地震勘探对探测小窑采空区的可行性研究

针对柳湾煤矿小煤窑分布广,老窑的矿井水文地质条件复杂,采空区的采动范围难以掌握的状况,利用三维地震仪对老窑采空区的位置及矿井积水情况进行了震源探测.     

高密度电法在淄博煤田采空区探测中的应用

研究区采空区的特点是埋藏深度小,历史上小煤窑分布多,老采空区分布位置不详,地下采空区的存在给地表工程建设造成安全隐患,需要采用技术方法确定采空区的分布范围以便采取相应措施。物探方法在采空区探测方面具有独特优势,在其它区域有许多成功案列,但在本区对采空区探测的研究较少。根据煤系地层与采空区(或影响带)的电性差异,提出利用高密度电法进行采空区探测。探测结果表明,反演结果中的高阻区与未充水的采空区对应较好,低阻区与充水的采空区对应较好,高、低阻异常均可通过适当的条件分析确认为采空区。     

基于因民铜矿隐伏采空区高密度电阻率法及EH-4探测技术研究

在因民铜矿的地表形貌特征及查明深部采空区的基础上,结合采空区地球物理探测方法,采用高密度电阻率法及EH-4对因民铜矿大劈槽矿段的隐伏采空区开展物探工作。数据解译显示,高密度电阻率法探测浅部空区成果与实际情况的匹配度高,可圈定采空区的空间形态;EH-4可探测空区的空间位置,有效深度可达1000m,但是无法进一步测出空区的形态;对两种探测成果进行相互对比分析,取长补短,有效地提高采空区探测成果准确性和可靠性,为今后在采空区探测方面研究提供了技术支撑。     

基于因民铜矿隐伏采空区的高密度电阻率法及EH-4探测技术研究

在因民铜矿的地表形貌特征及查明深部采空区的基础上,结合采空区地球物理探测方法,采用高密度电阻率法及EH-4对因民铜矿大劈槽矿段的隐伏采空区开展物探工作。数据解译显示,高密度电阻率法探测浅部空区成果与实际情况的匹配度高,可圈定采空区的空间形态;EH-4可探测空区的空间位置,有效深度可达1 000m,但是无法进一步测出空区的形态;对两种探测成果进行相互对比分析,取长补短,有效地提高采空区探测成果准确性和可靠性,为今后在采空区探测方面研究提供了技术支撑。     

基于瞬变电磁法的露天煤矿开采界内小窑采空区探测技术

针对宝日希勒露天矿开采境界内存在多个小煤窑采空区的问题,采用了以瞬变电磁为主,浅层高分辨率地震勘探为辅的综合地球物理探测方法对小窑采空区进行探测,查出采空区的位置,运用钻探手段进行验证,爆破手段进行处理,有效地查明了该矿采空区的分布,确定了采空区的大小、范围,保证安全生产。     

基于EH-4电磁成像系统的工作面覆岩结构探测研究

近年来,EH-4电磁成像系统在探测矿产资源、地质构造、地下采空区方面取得了良好的效果.同忻煤矿8100工作面为大采高综放工作面,顶板及煤层均为坚硬煤岩,工作面覆岩运动受岩层结构及岩性组合的影响.利用EH-4电磁成像系统在工作面开采前后进行了探测,探测结果表明,8100工作面开采前后覆岩地电特征存在明显差异,确定覆岩垮裂带高度为150 ～ 170 m.研究成果验证了EH-4电磁成像系统在探测工作面覆岩结构方面的适用性.     

煤矿采空区地面探测技术与方法优化

为探明鄂尔多斯矿区采空区的分布范围及存在的安全隐患,采用高密度电阻率法、瞬变电磁法、EH-4大地电磁法和浅层地震法等4种地面采空区探测技术,通过野外数据采集、数据预处理(包括干扰信号剔除)和反演计算,作出视电阻率综合剖面和时间剖面,来解译采空区的几何和物性特征,建立了一套适合该区地方煤矿采空区探测的技术方法。结果表明:高密度电阻率法、浅层地震法适合近地表浅层采空区探测,探测深度小于200 m;瞬变电磁法适合中等深度采空区探测,探测深度小于600 m;EH-4大地电磁法适合大深度采空区探测,探测深度小于1 000 m。     

隐蔽采空区综合勘查技术研究

隐蔽采空区所诱发的塌陷、矿震、有毒有害气体涌出、水害、火灾等严重威胁煤矿安全生产,老矿井开采资料的缺失给采空区治理带来很大难度。应用采空区综合勘查技术可高效、准确地探测采空区的位置、分布范围及积水情况。将采空区综合勘查技术应用到榆林市某地方煤矿浅埋隐蔽采空区探测,取得良好效果,为类似条件的隐蔽采空区勘察提供借鉴。     

