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Overburden fracture evolution laws and water-controlling technologies in mining very thick coal seam under water-rich roof 被引量:8
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作者 Zhang Youxi Tu Shihao +1 位作者 Bai Qingsheng Li Jianjun 《International Journal of Mining Science and Technology》 SCIE EI 2013年第5期693-700,共8页
Considering the danger of water inrush in mining very thick coal seam under water-rich roof in Majialiang Coal Mine,the universal discrete element(UDEC)software was used to simulate the overburden fracture evolution l... Considering the danger of water inrush in mining very thick coal seam under water-rich roof in Majialiang Coal Mine,the universal discrete element(UDEC)software was used to simulate the overburden fracture evolution laws when mining 4#coal seam.Besides,this study researched on the influence of face advancing length,speed and mining height on the height of the water flowing fractured zones(HWFFZ),and analyzed the correlation of face advancing length and change rules of aquifer water levels and goaf water inflow.Based on those mentioned above,this research proposed the following water-controlling technologies:draining the roof water before mining,draining goaf water,reasonable advancing speed and mining thickness.These water-controlling technologies were successfully used in the feld,thus ensured safely mining the very thick coal seam under water-rich roof. 展开更多
关键词 water-rich roof Very thick coal seam Mining induced fracture Evolution law water-controlling technology
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Application of 3-D Parallel Electrical Technology Detecting the Water-Rich Areas
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作者 Xuan Wang Liquan Guo 《Open Journal of Geology》 2014年第10期518-523,共6页
