注浆改造厚含水砂层提高开采上限技术及应用

为了实现在厚松散含水砂层下留设防塌煤(岩)柱以提高开采上限,研究厚含水砂层区域注浆改造技术。以安徽淮北五沟煤矿1010-1工作面第四含水层(简称四含)下提高上限开采为目标,通过理论计算、注浆材料配比实验和原位注浆试验,对改造范围和层位、注浆材料的适用性、不同深度的浆液配比、钻孔布置方式和注浆方法进行分析,并通过取心测试、水文地质试验和井下钻孔验证对注浆效果进行检验。结果表明:五沟煤矿四含改造区域松散含水砂层底部无黏土,且在有含水风化基岩条件下,提高上限开采需同时注浆改造松散砂层和风化基岩;粉煤灰–水泥浆较石膏–水泥浆具有更好的体积稳定性,粉煤灰掺量20%~50%的粉煤灰–水泥浆结石率大于98%,且有较稳定的凝结强度,能够满足砂层劈裂注浆的需求,风化基岩采用纯水泥浆或10%以内掺量的粉煤灰–水泥浆,基岩之上2倍采高的砂层注入10%~20%掺量的粉煤灰–水泥浆改造后充当保护层,上部采用20%~50%掺量的粉煤灰–水泥浆进行充填压密,粉煤灰掺量随注浆深度递减;注浆终压可在最浅部砂层注浆劈裂压力的基础上,按地层压力和孔隙水压力梯度0.3 MPa/10 m增加;泄压诱导注浆可有效控制浆液的劈裂扩散方向,浆液最大扩散距离达到89.5 m;注浆后砂层和风化基岩完整性显著提高,岩(土)体试块强度提高2~5倍,注浆将砂层改造为富水性弱、极微–微透水的隔水层,可实现留设防塌煤(岩)柱提高上限开采。

厚冲积层下厚煤层分层开采提高开采上限的研究

为合理开发煤炭资源,最大限度地提高资源利用率,以鹿洼煤矿首采扩大区为工程背景,运用理论分析和地质勘探等方法,对第四系黏土层厚度和砂层含水性等水文地质条件进行了研究,确定了含水层类型和水体采动等级.在此基础上,预计了"两带"高度,探讨了安全煤岩柱合理尺寸,使开采上限提高了30 m煤柱,解放呆滞煤量73.7万t.

杨村煤矿薄基岩区提高综放面开采上限试验

通过采用钻孔注(放)水法探测了杨村煤矿综放面采后覆岩采动破坏高度;同时,探明了305工作面浅部顶板基岩柱厚度;采用无线电波坑道透视方法,查明了工作面内的隐伏小断层及其延展情况。在此基础上,设计了305综放面安全防砂煤柱为30 m,并制定了相应安全试采方案。通过试验取得了在该矿3煤层综放面提高开采上限试采的成功。

松散冲积层下提高煤层群开采上限研究

林南仓井田范围内覆盖有140～440m松散冲积层,通过对东一、西一采区主要地质钻孔进行综合统计,研究分析了第四系松散层厚度的分布特征、松散层中含隔水层分布。通过数值模拟确定了近距离煤层群开采后覆岩的导水裂隙带高度。在对导高进行充分预计的基础上,确定了合理的防水煤岩柱的垂高,煤8-1、煤9、煤11和煤12四层煤分别提高开采上限30m、30m、30m和15m,提高开采上限后,增加可采储量为372.6万t。

第四系底界粘土岩性对提高开采上限的影响分析

文章着重介绍了在第四系厚表土层具有强含水层的情况下,如何利用第四系底界粘土层的可塑性、膨胀性和再生性,与煤层顶板基岩共同作用,作为防水煤岩柱来提高开采上限的方法和思路。同时,提出了底界粘土层岩性分析的目的和内容以及研究的手段。

岱庄煤矿43_下20工作面提高开采上限的数值模拟研究

基于资源枯竭性矿井储量挖潜的重要性,以岱庄煤矿43下20工作面为例,采用FLAC3D软件进行提高开采上限数值模拟分析,研究了工作面覆岩破坏规律,确定了"两带"发育高度。

谢桥矿水体下煤层1202(1)工作面提高开采上限研究

为提高谢桥煤矿松散含水层下1202(1)工作面开采上限,分析了井田内新生界冲积层结构及其含、隔水性,确定了工作面属Ⅱ类水体压煤,其主要影响水源为顸板砂岩裂隙水及中部含水层下段;建立工作面防水煤岩柱地层结构模型,运用理论分析和钻孔实测方法对两带发育高度进行预测;运用数值模拟方法模拟邻近煤层开采影响下,开采上限不同时工作面覆岩破坏场及覆岩水体渗流场的分布情况。研究表明,开采上限提高后,裂隙带将进一步发育并间接波及上部含水层,在保护层和工作面中部采空区覆岩压实作用下,含水层水体将主要渗流至工作面下端部,并最终流向底部松散区域。现场实践中,开采上限提高至-390 m安全可行,解放呆滞煤量3.5万t。

