瞬变电磁法在探查铁新煤矿老空区的应用

为了探查铁新煤矿未知老空区,从根本上消除安全隐患,通过分析岩层地电特征,在对比各种物探方法应用条件的基础上,采用地面瞬变电磁法进行地质构造探查。在对探查数据进行剖面图和切片图分析后,圈定出了老空区的位置及范围,计算得出老空区积水量,并提出老空区防治水建议。     

矿井瞬变电磁法在整合矿井老空及灰岩水探测中的应用

瑞龙煤矿为资源整合矿井,150104工作面为瑞龙煤矿的首采工作面,工作面上方存有老空水及灰岩水,对工作面的安全形成了威胁,针对上述问题,采用矿井瞬变电磁对工作面上方老空区积水和灰岩赋水情况进行了探测,查明了老空水和顶板灰岩水的富水区的分布情况,确定了4个异常区并对异常区进行了探放水,消除了水害威胁,保证了矿井安全。     

顶峰山矿区水文地质特征与防治水措施

 顶峰山矿井地下水系统包括第四系孔隙含水岩组、煤系基岩裂隙含水岩组、栖霞灰岩裂隙-岩溶含水岩组和老空水;矿井充水水源有大气降水、含水岩组、断裂构造带和老窑积水,其中对矿井有突水危险的主要是导水性断层和老窑积水;由于矿井内发育的导水性断层为岩溶水进入煤系提供了通道,防治水的重点工作是探查导水性断层和老窑积水区,导水性断层的探查主要采用高分辨率三维地震勘探和瞬变电磁法相结合的探测方法;防治方法可根据实际情况采用留设防隔水煤（岩）柱、截流堵水、疏水降压和注浆加固等措施;老窑积水主要分布在F5断层以北地区,采取钻探与物探相结合的方法进行探查,主要防治方法为留设防水煤岩柱和探放水。     

福建煤矿水害探测方法的试验研究

在介绍福建煤矿地质概况的基础上,总结了福建煤矿水害的特点和矿井充水因素;根据造成福建煤矿水害的主要是老空水和断层水,提出先物探,再配合以钻探或巷探的综合探测方法,对直流电法探测试验的成果进行了分析,认为直流电法能够帮助探查矿井的岩层岩性,老空区积水,构造含、导水等问题,对矿井开采进行水患预测,为排除矿井水害隐患提供较可靠的水文地质资料.     

基于未确知测度理论的定向铅钻遇采空区判识方法研究

老空水害事故是矿井安全生产的重要隐患之一。为确保矿井防治水安全,对老空区的探查与识别必不可少。文章立足于定向钻钻探新技术,根据定向钻观测内容及钻遇采空区的表现特征,确定了钻遇采空区的判识依据,基于未确知测度理论,结合实际案例,研究建立了钻遇采空区综合判识方法。研究结果表明,采用基于未确知测度理论的钻遇采空区判识方法在定向钻钻探过程中能够准确地识别采空区。研究成果对于指导定向钻判识采空区、完善定向钻探查老空区(包括老巷)探查技术体系具有重要参考价值。     

瞬变电磁法在井下采空区积水探测的应用

矿井水灾害一直是我国煤矿生产的重要危害因素之一,采空区积水因为空间位置不易确定,分布形态非常复杂,边界、大小、层位等不确定因素众多;并且,一旦突水,瞬间涌水量大,难以控制,会造成重大的经济损失甚至人员伤亡事故。该文通过介绍瞬变电磁法的理论及探测方法,在对采空区机理进行分析的基础上,论述了矿井瞬变电磁法的观测系统能有效的探测老空区积水,对煤矿的防治水工作和安全开采具有重要的意义。     