Coal working face is damaged more and more seriously by water below the coal face floor. Therefore, floor water detection is a must in the process of extraction. This article aims to introducing application and princi... Coal working face is damaged more and more seriously by water below the coal face floor. Therefore, floor water detection is a must in the process of extraction. This article aims to introducing application and principle of the two-gateways parallel 3-D electrical technology and the arrangement of the observation system. The authors use this method to detect the water under the floor of a mine in north of Anhui. The results show that the two-gateways parallel 3-D electrical technology can accurately locate the water-rich areas, providing the basis for drilling drainage and grouting construction. 展开更多
关键词 The Two-Gateways PARALLEL 3-D Electrical Technology coal Face FLOOR water-rich areas
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新集矿区深部1煤层底板奥灰岩溶突水危险性评价 被引量:1
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作者 韩锋 詹润 +3 位作者 孙贵 顾承串 李宏泽 雷震 《合肥工业大学学报(自然科学版)》 CAS 北大核心 2024年第8期1080-1086,共7页
奥灰岩溶裂隙含水层是影响华北型煤矿深部开采的重要水害,在水-岩相互作用下奥灰含水层易导致煤层底板突水。为进一步认识奥灰岩溶突水问题,文章以新集矿区深部1煤层开采为例,利用矿区近些年最新积累的奥灰钻孔资料,选取断层强度指数、... 奥灰岩溶裂隙含水层是影响华北型煤矿深部开采的重要水害,在水-岩相互作用下奥灰含水层易导致煤层底板突水。为进一步认识奥灰岩溶突水问题,文章以新集矿区深部1煤层开采为例,利用矿区近些年最新积累的奥灰钻孔资料,选取断层强度指数、断层交叉点与尖灭点、含水层水压、富水性、隔水层等效厚度、脆塑比7个因素作为奥灰岩溶突水的主控因素,并结合层次分析法(analytic hierarchy process,AHP)确定各主控因素影响权重。运用地理信息系统(geographic information system,GIS)空间分析功能建立各主控因素专题图,通过对专题栅格图归一化处理,将各主控因素按照权重进行空间复合叠加,最终获得1煤层底板奥灰岩溶突水危险性评价分区结果。将评价结果与突水系数法计算结果对比分析可知,基于GIS的煤层底板突水危险性评价方法更符合矿区实际地质情况,可以为矿区深部煤层开采与水害防治工作提供参考依据。 展开更多
关键词 层次分析法(AHP) 地理信息系统(GIS) 新集矿区 1煤层 底板 奥陶系灰岩 突水
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基于DNN的煤矿富水区探测反演方法研究
4
作者 韩晓冰 王鑫磊 +1 位作者 周远国 刘洋 《煤炭技术》 CAS 2024年第4期140-145,共6页
