同忻井田采空区积水贮存分布特征及突水预测

本文依据井田范围内采空积水调查资料,探讨了采空积水的贮存分布规律,并采用冒落带及导水裂隙带最大高度的计算方法,预测了未来开采下伏可采煤层造成的漏水灾害区.     

瞬变电磁法在采空塌陷灾害中的应用——以神东煤矿采空区调查为例

由人工采矿及天然作用形成的地下空洞是引起地面塌陷、地裂缝等多种环境地质灾害的根源之一。在煤矿开采区,地下空洞主要是煤矿采空区,采空区受水文地质条件和开采时间的影响,呈现积水和不积水状态。利用瞬变电磁法对神东矿区采空区进行了调查勘探,用最原始的归一化二次电位解释采空不积水区及采空积水区,并根据地下空洞发育的时间长短及积水程度的不同,会呈现高阻异常或低阻异常,在视电阻率断面图上呈现出十分显著的特征。给瞬变电磁法勘探应用于采空区及采空积水区的探测提供了实例,对预测和防治采空区引起的塌陷环境地质灾害具有重要意义。      

利用三维地震资料解释煤层采空区的方法研究

以铁法矿区大隆矿东三采区周边煤层采空区的三维地震资料解释为例,在分析煤层采空区岩层形变机理及地质特征的基础上,介绍三维地震反射特征及沿层地震属性分析技术在煤层采空区解释方面的特点.通过示例研究表明由于煤层采空区上覆岩层的坍塌及形变,致使该区域不能形成反射波或反射信号微弱,采空区上部出现波速降低,地震反射波时间明显出现下拉现象;采空区范围内地震波振幅变弱,致使出现煤层反射波零乱及地震波同相轴中断现象.该区三维地震资料解释煤层采空区的研究成果证实,以现在地震地质解释精度,能够为煤层采空区周边工作面的合理布置和采空区探放水提供可靠的地质依据.     

煤层采空区对铁山隧道病害区的影响

铁山隧道在建成之初即出现病害区,经详细的勘察与研究认为,主要原因是煤层采空区对隧道围岩不利影响所致。通过对采空区分布,分变形状态的研究,提出了病害区的三种状态分带并评价了其稳定性,突破了常规围岩分类与评价方法。     

黄土塬煤层采空区弹性波多波波场特征

黄土塬已知煤层采空区的弹性波多波波场研究表明,反射波、散射波、天然源面波和人工源面波等各种弹性波波场显示出表征性特点。借助于这种波场特征,对于煤层采空区的地震勘探具有一定的指向意义。     

陕北浅埋煤层采空区积水下安全开采技术研究

浅埋煤层上覆采空区水威胁着陕北地区诸多煤矿的安全生产。以陕北地区某煤矿为例,针对该类水害问题进行分析,通过经验公式、数值模拟等方法计算,开采3^-1号煤层产生的覆岩导水裂缝带高度至少为66 m,运用类比法及经验公式预计,矿井正常涌水量为163 m³/h,最大涌水量203 m³/h,3^-1号煤层上覆采空区积水量约为2.6×10⁶ m³。根据各计算结果,提出\     

对富东煤矿采空区积水特征及积水量的估算

富东煤矿井田内及相邻煤矿采（古）空积水对其煤层开采威胁较大,本文从垂向分布与平面分布上对富东煤矿采空区积水特征进行了分析,并估算了矿井内及影响其开采的相邻采空区及采空破坏区的积水量。     

瞬变电磁法勘探在煤层采空积水区的应用

山西翼城某矿在巷道掘进时,发现煤壁挂汗,巷道渗水等现象,疑为采空破坏区。为查明勘探区内是否存在采空破坏区及导水断层、陷落柱等构造,圈定煤层积水区及其范围,对该区进行了瞬变电磁法勘探。数据采集使用美国ZONGE公司的GDP-32II电法仪器,采用大定源中心回线方法施工测线11条,经资料处理和解释,在勘探区内没有发现较大的断层和陷落柱,仅在勘探区西南角一处推断存在采空区(积水),另外圈出3处富含水区,3处含水区。该勘探成果为解决矿井建设和开采中的地质难题,提供了可靠的地质信息。     

