大定源回线装置瞬变电磁法在煤矿采空区探测中的应用

该文通过研究大定源回线装置瞬变电磁法在煤矿采空区探测中的应用,旨在提高煤矿采空区探测的效率和准确性。深入探讨大定源回线装置瞬变电磁法的原理和工作机制。在此基础上,设计并实施适用于煤矿采空区的探测方案,并通过试验进行验证。结果表明,大定源回线装置瞬变电磁法在煤矿采空区探测中取得显著的效果。大定源回线装置瞬变电磁法具有高效、准确、可靠的特点,能够快速识别采空区位置,为后续生产建设提供保障,同时也为其他煤矿采空区勘察提供参考。

多种勘察方法在复杂山区煤矿采空区岩土工程勘察中的应用

为了在复杂山区煤矿采空区岩土工程勘察中得到更好的勘察效果,采用测氡法、高密度电阻率法、瞬变电磁法、微动探测4种勘察方法共同对研究区域开展勘察。测氡法根据采空区周围应力变化获得勘察结果;高密度电阻率法专门针对地形较为复杂的环境开展勘察工作;瞬变电磁法能够勘察出研究区域中不同深度位置的地电特征,获得工程勘察结果;微动探测勘察方法能够获得工程结构勘察结果。勘察结果表明,氡气值较高、高密度电阻率和瞬变电磁电阻值较高的区域均为复杂山区煤矿采空区,使用微动探测勘察方法的误差较小,能够获得准确的勘察结果,勘察效果总体较好,能够勘察出煤矿采空区。

瞬变电磁法在吉林省辽源市煤矿采空区勘探中的应用

瞬变电磁法采用电磁感应原理,可以有效的进行地层划分,并推断单一剖面的煤矿采空影响区的分布位置、埋藏深度及纵向厚度,可以达到传统意义上的纵向二维(2 Dimensional,2D)勘探效果。本文是在大量收集勘探区基础地质资料的基础上,结合勘探区内采空区的特点及其围岩的地球物理特征,通过对传统意义上的实测剖面数据进行处理、反演,不仅绘制出各剖面视电阻率反演拟断面图,达到传统意义上的纵向二维(2D)勘探效果;还通过GeoIPAS软件将反演数据重新整合处理,绘制不同标高的视电阻率反演平面等值线图,可以达到软件构建的横向二维(2D)勘探效果;并根据横向、纵向二维(2D)勘探成果绘制三维立体图,通过立体三维(3 Dimensional,3D)勘探效果进行更直观的解译分析。最后综合剖面断面图、平面等值线图及三维立体图,绘制综合解译成果图,划分煤矿采空影响区的平面异常,圈定异常位置及分布范围。所圈定的两处平面异常进行了钻探验证,验证结果与瞬变电磁法推断解译结果吻合度较高。这说明本文研究成果对提高瞬变电磁法在煤矿采空区探测精度上具有实际应用价值。

煤矿采空区破损煤岩层的渗透性研究

利用矿井资源修建地下储库有助于实现“碳达峰,碳中和”战略目标,保障国家能源安全。掌握矿井储存空间内煤岩层渗透特性,是确定地下储库储存容量,保障储能系统稳定性和安全性的前提。本文以灵新煤矿矿井浓盐水地下储库工程为背景,开展现场原位压水试验,对采掘完成的矿区煤岩层渗透特性进行研究,探明了矿区遗留煤柱、采区顶、低板的渗透特性和透水能力。试验结果表明各煤层遗留煤柱的稳定流量值为1.0~6.12 L/min,15和16煤顶板稳定流量为1.76~8.82 L/min,16煤的底板稳定渗流量为1.971~8.82 L/min。在此基础上,计算了各层煤柱透水率为0.046~0.261 Lu,顶板透水率为0.07~0.162 Lu,底板透水率为0.042,其中16煤煤柱透水率最大,为0.261 Lu。煤岩层透水性较差,有利于修建地下储库工程。

灌注充填法在煤矿采空区场地治理中的应用

研究区原为煤矿采空区,场地内拟建高层住宅楼,为满足建筑物承载力要求,采用灌注充填法对采空区进行治理。本文分析了灌注充填法在煤矿采空区场地治理的可行性、治理方案及治理流程,建议:一般注浆孔采用正三角形布设,帷幕注浆孔采用正三角形双排布设;采用“一次注浆”和“上行式分段注浆”工艺进行注浆;主要注浆材料为粉煤灰、水泥、添加剂等;在注浆治理施工前,对配置后形成的浆液性质进行测试,并确定最佳配比。研究区采用灌注充填法注浆,注浆质量良好,效率高,工程造价低,采空区及垮落带、巷道及裂隙带得到有效充填,注浆结石体岩心完整,证明了该方法治理煤矿采空区的可行性。

