某萤石矿老空区水害及稳定性风险综合评估研究

为掌握河南某整合萤石矿老空区体量规模、富水性、稳定性等基本情况,开展该矿黄土岗采区富水情况物探及稳定性评估研究。通过理论分析与地面物探相结合方法,进行老空区富水情况研究;通过现场调查,采用经验公式验算分析老空区稳定性。研究结果表明:黄土岗采区K_(2)、K_(3)矿体老空区共圈定8个富水异常区,其总面积21 074.22 m^(2),总体积358 902.3 m^(3);各个异常区在空间上分布较为分散、孤立,老空区属性为单一采空区,规模为小型,顶板稳定性良好,安全等级为安全级,综合评定老空区不构成重大事故隐患。在此基础上给出合理的老空区治理建议,为老空区的水害防治提供了可靠依据,也为相似条件下矿山的隐蔽致灾因素调查提供参考。

历史遗留锰矿山老窑水来源及水体污染成因解析

历史遗留矿山的老窑水防治是矿山水环境治理中的难点。选取中国锰三角地区的典型锰矿区为研究对象,以查明老窑水的来源及水体污染成因。综合利用矿山水文地质调查、气象水文分析、水化学与同位素溯源等技术方法对老窑水来源和特征污染物进行了识别,并分析了矿区的水体污染成因模式。结果表明:研究区老窑水动态对降雨响应灵敏,老窑水主要来源于巷道和优势径流通道汇集的大气降水和含水层中的地下水;矿区矿井水、巷道水中的特征污染物为硫酸锰,矿山排水的特征污染物为硫酸钠,硫酸锰主要由硫铁矿氧化和菱锰矿溶解而形成;矿山固体废弃物淋滤入渗和老窑水的混合是区内地下水的主要污染方式,而地表水主要受矿山固体废弃物淋滤汇流、巷道口排水和矿山排水的污染。研究成果为矿山水环境治理提供了水量形成和水质演化的科学依据。

瞬变电磁法在煤矿老窑采空区积水探测中的应用

以某煤矿6-1采区为研究案例,根据采区地质水文及地球物理电性特征情况,合理在采取内容实施数据采集,对数据实施预处理后,从全域视电阻率断面图和全域视电阻率切面图2个角度实施煤矿老窑采空区积水探测分析。根据分析结果对采取1#和2#煤层采空区积水范围进行综合解释说明,最后采用钻孔探测法进行采取采空区积水情况验证分析,有效确认瞬变电磁法的应用价值。

矿井老空水探放工艺研究

针对矿井老空水往往具有涌水量大、破坏性强的特点,为有效治理矿井老空水,以山西某矿12#煤层8637回收煤柱工作面采煤工况与水文地质工况为例,分析了其存在的主要老空区积水情况,通过布设探放水钻孔,应用疏放水管路把积水疏放至8613采空区,经大力疏放,8611采空区积水排放了约8.1万m3,8637工作面面临的老空水安全隐患得到了排除,更好的保障了8637工作面的安全生产,该研究可为类似工况下的矿井老空水治理提供参考。

近距离上层老空区水害危险性评价方法——以巩留县塔拉迪煤矿为例

老空水害是新疆地区煤矿防治水的重点和难点,对于煤矿安全生产造成严重威胁。为摸清伊犁巩留县塔拉迪煤矿C8煤层老空水害问题,在矿井水文地质条件研究基础上,对老空区积水充水水源及充水通道进行分析,结合瞬变电磁和钻探成果,对C8煤层老空区进行积水量预测和水害评价。研究表明,C8煤层老空区充水水源主要为西山窑组砂岩孔裂隙含水层,充水通道主要为采动破坏后的导水裂缝带;瞬变电磁物探富水异常区富水性弱,两个富水异常区积水量预测为3188.12 m^(3)和7609.85 m^(3),二采区老空区涌水量为96.45 m^(3)/d;据划分标准,二采区仅在8-2富水异常区采空区范围内为高危险区,可采取主动探放方法进行疏排,保障下部C7煤层的安全开采。

晓明矿北二七层老空水探放技术研究

煤矿防治水工作在矿井生产过程中起着重要的作用,煤矿防治水工作开展的好与坏直接关系到国家财产和人民生命安全,关系到社会稳定和谐发展。晓明矿作为一个生产50余年的老矿井,井田范围内存在大量老空区。北二7#煤层老空区由北二709、北二710、北二711、北二722和北二723五个老空区组成,老空面积广,可存水量大,积水情况复杂,通过北二802工作面对采空区积水进行探放,查明积水量、积水范围及各老空区之间的水利联系,保证综采工作面的顺利回采,为以后老空水的探放提供丰富的经验。

