仰孔注水测漏法在磁窑沟13102工作面防治水的应用研究

合理的防治水技术可有效治理矿井水害,而精确判断导水裂隙带发育高度是制定防治水方案的前提。以磁窑沟煤矿13102工作面为工程背景,采用理论分析和现场探测的方法对工作面水害治理展开研究。研究结果表明,采用仰孔注水测漏法探测,工作面导水裂隙带发育高度为40~93 m;根据导水裂隙带发育高度确定工作面需重点防治的水害,为上覆10-2号煤层采空区积水和大气降水;采用采空区探放水和回填地表塌陷裂缝的方法,对磁窑沟煤矿13102工作面进行水害防治。

坚硬顶板综放工作面导水裂隙带高度研究

当顶板导水裂隙带发育至水体时,水体会沿着裂隙进入工作面,破坏矿井的生态环境,影响工作安全及效益。以盘城岭煤矿15#煤层150105工作面为研究对象,通过经验计算公式分析导水裂隙带的发育高度,并结合仰孔注水测漏法及钻孔电视成像法,综合确定15#煤层导水裂隙带的发育高度。结果表明,经验计算公式预测导水裂隙带最大发育高度为81.56 m,仰孔注水测漏法为79.99 m,钻孔电视成像法为79.46 m。最终得出经验公式计算的高度与现场实测的结果高度一致,均可为盘城岭煤矿15#煤层水害防治及安全生产提供指导。

大厚度含水层下厚煤层保水开采研究

针对大采高开采过程中易造成上方隔水层的断裂,导致含水层向井下涌水,对矿井生产安全造成威胁的问题,以刘庄煤矿三盘区4301大采高工作面为工程背景,采用理论分析、数值模拟和仰孔注水测漏法分析工作面覆岩含水层和隔水层的发育特征,确定上覆岩层中的主要含水层及隔水层。在辅助运输巷内利用井下仰孔注水测漏法对煤层开采过程中裂隙发育范围进行测定,并通过经验公式计算厚煤层开采过程中裂隙带发育高度。采用FLAC^(3D)数值模拟软件对相同地质条件下不同采高的煤层开采过程进行模拟,确定裂隙发育高度,并判定是否与含水层贯通。通过以上研究可知,采高不同导致裂隙的发育高度存在差异。在工作面裂采比为27.9~31.6的前提下,采高小于5.5 m时,上覆岩层出现离层带,采动过程中安定组泥岩弯曲下沉,使部分裂隙压实闭合,保水效果良好;采高为6.0 m时,覆岩裂隙贯穿安定组隔水层而发育至宜君-洛河组含水层,工作面涌水量增大,工作面存在安全隐患。最终确定刘庄煤矿采高为5.5 m时,能够实现矿产效益最大化,同时也能保证安全生产。在刘庄煤矿4303工作面进行现场应用,未出现涌水灾害事故,保证了矿井的安全生产,验证了本次研究的科学合理性。