陷落柱涌水水源P值检验分析

陷落柱是煤矿生产过程中常见的地质构造,大部分的陷落柱不具有导水性,但是一旦遭遇导水陷落柱,则需要尽快查明导水水源及导水通道,提前做好防突水措施,以免造成更大的灾害。通过对西山煤电集团马兰矿18306工作面陷落柱出水水质的分析,结合矿井各充水水源水质资料,绘制水质piper三线图,利用P值检验的方法,计算了陷落柱出水来源于各含水层的置信水平,统计分析结果显示陷落柱出水来源于奥灰含水层。     

华北型煤田岩溶陷落柱分布规律及其水文地质意义

本文阐述了华北型煤田内岩溶陷落柱形成的基本条件及其分布规律，依其导水性把陷落柱划分为三大水文地质类型，指出多数是隔水的，但若形成较新或处于强径流带及集中排泄带，可成为矿床充水通道，勿通奥灰水进入矿坑，发生突水淹井事故。对此进行了深入探讨，并提出相应的防治方法     

井下瞬变电磁技术在含水陷落柱治理中的应用

鉴于瞬变电磁法在探测含水地质异常体时优于传统钻探、物探的特点,利用其对东庞矿2903工作面突水陷落柱和范各庄矿10#导水陷落柱进行了监测,结果表明,井下瞬变电磁动态监测技术在含水陷落柱注浆治理过程中是一种有效的动态评价方法。     

任楼煤矿隐伏导水陷落柱的快速判识与探查

1996年任楼煤矿首采面曾因隐伏导水陷落柱突水，引发淹井灾害，造成3．5亿元的重大经济损失。治水复矿后，1999年又在7218工作面机巷迎头出现淋水，初始水量不大，但依据水温、水质快速判识突水通道是隐伏导水陷落柱，运用物探和钻探相结合的综合探查方法确定了陷落柱位置，为地面布孔注浆彻底封堵陷落柱提供了保证，避免了一次重大突水淹井事故。     

矿井涌水通道分析

<正>矿井周围的充水水源,开采时能否进入井巷,取决于是否有充水通道。只有充水水源通过充水通道,才能形成矿井涌水。掌握哪种水源是通过哪一种类型的通道和具体渗透路线进入矿井构成矿井涌水,可以为矿井水治理提供依据。矿井涌水通道有构造断裂带、接触带、导水陷落柱、采矿活动造成的裂隙、封闭不良的导水钻孔和岩溶塌陷及"天窗"等。     

陷落柱突水三维大型模拟实验研究

为了深入研究陷落柱突水过程,确定具体的突水通道和临界突水水压,针对骆驼山煤矿16号煤回风大巷掘进导致陷落柱突水,设计了三维大型模拟实验模型,再现了骆驼山煤矿陷落柱突水的过程。研究得出,回风大巷掘进工作面临界突水水压为0.6MPa,突水通道位于陷落柱和巷道迎头处之间,推翻了原来技术人员推测的16煤回风大巷底鼓处的结论。本研究成果可为今后开展陷落柱突水机理实验研究提供技术支撑。     

瞬变电磁法在探测永明煤矿地质构造中的应用

在以往煤层开采过程中,曾发生多起奥灰水突水事故,其导水通道多为断层、陷落柱等构造。因此,在下组深部煤层开采过程中,查明工作面内部构造的发育情况,对工作面水害治理至关重要。陕西永明煤矿有限公司3311工作面内部断层发育,且矿井其他区域已揭露陷落柱,因此采用瞬变电磁法对工作面进行探查。根据3311工作面瞬变电磁法不同深度电阻率分布图,对比分析其他矿区工作面内部陷落柱发育的电阻率分布图。结果表明:在同一位置并没有出现明显的圆形或椭圆形形态特征,判断3311工作面内部发育陷落柱的可能性不大。     

梧桐庄煤矿导水陷落柱的计算机辅助辨识

隐伏导水陷落柱的辨识一直是梧桐庄煤矿,乃至华北型煤矿水害防治的难题,因此寻求导水陷落柱的辨识方法,防止恶性突水事故的发生,便成为该矿安全开采的关键.本文通过对矿区水文地质条件、温度场、应力场的详细分析,建立了水源判别模型,探索了一条水文地质复杂型矿山导水陷落柱辨识的途径,并成功地识别了1号和3号强导水陷落柱,避免了两次突水淹井灾害.     