天安煤矿水灾防治方法分析与应用

通过对天安煤矿水文地质条件及矿井充水因素的分析,查明了天安煤矿主要水害为底板奥灰水和老空区积水,讨论了综合防治水技术,对类似矿井的防治水具有借鉴价值。     

综合物探技术在构造突水性探测中的应用

为避免井下揭露突水构造引发矿井事故,针对许厂煤矿3311工作面进行构造突水性探查,从根本上消除安全隐患,在对比研究了各种物探方法应用条件的基础上,选择利用瞬变电磁法和电磁波透视法探查。对探查数据进行精细解释,划分出低阻异常区,结合地质资料,预测地质构造的突水性。     

地方小煤矿水害隐蔽致灾因素识别方法

通过利用矿井水文地质类型划分对地方小煤矿的水害隐蔽致灾因素进行了识别.对小煤矿的矿井水文地质类型划分与国有大中型煤矿进行对比分析,找出其划分的侧重点和不同点如老空水、地表水、矿井涌水量等内容;对之前得到的侧重点和不同点进行深入分析,根据其矿井水文地质类型划分的结果对地方小煤矿水害隐蔽致灾因素进行识别.得出了小煤矿水害隐蔽致灾因素有老空区积水情况、含水层富水特征、导水构造、采动效应引发或人为导水通道等.     

矿井突水地质构造富水性的探查技术

岩溶陷落柱、断裂、老窑采空区是引起矿井突水的主要地质构造。在对比研究了各种物探方法应用条件的基础上,采用三维地震查明地质构造的类型、大小及分布范围,利用瞬变电磁法和SYT电磁测深技术探查构造的富水性。研究表明,地层的富水性与其视电阻率大小具有一定的相关性,富水的地层视电阻率值较低,反之视电阻率较高。根据横向和纵向电阻率等值线图分析地质构造的富水性,为矿井突水危险评价提供地质依据。淮南矿区突水地质构造探测结果显示:在探测区内发育两个陷落柱,西北部的陷落柱无水,东部陷落柱富水程度高。实际巷道揭露资料与探测结果基本吻合,该物探方法组合不失为探查地质构造富水性的一种有效手段。     

基于瞬变电磁法的采空区含水体分布探测

为探明采空区含水体层次结构、展布范围以及富水状况,以黑龙江省鸡东县某矿为例,根据不同赋存状态下岩层、煤层、采空区及其含水层电阻率的差异,采用PROTEM瞬变电磁仪进行地面探测,分析采空区含水体的二次场变化情况,捕捉低阻异常体,进而反演成像。结果表明：测区内局部地段塌陷裂隙、断层发育明显;1、3号异常区为采空区含水体,2号异常区为断层裂隙含水体。瞬变电磁法探测结果与现场钻探结果一致。该方法为煤矿防治水工作、煤矿水害事故应急救援及煤炭资源整合提供了可靠的技术支持。     

上覆不明采空区积水危险性判定技术研究

为确定胜利煤矿10#煤层上部采空区积水范围,保证煤层开采过程中避免受到水害威胁,运用板壳理论和关键层理论,建立胜利矿开采10#煤层采空区覆岩变形破坏的力学分析模型,结合经验公式法和数值模拟方法得出10#煤层各分区的最大导高和底板破裂的最大深度,通过上部采空区积水危险性判定准则,得出开采10#煤时将被上部6#煤层采空区积水影响,而不会受到2#煤层采空区积水的影响,为该矿防治水方案的提出和安全开采具有理论指导意义和实际应用价值.     

瞬变电磁法对多种采空区的探测精度

由于煤矿不断向深部开采,很多煤矿出现了不同深度、不同层次的采空区,而且大部分采空区还存在积水,给煤矿的安全生产带来隐患.为了提高瞬变电磁法对各类采空区的探测精度,建立了高、低阻电性不同的双层采空区组合以及同一开采水平面相邻采空区组合的电性模型进行数值模拟,研究它们在不同层间距或不同水平距离下的电磁场响应规律.结果表明:双层采空区的存在会使瞬变电磁响应变得复杂,增大解析难度;瞬变电磁法易于穿透高阻层,下层采空区的响应容易受到上层低阻屏蔽的影响;瞬变电磁法能够分辨一定层间距的高阻-低阻双层采空区,其他双层采空区难以分辨;瞬变电磁法容易分辨相邻采空区,不同电性的相邻采空区分辨能力也有所不同.     

