特厚煤层开采覆岩高位离层突水危险性评价

煤矿覆岩离层突水危险性预测评价是制定科学防治水方案的基础和依据。为提高特厚煤层开采覆岩高位离层水害防控的精准性,首先根据离层与开采煤层之间距离及其与导水裂隙带范围的空间关系,判断出特厚煤层开采形成的高位离层位于导水裂隙带顶部附近,并分析了高位离层水涌突的3个基本条件,即相对封闭的可积水离层空间、离层补给水源和下渗的导水裂隙通道;然后在底板突水危险系数法的基础之上,提出了离层突水危险系数的概念,建立了高位离层水涌突危险性评价方法和危险性分级标准;最后采用该评价方法对郭家河煤矿1305工作面顶板离层突水危险性进行了评价,并根据郭家河煤矿和崔木煤矿其他工作面顶板离层突水危险性评价结果对该方法进行了验证。结果表明:郭家河煤矿1305工作面顶板离层突水危险性等级为安全,即不会发生离层突水;郭家河煤矿和崔木煤矿其他工作面顶板离层突水危险性评价结果与实际突水情况基本一致,验证了该评价方法的有效性。该研究成果可为黄陇煤田特厚煤层开采顶板离层水害的精准防控提供理论依据。

巨厚砂砾岩含水层下特厚煤层保水开采分区及实践

以永陇矿区崔木煤矿为研究背景,分析矿区含(隔)水层与煤层的空间组合及覆岩特征,结合导水裂隙带发育高度探查结果,开展巨厚砂砾岩含水层下特厚煤层保水开采分区及实践研究。结果表明:该区导水裂隙带发育高度为煤层采厚的19.93~23.23倍,已波及上覆白垩系含水层。以所确定的保水开采保护层厚度30 m为阈值,将研究区划分为自然保水开采区、可控保水开采区和保水限采区,并提出各分区相应的保水开采途径。实践表明:巨厚砂砾岩含水层下保水开采的有效途径主要包括控制导水裂隙发育高度,选用适当的工作面布局及推进速度,以及隔水层采动破坏后的恢复与再造。

综放开采煤层顶板离层积水涌突特征及防治关键技术研究

通过对大埋深巨厚煤层综放开采条件下多起异常涌突水事故的研究,发现了一种新的矿井涌突水致灾类型,即煤层顶板覆岩离层积水涌突灾害,并提出相应的水害预测预报系统和防治技术体系,在生产实践中得到推广应用。在研究陕西省黄陇侏罗系煤田永陇矿区崔木煤矿工作面顶板离层积水涌突水事故时发现:离层积水涌突具有突发性强、危害性大、防治困难等特点,积水离层主要发育在白垩系砂砾岩与侏罗系泥岩接触带以及白垩系下部砂砾岩段,离层积水的补给来源以白垩系砂砾岩地下水为主,离层积水形成、赋积和涌突受覆岩结构,破断特征,开采方式和采放高度、推进速度等多种因素控制。实践证明:离层水害防治,可采用地面直通式导流泄水孔与井下探放水孔相结合的疏放手段,和以控制采高、推进速度、强化疏排为主要措施的综合防治技术体系;离层水害预警,可采用以监测孔水位、覆岩破断距、工作面来压、支架异常状态、围岩异常变化、瓦斯释放速率突增等为核心指标的联合预测预报系统。

韩城矿区奥灰水化学特征及形成机制探讨

以岩石化学成分、水质分析、同位素组分以及水质动态长期监测等资料为基础,分析了矿区岩溶水介质的赋存与分布等水文地质背景,重点研究了水化学组分特征及其形成机制。结果表明:由矿区边部至中深部,水化学类型由重碳酸硫酸钙镁型向硫酸盐氯化钠钙型过渡,TDS随含水层埋深升高而水质变差,水化学组分主要由溶滤作用经去膏盐化和脱白云岩化过程形成,开采井群水质变劣的主因是矿区中深部高矿化水的混合作用所致。

深埋特厚煤层综放开采顶板导水裂隙带发育高度探查分析

以崔木煤矿为试验基地,采用地面钻孔冲洗液漏失量观测及井下窥视,对深埋特厚煤层综放开采顶板导水裂隙带发育高度进行探查,并对9例探查结果进行多元回归分析。探查分析表明导水裂隙带高度与煤层采厚、工作面宽度、开采深度密切相关,据此求得了裂高预测的多元回归公式,进行导水裂隙带发育高度计算,并与现行《规程》、《规范》及相关文献中相应经验公式进行对比分析,表明回归公式具有更好的适用性。

岩溶充水矿床矿井涌水量的计算

在分析矿区水文地质背景的基础上,根据区内地下水流场的非稳定特征,以群孔抽水试验资料为依据,运用多元线性回归分析方法,确定出矿井涌水量方程,并对矿井疏干排水量进行了计算和评价,为水文地质条件复杂的岩溶充水矿区矿井涌水量计算,提供了有效途径。

