推覆构造含水体下缩小防水煤柱开采研究与实践

通过对淮南国投新集公司新集二矿开采有影响的推覆构造含水体覆岩水文、工程地质条件进行分析,结合相似材料模拟和数值模拟分析方法研究了覆岩破坏规律,并对最大导水裂隙带高度进行预测,最终合理缩小防水煤柱,成功在防水煤柱内采出煤炭393.7万吨。实践证明,综合各种因素考虑,在推覆构造含水体下缩小防水煤柱开采是可行的,同时《建筑物、水体、铁路及主要井巷煤柱留设与压煤开采规程》中防水煤岩柱留设的理论、计算公式和参数等有待进一步认识。     

海域下煤层综放开采留设防水煤岩柱厚度的研究

海域开采在我国还处于起步阶段，海域下采煤最大的威胁是因防水煤岩柱留设不足，造成海水溃入井下。而留设防水煤岩柱时．必须考虑断层带附近较正常覆岩破坏高度增大的因素。本文通过实测资料研究了海域下综放开采覆岩破坏规律，提出了海域断层构造条件下留设防水煤岩柱厚度的计算参数。     

王家山煤矿水洞沟合理留设防水煤柱的探讨

在水洞沟区域 ,如何留设安全防水煤岩柱才能既保证矿井安全生产 ,又尽可能地减少煤炭损失是王家山煤矿急需解决的一个重大技术难题。 1 999年底靖远矿务局和西安科技学院充分协商 ,一致同意就王家山矿四号井洞沟合理安全防水煤岩柱问题立项进行研究。     

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.     

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     

桃园煤矿F2断层防水煤柱的流固耦合模型

断层区防水煤柱的留设研究非常重要,该文运用三维拉格朗日快速有限差分法数值模拟软件FLAC3D以桃园煤矿北八采区为对象,分析了采区内主要开采煤层10煤在考虑渗流和不考虑渗流条件下,留设相同厚度防水煤柱进行对比,得出考虑渗流情况下更为合理.     

伊家河河堤下采煤危害性分析

河堤下采煤在确保煤矿井下安全的同时,还要保护地表水资源和堤坝的安全。根据水体下采煤的技术理论,在现场钻探、物探、导水裂隙带高度探测、地表移动变形监测的基础上,结舍煤矿具体的地质采矿条件,进行了上覆岩层破坏高度的计算、地表移动和变形的预计,从而对伊家河下采煤可能造成的危害性进行分析和论证。结果表明：河下煤层开采以后,留设了足够的防水煤岩柱,导水裂缝带不会波及到伊家河;根据河堤的危害程度,提出了相应的河堤维修保护技术措施,确保河下安全开采。     

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.     

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。     

我国煤矿水体下安全采煤技术的发展及展望

介绍了综合机械化分层及放顶煤等高产高效采煤方法与水体下安全采煤技术的结合及应用,阐述了不断发展的覆岩破坏控制技术及控水采煤技术,归纳了不断进步的覆岩破坏探测技术、水体下采煤安全监测技术以及防水岩柱性能与质量评价技术,总结探索了不断提高的覆岩破坏及水体下采煤预测分析理论与方法以及回采工作面涌水量预计方法等,分析了特殊地质采矿条件下的顶板水害问题以及设计、审批、实施等各环节在水体下安全采煤中的重要保障作用。     

试论“导水裂隙带临界面”的水文地质特征

水体下采煤,露岩冒落和导水裂隙带高度数据,是合理留设防水煤岩柱,实现安全开采的依据.在以往实践中,由于钻孔在到达临界面之前,水量、水位时常出现异常变化,因而往往给正确判定临界面的位置造成困难乃至错判.本文在分析淮南矿区不同条件下的数百个观测孔的实际资料的基础上,提出了判断导水裂隙带临界面位置的标志.这些标志,在实际工作中可以借鉴.根据钻孔单位耗水量的大小,文中将导水裂隙带临界面划分为弱、中等、强、极强等四种类型.     

