城郊煤矿薄层灰岩水害治理技术研究与实践

为解决城郊煤矿井下水害常规注浆治理效果不佳的问题,依托地面水平定向钻进技术形成的区域超前治理技术,为治理该煤矿底板灰岩水害提供了新的技术途径。经过研究论证,该煤矿十四辅助采区地面区域治理选择太原组上段L10灰岩为治理目的层,防止底板水害。通过施工三个地面孔组(D1、D2、D3孔)共35个水平分支孔,对治理区太原组上段L_(10)灰岩地质、水文地质及隐伏含(导)水构造等进行探查,并通过高压注浆治理将目的层改造成有效隔水层;施工的井下验证钻孔涌水量均小于10 m^(3)/h,治理效果良好;治理后计算十四辅助采区F21405工作面最大突水系数为0.044 MPa/m,符合突水系数安全值不大于0.06 MPa/m的标准,无突水威胁,可以安全回采。

薄层灰岩弯曲变形力学特性试验研究

在岩土工程相关工程建设过程中,常遇到层状岩体稳定问题。鉴于层状岩体在实际工程中经常发生弯折破坏,尤其是薄层岩体,其抗弯性能受岩层厚度的影响最为明显。文中以层理近于水平状的薄层灰岩为研究对象,获取其受弯条件下的力学特性,总结弯曲变形裂纹扩展规律,分析弯曲破坏过程声发射信号变化特点。结果表明,薄层灰岩弯曲受力时试件内部弯曲应力呈线性分布,裂纹起裂点大多始于试件底部中心受拉区域,其扩展路径取决于岩块强度和层面抗剪强度相对大小关系,声发射振铃计数与岩样加载过程的对应关系反映了岩石应力集中破坏的过程,岩石破坏伴随着声发射能量加速释放现象。

基于多分支水平钻井注浆工艺的薄层灰岩水防治效果研究

为防止太原组薄层石灰岩含水层下部煤层在开采过程中发生突水,黄河北部西南地区煤矿采掘前应用多分支水平定向钻井技术,对平均厚度为10 m的含水层进行注浆加固,将含水层改造为弱含水层或隔水层。为探究注浆浆液影响范围及改造效果,通过统计钻孔水位分布进行分析。多分支水平井注浆工艺能形成明显的阻水隔水区域,对太原组薄层石灰岩含水层改造效果明显,钻井布置越密集则改造效果越优。本次实践为薄层石灰岩含水层加固治理提供了经验和技术支撑。

近煤层薄层灰岩含水层水岩作用

为了揭示主要水岩作用,解释近煤层薄层灰岩含水层水文地球化学演化,为煤矿出水水源判别和矿井水处理提供依据,基于水化学类型的分析、地下水主要离子和TDS的关系以及离子之间的关系,通过图示法研究赵家寨矿薄层灰岩含水层水化学演化过程中的主要水岩作用。结果表明:水化学类型主要为HCO_3一SO_4;主要水岩作用为阳离子交换反应、黄铁矿氧化、石膏的溶解,其中阳离子交换反应导致Na^+浓度高于Cl^-浓度,Ca^(2+)相对于HCO_3^-亏缺,黄铁矿的氧化反应导致Ca^(2+)比SO_4^(2-)浓度高。

薄层灰岩地面水平分支孔超前探查治理地质构造技术

针对矿井深部煤层开采受底板高承压奥灰水威胁的难题,羊东矿引入水平定向钻探先进技术,对8466工作面进行了地面区域治理。通过研究实践钻进中遇到褶曲、断层寻找大青薄层灰岩的方法,注浆封孔后高效率钻进等关键技术,在厚度为5.5 m的大青薄层灰岩中成功地施工了长距离水平分支钻孔,对地质构造进行了超前精准探查,注浆治理了导水构造和岩溶裂隙带,加固了大青薄层灰岩含水层。采用物探、钻探两种方法,对注浆治理效果进行验证,达到了封堵导水通道和加固煤层底板的目的,保证了工作面的安全开采。