韩城矿区粘土岩矿体赋存状况与综合利用

通过分析石炭二叠纪含煤岩系粘土岩赋存与分布特征 ,对煤层夹矸及顶底板中有开发利用价值的高岭石粘土岩矿体的矿石品质、规模及远景储量等进行了初步评价。并对煤矿开采过程中有益伴生矿产的综合利用提出初浅建议 ,供有关部门参考。

煤矿复杂地质条件精细预测预报技术及应用

三维地震勘探信息挖掘不足及与矿井采掘地质信息脱节是矿井地质保障工作中存在的普遍现象。针对影响郭家河煤矿安全生产的主要地质问题,利用采区三维地震勘探成果和矿井采掘信息的集成和融合,对煤层厚度、地质构造、水害等矿井地质条件进行精细预测预报研究。建立了以矿井开采和测井资料为约束条件、多参数反演煤层厚度的综合预测技术,使煤厚预测准确率提高15%;采用地震属性融合技术提高小构造的识别能力,预测地质构造准确率提高30%。基于三维地震信息识别含水砂体的空间分布,建立了充水含水层富水性层次分析结构模型和水害危险性地质预测方法。研究成果对复杂地质条件煤矿的安全高效生产提供了低成本但有效的地质支撑。

基于水化学特征分析的矿井突水水源判别

为快速、准确地判别矿井突水来源,给矿井水害防治措施的制定提供依据,迫切需要对矿区内地下水的水化学特征有一个清晰的认识。以永陇矿区麟游区为例,通过对区内不同基岩含水层以往水质资料的整理分析,应用Piper三线图法对白垩系含水层和侏罗系含水层水的水化学特征进行了研究,获得了不同含水层水的水化学特征库。利用麟游区水化学特征库,对区内不同矿井的涌突水来源进行了判别,并用系统聚类分析法对判别结果进行了验证。结果表明,所建立的水化学特征库能够较好地对研究区矿井涌突水源进行识别,认为A矿涌突水来源为侏罗系含水层;B矿第一次涌突水来源主要为侏罗系含水层,且有部分白垩系含水层水参与,第二次涌突水来源为侏罗系含水层。识别结果与实际相符,可为永陇矿区相邻矿井提供借鉴。

煤矿突水危险区疏干涌水及其对地下水流场的影响分析

以鄂尔多斯盆地西南部某井田为研究对象,在煤矿突水危险性分析的基础上,构建煤层开采冒裂带波及上覆强含水层的矿井涌突水预测的地下水三维流数值模拟模型。预测结果表明,煤层开采形成的导水裂隙带是否导通强含水层以及导水裂隙带的渗透性能强弱,对矿井涌突水量以及地下水渗流场影响的差异较大;当导水裂隙带渗透系数小于0.001 m/d,基本为原地层的正常渗透水量;当导水裂隙带的渗透系数大于0.01 m/d,反映原地层遭受较大破坏,矿坑初期涌水为突水量,后期涌水接近稳定涌水量,涌突水对强含水层地下水降深以及流场都影响很大。

水文测井方法在井筒检查孔勘探中的应用——以胡家河矿井检孔为例

通过对水文测井工作原理与方法的论述,认为水文测井方法能够多、快、好、省的满足井筒检查孔地质勘查工作的特殊要求;以胡家河井检孔勘探实践为例,阐述了水文测井工作方法及仪器、数据采集、解释成果等,并对水文测井方法在井筒检查孔勘探中的应用进行了有益探讨,供矿井勘探设计生产单位参考。

黄陵县印台山滑坡地质作用及成因探讨

陕西省陇县至黄陵县位于鄂尔多斯盆地南缘,这里多为冲沟、陡坎等黄土梁峁地形,随着人类活动的加剧和气候变化,近年来这一区域滑坡活动加剧,对当地人民的生命安全造成严重威胁。通过参与这一区域滑坡项目的治理工作,研究了其滑坡的形成因素及活动规律,以期使生活在黄土沟壑发育区域的人们得以启示。

基于水化学特征分析的崔木煤矿水源研究

利用piper三线图对崔木煤矿开采主要充水含水层侏罗系延安-直罗组含水层及白垩系洛河组含水层水化学特征进行分析,建立各含水层的水化学模型,将采空区水样及突水点水样与之进行对比分析,判断出煤矿突水水源。

永陇-彬长矿区保水采煤及地下水资源开发利用

针对永陇-彬长矿区煤炭高强度开采下白垩系地下水资源保护问题,开展了矿区水资源保护性采煤的水文地质基础研究,论证了矿区实施保水采煤的可行性,提出了保水采煤技术措施,最后探讨了白垩系地下水资源的开发利用方案。研究结果表明:本区对矿井安全开采构成威胁的主要含水层为白垩系洛河-宜君组砂砾岩含水层;综合分析煤系含(隔)水层结构、煤层上覆岩性组合特征和导水裂隙带高度等的基础上,认为本区具备实施保水采煤的地质基础,安定组泥岩是保水采煤的隔水关键层;以此为基础,提出了白垩系地下水保水采煤的有效技术措施,主要包括控制采高、采用分层开采方式及选择合理的工作面推进速度等。