提出了一种基于DNN的煤矿富水区探测反演算法,该算法可以快速准确地实现煤矿富水区二维分布模型的重建。首先,利用时域有限差分方法(FDTD)获得不同分布模型的数值解;随后,依据数据样本搭建网络框架,网络的输入主要为电场分量,输出为相... 提出了一种基于DNN的煤矿富水区探测反演算法,该算法可以快速准确地实现煤矿富水区二维分布模型的重建。首先,利用时域有限差分方法(FDTD)获得不同分布模型的数值解;随后,依据数据样本搭建网络框架,网络的输入主要为电场分量,输出为相应的模型电导率参数。通过对神经网络进行训练,得到网络的最优系数,随后对富水区分布进行反演预测;结果表明:DNN算法在单个小目标异常体反演中,可以有效克服BP神经网络模型失效的问题,且对于多目标异常体的反演效果更加准确。另外,相同数据集下,DNN的训练耗时与预测耗时也少于BP神经网络。实验结果表明,该算法可以有效提高煤矿富水区探测效率。 展开更多
关键词 煤矿富水区探测 二维反演 DNN 时域有限差分法
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基于FHH分形理论的隆德煤矿砂岩微观孔隙研究
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作者 王旭 尹尚先 +7 位作者 曹敏 夏向学 刘德旺 张金福 吴传实 李启兴 王浩瑞 陆睿 《煤矿安全》 CAS 北大核心 2024年第10期179-189,共11页
西部煤炭资源以侏罗纪煤田为主,侏罗系煤系地层普遍受到顶板复合水的影响,因此,顶板砂岩含水层的富水性评价是矿井安全开采的前提。以隆德煤矿为研究对象,通过氮气吸附试验分析了砂岩孔隙结构特征;基于FHH分形模型,分析了分形维数与岩... 西部煤炭资源以侏罗纪煤田为主,侏罗系煤系地层普遍受到顶板复合水的影响,因此,顶板砂岩含水层的富水性评价是矿井安全开采的前提。以隆德煤矿为研究对象,通过氮气吸附试验分析了砂岩孔隙结构特征;基于FHH分形模型,分析了分形维数与岩石组成、孔隙结构、埋深等参数的相关性。研究结果表明:隆德煤矿砂岩具有较强的非均质性,分形维数D_(2)>D_(1),表明砂岩内部孔隙结构比表面孔隙复杂;岩石组成成分是主要影响孔隙复杂程度的重要因素,其中黏土矿物与石英是主要影响分形维数的因素;区域内砂岩吸附滞环近似H3和H4型,以狭窄型和平板状裂隙孔为主,孔隙以微-中孔为主;砂岩孔隙具有明显的分阶段分形特征,分形维数与黏土矿物含量、石英、BET比表面积、伊利石含量、水力半径呈正相关关系,与石英、BJH总孔体积呈弱的正相关关系,与造岩矿物含量、钾长石、斜长石、高岭石含量、平均孔径和孔隙度呈负相关关系,与渗透率呈弱的负相关性关系,而与绿泥石含量基本无相关性。 展开更多
关键词 分形维数 砂岩 侏罗系煤层 FHH分形模型 富水性评价
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巴拉素井田煤层富水性分区及水量预测 被引量:1
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作者 方刚 《煤矿安全》 CAS 北大核心 2024年第1期200-207,共8页
针对陕北侏罗纪煤田榆横北区内巴拉素煤矿2号煤层水的特殊赋存运移形式,通过理论分析、计算预测、模拟实验等方法,对其水资源量、富水性分区及矿井涌水量进行研究,探索了研究区内2号煤层水特征;根据影响富水煤层的煤层厚度、煤心采取率... 针对陕北侏罗纪煤田榆横北区内巴拉素煤矿2号煤层水的特殊赋存运移形式,通过理论分析、计算预测、模拟实验等方法,对其水资源量、富水性分区及矿井涌水量进行研究,探索了研究区内2号煤层水特征;根据影响富水煤层的煤层厚度、煤心采取率、煤层孔隙度、煤层顶板含水层厚度及底板隔水层厚度5项主控指标,结合ArcGIS软件和层次分析法(AHP)对研究区2号煤层进行富水性预测分区,并对不同工况条件的井下掘进(含井筒、巷道)、回采工作面涌水量进行预测。结果表明:估算的研究区2号煤层水静储量约0.665亿m^(3),动态补给水量约362m^(3)/h,煤层水整体呈衰减趋势;2号煤层富水性分为相对强、较强、中等、较弱和弱5类富水区。 展开更多
