新庄孜矿微震监测系统的传感器安装技术探讨

结合新庄孜矿井下监测区域巷道的实际情况,利用从加拿大ESG公司引进技术水平先进的矿山微震监测系统MMS(Microseismic Monitoring System),对在煤岩体钻孔内使用锚杆树脂或水泥浆固定传感器的技术进行了试验和改进。结果表明:该技术能够保证传感器和煤岩壁充分地紧密耦合,使传感器不易从孔内脱落而影响监测效果,并且该法操作简单、造价低廉、灵活性强。

地下水化学特征在新庄孜涌水水源判别模式中的应用

新庄孜煤矿位于淮南市西部,八公山东麓,蔡家洼与毕家岗一带,西北延续至山王集大断层,与二道河勘探区遥望。井田横跨淮河南北两岸,井田范围为宽广的山前平原,西北与李咀孜矿接界,东南与谢一矿毗邻,为八公山煤田组成部分之一。井田南北走向长5.40km,东西倾斜宽3.75km,面积17.7861km2。矿井主要可采煤层有C13,C11b,B10,B8,B7a,B6,B4,A1。煤层结构复杂。一、新庄孜矿区地下水系统矿区地下水系统包括新生界第四系中部砂层含水层(组)。

采动诱发断层带岩体劣化微震响应特征

以淮南矿区潘二矿12123工作面开采A组煤所面临的复杂断层带为研究对象,建立了微震监测系统,获取了构造发育区的微震活动数据,分析了断层带岩体劣化过程的微震事件分布及震源参数的响应特征,揭示了诱发微震响应的力学机制。研究结果表明:随回采与断层间存在的时空关系,微震事件表现出显著的时空强特征;累计能量、b值、能量指数以及累计视体积等随回采呈现阶段性变化,能够有效反映断层围岩的破坏状态;受回采线与结构面所构成的岩体“三角孤岛区”影响,应力区域性的集中分布所诱发的岩体破坏释放能量呈现时空迁移特性。

高突矿井巷道掘进过程中危险源预警系统的研究

为了对高突矿井巷道掘进过程中可能遇到的突出煤层进行预警,以便及早消除安全隐患,预防灾害的发生,研究了突出煤层的精细地质模型的构建,并通过GIS最短距离分析方法计算巷道掘进头到突出煤层的法距;基于Longruan GIS3.0和煤矿虚拟环境系统VRMine,研究开发了高突矿井巷道掘进过程中危险源预警系统,实现了预警模型的三维可视化以及预警评价,并用新庄孜煤矿的实际数据进行了实例验证。结果表明,高突矿井巷道掘进过程中危险源预警系统可以辅助煤矿安全管理。

区域注浆扩散模拟及效果验证研究

研究区域注浆工程分支孔的浆液扩散半径及扩散影响因素,对区域注浆治理工程及矿井水害防治具有重要意义。以潘二煤矿为例,采用理论分析、数值模拟方法,分析了深埋条件下浆液扩散机理,并在此基础上运用COMSOL软件对浆液扩散半径进行数值模拟,探讨了地层参数、注浆参数和浆液参数对浆液扩散半径的影响。结果表明:在其他参数保持不变的情况下,浆液扩散半径、浆液流量与地层渗透率呈正相关,与地层有效孔隙率呈负相关,与注浆压力呈正相关,与水灰比呈正相关,并得到了矿井四采区治理工程的验证,从而为区域治理工程的钻孔孔隙有效充填、浆液有效覆盖提供依据。

高突矿井巷道掘进过程中危险源预警系统研究

为了对巷道掘进过程中可能遇到的突出煤层进行预警，以便及早消除安全隐患，预防灾害的发生，研究了突出煤层的精细地质模型的构建，并通过GIS最短距离分析方法计算巷道掘进头到突出煤层的法距。基于Longruan GIS3．0和煤矿虚拟环境系统VRMine研究开发了高突矿井巷道掘进过程中危险源预警系统，实现了预警模型的三维可视化以及预警评价，并用新庄孜煤矿的实际数据进行了实例验证。结果熹明．高安矿鼻基道掘讲过程申危险源预警系统可以辅助煤矿安全管理。