煤矿采空区地质灾害类型分析及治理措施

简要论述煤矿采空区的基本情况,明确煤炭采空区导致的主要地质灾害类型,同时从实践应用角度提出煤炭采空区地质灾害的治理方案内容。

煤矿采空区高速公路路基填筑施工技术

煤矿采空区高速公路路基的填筑难度较大,风险因素较多,对作业技术具有较高要求。因此,根据一个煤矿采空区高速公路路基填筑作业项目的基本情况,简单介绍了煤矿采空区高速公路路基填筑作业方案,探究了作业步骤,并对填筑技术在煤矿采空区高速公路基础处理中的应用效果进行了进一步探究,希望为类似煤矿挖掘后余留地表空洞位置的高速公路路基填筑实践提供一些参考。

瞬变电磁法和高密度电法在煤矿采空区勘查中的综合应用

近年来煤炭采空区造成较多环境及地质灾害问题,其范围以及深度的准确探测是后期采空区治理修复的前提。本文通过介绍瞬变电磁法和高密度电法的基本原理、使用条件,并进行了同一试验线和相互垂直试验线的试验对比,说明了两种方法结合在一起使用能够规避方法的局限性,更加有效准确地对煤矿采空区进行探测,并取得了良好的实践效果。

深孔钻探技术在煤矿采空区勘查中的应用研究

深孔钻探技术是当前一种相对较为常见的野外勘查技术,可以借助专业的钻探设备从地表开始向下进行钻探,从而对深层岩层的实物信息进行获取,从而对地下信息进行验证,以此来为其余的工程类项目提供详实的地质信息支持。基于此,为切实提升环境保护质量,保障耕地面积,保证煤矿企业的生产安全。本文将对深孔钻探技术在煤矿采空区勘查中的应用进行研究,以当地安庆煤矿采空区勘查项目为例。

煤矿采空区隐蔽灾害探测及治理措施分析

煤矿采空区对矿山周边环境构成安全威胁,为确保地面生产生活设施和生命财产不受采空区隐蔽灾害影响,保障安全,对煤矿采空区开展隐蔽灾害探测和治理极为必要。

某高速公路煤矿采空区稳定性评价及治理设计

依托某高速公路拟建清镇北互通周围煤矿采空区治理工程,采用三维数值模型,对采空区场地和地基稳定性进行模拟、分析评价。采空区范围内分别有D匝道桥、A匝道和C匝道某段场地或地基稳定性不满足规范要求,须进行工程治理。设计采用注浆法进行处治,最大注浆深度约101.2 m。

综合物探技术在煤矿采空区勘查中的应用研究

本文研究综合物探技术在煤矿采空区勘查中的应用。首先介绍煤矿采空区的形成和特征,随后阐述综合物探技术的应用原理和方法,包括地震波法和电磁法等。最后,针对不同类型的采空区,提出了技术优化应用方案。本研究旨在提高综合物探技术在煤矿采空区勘查中的应用效果,为保障煤矿安全生产提供技术支持。

地球物理勘查技术在探测煤矿采空区中的运用

煤炭是我国十分重要的能源。加强对煤炭资源的开采勘查,是提高煤矿产量与实现安全采煤的重要措施,而对煤矿采空区的勘查更是确保周边地质安全的重要措施。随着技术不断进步,煤矿采空区勘查技术越发丰富,尤其是地球物理勘查技术应用对于提高采空区探测水平有着明显作用。本文主要对地球物理勘查技术在煤矿采空区探测中的应用进行分析与探讨。

综合物探方法在煤矿采空区积水勘探中的应用

塔山煤矿开采煤层上下部均有采空区存在,如果采空区积水严重,会导致煤矿生产存在巨大安全隐患。为查明采空区积水的范围和位置,采用瞬变电磁法和高密度电阻率法相结合的综合物探方法开展研究。在已知采空区表面对仪器的观测时窗范围、关断时间、采样延时、发射电流、叠加次数等参数进行测试,采用瞬变电磁法对矿井表面进行大面积勘探,通过综合分析发现疑似采空区积水区,在疑似采空区积水区安排高密度电阻率勘探。结果表明:勘探区存在8个采空区,位于目前开采的8#煤层上方,采用高密度电法和瞬变电磁法的综合地球物理方法,可以准确获得采空区积水区的范围和位置。

煤矿采空区覆岩破裂分布式声波传感监测

煤矿采空区覆岩破裂信号作为开采沉陷的前兆特征,对其开展监测有助于预警采空区塌陷事件。但现有手段难以实现大范围、全方位、分布式的监测。以我国宁东矿区羊场湾煤矿为研究区域,引入分布式声波传感技术(distributed acoustic sensing,简称DAS)对采空区覆岩破裂信号开展连续监测。针对DAS数据信噪较低的问题,对比试验了5种去噪方法。对预处理后的信号开展时频分析,提取覆岩破裂信号;进一步将DAS信号转换为递归图以构建数据集,训练基于卷积神经网络的覆岩破裂信号智能识别模型。结果表明,同步压缩小波变换能够很好地压制DAS数据的噪声。覆岩破裂信号与非覆岩破裂信号的递归图之间具有明显区别,训练得到的VGG-16模型在分类二者的任务上实现了85%的准确率。因此,利用DAS技术监测覆岩破裂具有可行性,本研究所提出的基于递归图和卷积神经网络VGG-16的深度学习方法可实现对覆岩破裂信号的智能识别。研究成果为后续开发基于DAS系统的开采沉陷智能预警系统提供了一定技术支撑。

