疏松砂岩滤失规律研究

针对疏松砂岩储层的特点,通过人工压制岩板(模拟疏松砂岩储层)开展了静态滤失实验,研究了缝内压差与渗透率对累计滤失液量及滤失系数的影响。分别测试100 mD、1500 mD和3000 mD模拟岩板在0.5~6 MPa压差条件下的滤失情况。结果发现,累计滤失液量受控于缝内压差与渗透率,滤失系数受控于缝内压差。

基于钻孔冲洗液漏失量观测的导水裂隙带特征研究

煤矿开采导水裂隙带最大高度及发育特征对矿井防治水工作及地质环境保护而言,是一个重要的参数依据,根据陕北榆神矿区浅埋煤层综采工作面,设计的3个钻孔,采用钻孔冲洗漏失量观测确定了导水裂隙带的发育高度,根据不同钻孔所探查的高度,分析了综采工作面导水裂隙带最大发育高度的位置及导水裂隙带定界面的形态。

精密输液器180度翻转过滤盘排气法效果探讨

目的提高精密过滤输液器一次性排气成功率及减少排气失液量。方法对57例静脉输液患者,每天按随机法分为过滤圆盘180度翻转排气组(翻转组)、过滤圆盘平行排气组(平行组)、过滤圆盘U型排气组(U型组)各62例次;准备输液过程中分别采用各组方法排气。结果翻转组一次性排气成功率显著高于另两组(均P<0.0167),失液量显著少于另两组,平行组显著少于U型组(均P<0.05)。结论 180度翻转过滤圆盘排气法可提高一次性排气成功率、减少药液浪费;在静脉输液操作中不建议采用过滤圆盘U型排气法,以免影响工作效率、浪费药液。

煤矿采空区覆岩“三带”智能识别方法

为了探明煤矿采空区覆岩破坏类型与裂隙发育情况,快速准确划分采空区覆岩弯曲带、断裂带、垮落带(简称“三带”),提出智能识别方法,为制定采空区治理方案提供依据。以山东某矿区采空区为例,采用贝叶斯在线变化点检测(Bayesian Online Changepoint Detection,BOCD)算法对钻进过程中的冲洗液漏失量和钻速数据在煤矿采空区“三带”界限处的变化及响应特征进行分析。以勘察规范中有关“三带”高度计算经验公式作为约束条件,对冲洗液漏失量和钻速数据中的候选变化点进行检测、优选,进而确定煤矿采空区“三带”界限深度。智能识别的结果与实际值吻合,其中,弯曲带下限、断裂带下限、垮落带下限的深度误差分别为+0.67、+0.31和+0.52m,弯曲带、断裂带和垮落带的高度误差分别为+0.14%、-0.63%和+2.49%。基于钻进数据的采空区覆岩“三带”智能识别方法精度满足设计需要,切实可行。该方法将钻进数据与经验公式相结合,在钻进过程中即可完成“三带”界限的划分,充分发挥数据的时效性,避免了技术人员主观判断对识别结果产生影响。相较于依靠多种方式综合确定“三带”界限的传统方法,该智能识别方法显著提高了“三带”划分的时效性和准确性。

冲洗液法+钻孔电视在采空区探测中的应用

多层采空区结构十分复杂,空洞、裂隙、残留煤柱、巷道等分布情况难以准确把握,故为确保安全,在对其上方土地进行规划利用前必须选用合理可行的手段进行工程勘察,经过大量理论研究和工程实践证明,在勘察孔的施工过程中,根据冲洗液漏失、掉钻、异常进尺等情况,可初步判定采空区裂隙发育特征和导水裂隙带高度,在检查孔施工结束后,利用高分辨率的彩色钻孔电视对其进一步确认,可大幅度提高检测效果及检测精度。结合钻孔冲洗液漏失量观测法和钻孔电视探测技术对多煤层采空区进行了探测分析,确定了垮落带与裂隙带的发育深度,并结合掌握的地质采矿条件和观测资料初步判定了相关区域采空区整体结构的稳定性,为相关问题的研究提供一定的经验和借鉴。

大埋深煤层开采覆岩离层发育层位定位方法研究

离层注浆是减少开采后地面沉降,以及防治离层水害的重要手段,其中,确定注浆层位作为注浆工程的首要难题,影响着地面减沉和水害防治效果,在离层形成过程中,不同的覆岩结构对离层的发育影响至关重要。本文以门克庆煤矿11-3101工作面地质条件为工程研究背景,基于Winkler弹性地基上的薄板理论,推导了岩板竖向挠度计算公式,结合“关键层”理论,建立了覆岩离层发育层位及其空间特征预计模型。同时,利用三维离散元技术研究了工作面覆岩离层的发育规律。通过在11-3101工作面开展离层注浆工程,应用钻孔冲洗液漏失量观测和钻孔彩色电视成像技术对离层发育层位进行现场实测,将模型预计成果和数值模拟结果与实测结果对比,验证了理论预计和模拟模型预测结果的可靠性。同时,通过观测注浆前后地表沉降情况可知,下沉速率减少了58.6%,注浆减沉效果显著。该模型可为后续该地区离层注浆和离层水害防治提供更加精确的层位选择。

