奥灰岩溶水上带压开采区域超前治理防治水技术

针对邯邢矿区煤层开采受奥灰承压水威胁及保水开采的现状,提出了区域超前治理防治水技术,以超前主动、区域治理、全面改造、带压开采为指导原则,该技术在邯邢矿区奥灰含水层顶部区域超前注浆改造中进行应用,以孔口终压1.0 MPa、稳定30 min以上和单孔吸浆量小于50 L/min作为注浆结束标准。试验过程中采用地面多分支水平钻进关键技术,最终达到注浆加固煤层底板含水层及奥灰顶部改造含水层目的,大幅降低煤层底板突水可能性,安全开采出受承压水威胁的煤炭资源。

奥灰岩溶水上带压开采区域超前治理防治水技术

针对邯邢矿区煤层开采受奥灰承压水威胁现状及保水开采的现状,提出了区域超前治理防治水技术,以超前主动、区域治理、全面改造、带压开采的指导原则,该技术在邯邢奥灰含水层顶部区域超前注浆改造中进行应用,以孔口终压1.0 MPa、稳定30 min以上和单孔吸浆量小于50 L/min作为注浆结束标准。试验过程中采用地面多分支水平钻进关键技术,最终达到注浆和加固煤层地板含水层及奥灰顶部改造含水层目的,大幅降低煤层底板突水可能性,安全开采出受承压水威胁的煤炭资源。

奥灰区域探查与超前治理技术在棋盘井煤矿的实践与应用

通过对国家能源集团棋盘井煤矿井底车场的奥灰水威胁情况进行了认真分析;并详细阐述了奥灰区域探查与超前治理技术的工作原理、施工方法、施工注意事项,为矿井的防治水工作提供了新的思路和新的技术工艺,有力地促进了矿井的安全高效地生产。

高水压矿井地面区域治理防治水设计

根据《煤矿防治水细则》要求,拟采用地面区域水害治理技术,对该工程治理范围内的巷道底板L8灰岩含水层实施超前探查、注浆加固。重点查明L8灰岩含水层的富水性及落差5m以上断层发育情况。通过地面高压注浆,将受注含水层改造成隔水层或弱含水层,加固断层,封堵断层裂隙通道,提高巷道底板一定厚度范围内岩层整体完整性,增加巷道底板与L8灰岩间隔水层的岩层抗压强度,提高抗水压的能力,降低巷道掘进期间水害威胁程度,保证巷道安全掘进。

区域超前治理防治水技术

根据邯邢矿区大采深矿井开采和下组煤开采面临的严重水患,提出了"区域超前治理"防治水理念,即"超前主动、区域治理、全面改造、带压开采"的技术指导原则;由一面一治理改为以采区、水平或由地质构造所分割的单元为单位进行区域治理,主要总结了井下定向钻进关键技术首次应用于煤层底板岩层区域超前治理防治水技术研究,先治后掘,先治后采,从而实现"不掘突水头,不采突水面"的目标,为今后大采深和开采下组煤矿井防治水提供了很好的借鉴经验,创新了大采深矿井和开采下组煤奥灰水害防治方法,安全地开采受承压水威胁的煤炭资源,取得了很好的经济和社会效益。

煤矿水害地面区域超前治理技术在焦作矿区应用探析

焦作矿区位于太行山南麓,处于东西向构造和新华夏系构造的复合部位,主要以断裂构造为主,发育有东西、北东和北西向三组构造。焦作矿区水文地质条件极复杂,L8灰岩含水层是矿井主要的突水水源,局部区域接受L2、O2灰岩含水层水源补给,L8灰岩最大突水量达1800m3/h。在断层附近,L2、O2灰岩含水层亦可直接突水,L2灰岩最大突水量达5400m3/h,O2灰岩最大突水量达19200m3/h。焦煤公司长期以来高度重视底板水害防治工作,但井下底板水害治理面临诸多困扰和局限,为此焦煤公司采取了煤矿水害地面区域超前治理技术,通过多年实践,总结经验,最终实现该技术在焦作矿区应用与推广。

区域超前探查治理技术在邯邢矿区深部采煤底板水害防治中的应用

针对超前区域探查治理技术在探查治理设计、注浆改造工艺、治理效果评价方面存在的问题,通过分析邯邢矿区水文地质条件及邢东矿、辛安矿水害防治工程实例,对超前区域探查治理技术在深煤层底板高承压水害防治中的应用进行研究。研究得出:注浆治理目的层应综合分析研究区水文地质条件、突(涌)水方式,选择离煤层最近、厚度适中、可注性较好的含水层进行注浆改造;水平孔布设距离应考虑研究区水文地质类型、地质构造复杂程度及发育程度确定孔间距,并设计机动孔;水平孔布置方式应考虑工程目的;治理应按"探、注、验一体化"的思路,对钻进过程中遇到的地质现象实施注浆治理并检验;治理效果应利用突水系数、含水层涌水量、矿井涌水量、构造发现率、初始奥陶系岩溶水压等指标,通过迭代指数法组合量化后,重新评价。