杨村煤矿薄基岩区提高综放面开采上限试验研究

通过采用钻孔注(放)水法探测了杨村煤矿综放面采后覆岩采动破坏高度;通过基岩柱厚度探测,探明305工作面浅部顶板基岩柱厚度;采用无线电波坑道透视,查明了工作面内的隐伏小断层及其延展情况。在此基础上,设计了305综放面安全防砂煤柱为30m,并制定了相应试采方案。通过试验取得了3煤综放面提高开采上限试采的成功。

鲍店井田第四系松散层对开采上限的影响

本文通过研究兖州煤田及鲍店井田第四系沉积特征、第四系下组各含水层抽水资料及钻孔水位变化曲线,分析了第四系下组含水层的富水性及与开采活动间的相互影响,确定了提高开采上限的可行性。

太平煤矿疏放第四系下含水层水提高开采上限

通过疏放水技术的综合研究,合理经济地疏放3号煤层上覆第四系底部含水层地下水,从而为提高开采上限创造良好条件,研究近松散层开采覆岩破坏规律和第四系底部黏土层的保护作用,探索出类似条件下疏放水提高开采上限的理论与实践。

浅部厚煤层开采上限确定关键技术研究

在蔡园生建煤矿地质勘测的基础上，采用高密度电阻率层析成像技术探测四采区北部第四系底界面的起伏变化，运用计算数值分析确定“两带”高度，采用电视成像仪实测相邻四个分层已全部开采区域的垮落带及导水裂隙带高度，最终确定3煤层开采上限。

基岩与第四系底界粘土共同作为防水煤柱提高开采上限的研究与实践

该文介绍了 13 0 2工作面提高开采上限的情况 ,在煤层顶板基岩留做防水煤柱不足的前提下 ,通过对第四系底界粘土层的岩性、厚度、分布情况的补勘分析 ,利用该粘土层与顶板基岩共同组成防水煤柱 ,既回收了大量永久性防水煤柱煤炭资源 ,又确保了矿井的安全 。

谢桥矿1202(3)面提高开采上限可行性研究与实践

通过对谢桥煤矿1202（3）工作面上覆松散含水层分布规律、煤层顶板岩性特征的研究，提高工作面开采上限4．6-12．1m，并在开采过程中采取了一系列行之有效的预防措施，确保工作面安全、顺利回采，取得了显著的经济和社会效益。

第四系松散含水层下薄隔水层提高开采上限技术

山东裕隆矿业集团单家村煤矿通过对六采区3煤提高开采上限的试验研究,在第四系含水松散层下薄基岩综放工作面的开采上限从-250m提高到-180m,实现了安全开采。在原矿井设计70m防水煤柱基础上,通过研究分析与现场勘探,确定留设45m防砂安全煤岩柱,取得了巨大的经济效益,并且为兖州矿区合理确定开采上限提供了科学依据。

新集二矿东翼11-2煤层提高开采上限的研究与实践

为了提供提高煤层开采上限的根据,开展了新集井田东翼11-2煤层防水煤柱厚度、岩性组合特征及含水性的研究,并进行了推复体夹片地层下井田东翼11-2煤层的开采实验,在26m防水煤柱下实现1111200工作面安全回采,取得较好的经济效益。

许厂煤矿提高开采上限的研究与应用

介绍了许厂煤矿提高开采上限的情况 ,在煤层顶板基岩柱厚度留做防水煤柱不足的情况下 ,通过分析、补勘、论证 ,提高了开采上限 ,回收了大量永久性防水煤柱 ,确保了矿井的安全 ,取得了巨大的经济效益。

开采上限沿空掘巷窄煤柱留设及支护技术

对大屯煤电公司龙东矿以"推广窄煤柱、提高回采率、在开采上限区域使用锚网支护技术"为研究课题,论述了开采上限区域沿空掘巷窄煤柱留设和锚网支护技术的理论依据和现场应用,并对窄煤柱沿空掘巷锚网支护优越性及效益进行了分析。

特殊推覆构造水体下提高开采上限开采的实践

淮南国投新集公司二矿通过对开采有影响的覆岩水文、工程地质条件及破坏进行研究和预测 ,合理提高开采上限 ,成功采出煤炭 1 1 1 .6万 t。实践证明 ,在全国特有的特殊推覆构造水体下提高开采上限进行开采是可行的。

基于GIS及BP网络的矿区开采上限预测

针对目前提高矿区开采上限方法的缺点,建立了一个基于GIS和BP网络的矿区开采上限预测系统,并结合工程实例验证了系统的实用性和有效性.

多年冻土层覆盖矿井开采上限实验研究

矿井开采上限不但对矿井生产安全、资源回收率具有重要影响,也对有效控制和减小煤炭地下开采对环境损害程度具有重要影响。提出了多年冻土层覆盖下矿井合理开采上限的确定原则,采用相似材料模拟实验方法研究了覆岩及多年冻土层的破坏特征和采动裂隙带发育特征,得出矿井合理开采上限为+3 760 m。这一结果已经被实际采用。