银星一号井18_(上1)煤层开采覆岩“两带”高度综合探测研究

为测定银星一号井18上1煤开采后覆岩“两带”高度,选取11采区1118上104工作面为测试地点,采用理论计算、地面钻孔冲洗液漏失量法和彩色钻孔电视综合研究“两带”发育高度,并采用数值模拟进行验证。结果表明,理论分析和钻孔探测的“两带”高度分别为14.33 m和51.16 m,为采高的14.04倍和15.50倍。数值模拟得到裂隙带高度50.4 m,与钻孔探测结果相吻合,验证了探测结果的准确性。

银星一号井111211工作面覆岩“两带”高度研究

为确定银星一号井12煤开采后覆岩“两带”高度对上部5煤开采的影响,选取11采区111211工作面为测试地点,采用理论计算、地面钻孔冲洗液漏失量法和钻孔彩色电视综合确定“两带”发育高度。结果表明,钻孔彩色电视影像探查的结果更加准确,可获得不同深度岩层段的裂隙长度和类型。测定111211工作面在采高3.4 m的条件下,垮落带高度12.79 m,垮采比3.76∶1;裂隙带高度53.35 m,裂采比15.69∶1;“两带”发育高度小于与上部5煤的层间距。这为5煤的上行开采提供了指导,也为同类条件的煤层进行上行开采提供了借鉴。

软弱覆岩下厚煤层综放开采导水断裂带高度计算

为得到蒙东地区无软弱覆岩层地质条件下特厚煤层综放开采导水断裂带的准确测算方法,以神华大雁矿业公司敏东一矿02工作面为例,分别采用煤矿防治水经验公式、"三下"采煤计算公式等方法计算导水断裂带高度;同时,采用FLAC^(3D)软件对煤层顶板覆岩破坏对覆岩导水断裂带发育过程进行模拟,分析了不同推进距离下的导水断裂带发育高度,采用塑性区分布法,得到了导水断裂带发育高度"突变"和"稳定"2种状态与回采工作面的推进距离。经计算,3种方法得到的导水断裂带高度分别为93.12、26.67和88.00 m,而采用现场钻探观测表明导水断裂带高度为83.78 m。实测数据表明,蒙东地区软弱覆岩特厚煤层综放开采条件下冒采比为5,裂采比为11。

辽宁三台子水库下特厚煤层综放开采覆岩破坏特征

为确保水库下特厚煤层综放开采安全,合理留设防水安全煤岩柱,大平煤矿采用钻孔冲洗液耗失量法对覆岩破坏进行了观测研究。经对7个工作面测站12个覆岩破坏观测钻孔实测资料分析研究得出:煤层采出厚度7.54～15.17m,工作面推过36～40d,滞后工作面距离110～120m时覆岩破坏发育最充分。实测导水裂缝带高度为采高的15.31～19.97倍,明显大于类似软弱覆岩地层条件普通长壁全陷法开采覆岩破坏导水裂缝带发育高度。导水裂缝带上方,明显有集中发育的离层破碎带存在,实测离层破碎带高度为181.58～390.75m,是采高的24.22～36.00倍。

煤矿采空区覆岩层“两带”高度的综合探测

本文利用钻孔冲洗液漏失量观测、钻孔彩色电视观测、瞬变电磁物探观测3种不同的探测手段分别对M煤矿的开采工作面进行了探测,通过对M煤矿所研究工作面采空区覆岩层"两带"高度探测结果进行综合考虑后表明:导水裂缝带高度和跨落带高度分别为62.53m和42.73m,裂采比及垮采比分别为12.51倍和8.55倍。对比三种探测手段,钻孔彩色电视探测方法是最佳的探测方法。由于受到覆岩层以及施工因素的影响,钻孔冲洗液漏失量探测技术得到的结果存在一定误差,但是作为传统的研究方法,还是具有一定有效性和参考性的,相比之下由于受到井下复杂条件的影响,瞬变电磁探测则误差更大一些,往往结果具有不确定性。

特厚煤层综放开采覆岩“两带”高度研究

《"三下"采煤规程》中"两带"高度经验公式仅适用于薄及中厚煤层,对于特厚煤层综放开采条件下的"两带"高度计算不太适用,以郭家河煤矿的1305综放工作面开采14.8 m厚煤层为例,采用地表钻孔冲洗液漏失量观测、钻孔彩色电视观测和UDEC数值模拟3种方法,对特厚煤层综放开采条件下的"两带"高度进行研究。结果表明,3种方法得到的"两带"高度较为一致。

高河矿水体下采煤工作面顶板两带高度研究

文章针对高河矿采煤工作面多处涉及水体下安全采煤等问题,选取W1303作为典型工作面,利用经验公式及数值模拟进行两带高度预计,采用钻孔冲洗液漏失量、水位观测、彩色钻孔窥视探测等手段,对工作面水体下采煤顶板两带高度进行实测验证。结果表明:W1303工作面开采导水裂隙带发育高度为79.39m,裂采比为11.67;垮落带高度为21.8m,垮采比为3.21。在正常地质条件导水裂隙带和垮落带不会导通顶板上覆第四系松散含水层及地表水系。

