上组煤老空积水对下组煤开采的影响分析

以兼并重组整合矿井大山沟煤业有限公司为例,通过对下组煤上覆岩层岩性的统计分析,运用经验公式,计算了下组煤开采时的导水裂缝带最大高度,预测了上组煤老空积水对下组煤开采的影响.     

沿空掘巷工作面防治老空水实践

鹤煤五环分公司3303上顺槽在3301采空区下施工,受采空区积水威胁。防治水人员通过精准预测,顺利疏放老空积水11 791.5 m3,为3303上顺槽掘进及将来3303工作面回采夯实安全基础。本次防治老空水技术上全面,安全上可靠,经济上合理,为鹤煤五环分公司防治老空水开辟了一条新的途径。     

强水力联系采空水害补给综合判定技术

为了解决存在强水力联系且导水通道不明条件下采空区积水危害问题,采用瞬变电磁法查明采空区与积水区范围、采空积水补给导水通道,利用水化学方法分析采空区补给水源,建立水文地质模型分析采空区积水补给原理,研究结果表明采空区补给水源为库车河河水,导水通道为松散砂砾层及粗砂岩含水层风化露头区裂隙沟通导水裂缝带,通过瞬变电磁、水化学分析、水文地质模型综合分析法判定了强水力联系采空积水补给源及补给通道,为进一步治理采空区水害提供依据。     

高阳矿31108工作面疏放上组煤积水实践

针对高阳煤矿31108工作面上组煤采空区积水问题,根据水文地质条件,采用理论计算及现场实践的方法,疏放了上组煤采空积水。计算得上组煤积水量为6240.8 m3,并在31108工作面布置6个钻孔进行采空区积水的疏放,截至2017年7月18日疏放采空积水约7469 m3,疏放上组煤积水效果良好。同时,进行了6次水质化验,据化验结果分析,工作面掘进过程中取得的淋水水样均为太灰水,放水孔水样为老空水。     

盖州煤业9号煤导水裂隙带高度实测研究

针对盖州煤业9号煤受到上覆3号煤层采空区积水威胁的问题,采用井下导水裂隙带高度观测仪和钻孔成像仪实测的相互验证方法,确定了9号煤层导水裂隙带高度。现场实测表明:1号钻孔测得的导水裂隙带高度为27.25 m,2号钻孔测得的导水裂隙带高度为28.8 m,再用钻孔成像进行验证,最终确定导水裂隙带高度为28.8 m,确保了采空积水区下采煤的安全可靠性。     

老空水体下采煤工作面导水裂隙带实测方法应用研究

导水裂隙带实测是评估水体下采煤可行性的关键环节。地面地形及上覆老空区等地质条件限制了下组煤开展地面钻孔导水裂隙带实测。通过理论公式预测导水裂隙带高度后，在温庄煤业井下采用上仰钻孔注水测漏试验，配合井下钻孔电视观测两种手段，综合分析实测数据、观测成果得到了导水裂隙带发育实测高度值。温庄煤业老空积水下的15106工作面的成功开采，验证了研究结果的可靠性。     

长钻孔定向探放矿井采空积水技术在竹林山煤矿的应用

针对竹林山煤矿老采空区积水影响采掘作业问题,依据竹林山煤矿防治水技术及实践经验,分析采空区积水主要为顶板砂岩水;通过对老空积水的测算,划出积水线的位置,利用巷道标高计算出每次探放老空水的水量。通过应用长钻孔探放老空水技术,对该矿老采空区积水进行探放,有效地预防了采空区老空透水事故的发生,为沁水煤田阳城矿区其他煤矿老空区探放水工作提供了可以借鉴的经验。     

陕西省红石岩煤矿水文地质条件及防治水措施

根据陕西省红石岩煤矿已有的钻探、物探和水质化验及生产揭露的地质资料,分析了矿井的地质条件和矿井水文地质条件,结合近3年矿井涌水量观测数据,认为矿井的直接充水水源是煤层顶板砂岩裂隙水和老空积水及因采动影响产生的导水裂隙带进入井下的大气降水和地表水,主要充水通道为导水裂隙带和老窑巷道,主、副井筒周边采空区积水和四采区采空区积水是矿井的主要水患,并提出了针对性的防治水措施,以确保矿井安全生产。     