色连二矿多煤层开采对导水裂隙带高度影响的数值模拟探讨

导水裂隙带高度确定对煤矿水害防治及煤炭高效开采具有深远意义。为研究多煤层开采导水裂隙带发育规律,以色连二矿5号煤层为研究对象,采用理论分析和UDEC软件数值模拟的方法,研究色连二矿的3,4,5号煤层依次开挖对覆岩层导水裂隙带发育高度的影响情况。结果表明,运用数值模拟的手段预测的3、4和5煤层导水裂缝带高度分别为38 m、50 m和70 m,其中开采4-1上煤对3-1煤导高有一定影响,开采5-1上煤促进4-1上煤导高进一步增大,且影响程度较大,对3-1煤导高具有较小的促进作用。该成果为色连二矿5煤层安全高效开采提供了理论技术支持。

野川煤矿三采区过空巷防治水技术应用

为了保证野川煤层三采区过空巷施工安全,分析了三采区老空区积水特征,对三采区采取“探、放、排、截”综合探放技术,并采取布置密闭墙的方式进行堵水。通过实际应用效果来看,采取综放防治水技术成功避免了过空巷期间水害事故的发生,保证了煤矿井下采掘施工安全,取得了显著应用成效。

基于Visual Modflow的刘东煤矿闭坑水位回升预测

随着我国能源产业结构调整,越来越多不符合国家要求的矿井被关闭,导致我国闭坑矿井数量迅速增加,矿井闭坑后产生的老空水,会对周围矿井生产造成威胁。以淮北刘东煤矿为研究对象,使用Visual Modflow软件对矿井闭坑后的水位回升进行了预测,以此为周边矿井安全生产提供依据和保障。结果表明:随着时间的推移,闭坑矿井内的水位会不断上升,深部较快,浅部较慢,并且得出了闭坑矿井水位变化趋势,矿井回灌时间约为240 d。研究结果也为相似地质条件的矿井防治老空水提供参考。

湘中地区恩口煤矿老采区复采的水害防治研究

湘中地区碳酸盐岩广泛分布,其中岩溶的发育受岩性、地貌、水文、构造运动等诸多因素的控制,主要分布在地下水排泄区,给煤炭资源的开发带来了严重水患。针对恩口煤矿水害问题,笔者在翔实的野外调查基础上,通过分析矿区水文地质条件、矿井水文地质特征;总结以往矿山防治水经验和教训;探讨今后老采区复采的防治水害方向和重点;认为壶天河的山口冲段、小碧河的西坪段、涟水河的杨家冲段等为重点防区,对河床铺底强度不可靠的部位应该重新加强铺底。

旧采残煤综合机械化长壁复采的几个问题

为解决目前我国大面积旧采残煤如何实现安全复采的问题,通过分析以往我国井工开采煤矿采用房柱式、条带式等旧式采煤方法开采后的残煤资源总量及其埋藏深度,初步得出我国残煤资源总量达802亿t,80%为埋藏深度150 m以浅的残煤赋存基本特点,以及赋存残煤资源老矿井的采空区瓦斯、水及顶板的赋存特征。并在此基础上提出了旧式残煤长壁综合机械化开采方法、分区布局、采空区积水与积气的分区处置原则与方法。以山西阳城西河煤矿旧采残煤区复采为例,通过太原理工大学研制的大型三维相似模拟试验台,以三维相似模拟的方法,进行了针对旧采残煤综采复采两类工作面布置方法进行的三维相似模拟试验研究,给出了工作面长度方向平行与30°角斜交采空区空巷2种走向布置方式时,旧采长壁复采采场的顶板垮落形态、垮落方式、垮落步距,特别是架前垮落概率和对支架影响的新的特征与规律。得出旧采残煤综合机械化开采工作面长度方向与采空区空巷应成30°以上角度斜交布置,即可顺利实现旧采残煤的综合机械化复采。

基于FLUENT的交叉巷道煤矿老空水害突水过程模拟

煤矿水害是我国煤矿地质灾害的重要类型之一,而老空水水害在我国煤矿水害事故中占据较高的比例。在系统阐述我国矿井水害现状的基础上,探讨了老空水害的形成要素,建立了老空水突水力学模型,并利用FLUENT软件计算了老空水不同水头高度、突水口不同截面积、突水通道不同阻力下出口流量随时间的变化,模拟了全巷道网的透水情况。老空水突水过程模拟可以为老空水水害事故发生后准确了解水位变化趋势、合理指导井下员工疏散提供依据,对煤矿企业安全生产、事故救援具有重要意义。