新淮井底车场灰岩水探讨

新淮立井井底车场是新庄孜煤矿目前揭露灰岩最下伏地层的巷道。巷道揭露的太原群C3-7灰岩,也是淮南矿区巷道首次揭露的最下伏灰岩。通过MSP物探技术及探水钻,结合巷道实际揭露灰岩水涌水情况分析,更明确的认识了太原群灰岩含水层富水性,从而对矿井的安全生产发挥了积极的指导作用。

潘二矿奥陶系岩溶地下水数值模拟及疏放性分析

奥灰岩溶水是淮南煤田目前A组煤层开采水害威胁主要突水水源,预测和超前防治对于A组煤层安全开采具有十分重要现实意义。采用地下水系统分析、统计分析及数值模拟方法,对潘二矿“5.25”奥灰突水前后岩溶地下水动态进行系统分析,建立了数值模型,对比了防治方案,结果表明:奥灰水与太灰水之间水力联系程度存在较大差异性,其中与C_(3)III组含水层间水力联系密切,而与上部C_(3)I、C_(3)II组联系较弱;模拟结果间接反映了奥灰浅部裂隙、溶隙、岩溶塌陷较为发育,而深部岩溶发育相对较差;在防治方案上,将疏水降压与区域治理相结合是最佳方案,研究成果为矿井及类似矿山岩溶水害防治提供一定参考。

断层破碎带注浆加固稳定性综合测试

断层破碎带岩性复杂、节理发育,为维护破碎带影响范围内巷道围岩稳定性,降低突水风险,常对其进行超前注浆加固。以淮南潘二煤矿F1断层为例,提出采用钻孔光纤及电法测试技术,对巷道掘进过程中断层破碎带注浆加固稳定性进行动态监测和分析。根据巷道掘进速度,定期采集钻孔应变和电阻率数据,分析了应变及电阻率分布特征及演化规律,指出断层破碎带注浆加固后场源变化特征与正常岩层区段具有明显差异性,表明注浆加固将有效改善破碎区段岩层物性。根据光缆应变分布及电阻率分布特征,结合巷道围岩地质属性,认为断层破碎带注浆加固后稳定性得到有效提升,断层活化变形程度较小。

槽波地震探测技术在淮南矿区中的应用

为了查明淮南矿区工作面煤层、巷道掘进前方构造发育情况,开展了槽波透射法及槽波超前探等多种探测方法应用,获得工作面槽波能量成像以及反射成像剖面,并对结果进行解释与生产验证。应用结果表明,槽波透射勘探实现了煤层内部构造成像,巷道超前探测预测了前方断层位置。因此,槽波探测技术给工作面回采提供了地质保障。

隐伏岩溶地下水动态特征及水文地质模式分析

以淮南煤田潘二煤矿2次放水试验及"5.25"陷落柱突水等资料为基础,采用地下水系统分析、构造控水理论及统计分析等方法,对区内主要含水层间的水力联系和断层的导(阻)水性进行了系统分析。结果表明:奥陶系灰岩含水层与太原组C3Ⅲ段灰岩含水层之间存在密切水力联系,2个含水层水位响应和变化幅度近乎一致,而与太原组C3Ⅰ和C3Ⅱ段灰岩含水层间水力联系弱;F1断层在太原组C3Ⅰ和C3Ⅱ段灰岩含水层中为阻水断层,而在太原组C3Ⅲ段和奥陶系灰岩含水层为导水断层,DF1断层在太原组C3Ⅰ段含水层为阻水断层,而在太原组C3Ⅱ、C3Ⅲ段和奥陶系灰岩含水层中为导水断层。