关键词 榆横北区 富水煤层 水资源量估算 富水性分区 涌水量预测
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蒙陕深埋煤层首采工作面顶板富水性和涌水量差异研究 被引量:2
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作者 马国逢 刘洋 +1 位作者 杨建 王强民 《煤炭工程》 北大核心 2024年第2期87-91,共5页
针对蒙陕接壤区存在水文地质条件不清、水害问题多发、水资源漏失严重等问题,通过分析区内呼吉尔特矿区4个矿井首采工作面顶板地质水文地质特征、回采过程中涌水量变化及差异性,查清了矿区煤炭开采初期扰动下的水文地质条件,结果表明:... 针对蒙陕接壤区存在水文地质条件不清、水害问题多发、水资源漏失严重等问题,通过分析区内呼吉尔特矿区4个矿井首采工作面顶板地质水文地质特征、回采过程中涌水量变化及差异性,查清了矿区煤炭开采初期扰动下的水文地质条件,结果表明:四个矿井首采工作面涌水量,均随着工作面回采呈逐渐增加趋势,其中葫芦素和巴彦高勒矿井首采工作面最大涌水量分别为645.0 m^(3)/h和494.0 m^(3)/h,且七里镇砂岩含水层不同区域存在富水性差异,导致涌水量的增加呈台阶式,波动性较大,与该区域七里镇砂岩含水层厚度较薄、富水性较弱的特征一致;门克庆和母杜柴登矿井首采工作面最大涌水量分别为1372.0 m^(3)/h和938.0 m^(3)/h,且七里镇砂岩含水层整体富水性较强、富水性较均一,涌水量的增加呈平稳增加态势,波动性较小,与该区域顶板七里镇砂岩含水层厚度较大、富水性较强的特征一致。 展开更多
关键词 深埋煤田区 七里镇砂岩 首采工作面 涌水量 相邻矿井
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弱胶结巨厚砂砾岩含水层离层突水机制研究 被引量:1
8
作者 李江华 《煤炭科学技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第2期209-218,共10页
安新煤田主采煤层上覆巨厚弱胶结砂砾岩含水层,富水性弱,但多个工作面回采期间发生突水,查明突水机制是矿井水害防治的关键。通过水文地质特征分析,阐明了砂砾岩含水层厚度分布特征和富水性分区特征。采用岩石单轴抗压强度、三轴声发射... 安新煤田主采煤层上覆巨厚弱胶结砂砾岩含水层,富水性弱,但多个工作面回采期间发生突水,查明突水机制是矿井水害防治的关键。通过水文地质特征分析,阐明了砂砾岩含水层厚度分布特征和富水性分区特征。采用岩石单轴抗压强度、三轴声发射、X衍射试验等方法,获得了顶板隔水层岩石物理力学性质。基于关键层理论分析、导水裂隙带与采动富水异常区层位关系及相似模拟试验成果,建立了4种条件下巨厚砂砾岩含水层突水的水文地质结构模型,揭示了砂砾岩含水层不同条件下的突水机制,并明确了研究区突水点的突水机制,提出了隔水保护层失稳导致突水的工程判据。研究结果表明:研究区东部局部区域含水层富水性中等,以往多次突水均发生在弱富水区;砂砾岩含水层下顶板泥岩中黏土矿物含量达到59.6%,亲水性强,具有良好的隔水作用;但在采动作用下顶板隔水层岩体卸压后强度降低,厚度较薄时,受上部岩层载荷和采动富水区静水压力作用易发生破坏,成为良好导水通道;砂砾岩含水层物理力学性质特殊,采动扰动后孔隙裂隙发育,形成了富水变化异常区;弱胶结砂砾岩突水的强度与下部基岩特征、导水裂隙带发育高度、隔水保护层厚度等因素相关;研究区弱胶结砂砾岩发生突水的工程判据为正常区隔水保护层厚度小于30 m,受背斜构造影响区隔水保护层厚度小于60 m。弱胶结巨厚砂砾岩含水层离层突水机制及工程判据对西部矿区水害防治提供了借鉴。 展开更多
关键词 安新煤田 矿井水害 弱胶结砂砾岩 采动富水区 突水机制
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火烧区富水下倾斜煤层开采导水裂隙带发育特征研究
9
作者 梁庆华 丁相军 +1 位作者 杨聘卿 王春源 《矿业安全与环保》 CAS 北大核心 2024年第5期142-146,共5页