SYT电磁波法探查矿井突水地质条件的应用研究

矿井突水是煤矿生产中危害性很大的地质灾害,一旦发生,在治理过程中需要准确了解突水通道的位置以及矿井赋水状况,通常运用地质、地球物理以及钻探的方法来确定突水的水文地质条件。SYT电磁波法接收反射回来的带有地下地质信息的电磁波,根据含水层特殊的物性特征,对采集的数据经过特殊的处理,从而得到反映地下含水层物性特征的曲线和柱状,就可以用来判断突水通道及富水性。通过对牛儿庄矿小窑巷道位置突水的探测研究,为下一步注浆堵水工程钻孔井位设计提供了比较可靠的物探、地质依据。

林西矿老空水探放实践经验探讨

老空水一直是威胁煤矿安全生产的重要因素之一,以唐山开滦林西矿业有限公司老空水探放为例,探讨老空水探放实践,总结出探放水的经验,并且提出防范措施,为煤矿探放水工作提供一定的依据。

利用老采空区防治矿井水害的工程技术

汶南煤矿根据西部采区水文地质条件的特点,充分利用西部老采空区及其良好的隔离条件,构筑水闸墙对采空区进行隔离,建立缓冲仓,对西部老空水进行调控防治。利用TFINE弹塑性有限元程序,结合点安全度分析方法,评价了地下水封堵工程的稳定性和安全性,并对调控技术在防治水中的应用和经济效益作了详细的介绍。

强钻套管封隔技术在老区挖潜中的成功应用

新钻补充井是老矿区挖潜的一种重要手段,但老矿区普遍存在顶板暴露、垮塌、裂缝延伸发育且普遍存在与老腔连通的现状,钻井过程中极易发生严重井涌井漏情况,施工风险大、钻井成本高。本文重点介绍强钻下套管封隔成功解决井下涌漏同层的施工工艺,并简要介绍该技术在福川矿区老井挖潜中的成功应用,为盐行业老矿区挖潜提供参考和借鉴。

矿区水害监测预警方法与应用研究

矿区水害是矿产资源开采中常见的一种灾害,一旦发生事故,不仅影响生产,造成经济损失,而且易发生重大伤亡事故。矿区水害监测预警系统通过探针接收地球内部向地表发射的电磁波,应用现代信号分析处理等技术提取地下水动态信息、裂隙信息等,有效解决矿区导水断层、老空区的探测和定性定量分析问题。系统已成功用于湖南黄沙坪铅锌矿非法采区探测、南阳煤业公司前进煤矿局部地下水分布探测、娄底桥溪港煤矿水害综合治理等实际工程,应用效果表明矿区水害监测预警系统可以准确有效地探测地下水径流带、地下采空区或裂隙等。

神华集团公司煤矿水害防治技术

通过对神华集团煤矿主要受底板水、顶板水和老空水、个别矿井地表水害威胁的分析,开展水文地质补勘,进一步摸清奥灰含水层特征,加强监测预警,对物探异常区进行钻探验证,完善防治措施。研究结果表明:针对奥灰水重大水害防治,掌握奥灰岩富水性、隔水层厚度、水压及突水系数等水文地质参数,根据物探及钻探结果,分析陷落柱、断层等构造的导水情况,制定落实防止奥灰水突水的措施;针对老空水害,根据采掘工作面上下煤层、相邻工作面、周边小煤矿的空间关系,掌握积水区域和积水量等,提前有针对性地做好探放水工作,消除采空区积水威胁后,组织生产;提高探放水技术水平和手段,做到物探先行、钻探验证,进一步加强矿井水文地质基础工作,完善水害预警系统,提高防治水基础工作水平,杜绝重大水害事故发生。

矿井水灾成因分析及防治措施

水害防治是近几年来许多专家学者关注的课题。该文通过研究矿井水灾水源的种类及水灾的影响因素,并结合透水事故发生的规律性,总结出了矿井水灾形成的原因,概括出了一些技术措施和管理措施,通过两者的充分结合来防止水灾的发生。

老城区建筑物下超高水材料充填开采技术应用

针对老城区地面建筑物密度大、建筑时间长、建筑结构安全等级低、开采后易变形破坏的特点,在进行超高水充填开采现场试验时,对工作面支架选型、回采充填工艺、超高水充填材料配比等关键工艺进行详细论证,并对工作面矿压观测进行分析,证明超高水充填材料配合比、充填工艺及相配套的综采设备选型适合矿井实际开采条件,且经济效益明显。