神府矿区上覆采空区积水突水危险性分析

在多煤层区采煤,上部煤层开采后采空区形成一定的积水,形成了上覆采空区积水,对下部煤层的安全开采会形成威胁,本文分析了神府矿区南梁煤矿2-2煤层开采前后水文地质条件变化,调查计算了采空区积水量,编绘了3-1煤层与2-2煤层之间隔水岩组厚度等值线,预计3-1煤导水裂隙带发育高度25.80~70.17m,而3-1煤与2-2煤间隔24.14~40.37m,3-1煤开采发育的导水裂隙带将到达2-2煤采空区,采空区积水将成为3-1煤开采的直接突水水源。     

上覆不明采空区突水危险性分析及积水范围探测

针对整合矿井上覆不明采空区工作面易发生老空水害的工程难题,以重组整合矿井胜利煤矿太原组10号煤层开采为例,运用力学模型分析、经验公式计算以及数值模拟方法,综合分析研究了10号煤层及上覆6号、2号煤层开采后的导水裂隙带高度、底板破坏带深度情况。研究结果表明:10号煤层及上覆6、2号煤层开采后的最大导水裂隙带高度分别是54.94、30.49、33.67 m,最大底板破坏带深度分别是12.24、3.12、1.25 m,基于其相对空间位置,判断出2号煤层采空区积水不会影响10号煤层开采,而6号煤层采空区积水会直接进入10号煤层,对10号煤层安全生产造成重大影响;利用调查资料、地面物探、井下物探相结合的方法对6号煤层不明采空区积水范围进行了精准确定,为后续钻探放水提供了依据,为相似工程条件下上覆采空区突水危险性分析及积水范围探测提供借鉴。     

定向钻探技术疏放上覆煤层采空区积水技术研究

通过对千米钻机定向钻孔施工工艺研究,分析成庄矿下组煤1307工作面积水情况,利用千米钻机,向上覆煤层采空区积水区低洼位置施工定向钻孔.通过成功钻孔,将上覆煤层采空区内的积水疏放到下组煤巷道内水仓或水窝中,从而缓解下组煤1307采面在回采时,上覆煤层采空区内积水涌入采面的危险.实现了煤矿井下千米钻机在疏放采空区积水领域的推广,对其他矿区采空区积水疏放有一定参考价值.     

刀柱采空区下伏煤层顶板破断渗流耦合分析

以唐山沟煤矿开采现状为例,采用UDEC分析在刀柱式采空区下,由自重应力场及渗流场作用下上覆岩体裂隙扩展、闭合的过程,计算结果显示工作面推进时过程中,顶板岩层受采动影响及采空区煤柱的支撑压力,从而形成"V"字形的裂隙带,产生的裂隙将会以倒梯形方式沟通至上层煤的采空区,并且导水裂隙带快速扩展形成导水通道。     

沙漠浅滩地表径流保水煤柱留设生态意义及方法

生态脆弱矿区地表径流保护煤柱的留设直接影响流域生态环境演变。以陕北神南矿区为研究背景,通过野外地质调查、取样测试,查明了沙漠浅滩矿区流域生态承载特征,在导水裂隙带发育规律研究的基础上,剖析了传统保安煤柱留设的局限性,从地下水动力学角度,提出了基于采动分水岭的保水煤柱留设方法。结果表明:沙漠浅滩地表径流承载了干旱缺水矿区绝大多数生态、生活、生产用水,而沙漠浅滩地表径流91.33%的流量源自砂层潜水补给,研究区地表流域附近首采煤层导高预计发育为40.4~69.2 m,采动造成采空区上方砂层潜水位消失,而基于分水岭的煤柱留设方法避免了地表径流向采空区反向渗流。实践计算证明研究区内常家沟保水煤柱62 m,大于传统保安煤柱34.8 m。     