区域超前探查治理技术在推覆体下深部采煤底板灰岩水害防治中的应用

新集二矿受巨厚推覆体影响,在地面三维地震无法有效查明煤层底板地层埋深和构造发育分布的情况下,充分分析矿区水文地质特征和突水主控因素,从创新防控理念出发,对传统的地面超前探查治理技术工艺进行集成创新,提出"选层-设计-施工-判断-治理-评价"一体化的综合工艺流程,在施工前、施工中、施工后3个方面有机的紧密结合,动态调整,以达到煤层底板防治水需求。结合工程实例应用,说明治理效果的有效性,在本区及国内其他类似条件地区具有良好的借鉴意义。

区域超前探查治理技术在推覆体下煤层底板灰岩水害防治中的应用

区域超前探查治理技术是近几年推广的有效预防华北型煤田底板灰岩水通过垂向隐伏导水通道突水,防止淹井、淹面等水害事故的新兴技术。新集二矿受巨厚推覆体的影响,三维地震勘探及钻探无法查明地层展布、断层、陷落柱等垂向隐伏导水通道,对区域超前探查治理技术在钻探顺层跟进、隐伏构造探查设计、注浆改造工艺及治理效果评价等方面提出了新的挑战。通过工程实例对区域超前探查治理技术在推覆体下深煤层底板高承压水害防治中的应用进行研究,创新提出“施、判、探、注、评一体化”的工作思路和方法。实践表明,该方法可以有效应对巨厚推覆体影响下的煤层底板高承压奥灰含水对矿井安全开采的威胁,对类似矿区具有重要的借鉴意义。

超前探放水在加强煤矿防治水工作中的应用研究

随着煤矿开采深度加大,防治水难度增大。超前探放水技术作为一种防治水方法,已在多个煤矿得到应用并取得显著效果。本文简述超前探放水技术基本原理和应用背景,通过案例分析该技术在煤矿防治水工作中的应用及效果,并与其他防治水技术对比优势与局限性。

奥灰岩溶水害区域超前治理技术研究及应用

鉴于邯邢矿区大采深矿井深部煤层和下组煤开采受奥灰承压水威胁现状和保水开采需要,提出了奥灰岩溶水上带压开采水害治理的"区域超前治理"理念及"超前主动、区域治理、全面改造、带压开采"防治水指导原则;相应给出了区域分区原则、治理模式及适用条件、治查结合新方法、超前治理管理程序、底板阻水能力评价方法和治理关键技术等支撑体系。该成套技术首先在邯邢矿区进行了应用研究,特别是地面多分支水平钻进关键技术应用研究,取得了很好的安全技术效果,创新了大采深矿井和开采下组煤奥灰水害治理方法,安全开采受承压水威胁的煤炭资源,保护了煤系基底奥灰水环境。

棋盘井煤矿奥灰水定向钻探注浆区域治理技术

为有效治理棋盘井煤矿16#煤开采面临的底板奥灰水问题,分析了水害机理,依据区域治理原则,采取地面定向钻进技术对井底车场范围实施超前注浆加固治理。地面定向钻探注浆治理工程施工1个主孔、11个分支孔,注入水泥量为40360 t,治理面积0.18 km^(2),井底车场治理区段奥灰顶部隔水层的隔水强度得到有效提高,治理后井底车场附近16#煤突水系数为0.0272~0.0317 MPa/m,小于0.06 MPa/m的临界值,可实现安全开采。

区域超前综合防治水技术应用及效果

参考河北邯邢矿区防治水经验,在石村矿煤矿9#煤实施了区域超前防治水技术应用,主要探究了以采区、水平或由地质构造所分割的单元为单位进行区域治理,坚持先治后掘,先治后采,从而实现"不掘突水头,不采突水面"的目标。应用取得了良好效果,为今后同等条件下的防治水工作提供了参考。

底板灰岩水地面区域超前探查治理技术研究

煤层底板灰岩水害区域超前探查治理技术是近年来兴起的一种底板灰岩水害防治新技术,该技术具有探查治理时间超前、探查治理空间范围大、水害隐患整体消除效果好等特点。本文分析了新集煤矿底板灰岩水害基本特征,研究了1煤组煤层底板灰岩水害区域超前探查治理的技术方法。针对煤层底板发育厚层非完整隔水层的矿井,应用定向水平孔钻探和注浆探查技术,取得了良好的水害治理效果。