老空区边界防水煤(岩)柱留设的研究

为老空区防水煤(岩)柱的留设及探放水设计提供更准确的计算方法,在老空区边界围岩受力特征及其破坏状态的基础上,分析了边界围岩的阻水性能及影响边界煤(岩)柱留设的主要影响因素;探讨了目前边界防水煤(岩)柱计算公式存在的缺陷;提出了基于阻水能力的防水煤(岩)柱留设计算公式,避免了以往临界突水系数经验值选择不当带来的误差。本研究对老空区突水的防治具有重要的理论意义和应用价值。     

基于FLAC-3D的成庄矿多煤层陷落柱防水煤柱留设研究

运用FLAC-3D模拟软件对成庄矿内贯穿3~#、9~#、15~#煤层的KDX74、JDX75、KDX76陷落柱的防水煤柱预留情况进行数值模拟。通过分别留设不同宽度的防水煤柱进行模拟实验发现,当3~#煤层防水煤柱留设20 m,9~#煤层防水煤柱留设30 m,开采15~#煤层时,当15~#煤防水煤柱为20 m时,3~#煤层采空区下方塑性破坏区域与陷落柱活化区域导通,表明15~#煤层的开采可能导致3~#煤层采空区底板突水,故15~#煤防水煤柱宽度不应小于30 m。     

阜新煤田海州组含煤段划分探讨

本文是对阜新煤田海州组含煤段研究的初步结果,笔者根据近年来在煤田范围内的地质调查资料及大量的煤田生产勘探矿区地质资料,对该煤田海州组含煤沉积进行了岩石地层学,生物地层学方面的探讨,认为海州组可统一分为上、中、下三个含煤段.     

断层防水煤(岩)柱安全宽度的计算与评价

针对如何确定导水断层附近的防水煤(岩)柱宽度是困扰煤炭开采的问题,以开滦集团荆各庄矿3092工作面为例.综合运用经验公式、数值模拟和原位探测来确定其断层防水煤(岩)柱的安全宽度,最终得出了符合实际的且小于原留设宽度的断层防水煤(岩)柱安全宽度,为该矿节约了可采储量,延长了矿井服务年限,具有显著的社会和经济效益:同时该法为本矿及相似矿井以后处理类似问题提供了参考,具有较高理论和现实意义.     

宿南矿区"四含"沉积相与富水性关系研究

以宿南矿区为例,通过对"四含"沉积物沉积前的古地形、沉积物的颗粒大小与磨圆度、物质来源,得出沉积相特征.结合区内"四含"水文地质特征,分析了"四含"富水性与沉积相之间的关系.经数值模拟计算的结果和沉积相与富水性之间的关系的综合分析,将区内"四含"分为强富水区、中等富水区和弱富水区三种类型,为煤矿一阶段水平开采前对于确定煤岩柱类型和留设合理的煤岩柱高度提供了技术支撑.     

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。     

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。     

复杂建筑群下煤柱留设的优化设计研究

为解决建筑群下压煤问题,针对现有矿区保护煤柱留设方法的局限性,提出利用矩形分块垂直剖面法留设保护煤柱,并结合实际地质采矿条件,给出了煤柱尺寸的计算公式,提出了角点煤柱的优化设计理论。研究表明,这两种方法可依据受护对象的保护等级和开采煤层厚度等因素,合理确定地面工程保护煤柱的范围,既保护了敏感目标,又大大解放了"三下"压煤量,使保护煤柱的设计更加合理。     

开平煤田石炭—二叠纪含煤沉积古地理和岩相特征及古生态特征

本文对开平煤田石炭——二叠纪含煤沉积古地理和岩相特征及古生态特征进行探讨,同时对争论较多的石炭系和二叠系地层的分界问题提出一个新的看法。对开平煤田的含煤建造的划分及其沉积规律也进行了研究,这些都有助于冲积层掩盖下的煤田预测工作和矿区外围及深部的找煤工作。