岩溶陷落柱岩体结构分析

基于大量野外调查和巷揭情况，提出了陷落柱塌落前的岩体致塌破坏物理模型和两种致塌破坏结构，揭示了节理面在岩体致塌中的重要作用；从岩体结构角度阐述了由陷落作用形成的围岩构造；初步划分陷落柱的充填类型有：泥石浆型充填、顶冒武堆积、开放水体堆积；并讨论了陷落柱的堵水和活化突水问题。     

预测陷落柱突水灾害的物理模型及理论判据

通过分析渗水井与陷落柱的联系和区别,借鉴渗水井等相关理论,建立了预测陷落柱突水的物理模型,确定了陷落柱的突水危险区域.陷落柱与采动工作面之间的突水危险区域可分为三部分:陷落柱周边围岩塑性破坏区、采场前方塑性破坏区与陷落柱周边渗透区域.根据弹塑性力学、流体力学的相关理论,推导出了预测陷落柱突水的理论判据,可用于矿井陷落柱突水灾害的预测.     

浅析炉峪口煤矿矿井充水通道

矿井充水通道是矿井充水的主要条件之一,对煤矿生产影响极大。因此,采掘过程中要引起矿方高度重视,避免突水事故的发生。介绍了炉峪口煤矿8号、9号煤层导水裂隙带情况,阐述了炉峪口煤矿存在的断层、岩溶陷落柱等地质构造可能造成的矿井充水问题,并提出了预防措施。     

梧桐庄矿导水陷落柱的水源辨识研究

岩溶陷落柱作为煤田一种特殊的地质体,不仅影响了煤炭开采过程中巷道布置、巷道稳定性、煤炭开采数量,而且可能引发工作面突水,对井下矿工的生命安全带来严重威胁。本文以梧桐庄煤矿为例,结合矿井水文地质条件及突水水源的水化学特征,建立聚类分析模型、模糊判别模型,对突水水源进行判别,结果显示,成功的预测出陷落柱的存在,并且水质和水温已经成为梧桐庄矿导水陷落柱的辨识依据。这种方法在其它水文地质条件相似的煤矿都起到了很好的借鉴作用。     

基于GMS的煤层底板导水陷落柱危险源效应模拟

煤层底板导水陷落柱穿过底板砂岩或薄层灰岩含水层时,必将发生水压、水温和水质等水文地质效应。运用GMS和FlowHeat软件建立煤层底板圆状导水陷落柱危险源的地下水流、溶质运移模型和热传导模型,对其水位、溶质和温度迁移规律进行预测分析。数值模拟表明,水压传递速度最快,温度扩散次之,溶质弥散最慢。煤层底板圆状导水陷落柱的水位、水质和水温均以危险源为中心呈椭圆状向四周扩散,危险源处的水压、浓度和温度闭合等值线数值均最大,通过底板导水陷落柱危险源效应检测的应用,证明水位、水质和水温效应都能够检测得到,为水害预报和危险源定位提供依据,但新生导水陷落柱危险源的水质、水温效应不明显。     

岩溶陷落柱围岩支承压力-渗流演化特征数值模拟

为保证含陷落柱复杂煤层的安全开采,合理确定煤柱尺寸对于此类煤层水害防治至关重要。采用理论分析与数值模拟建立固-液耦合模型计算手段,计算了孔隙水压力与安全煤柱尺寸之间关系,分析了开采过程中围岩支承压力演化过程、围岩变形破坏规律、渗流演化特征等。结果表明:随着陷落柱内部孔隙水压力的不断增加,满足安全需求的煤柱尺寸增加;围岩应力分布特征呈"拱壳"型,拱顶在工作面倾斜上部区域;开采引起的围岩支承压力与陷落柱体侧支承压力存在"增强-降低-再增强"演化过程;支承压力叠加导致工作面围岩产生大量裂隙是陷落柱导水通道产生的主要原因;工作面围岩塑性区分布呈"马鞍形";随着工作面不断推进,渗流影响范围不断增大,渗流轮廓呈梯度型分布,煤柱处孔隙水压力不断升高;综合确定了合理煤柱尺寸。研究结果为现场实际生产提供参考依据。     