井下综合物探技术探测隐伏小煤窑采掘范围研究

小煤窑肆意采掘形成杂乱无序的采空区,对煤矿采掘工作面形成重大安全隐患。为了达到准确探测的目标和靶向性治理,探讨了矿井瞬变电磁法、四极测深法和矿井地质雷达法的基本原理,分析了存在隐伏小煤窑采掘情况时地层的地球物理响应特征,提出了3种物探方法相结合的井下综合物探技术,对团柏煤矿2个隐伏小煤窑井筒及采掘范围进行探测研究,并对探测结果进行了分析解释并得到钻探验证。应用表明,利用井下综合物探技术有效地探测了隐伏小煤窑井筒位置及其采掘范围,达到了对隐伏小煤窑采掘范围的多方法佐证、高精度综合探测效果,为后期针对性地治理小煤窑采空区提供可靠的技术保障。     

基于EH-4的采空区积水探测与治理

阳湾沟煤矿6203区6号煤层由于历史上开采不合理,上覆采空区可能存在积水隐患,造成后续开采困难。应用EH-4在地表进行采空区探测:3块采空区中6203房采采空区位置最低,与原6201、原6202采空区相互贯通,且与原6201采空区最近距离仅6 m,开采导致的贯通使采空区的积水会由原6201、原6202工作面采空区通过贯通处流向6203房采采空区内,导致采空区内积水。为了保证6203工作面的安全开采,有必要对房采采空区内的积水情况进行打钻探侧,结合地质资料推断并论证了采空区积水的属性特征,确定了井下采空区积水范围和探放水方案,实施了探放水,实现了6203采区6号煤层的安全开采。     

工作面附近小窑破坏区自燃井下治理技术

通过井下钻孔探测、气体分析等手段对裕兴煤矿1601工作面密闭内的小窑老空区煤自燃地点进行分析,在井下应用喷浆堵漏、加固密闭、钻孔灌浆等有效的防灭火技术措施,对1601小窑老空区煤自燃进行了有效地治理,使小窑自燃对裕兴矿安全生产的影响大大降低,有效地指导了该矿的安全生产。     

我国金属非金属矿山采空区现状与治理对策分析

我国金属非金属矿山采空区规模巨大,情况复杂,安全隐患严重。根据对我国金属非金属大、中型矿山(区)采空区的调查,研究分析了我国金属非金属矿山采空区的现状、采空区的危害、存在的问题与原因,指出我国金属非金属矿山采空区隐患最严重的是建材和化工矿山所形成的连续分布的采空区(群);大中型采空区主要分布在有色和冶金矿山;热点矿区采空区安全隐患最严重,治理难度也最大;采空区治理的关键在于相关政策的制定和激励机制的形成,并从政策导向、技术保障和治理措施3个方面论述了治理采空区的对策与措施。     

煤矿采空区无损探测方法研究

随着煤矿的兼并重组以及资源整合,致使小煤矿采空区成为煤矿安全开采的突出隐患,为了对小煤矿采空区进行精确的探测,采用无损探测（综合物探）法,研究了瞬变电磁法、高密度电法等原理、然后分别采用三维地震综合法、高密度二维地震法、瞬变电磁法和高密度电法对该煤矿进行了探测,研究得出,二维探测结果和三维综合探测结果,在空间上异常区域具有较高的吻合关系,然后根据该异常区域,在地面圈定了7个验证孔的坐标,由验证孔的工程勘探,验证了该煤矿采空区的位置以及形成采空区的原由,表明了综合物探法对煤矿采空区的探测是可行的、有效的,研究为同地质条件下小煤矿采空区的探测提供了技术支持。     

煤矿含水体瞬变电磁探测技术研究进展

老窑采空区、顶底板含水层、陷落柱、溶洞、裂隙等潜在含水体,是煤矿开采中的主要致灾因素,严重影响矿山安全生产。随着煤炭开采规模和深度的逐渐加大,地质条件和观测环境日趋复杂,此环境下含水体探测成为保障煤矿安全生产过程中遇到的巨大难题,亟需创新电磁精细探测理论与技术。瞬变电磁法能够获得地下介质的电阻率分布,由于煤矿含水体与围岩具有明显的电阻率差异,该方法成为探测含水体的主要方法之一。首先总结了煤矿含水体的赋存特征及其电磁法探测的物理基础。然后,综述了近年国内瞬变电磁探测理论、方法和技术等方面研究新进展,及其在煤矿含水体探测中的应用和前景。理论方面,重点介绍了近年被引入瞬变电磁场数值模拟的时变点电荷载流微元近场理论和矿井瞬变电磁法的物理基础——地下全空间电磁理论,这2项理论都得益于数值模拟手段的发展,近年取得了较大的发展。在方法方面,对修正式中心回线装置、电性源瞬变电磁法、半航空瞬变电磁法和矿井瞬变电磁法等新型瞬变电磁法装置进行介绍。随着相关数据处理和反演技术的发展,这些新装置开始在煤矿含水体中得到应用,并展现出与传统方法截然不同的技术特点。最后,指出瞬变电磁多分辨探测方法技术、大数据技术、煤矿多层采空区精细探测技术和瞬变电磁高分辨数据采集装备研发是近年煤矿复杂含水体探测的研究方向。     

