水文地质条件极复杂矿井底板岩溶水害强化注浆加固应用与效果分析

为保障矿井安全生产、延长矿井使用寿命、减少生产成本和保护环境。针对水文地质条件极复杂矿井底板岩溶水害治理难题,研究强化注浆加固技术的应用效果。结合121103工作面实际工程,通过对矿井地质构造和水文地质条件的详细分析,制定科学的注浆加固设计方案,采用注浆钻孔布置和井下钻孔探查方法,根据设计要求对奥灰顶部和徐灰进行强化注浆综合治理。并在实施注浆加固工程后,监测注浆终压、钻孔注浆覆盖率、块段吨水注干料数等指标,并通过检查孔和井下物探方法评价改造效果。结果表明,奥灰顶部和徐灰的强化注浆改造均取得显著成效,注浆终压达到预期标准,钻孔注浆覆盖率和块段吨水注干料数达到设计要求,检查孔分析和井下物探结果显示,水害问题得到有效控制,矿井安全生产条件显著改善。

矿井底板突水的水力劈裂研究

矿井承压水上采煤底板突水问题是一个困难的问题。困难之处就在于影响因素太多,而且由于矿井条件的不同,难以找到统一的处理模式。从水力劈裂的机理入手,通过分析工作面推进过程中采场及采空区底板力学条件变化导致的渗透性改变,来推断底板突水的危险程度。在分析过程中,引入了损伤的概念。损伤被用来描述采场底板的破坏程度(结构演变情况),底板岩体的破坏直接导致底板渗透性的改变;渗透性的改变为承压水提供了通路,增加了底板突水的可能性。针对正交各向异性岩体建立了渗透系数与损伤变量的函数关系,以此描述底板破坏对渗透性的影响。针对具体的算例,得到了矿井底板突水的危险位置。

基于GM(1,1)模型的矿井底板涌水量预测

开采二1煤层的许多矿井都受到底板承压水的威胁,由于矿井底板涌水量受地质与水文地质条件和人为开采活动的综合影响,是具有大量不确定因素的灰色系统.采用灰色理论GM(1,1)模型将各个涌水量影响因素赋予"灰色"的概念,用灰数据映射方法来处理随机因素并发现其中隐含的规律,建立了矿井底板涌水量的预测方法并通过了残差合格模型的检验.应用结果表明,该方法可以对矿井底板涌水量做出定量预测,能够为采矿生产过程中排水系统的设计、疏放和注浆加固方案的制定提供决策依据.

矿井底板突水危险性的Fisher判别分析模型

为了准确判别矿井底板突水的危险性,在分析矿井底板突水影响因素的基础上,运用Fisher判别分析方法,根据以往的工程实测数据作为学习样本进行训练,建立了底板突水危险性的Fisher判别分析模型,采用回代判别方法对所建模型进行了判别效果验证,回判正确率为90%,工程应用正确率为100%,表明该模型具有准确率高、实用性强的优点.

地震反射法在矿井底板稳定性评估中的应用

采用地震反射法对安徽某煤矿井底板稳定性进行评估。通过高精度地震数据采集、处理和解释,识别了底板岩层结构和断裂分布。结果表明,地震反射法能有效揭示底板岩层的几何形态和物性特征,为底板稳定性评估提供了可靠依据。研究区内识别出3条主断裂和12条次级断裂,划分出四类稳定性分区。与传统方法相比,该方法显著提高了断裂识别能力和层位解释精度,降低了勘探成本。地震反射法在矿井安全生产中具有重要的实际应用价值。

铁新煤矿底板涌水量数值模拟及预测评价

为了确保铁新煤矿的安全生产,根据其地质构造及水文地质条件,采用地下水数值模拟软件Visual Modflow建立该矿井的地下水数值模型。模型经识别验证后较好地反映了该矿井地下水流场,运用识别后的模型预测在不同开采条件下矿井底板涌水量,从而为该矿井制订疏排水方案提供依据。

平煤十三矿底板承压水害分析及区域综合治理

通过系统分析平煤股份十三矿的地质与水文地质条件,对各采区和工作面进行突水风险性评价及区域划分。强力推行灰岩水区域综合治理,合理规划防治水工程,针对性提出矿井及采掘工作面防治水技术路线及方案,建立科学、长效的防治水机制,提高矿井防治水安全保障程度。

Water abundance of mine floor limestone by simulation experiment

The water abundance of mine floor limestone needs to be solved urgently as the average depth of coal mining in China has increased gradually. A method is presented to discuss water abundance with the numerical and physical layered geoelectrical model being established in the half-space, full-space and full-space with tunnel, respectively. The parameters of water abundance are changed in this study, which includes water quantity, water content and volume of abnormity of water-containing abnormity. Results indicate that the different work fields have different macroscopic influences on the apparent resistivity,and the water abundance parameters of water-containing abnormity have quantitative relationship with the apparent resistivity mean in abnormal regions(three-dimensional space region). The quantitative relationships are shown as following: firstly, the amount of water injection has negative linear correlation with the apparent resistivity mean; secondly, when abnormity is unsaturated, there is a negative power function relationship between water content and apparent resistivity mean; thirdly, the volume of abnormity and apparent resistivity mean behave as a decreasing power function law.