为研究火烧区富水情况下煤层开采安全问题,需要准确分析开采覆岩导水裂隙带发育情况。运用有限元ANSYS模拟计算,基于第一强度理论,根据上覆岩层抗拉强度值,选择第一主应力值在1.5 MPa时的曲线范围作为导水裂隙带发育高度范围,并运用井... 为研究火烧区富水情况下煤层开采安全问题,需要准确分析开采覆岩导水裂隙带发育情况。运用有限元ANSYS模拟计算,基于第一强度理论,根据上覆岩层抗拉强度值,选择第一主应力值在1.5 MPa时的曲线范围作为导水裂隙带发育高度范围,并运用井下双端堵漏法进行观测验证,较为准确。研究得出导水裂隙发育强度准则可采用第一强度理论,第一主应力值在1.5 MPa时,导水裂隙带发育曲线范围在50.17~62.13 m,上边界未与火烧区沟通,下边界存在与上覆火烧区沟通现象,即火烧区积水是开采煤层的重大水患;同时在煤层倾斜情况下,导水裂隙带发育高度上边界要大于下边界,因此计算倾斜煤层导水裂隙带发育高度时,要考虑煤层倾角的影响。 展开更多
关键词 火烧区 导水裂隙带 ANSYS模拟 第一强度理论 煤层倾角
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张家峁矿近水体煤层群隔水煤柱合理宽度确定
10
作者 呼少平 胡俭 +6 位作者 姬中奎 杨帆 王海 贺晓忠 韩强 薛小渊 陈盼 《西安科技大学学报》 CAS 北大核心 2024年第2期256-267,共12页
针对张家峁常家沟水库近水体煤层开采后覆岩裂隙扩展诱发透水的潜在风险,对煤层开采过程中的覆岩破坏特征及裂隙扩展规律进行了模型试验及数值模拟研究。为合理确定4^(-2)煤层的隔水煤柱宽度,基于矿山支承压力和静水压力对隔水煤柱的不... 针对张家峁常家沟水库近水体煤层开采后覆岩裂隙扩展诱发透水的潜在风险,对煤层开采过程中的覆岩破坏特征及裂隙扩展规律进行了模型试验及数值模拟研究。为合理确定4^(-2)煤层的隔水煤柱宽度,基于矿山支承压力和静水压力对隔水煤柱的不同作用机理,将4^(-2)煤层隔水煤柱划分为矿压影响区和有效隔水区,分别构建了矿压影响区和有效隔水区的煤柱受力分析计算模型,推导了4^(-2)煤层矿压影响区和有效隔水区的理论宽度计算公式。在此基础上,考虑煤层开采边界角与水体下伏不同煤层矿压影响区宽度的关系,提出了“上覆煤柱宽度+矿压影响区”的水体下伏煤层群隔水煤柱宽度确定方法。结果表明:4^(-2)煤层工作面初次来压步距为45~56 m,周期来压步距为13.8~14.9 m,上覆岩层冒落带高度为12~13 m;地表最大下沉量为2.0~2.2 m,下沉系数为0.571~0.629,4^(-2)、4^(-3)、4^(-4)和5^(-2)煤层隔水煤柱的合理宽度分别为25,39,51和87 m。现场实测隔水效果验证了近水体煤柱理论留设宽度的合理性及其工程适用性,为张家峁近水体煤层群安全高效开采提供了技术保障。 展开更多
关键词 近水体煤层群 覆岩破坏 隔水煤柱 矿压影响区 有效隔水区 合理宽度
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煤层顶板含水岩性层划分与富水性评价方法
11
作者 张辉 吕彪 +4 位作者 马爱军 安志伟 马亚杰 张海博 陈丹丹 《煤炭技术》 CAS 2024年第3期203-207,共5页
为指导疏放水钻窝及钻孔布置,确定煤层顶板垂层与顺层面上的富水层位与区域,开展顶板含水岩性层划分与富水性评价。以东欢坨矿-950水平8煤顶板为研究对象,基于钻孔资料数据,建立了含水岩性层划分依据、富水性评价指标与方法。结果认为... 为指导疏放水钻窝及钻孔布置,确定煤层顶板垂层与顺层面上的富水层位与区域,开展顶板含水岩性层划分与富水性评价。以东欢坨矿-950水平8煤顶板为研究对象,基于钻孔资料数据,建立了含水岩性层划分依据、富水性评价指标与方法。结果认为以钻孔信息中的岩性、地层结构完整性及泥浆漏失量作为含水岩性层划分的依据,以分层厚度、中粗粒砂岩与裂隙岩厚度及受顶底板隔水层限制的情况作为富水性评价指标,进行含水岩性层富水区评价与分区,能够为疏放水钻窝及钻孔指明合理的布设位置与终孔层位,经受实践应用检验。 展开更多
关键词 煤层顶板 疏放水 钻孔 地层划分 富水性评价
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茅口组灰岩水对其上覆15^(#)煤层开采影响研究