浅层地震反射波法在高倾角煤层采空区勘探中的应用

对在高倾角煤层采空区勘探中应用浅层地震反射波法的可行性进行了分析 ,并结合具体工程实例对应用效果进行了评价     

隐伏脉状金矿体的激发极化异常特征

讨论了小型脉状金矿的地质及激发极化异常特征,通过已知脉状金矿体的实例,说明寻找隐伏金矿时,要注意研究低缓的,幅度较小但稳定连续的异常,这些激发极化异常有可能是小型脉状金矿体的反映。由于成矿条件的限制,在金属硫化物含量不同的情况下,矿体可以表现为低阻高极化体,也可能表现为高阻高极化体。电阻率法受地形影响大,不易分辨小型脉状体的异常,可以作为评价和解释的参考信息,而激发极化法受地形影响小,是寻找含硫化物的小型脉状金矿体的有效方法。     

东胜煤田新胜勘查区可采煤层煤质特征研究

利用克里格插值法、地质统计法等方法,通过CGIS、SPSS等软件对可采煤层煤质数据进行了分析研究,结果表明：各煤层以低全水分、低灰分、中高挥发分、低固定碳、低硫、中氟煤、高热值为主;全水分东北高西南低;灰分上部煤层高于下部煤层,在平面上中部低,东西两侧高;挥发分上部煤层高于下部煤层;固定碳上部煤层低于下部煤层,在平面上西南高东北低;硫分上部煤层高于下部煤层,平面上东北高西南低;氟含量上部煤层低于下部煤层,在平面上西南区域高于其他区域;低位发热量上部煤层低于下部煤层,西南部区域低于其他区域;原煤灰分与固定碳和低位发热量为极强负相关,固定碳与低位发热量为极强正相关,挥发分与固定碳为强负相关。     

地面防治水钻探技术在双系煤层 上覆采空区积水治理中的应用

针对双系煤层上覆采空区积水对下部煤层开采构成的威胁,提出在地面布置钻孔,穿越上部多层采空区,施工探放水孔与大直径抽水井的防治水钻探技术。采用该技术在大同矿区上覆侏罗系采空区的积水治理实践表明,地面探放水孔能够实现采空积水区与下部石炭系开采煤层巷道的贯通式放水,大直径抽水井可实现超大流量的采空区积水抽放,施工的9个地面探放水累计疏放采空区积水398.1万m3,5个大直径抽水井累计抽排采空区积水200余万立方米,取得了较好的贯通式放水和抽排效果。介绍了地面探放水孔与大直径抽水井钻探技术在同煤集团同忻矿上覆侏罗系采空区积水治理中的应用,可为其它类似开采条件的矿井上覆采空区积水治理提供参考。     

急倾斜煤层采空区地表变形对管道的影响研究

以拟建茶山矿区急倾斜采空区影响的潜江 韶关段管道为研究背景,从开采完成和采动过程中急倾斜采空区对管道影响进行研究。分析采空区地表变形移动对输气管道的影响,给出管道安全初步评价方法,并利用概率积分法对急倾斜采空区场地的管道安全进行预测评价,研究对以急倾斜煤层采空区场地敷设管道的安全运营有重要意义。     

选频法在南阳宏发煤矿老窑水勘探中的应用

探讨选频法在煤矿老窑水勘探中的应用,以南阳宏发煤矿部分采空区及采空充水区为例,运用选频法,探测地下煤矿采空区及采空充水区位置。通过瞬变电磁法验证,选频法解释成果准确可靠。该资料可以说明选频法在寻找、确定煤矿采空充水区具有良好的效果。     

煤矿积水采空区瞬变电磁法探测的附加效应

煤矿积水采空区由于其复杂性,在进行瞬变电磁法探测时,常常会产生一些附加效应。从理论、试验出发,研究了附加效应的特点及探测曲线特征,并根据这些特点对实际工程进行了分析、解释,圈定的积水采空区经钻探验证,效果良好。      