煤矿开采对水资源的影响分析与防治对策研究

煤炭开采对水循环、水资源量及水环境影响较大。矿坑大量排水改变了地下水的运移规律,损害了矿区生态环境。在采煤过程中,最大限度地减小含水层结构破坏程度,控制地下水位下降幅度,是矿井建设面临的难题。以三交河煤矿煤炭开采为例,通过分析各煤层及其覆（伏）岩结构特征,计算导水裂隙带发育高度和采煤破坏的水资源量,认为上组煤开采对上覆含水岩组破坏较大,造成矿区水位超常下降,甚至疏干;下组煤开采对奥灰水影响较小。针对分析结果,提出了实施保水采煤以减少对覆岩含水层的破坏、加强对水资源的综合利用等应对措施。     

急斜煤层覆岩关键层对防水煤柱尺寸的影响

为了对水体下急斜煤层的安全回采提供依据,基于龙湖煤矿南二采区急斜煤层的水文工程地质和煤岩层赋存条件,采用离散元UDEC2D数值计算,分析了覆岩关键层对急斜煤层开采导水裂隙分布和防水煤柱稳定性的影响,结果表明:当上覆岩层无关键层时,急斜煤层开采导水裂隙呈“耳型”分布,而当上覆岩层存在关键层时,导水裂隙以平行于岩层层面的离层裂隙为主,且随着煤层采厚的增加呈抛物线型增大趋势,硕板初次破断后导水裂隙向关键层及其上方岩层发育;急斜煤层覆岩关键层的存在,将明显增大防水煤柱的抽冒范围,水体更易沿防水煤柱塑性破坏区渗流进入工作面采空区.据此,现场设计了分带仰斜充填开采方法,并采取了加固防水煤柱的措施,有效确保了水体下急斜煤层的安全回采.     

采空区下煤层开采覆岩破坏规律数值模拟

基于古书院矿煤层的实际地质资料,利用RFPA2D分析软件对采空区下15#煤层开采覆岩破坏进行了模拟,观察开采后15#煤层坚硬顶板的裂隙发育状况,研究采动覆岩中三带的发育高度,并对结果从采场上覆岩层移动破坏规律、15#煤层顶板位移及应力变化特征方面进行了分析。通过对15#煤层三带分布研究,编制矿井冒落带和导水裂隙带高度的等值线图,确定15#煤层的导水裂隙带最大发育高度,预测在15#煤层回采过程中,9#煤层采空区积水下渗的可能性。根据裂隙发育情况,结合顶板岩性,为15#煤建立抽放系统、治理瓦斯的论证提供依据。     

近距离煤层掘进超前探放水技术

在煤矿开采过程中,由于上覆煤层开采而形成采空区,在开采下覆煤层时,对上覆采空区积水了解不清,或者放水不彻底,随着下覆工作面的推进及老顶垮落,上覆采空区积水随之涌入工作面,形成透水事故.针对近距离煤层上覆采空区积水水体分布形式、几何位置、积水量存在的不同类型,掘巷期间采取“先探后放、探放结合”的不同探放水技术,进行有针对性的超前探放.     

水体下急倾斜煤层采空区矸石充填顶板控制

采用数值计算和物理模拟方法,分析了水体下急倾斜煤层开采采空区矸石自溜充填顶板控制效果。结果表明：采空区矸石充填可以有效降低工作面顶板下沉挠度,减小区段平巷围岩变形;矸石充填限制了相邻分带煤柱的横向变形,减小其变形破坏程度以及降低相邻分带回采时的矿压显现;矸石充填使覆岩内的应力发生转移和重新分布,有效降低了覆岩导水断裂带的高度,减少了防水煤柱的塑性破坏范围。     

采空区积水下急倾斜厚煤层水平分层综放开采安全性分析

第四系沙砾含水层及采空区积水是梅河矿区急倾斜特厚煤层残采区综放安全复采的主要威胁,也是亟待解决的重要问题。以三井5109区为研究区域,在对采空区积水瞬变电磁探测和对急倾斜特厚煤层水平分层覆岩破坏高度预计的基础上,对F4断层留设了足够的隔水煤柱,并针对岩层移动规律,求算出工作面采动影响波及到的采空区积水区的范围,评价结果认为：在回采前要确保采空区积水降至+172 m标高以下方能保证安全开采。