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作者 史先志 余才恒 +1 位作者 张洪刚 白涛 《煤炭技术》 CAS 2024年第7期169-172,共4页
金沙县龙潭组底部15^(#)煤层平均厚度1.81 m,为全区可采的稳定煤层,但因受其下伏茅口组灰岩水的影响迟迟没有开采。通过研究金沙县茅口组灰岩水富水特征,采用突水系数法,结合15^(#)煤层与茅口组灰岩之间的隔水层情况,分矿区研究了茅口... 金沙县龙潭组底部15^(#)煤层平均厚度1.81 m,为全区可采的稳定煤层,但因受其下伏茅口组灰岩水的影响迟迟没有开采。通过研究金沙县茅口组灰岩水富水特征,采用突水系数法,结合15^(#)煤层与茅口组灰岩之间的隔水层情况,分矿区研究了茅口组灰岩水对其上覆15^(#)煤层的影响程度。通过开采实践,例证了研究成果的准确性。 展开更多
关键词 15#煤层 茅口组灰岩水 富水特征 开采影响
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瞬变电磁法和激光雷达扫描微动勘探联合探测煤层富水区的应用
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作者 孙振军 张云鑫 白亚云 《能源与环保》 2024年第11期69-74,共6页
地下水在岩石中流动时,会对岩石产生物理和化学作用,如溶蚀、侵蚀和搬运作用,这些作用会加剧岩石的裂隙化和断层的活动,导致煤层富水区勘探难度增加。而通过瞬变电磁法精确测量地下介质对电磁脉冲的响应,结合激光雷达高精度监测地表高... 地下水在岩石中流动时,会对岩石产生物理和化学作用,如溶蚀、侵蚀和搬运作用,这些作用会加剧岩石的裂隙化和断层的活动,导致煤层富水区勘探难度增加。而通过瞬变电磁法精确测量地下介质对电磁脉冲的响应,结合激光雷达高精度监测地表高程变化和微小震动,可以实现对深部和复杂地质条件下煤层富水区的精确识别与地表形变预测。以国能榆林能源郭家湾煤矿为例,研究瞬变电磁法和激光传感微动勘探联合探测煤层富水区的应用。根据岩层分布深度在地表搭建电磁信号发射装置,通过介质反射扩散原理来探测视电阻率变化,获取实时感应到的电阻率变化数据。利用激光雷达扫描的数据,得到补充的微动勘探短剖面。结合电阻率的变化和微动勘探短剖面,进行联合分析,以约束电阻率的特征与微动勘探短剖面的分析。根据分析结果,可以精确划定煤层顶板的富水区范围,实现煤层顶板富水区勘探。实验结果表明,这种联合方法能够很好地分析煤层顶板的富水性,对煤层顶板富水区分布勘探结果与实际结果完全一致,勘探精度达到100%。因此,联合勘探方法具有良好的应用效果,实际应用价值较高。 展开更多
关键词 瞬变电磁法 激光雷达 煤层顶板 富水区勘探 电阻率
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地面与井下瞬变电磁法在煤矿富水区探测中的应用
14
作者 孙文斌 《华北地震科学》 2024年第1期75-81,共7页
为查明安源煤矿4218工作面Ⅳ-2号煤层富水情况,避免水害发生,基于瞬变电磁法及井下瞬变电磁法基本原理,在整个工作面开展了地面与井下相结合的瞬变电磁探测工作。根据瞬变电磁法对低阻异常灵敏、施工方便、勘探深度大、可准确反映含水... 为查明安源煤矿4218工作面Ⅳ-2号煤层富水情况,避免水害发生,基于瞬变电磁法及井下瞬变电磁法基本原理,在整个工作面开展了地面与井下相结合的瞬变电磁探测工作。根据瞬变电磁法对低阻异常灵敏、施工方便、勘探深度大、可准确反映含水异常范围、井下瞬变电磁法施工效率高、体积效应小、对异常位置确定更为可靠的特点,利用地面瞬变电磁从平面上圈定水害分布范围,再利用井下瞬变电磁超前探测技术对巷道前方富水情况进行精确圈定;结合地质和钻孔资料,分析地面瞬变电磁法视电阻率断面图中各地层与电性层的对应关系,推断煤层顶、底板处的相对低阻区域很可能为砂岩裂隙富水所致,由此在全区圈定出1处中等富水区和6处较弱富水区;4218工作面辅运顺槽Q6点前49 m位置处井下瞬变探测结果显示,在迎头位置顶板30°、顺层、底板45°处有4处低阻异常区,与地面解释异常对比,有3处重合,重合率较高。结果表明:地面与井下瞬变电磁法综合探测可有效提升煤层富水区探测的准确性,为矿井水害防治提供了依据。 展开更多