矿井充水因素分析及水害防治措施

通过对庄旺煤矿矿井充水因素分析,得出结论:该矿充水水源包括地表水、2号煤层上覆砂岩裂隙含水层、采空区积水、奥灰水等4个方面;矿井充水通道包括导水断层、岩层裂隙、采空导水裂隙带、封闭不良的钻孔等4个方面;本井田主要水害是来自矿井采空区积水、古空区积水和周边矿井采空区积水。基于以上结论,采取了相应的矿井水害防治措施。     

采空区自然发火危险区域判定

针对采空区煤炭容易发生自燃问题,且采窄区发火危险区域尚不明晰,通过对采空区内气体监测以及建立采空区流场和温度场耦合数学模型,采用该模型对采空区自然发火数值模拟,判断出发火危险区域位置,从而对煤炭安全高效生产起到良好的指导作用.     

高水材料在桃山煤矿井下充填实验

为了使采空区顶板得到有效控制,根据采空区充填体控制机理,利用高水材料,在七台河桃山煤矿九采区三井右四片进行了采空区部分充填的现场实验。对充填管路进行合理选择和布置,分析了充填体的力学、结构和让压作用机理。结果表明:该充填体可以实现主动接顶,有效防止老顶的变形,提高煤炭的采出率。现场实验各项指标均满足井下充填要求,可以为相似地质条件下进行煤矿采空区部分充填提供借鉴。     

急倾斜煤层采空区结构特征GPR探测

急倾斜煤岩体结构和地质缺陷具有隐蔽性。历史性无序开采形成的采空区分布的不规则性严重影响安全开采。以神新小红沟煤矿急倾斜煤层开采区域空区分布规律预测与参数确定为目标。通过理论分析、GPR地面与地下立体联合探测,分析了+522水平B3和B6开采扰动范围内采空区结构特征。+522水平距五一煤矿巷道垂直距离约为35.0～35.5 m.B3巷1 214～1 232m范围内空区覆岩破坏严重,多处出现破碎区。空区下部近似椭圆,上部似半椭球体结构,且空区已联通。1 232～1 250 m范围空区及覆岩破坏严重,局部区域积水量大,为现场开采设计与灾害防治提供科学依据。     

基于分形理论的采空区遗煤孔隙率研究

自燃是煤矿的主要灾害,采空区自燃直接影响到回采工作面的生产,甚至能够造成严重的恶性事故。遗煤的存在是造成采空区自燃的根源,采空区内遗煤属于颗粒堆积型多孔介质范畴。由于遗煤颗粒形状相似但粒径大小差别巨大,具有分形特征。本文基于分形理论建立了采空区遗煤的粒径质量分布分形维数模型,并从实际的采空区内取煤样进行筛分对粒径分布特征进行了分析,通过分析计算得出六合煤矿和阜生煤矿的分形维数分别为2.2596和2.0554。分析影响煤自燃的孔隙主要是外部孔隙,对筛分出来的不同粒径的煤进行了外部孔隙率的测定,结合粒径分布的分形维数,对采空区遗煤的孔隙率进行了分析。通过研究粒径分布分形维数来分析采空区内的孔隙率分布,为采空区内孔隙率的研究提供了一个新思路。     

基于合成孔径雷达干涉测量的高速铁路下伏老采空区稳定性监测分析

揭示老采空区现有变形规律是老采空区的稳定性分析的关键,而合成孔径雷达干涉测量(interferometric synthetic aperture radar,InSAR)技术对于广域地表变形监测有着传统测量技术无法比拟的优势.针对贵南高铁穿越大盘井采煤沉陷区的地表监测,采用最新的永久散射体对合成孔径雷达干涉测量(pe...