彬长矿区导水裂缝带观测方法综合对比分析

采用钻孔钻液漏失量观测法、钻孔彩色电视窥视法、井—地联合微震系统3种监测手段,对彬长矿区文家坡煤矿导水裂缝带的高度进行了探测。现场3种观测方法得到的导水裂缝带发育高度分别为178.7、189.5、180.0 m,而经验公式计算得到的导水裂缝带高度为44.5 m,说明经验公式法已不能适用于彬长矿区实际工程地质条件。同时,采用FLAC 3D数值模拟得到的导水裂缝带发育高度为160 m,再次印证了观测法在确定导水裂缝带高度时具有较高的准确性,因而认为导水裂缝带不会导通上覆洛河组含水层。彬长矿区应该将地面钻孔观测和物探等方法作为导水裂缝带高度确定的主要依据,并结合数值模拟进行验证。

工作面“两带”发育高度的探测研究

基于工作面“两带”发育高度的理论研究和现场实践,采用钻孔冲洗液漏失量观测和彩色电视观测对隆德煤矿205工作面2-2煤层“两带”发育高度进行了实测。研究结果表明:覆岩破坏高度的实测研究是准确掌握覆岩破坏高度的最佳途径;钻孔冲洗液漏失量观测及彩色电视观测是确定“两带”高度直观有效的技术手段;确定了隆德煤矿205工作面2-2煤层“两带”发育高度,为矿井制定安全有效的防治水措施提供技术支撑。

麻家梁矿首采面导水裂隙带发育高度研究

通过在首采面进行钻探工程,对煤层回采后导水裂隙带的发育高度进行研究,查明采动对上部松散层水的影响,为矿井防水防沙提供参考依据,为麻家梁煤矿今后安全生产具有重要的理论和实际指导意义。

三台子水库下压煤综放开采覆岩破坏充水特征

针对水库下特厚煤层综放开采安全问题，采用地面钻孔冲洗液漏失量法、EH-4连续电导率剖面仪法，对大平煤矿 N1S1工作面采动前后覆岩破坏及充水状况进行了探测，利用 RFPA2D系统对覆岩变形破坏进行了反演和模拟。结果表明：覆岩破坏导水裂缝带发育在工作面采空区上方垂直方向卸压、水平方向拉伸区覆岩内，顶界面深度220.92 m，钻孔冲洗液漏失量平均0.50-0.71 L/；白垩系砂及砂砾岩承压含水层下部微弱含水段处于导水裂缝带内，深度约200 m水平之下岩层呈充水状态，视电阻率20-40Ωm；导水裂缝带上方，深度约120 m水平以下，岩层呈垂直方向卸压、水平方向压缩状态，离层破坏发育，不导水。水库下采煤是安全的。

补连塔煤矿综采大采高覆岩破坏“两带”高度实测研究

为了获取补连塔煤矿综采一次采全高"两带"高度,在一次采高7. 4m厚煤层的12511工作面布置采后钻孔,采用钻孔钻进过程中冲洗液漏失量和钻孔彩色电视观测相结合的方法,综合探测分析确定了"两带"高度。研究结果表明:该条件下,垮落带高度35. 08m,为采厚的4. 74倍;导水裂缝带高度为105. 96m,为采厚的14. 32倍。实测结果与采用分层开采经验公式计算结果对比差距较大,因此,厚煤层分层开采预计公式不适用于一次采全高"两带"高度计算,该实测研究成果可作为补连塔矿和其他相类似条件下煤矿开采计算导水裂缝带和垮落带高度的依据。

官庄河矿区覆岩导水裂隙带发育高度研究

官庄河矿区3煤层采空区存有大量积水,采用钻孔冲洗液漏失量和导高观测仪注水漏失量观测法对11煤层开采形成的覆岩导水裂隙带发育高度进行了实测,实测结果表明导水裂隙带发育高度为44.1 m,是采高的16.3倍,并通过数值模拟计算方法对该结果进行了对比和验证。11煤层开采形成的导水裂隙带未发育至3煤层采空区,可进行保水开采。

芦沟煤矿软硬交互覆岩放顶煤开采导水裂缝带高度研究

为准确计算软硬交互覆岩放顶煤开采导水裂缝带高度,确保水库水体下采煤的安全,采用地面钻孔冲洗液漏失量法对芦沟煤矿32101工作面导水裂缝带高度进行了现场实测,并根据上覆岩层岩性及结构进行了理论分析计算,综合确定了水库下放顶煤开采工作面导水裂缝带高度。结果表明:根据钻孔冲洗液漏失量法现场实测得到的导水裂缝带高度与理论分析计算得到的导水裂缝带高度基本一致,现场实测与理论分析综合确定的导水裂缝带高度能够满足工程实际需要。芦沟煤矿软硬交互覆岩放顶煤开采导水裂缝带高度为采厚的17.2倍,水库水体下采煤是安全可行的。