低渗透介质注浆浆液扩散机理试验研究

为研究注浆浆液在低渗透介质中扩散力学机理,以井工一矿4^#煤层中X5陷落柱中填充物为研究对象,设计了能够进行观察浆液微观扩散过程的可视化高应力注浆试验系统,设计了间歇式注浆实验方案,得出泥砂注浆固结体的几何模型。分析实验结果可知,浆液的扩散过程包括形成裂隙内流动和孔隙渗透两部分。浆液在流动过程中,注浆压力随着沿程距离的增大而减小,渗流通道周边的浆液渗透到泥沙孔隙中,浆液在孔隙中的活动包括渗入、絮凝、破坏絮凝层等循环过程。     

陷落柱导富水性综合探测技术

陷落柱在华北煤田广泛发育和分布,为避免井下采掘中揭露陷落柱造成水害事故,以葛亭煤矿为例,在对比研究了各种物探方法应用条件的基础上,根据EH4法的电性场分析和SYT法的相对地应力分布情况,对葛亭煤矿已有或可能存在的陷落柱进行综合探查。对探查数据进行精细解释,及陷落柱的导富水性进行综合评判,结果表明,两种方法的对比探测对于寻找陷落柱位置和确定富水范围非常有效,能为陷落柱导富水性的探测提供可靠依据。     

浅谈矿井涌水通道

本文主要介绍几种矿井涌水通道即:自然的断裂带、地震裂隙和导水陷落柱等和人为的采矿裂隙、岩溶塌陷及天窗、勘探钻孔等并浅谈对他们的认识。     

太原南峪勘探区陷落柱发育特征及导水问题研究

分析了南峪勘探区构造陷落柱的发育特征及其成因,指出南峪向斜轴部8号、9号煤层处于奥陶系中统岩溶水水位之下,因此存在着陷落柱的导水问题。     

滕南矿区岩溶陷落柱分布特征及其控制因素分析

针对岩溶陷落柱导致的突水具有隐蔽性和突发性的特点，为了预防岩溶陷落柱突水，对岩溶陷落柱可能发育的区域加以预测。根据滕南矿区地质与水文地质资料，分析已揭露的陷落柱的分布特征，总结岩溶陷落柱的发育规律。结果表明：岩溶陷落柱分布和发育具有不均匀性，多发育在矿井浅部，以及富水性较强和强径流条件的区域；岩溶陷落柱发育主要受奥灰埋深、奥灰含水层的富水性、地质构造控水条件及奥灰地下水径流条件4个因素的综合控制。在此基础上，构建层次分析评价模型，采用专家打分赋权方法，对4个控制因素统筹考虑，预测未来可能发育岩溶陷落柱的区域，旨在控制和避免煤矿生产中揭露岩溶陷落柱或处理不当而造成灾害。     

基于COMSOL的顶板运移规律及渗流特性研究

为探讨水体下煤层开采复杂条件下顶板的运移规律及渗流特性,以流固耦合理论为基础,利用COMSOL Multiphysics多物理场耦合分析软件建立了水体下开采的应力场—渗流场耦合数值模型,针对不同开采条件下顶板岩体的运移规律及渗流特性进行定性研究。数值模拟结果表明:工作面推进长度的增大及水压的增大均会导致顶板岩体变形程度的增加,进而导致顶板岩体的渗流速度相应增大。因此,水体下开采时十分有必要对水压情况进行实时监测和预警,并综合考虑工作面的安全开采长度等因素,以防止导水裂隙带发展到水体,从而避免工作面与水体间形成导水通道而造成透水事故。