区域超前综合防治水技术应用分析

在大采深或下组煤开采面临严重水患时,可以按照"区域治理、超前主动"的防治水理念进行治理,将采区或按照地质构造划分单元进行区域化治理,先治理后掘进、先治理后开采,实现"不掘突水头、不采突水面"的目标。本文对区域超前综合防治水技术的应用进行探讨分析,以期为同行人员提供参考或借鉴。

华北型煤田深部开采底板突水机理与区域治理关键技术

通过对华北型煤田邯邢矿区大采深高承压水和下组煤开采条件下9起较典型的煤层底板承压突水实例进行深入系统分析,基于时空4维结构概念,首次提出了"分时段分带突破"的煤层底板突水机理,即从空间上在上组煤2号主采煤层至煤系基底奥灰强含水层之间,以薄层灰岩含水层和因采动影响而产生的各种破坏损伤及原始导升裂隙带等,按阻水能力大小划分11个阻水"分带";从时间上按煤层底板渗水及突水通道形成进程划分4个"时段"。鉴于邯邢矿区矿井深部煤层和下组煤开采受奥灰承压水威胁现状和保水开采需要,提出了奥灰岩溶水上带压开采的"区域超前治理"水害理念、"超前主动、区域治理、全面改造、带压开采"防治水指导原则和底板阻水能力评价方法;相应成功地研发了区域超前治理关键等技术体系,特别是地面多分支水平钻进关键技术研究,取得了很好的安全技术效果,创新了大采深矿井和开采下组煤奥灰水害治理方法与技术,为安全开采受承压水威胁的煤炭资源,保护煤系基底奥灰水环境提供一条新途径。

隐伏导水陷落柱水害预防与超前探查治理技术

根据水位场、水温场、水化学场一致性的理论,快速判别出任楼煤矿7218掘进工作面突水水源为深部奥灰水;导水通道为隐伏导水陷落柱(定性)。通过封堵出水巷道,防止水量由渐变到突变(预防);井下物探、钻探等综合探查确定隐伏导水陷落柱的位置、范围与空间形态(定位);采用计算机仿真技术,模拟了隐伏导水陷落柱内应力场、位移场和渗透场的动态特征,通过优化设计确定在其顶部注浆建立"穿裙盖帽的止水帽"充填加固技术方案(超前治理),避免重大恶性突水事故的重演,取得了"高效快省"的定性预防定位超前探查治理隐伏导水陷落柱的新模式。

论采煤工作面底板灰岩水地面区域超前探查治理技术

在煤层底板灰岩承压水严重时会直接影响到煤矿开采工序,并威胁到煤矿的安全生产。以此,应利用超前探查治理技术以探查灰岩层富水性、涌水量等情况,并结合井下施工灰岩探查钻孔是否存在高压水、高压注浆等情况进行分析,以此以超前探查技术综合治理煤矿开采工作面水害威胁。基于此,本文主要分析采煤工作面底板灰岩水地面区域实际情况,并分析出利用超前探查治理技术治理灰岩水地面的有效对策,以供参考。

整合矿井复采条件下老空水防治技术体系研究

针对老空水害防治技术难题,以同一厚煤层上分层受小窑破坏严重的某整合矿井为例,开发了巷道掘进超前探测保障系统,实现了无盲区探查;提出了多次物探结合2类钻孔疏放水技术,将物探异常区作为靶区,将涌水量最大的常规钻孔作为靶点,在采区低位利用远距离定向钻孔沿煤层底板以下稳定岩层钻进至老空区截引老空动态补给水,取得了非常显著的效果,巷道掘进效率提高了4倍。采用多种物探结合常规钻孔全覆盖探查技术,治理了工作面内部“孤岛”型老空水,探明了富水异常区和地质异常区,保证了工作面安全通过老空区。利用超前短探、超前预判、巷探和疏放动态老空水技术,全面保障了工作面实时安全回采。体系的应用实现了工作面安全透明开采,创新了上分层受小窑破坏、且无序分布的老空水防治技术。

“钻探+物探”一体化技术在煤矿水害防治中的应用

为了保证煤矿采掘施工安全,解决目前煤矿单一超前钻探施工时精度低、劳动作业强度大等技术难题,燕子山矿决定对掘进巷道提出钻探与物探一体化勘探技术,结合了钻探、钻柱振动录井、孔中瞬变电磁法、孔中电法等技术,能够准确掌握钻探轨迹、煤岩层岩性,对采掘区域附近含水层分布、积水情况实现了准确勘探。将该技术在8218运输顺槽掘进中进行应用,取得显著应用成效。