关键词 煤矿富水区 瞬变电磁法 井下瞬变电磁法 矿井水害防治 低阻异常区 安源煤矿
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不连沟煤矿F6225工作面电阻率监测实践研究
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作者 杨宁 《能源与环保》 2024年第10期119-123,134,共6页
因不连沟煤矿主采煤层面临奥灰承压水威胁,为实现更为安全高效的开采,以煤矿F6225工作面为研究案例,结合其复杂地质条件的实际情况,通过进行“定向钻+钻孔物探”相结合的长距离超前探测方法对工作面进行全面且准确的探测。结果显示,不... 因不连沟煤矿主采煤层面临奥灰承压水威胁,为实现更为安全高效的开采,以煤矿F6225工作面为研究案例,结合其复杂地质条件的实际情况,通过进行“定向钻+钻孔物探”相结合的长距离超前探测方法对工作面进行全面且准确的探测。结果显示,不连沟煤矿F6225工作面中,已经探明存在多个视电阻率异常区,区域内属于富水性相对较强的区域,当采掘到上述区域附近时,容易存在顶板突水危险。通过水文地质勘探、预喷灌浆、排水设备升级、巷道支护加强以及巡视监测等措施的有机结合,能够有效降低顶板突水风险,提高煤矿巷道的安全性和稳定性。对后续的工作面开采工作提出相关建议,以供参考。 展开更多
关键词 煤矿工作面 电阻率 富水区
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胡家河冲击地压防治及爆破卸压效果分析
16
作者 雷小博 李效鹏 《科学技术创新》 2024年第15期46-49,共4页
胡家河作为强冲击地压矿井,危险指数高,采取科学的防治技术,能够预防矿井冲击地压灾害发生。论文对401111工作面冲击危险区域进行划分,提出冲击地压危险防治体系,对爆破卸压效果进行考察。结果表明,胡家河矿共划分8处强冲击危险区和7处... 胡家河作为强冲击地压矿井,危险指数高,采取科学的防治技术,能够预防矿井冲击地压灾害发生。论文对401111工作面冲击危险区域进行划分,提出冲击地压危险防治体系,对爆破卸压效果进行考察。结果表明,胡家河矿共划分8处强冲击危险区和7处中等冲击危险区域;401111回采工作面采用大直径钻孔卸压、煤层注水、顶板预裂爆破等方案对冲击危险区域进行主动解危;401111工作面回风巷爆破后,相邻孔孔壁上出现比较明显的裂隙。 展开更多
关键词 冲击地压 危险区域 爆破卸压 煤层注水
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承压富水煤层顶底板渗流特性及孔隙结构研究
17
作者 尚继昇 《自动化应用》 2024年第16期159-161,共3页
在山西邓家庄煤矿建设和开采过程中,发现了煤层作为承压裂隙含水层的特殊水文地质现象。为进一步探讨渗透力学性质在承压裂隙含水层中发挥的关键作用,取顶底板岩层岩样进行了岩石全应力-应变渗透试验和孔隙发育结构试验。结果表明,该煤... 在山西邓家庄煤矿建设和开采过程中,发现了煤层作为承压裂隙含水层的特殊水文地质现象。为进一步探讨渗透力学性质在承压裂隙含水层中发挥的关键作用,取顶底板岩层岩样进行了岩石全应力-应变渗透试验和孔隙发育结构试验。结果表明,该煤矿煤层为承压裂隙型含水层,煤层裂隙承压水与顶底板总应力-应变渗透率及孔隙结构发育特征密切相关;离煤层越近,地层的水密性和塑性就越强,变形过程中地层的抗破坏能力也就越强,形成宏观导水裂隙的应变就越大;对于未发育裂隙,距离煤层30m以内的顶底板地层有效孔隙度小于2%,特别是距离煤层20 m以内的地层有效孔隙度小于1%,说明该地层具有较好的抗水性。 展开更多
关键词 裂隙承压水 孔隙结构 富水煤层
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高压脉冲水射流提高松软煤层透气性的研究 被引量:140
18
作者 李晓红 卢义玉 +2 位作者 赵瑜 康勇 周东平 《煤炭学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第12期1386-1390,共5页