煤炭采空区电性特征的定性分析

煤炭是我国的主体能源,在国家的经济发展与社会稳定中起到了极其重要的作用,以前生产过程中遗留的煤炭采空区是目前需要研究的重要问题。本文首先简要介绍了我国煤炭资源的发展现状,接着从煤层被采空前后力学变化特征的角度分析了煤层不同开采程度下力学性质的变化,并结合煤矿生产经验给出了煤层不同开采程度下的采空区填充属性,为煤炭采空区电性特征的定性分析打下了基础。然后,对煤炭采空区的电性特征进行了定性分析,总结出5种煤炭采空区的电性特征,即1)电性层横向不再连续,出现局部低阻和高阻异常;2)煤层对应的低阻区域呈现出纵向扩展的趋势;3)煤层与围岩电性界面紊乱;4)低阻区向上延伸形成纵向低阻带;5)电性层不再具有层状特征,电性层序与正常地层层序不再对应)。最后,利用郴州市鲁塘煤(石墨)矿区采空区的实例,说明本文煤炭采空区电性特征的定性分析是合理的。     

煤矿采空富水区瞬变电磁法探测及三维可视化应用

随着煤矿采空区探测难度及精度的逐渐增大,基于物性数据体的三维可视化分析已成为煤矿采空区精细化识别的主要发展方向。采空区探测方面,瞬变电磁法是目前采空富水区探测的主要方法,利用瞬变电磁仪能有效采集电磁信号并反演视电阻率数据体;三维可视化分析方面,利用三维可视化软件显示物性数据体能细致反映物性异常,提升采空区解译识别精度。本文以川南某煤矿采空富水区瞬变电磁法探测及三维可视化应用为例,采用瞬变电磁仪采集电磁数据并利用三维可视化软件开展视电阻率数据体三维可视化分析,经钻探验证,最终有效识别了煤矿采空富水区空间分布。     

利用钻探手段确定煤层采空区“两带”高度

煤层开采中覆岩破坏高度的观测是煤矿安全开采合理留设防水煤柱的一项主要依据,利用钻探方法可以很清楚直观的判断煤层采空区冒落带、导水裂隙带的高度及发育特征,从而提供与以往探测结果进行分析的第一手资料,此方法操作简单,数据可靠,比较实用。     

基于板壳和断裂力学理论的上覆采空区积水危险性判定技术

为避免山西临汾胜利煤矿10号煤层采动过程中受上覆6号煤层采空区透水的威胁,利用板壳理论、断裂力学理论分别建立导水裂隙带高度和底板破裂深度的力学模型,计算10号煤层Ⅰ—Ⅵ区开采过程中导水裂隙带高度分别为46.77 m、48.86 m、56.05 m、56.14 m、56.33 m和55.20 m,6号煤层Ⅰ—Ⅳ区的破裂带影响深度分别为1.57 m、1.14 m、1.85 m和1.26 m。通过构建上覆煤层采空区积水危险性类型的划分准则,对10号煤层采动过程中受到上覆6号煤层采空区积水的危险性进行判定分析,结果表明：6号煤层Ⅰ—Ⅳ区对10号煤层的积水危险性类型均为突水型,会对10号煤开采过程产生安全威胁;6号煤层的不可采区域对10号煤层Ⅴ区和Ⅵ区的影响类型为原岩渗透型,对10号煤层Ⅴ区和Ⅵ区的回采不会构成危险性。     

“双端封堵侧漏技术”在探测大采深工作面煤层底板裂隙中的应用

我国浅部煤层的储量在近几年内大量减少,为满足工业生产,人民生活的需要,开采深部煤层成为势在必行的发展趋势,但是,深部采区条件较为复杂,尤其是在华北石炭-二叠型煤田内,底板奥灰水,溶岩水一直都限制着煤层的开采,底板突水占整个煤矿事故中90%以上的比例。大采深工作面受底板承压水的威胁较大,采动造成的裂隙一旦与导升带相连通,形成一导水通道,则会造成底板突水。双端封堵侧漏技术通过将整个钻孔细分为若干单位段,通过测试每一单位段前后两次漏水的差异,从而确定受回采影响下底板的裂隙发育情况和最大发育深度。