采威胁大的结论。     

屯留矿区太原组与奥陶系含水层独立性验证与突水监测研究

通过屯留矿井下现场水文钻孔实测研究,证明该矿区太原组灰岩含水层与奥陶系灰岩含水层是两个完全独立的含水体系。现场实测太原组灰岩含水层分布均匀、范围广、渗透性好,可以作为奥灰水突水监测层。根据太原理工大学奥灰水突水监测理论与技术和屯留矿区现有的矿井开拓开采系统,设计了突水监控网,以对全矿区实时监测,保障安全开采。     

矿山压力对煤层底板破坏深度的数值分析

随着煤炭资源开采深度加大,带压开采已经成为我国深部矿井普遍应用的一种采煤方法,这样面临的煤层底板突水问题变得更加集中。突水系数理论作为评价带压开采煤层底板突水危险性的主要依据,因矿山压力导致煤层底板破坏深度的确定对得出可靠的突水系数值显得尤为重要。本文根据城郊煤矿的开采实践,利用F-RFPA2D软件对煤层底板破坏深度进行数值模拟分析,动态再现煤层底板破坏过程,并得出在不同矿山压力过程中对煤层底板的破坏深度。     

新陶阳煤矿中三井田四灰帷幕截流技术

山东肥城煤田新陶阳煤矿中三井田下组煤7、8、9、102煤层开采受底板四灰、徐灰、奥灰高承压水威胁严重,采煤必须治水,而最先治理的就是四灰含水层的威胁。中三井田四灰含水层的边界条件为"三面阻水,一面进水",四灰含水层较薄和相对封闭的水文地质单元,给实施帷幕截流提供了天然的条件。通过多年对南部进水边界F39、F40断层的帷幕截流,成功封堵了侧向补给,帷幕效果明显,解放了煤炭资源储量400万吨。     

基于裂纹扩展的含隐伏断层底板突水评价

 为研究承压水上开采时含隐伏断层底板的安全性,根据断裂力学理论建立导水断层活化扩展的理论模型。将煤层底板看做半平面无限体,把底板中含水层顶部以上的隐伏断层建模为有限宽度板条的倾斜边缘裂纹。根据采场底板的支承压力分布规律,将其简化为若干分段线性载荷加载至底板,纳入断层产状、断层在底板中埋深、工作面推进距离、含水层水压、断层面摩擦角等各种参数,推导得到底板内任意一点的应力公式。将其应用到隐伏断层面上各点,综合考虑各点法向应力、剪应力对裂纹活化的影响,计算得到采动条件下断层面上的有效切应力分布。该有效切应力剔除了裂纹面上摩擦效应对压剪裂纹扩展的影响,将其代入断裂力学相关公式,计算得到隐伏断层前缘的应力强度因子,最后通过定义突水安全指数建立了底板突水判据。以某矿带压开采工作面为例,根据相应水文和地质资料,计算得到在工作面推过隐伏断层的整个过程中断层活化突水危险性的变化规律,所得结论与工作面现场微震监测数据相符,即当工作面推进至采空区位于隐伏断层正上方区域时,断层面承受有效剪切最充分,剪切应力强度因子最大,突水安全指数达到峰值,这与现场微震监测结果中显示的在该推进阶段中,原有隐伏断层附近派生裂隙集中出现、突水危险性最高的结果相符合。     

常村煤矿N2-7陷落柱及其水源分析

常村煤矿N2-7皮顺巷掘进过程中发生涌水,经探测证实是陷落柱涌水。通过对陷落柱涌水的涌水量类比,利用水质及同位素判别,结合矿区地质、水文地质等多种因素综合分析,判定了常村煤矿N2-7陷落柱的涌水水源不是奥灰层含水,而是上部砂岩水,从而为矿井的防水、堵水的设计与施工打下了基础。     

某煤矿导水裂隙带发育高度计算

 某煤矿北翼充填采区地层以奥陶系灰岩作为含煤地层基岩,其上覆岩层中第四系孔隙承压强含水层全区发育,研究充填开采后导水裂隙带发育高度对实现安全开采具有重要意义。本文以等效采高为基础,利用理论计算、数值模拟、相似材料模拟3种方法对某煤矿导水裂隙带发育高度进行预测,得出导水裂隙带高度分别为12.72,12.50,14.28 m。结果表明：3 种预测方法相比较具有良好的吻合性,对某矿井的水体下安全开采实际工程实践提供了重要的理论依据。     

埠村煤矿徐灰水特征及其防治措施分析

埠村煤矿有4个主要含水层,其中徐家庄石灰岩含水层组（简称徐灰水）和中奥陶系石灰岩含水层组（简称奥灰水）,对石炭系太原组煤的开采具有严重威胁。为研究徐灰水特征,详细分析了汛期对徐灰水和奥灰水水位的影响;设计了徐灰水放水实验,重点对放水实验过程中各钻孔水位的变化进行了统计分析。制定了徐灰水的防治措施,为石炭系太原组煤的安全开采提供了科学依据。     

刘桥二矿高承压水上开采试验研究

在淮北地区承压水上开采煤层的经验基础上,结合刘桥二矿实际,设计刘桥二矿以6112、6113、652工作面为代表的高承压水上初步试验开采.通过对试验开采的实践总结,对承压水上安全开采煤层的可行性进行了有益探索,对承压水上开采煤层时,底板涌水形式及其实质进行了深刻分析,试验开采经验对其它矿区类似条件下的承压水上开采具有现实的借鉴意义.