提出了利用高压脉冲水射流钻孔、切缝以提高松软煤层透气性和瓦斯抽采率的新思想.基于岩石动态损伤模型,理论分析和数值模拟了高压脉冲水射流瞬时动载荷、柔性撞击作用下煤体的动态损伤特性及裂隙场的变化规律.结果表明,高压脉冲水射流... 提出了利用高压脉冲水射流钻孔、切缝以提高松软煤层透气性和瓦斯抽采率的新思想.基于岩石动态损伤模型,理论分析和数值模拟了高压脉冲水射流瞬时动载荷、柔性撞击作用下煤体的动态损伤特性及裂隙场的变化规律.结果表明,高压脉冲水射流的冲击效应、剥蚀效应以及震动效应等冲击荷载作用可有效破碎煤体,增大煤体裂隙率和裂隙连通率,提高煤层透气性.研发出了低透气性煤层中的高压脉冲水射流瓦斯抽采系统,在重庆某典型高瓦斯低透气性煤矿进行了成功应用,应用结果表明,高压脉冲水射流有效提高了煤层透气性,平均百米钻孔煤层瓦斯抽放量较原工艺提高了7.8倍. 展开更多
关键词 高压脉冲水射流 低透气性煤层 高瓦斯矿井 瓦斯抽放
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生态脆弱矿区含(隔)水层特征及保水开采分区研究 被引量:271
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作者 王双明 黄庆享 +2 位作者 范立民 杨泽元 申涛 《煤炭学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第1期7-14,共8页
研究发现,沙漠区植被对地下水水位埋深具有很强的依赖性,揭示了陕北榆神府矿区内合理生态地下水位埋深为1.5~5.0m,煤层开采的导水裂隙导致地下水位下降,表生生态退化,控制地下水水位是生态脆弱矿区科学开采的核心。室内模拟实... 研究发现,沙漠区植被对地下水水位埋深具有很强的依赖性,揭示了陕北榆神府矿区内合理生态地下水位埋深为1.5~5.0m,煤层开采的导水裂隙导致地下水位下降,表生生态退化,控制地下水水位是生态脆弱矿区科学开采的核心。室内模拟实验和开采实践表明,当煤层上覆隔水岩组厚度≥33~35倍采高时,煤层开采不会导致地下水位下降;煤层上覆隔水岩组厚度≤18倍采高时,煤层开采会破坏隔水层,导致水位下降;18~35倍采高时,可采取“限制采高”等措施实现保水开采。剖析了煤层、含水层的空间关系,划分了保水开采条件分区,提出了区域采煤方法规划方案,指出以控制地下水水位为目标,以采动隔水层稳定性分区为基础,以采煤方法规划为手段的开采方法是生态脆弱矿区煤炭资源科学开采的有效途径。 展开更多
关键词 生态脆弱矿区 隔水层隔水性 保水开采 浅埋煤层 生态水位 采煤方法规划
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双巷并行三维电法探测煤层工作面底板富水区 被引量:76
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作者 吴荣新 刘盛东 张平松 《煤炭学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第3期454-457,共4页
在工作面双巷中分别布置电法观测系统,所有电极均布置在巷道底板位置,利用并行电法仪采集电法数据,将双巷各测站采集电法数据进行拼接,联合进行三维电阻率层析成像,得到工作面双巷间底板范围三维电阻率变化情况。根据富水区与正常岩层... 在工作面双巷中分别布置电法观测系统,所有电极均布置在巷道底板位置,利用并行电法仪采集电法数据,将双巷各测站采集电法数据进行拼接,联合进行三维电阻率层析成像,得到工作面双巷间底板范围三维电阻率变化情况。根据富水区与正常岩层间的电性差异情况,分析富水区可能的电阻率表现形式,再结合已有地质资料、钻孔涌水及注浆资料,综合分析出工作面底板的富水区及分布范围。对安徽恒源煤电工作面的底板水探测及验证表明,该方法较准确地查明了工作面底板岩层内富水区的分布范围。 展开更多
关键词 并行电法 煤层工作面 煤层底板 富水区 电阻率
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