煤矿采空区山体诱发崩塌地质灾害形成机理分析及其应用——以大平煤矿为例

为避免煤矿采空区山体诱发崩塌地质灾害,根据实际工程情况,分析了郑州煤炭工业(集团)有限责任公司大平煤矿采空区的山体诱发崩塌地质灾害的形成机理。通过实地考察和勘探,研究了该矿矿脉山体结构、地质条件、周围环境、采矿活动等多方面因素;通过分析山体崩塌的破坏特征和影响诱发因素发现,边坡上部危岩块体、临空状态、软弱结构等因素是形成崩塌灾害的主要成因,同时降雨、人为活动以及地震灾害等也是导致危岩体失稳坠落形成崩塌的主要因素;通过量化影响因素指标并结合破坏准则,建立了地质灾害临界判别机理分析模型。该模型在实际工程应用中获得了采空区崩塌地质灾害分析结果,结果表明只要控制和稳定地质结构就可避免相关地质灾害的发生。

布尔台煤矿采空区土地复垦对涌水量的影响及灌溉水回归系数研究

矿山土地复垦是解决矿山生态环境问题的主要途径之一,土地复垦后大量灌溉水涌入采空区,增大的矿井涌水量影响矿井安全。为研究煤矿采空区上部土地复垦对矿井涌水量的影响,确定采空区灌溉水回归系数,协调矿区灌溉复垦与煤矿生产关系,采用室外试验、数值模拟的方法开展采空区灌溉水回归系数研究。研究结果表明,在多年平均气象条件下,研究区黄土和砂土地区灌溉水回归系数分别为30.30%和30.38%,灌溉水需要424 d到达采空区。灌溉水达到采空区所需时间受松散层厚度以及导水裂缝带发育高度的影响,所需时间与松散层的厚度呈正比,与导水裂缝带发育高度成反比。灌溉水入渗过程存在明显的滞后效应,即松散层越厚,滞后效应越明显、月灌溉水回归系数波动越小。

综合物探技术在煤矿采空区探测应用实践分析

以某地区采空区为研究对象,采用测氡法、可控源音频大地电磁法实现煤矿采空区的综合物探分析。其中可控源音频大地电磁法可根据电阻率异常突变区推测采空区分布情况;测氡法则根据氡浓度曲线异常区域推测采空区可能分布区域。通过两种方法的对比验证,结合实际地质资料,综合分析后确定采空区位置。同时,根据采空区地表变形机理,构建采空区地表变形模型,进而介绍多种煤矿采空区地表变形防治建议,旨在为后续煤矿采空区综合物探分析以及地表变形防治提供支持。

喀斯特地区煤矿采空区地质灾害实时监测及预警系统

基于北斗高精度定位技术与现代物联网技术,采用B/S架构及新一代物联网智能终端在线监测与云服务技术,搭建煤矿输采空区地质灾害在线监测及预警平台,实现煤矿采空区地表位移实时监测、降雨量、裂缝量、滑坡体视频在线监测等设备的集成应用。其在响水煤矿小雨谷村综合地质灾害体监测中的应用,提升了灾害监测及预警的效率,降低采空区灾害风险,为煤矿企业的安全生产提供保障。

煤矿采空区山体诱发崩塌地质灾害形成机理分析

煤矿采空区是煤炭资源开采遗留的最常见也是影响和危害最大的问题之一,一旦采空区发生塌陷,将有可能导致崩塌地质灾害,进而带来更大的危害。而要想有效预防煤矿采空区塌陷诱发崩塌地质灾害的发生,往往需要以掌握煤矿采空区塌陷诱发崩塌地质灾害形成机理为前提,同时这是做好崩塌地质灾害预警的基础,必须引起相关人员的高度重视。基于此,结合大平煤矿采空区的崩塌体实例,先阐述其形成条件和主要影响因素,包括地形地貌、地层岩性、岩体结构、强降雨、人类活动,同时采用FLAC数值模拟的方法从应力场特征、位移场特征、塑性区特征3个维度分析崩塌形成机理,明确采空区塌陷诱发崩塌地质灾害的规律,如崩塌地质灾害的产生以地下开采为直接诱因,以人为因素、自然降水、区域地下水影响为其他因素等,最后提出崩塌地质灾害监测方法,并根据监测分析结果得出预警建议,旨在为相关人员提供参考,将煤矿采空区山体诱发崩塌地质灾害发生带来的不利影响降至最低程度。