机器视觉技术在煤矿胶带运输系统中的应用

本文根据胶带运输系统现有的安全防控技术,结合国内胶带运输过程中发生的事故分析,提出了基于机器视觉技术的胶带运输安全防控技术。文中介绍了机器视觉技术的基本原理及其特点,将该技术应用到煤矿安全生产中,通过系统的设计、实施和应用,实现了煤矿运输胶带生产管控区域的人员违章检测、胶带堆煤检测、胶带过速检测、胶带防撕裂异物检测等报警停机功能,解决了煤矿胶带运输目前经常出现的问题,同时,将视频监控系统安全理念从被动"事后分析事故原因"提高到主动"预先防止",大大降低了煤矿机电运输事故的发生,为矿井实施无人值守和高效生产提供安全保障。     

反射槽波在双柳煤矿探测采空区边界的应用

老窑采空区一直是困扰煤矿安全生产的危险隐患，为了查清老窑破坏区边界，防止危险事故发生，利用矿井槽波地震反射探测技术对疑似采空区域进行远距离探测。通过对已知采空区进行槽波试验，分析出槽波对采空区反映的频谱特征，形成辨识采空区边界范围的判断依据，然后有针对性地探测疑似区域。研究结果表明:山西省河东煤田双柳矿3（4）号煤层槽波的频散特征明显，正常煤体的槽波主频集中于100~200 Hz，速度在1 000 m/s左右；而采空区槽波能量微弱且不连续，横波的能量超过槽波，整体杂乱无章；采空区槽波主频区间较正常煤体略高，速度略低     

回采工作面采空区开放式漏风治理技术

离柳焦煤集团丈八井9#煤层大部分已被小煤窑滥挖乱采破坏,造成工作面漏风非常严重,携带大量有害气体的漏风窜入工作面,严重威胁工人的生命安全。通过分析工作面采空区漏风特点,提出老空区有害气体的探测、工作面开区均压等技术措施,并辅以及时可靠的有害气体检测等管理手段,有效解决了工作面有害气体超标问题。     

基于EH-4大地电磁法探测导水裂缝带发育高度

在导水裂缝带发育高度探测研究上,针对传统观测技术工程量大、观测期长等问题,在分析传统观测技术及其适用条件基础上,研究采用地面物探技术EH-4大地电磁法,通过探测地下岩层视电阻率及其变化,较快捷地测定了泰安煤矿6103工作面开采覆岩视电阻率变化特征,确定了该工作面导水裂缝带最大发育高度为63．4m,马鞍形平底高度为58．9m。实践证明采用EH-4大地电磁法能有效探测煤层采后导水裂缝带发育形态及其发育高度。     

浅埋深蹬空底板煤柱群动态失稳机理及防治

针对山西元宝湾煤矿浅埋深上覆和下伏柱式采空区中部煤层的安全复采难题,综合采用理论分析、实验室实验、物理模拟、数值模拟和现场实测方法,探究了柱采区蹬空开采底板煤柱垂直荷载及内应力分布形态,并基于Mises等效应力探讨了柱采区蹬空煤柱潜在破坏形式;揭示了柱采区蹬空开采底板关键柱破坏形式及破坏剥落体运动特征;阐明了底板煤柱破...     

地采矿山转露采的开采程式研究

为了回收原地采矿山遗留的隐患资源,建立了完善的地采矿山转露天开采方法体系,指导地采矿山转露天开采的平稳转型。针对采场下方存在原地采留下的采空区,露天开采前对存在较大安全隐患的大型空区和空区群进行前期集中治理以实现宏观露天开采环境再造,开采中对影响施工安全的局部区域的小空区和盲空区进行综合探测分析和崩落爆破处理以实现微观采场作业条件再造。并总结了地下开采转露天开采矿山生产组织和现场管理的要点,为实现地下开采转露天开采矿山空区治理与露天开采施工协同作业奠定基础。