薄层灰岩浅部岩溶发育特征及分布模型

碳酸盐岩往往含有较多泥质夹层,多发育浅部岩溶裂隙,影响工程基础稳定性。文章依托广西合山市溯河矿区某道路浅部岩溶调查成果,分析了薄层灰岩岩溶宏观形态和垂直分布特征,按照溶蚀程度将其分为碎屑残留带、表层岩溶带和下部包气带;通过室内溶蚀试验,分析了矿物组成、CO2及水动力条件影响下的溶蚀规律;对比分析了薄层和厚层岩溶发育特征。结果表明:(1)薄层灰岩浅部岩溶发育程度与微地貌有关,通常在山谷和地下水强径流带溶蚀作用更为强烈;(2)薄层灰岩溶蚀优先开始于方解石,在岩石表面形成溶孔、粗糙程度增加,提供了侵蚀性溶液流动通道;(3)薄层灰岩岩溶较厚层灰岩岩溶规模小,分布较为均匀,由地表土体渗入地下岩体的地下水含有较多侵蚀性CO2水溶液,会促进岩溶作用的进行;(4)薄层灰岩浅部岩溶发育分布模型为:发育均匀的微小溶蚀裂隙在溶蚀下渗过程中遇到软弱夹层时会沿水平向扩展并随进一步溶蚀作用被充填,垂向深部发展时溶蚀作用逐步消散。

薄层灰岩带压开采防治水技术研究

为了实现西坡矿5111工作面安全带压开采,减小底板薄层灰岩含水层对回采工作面的安全威胁,通过水文地质条件分析、采后底板破坏深度预计、突水系数法评价等多种手段评价该面带压开采突水危险性,认为工作面最大突水系数为0.084 MPa/m,大于安全带压开采临界值0.06 MPa/m,发生底板突水的可能性较大。采用矿井直流电法超前探查、井下钻探工程跟进验证、疏水降压工程治理相结合的综合防治水技术手段,探查工作面底板薄层灰岩含水层及隔水层富水异常区,验证并疏放薄层灰岩含水层水,有效降低了工作面底板隔水层带压值,最终实现工作面安全带压开采。结果表明5111工作面底板薄层灰岩含水层富水性不均一,局部存在富水异常区,且具有可疏放性,经过10 d疏水降压,薄层灰岩含水层水位下降36 m,底板隔水层带压值和突水系数均降低至安全带压开采临界值以下,从而实现了工作面安全带压开采,为西坡矿5#煤层安全开采提供了技术支撑,也为该地区条件相似工作面的开采奠定了基础,完善了底板水害防治技术体系。

煤层底板薄层灰岩注浆改造技术

古汉山井田位于二1煤层底板的L8灰岩水为煤层回采时的主要突水水源,灰岩厚度一般为6~8 m,采用成熟的薄层灰岩注浆改造技术对其进行改造,变含水层为隔水层或弱含水层,确保了工作面安全回采。

薄层灰岩区域治理技术研究与实践

近年来,依托地面水平定向钻进技术形成的区域超前治理技术的应用,为治理奥灰岩溶水害提供了新的解决途径。目前,区域治理技术大多选用奥灰岩层顶部作为治理目的层。辛安矿作为地质类型、水文地质类型极复杂矿井,构造复杂、奥灰极富水,选择奥灰顶部作为区域治理目的层不符合矿井实际情况,辛安矿认真分析资料,论证方案,以11216采区为研究对象,在矿井11216采区地面区域治理工程施工过程中,选择煤层底板大青灰岩作为治理目的层防治底板水害。

四川大安寨段薄层灰岩油气富集区预测

通过层序地层分析,对大安寨段介屑灰岩的沉积环境作相应研究后发现:溶蚀和淋滤作用可能是大安寨段薄层灰岩油气成藏的主要因素,裂缝只是有利条件或必要条件之一。结合振幅、突变系数等地震参数的运用预测了大安寨段介屑灰岩的油气富集区。预测结果和实钻结果吻合,研究成果用于开发和勘探部署中得到证实,并取得重大的突破。

黔中T_1d^1薄层灰岩岩溶发育特征

本文对黔中地区T1d1薄层灰岩岩溶发育特征进行了统计分析。结合研究区环境地质条件,确定该区域内薄层灰岩的岩溶发育程度及分布区域,最终得出黔中T1d1薄层灰岩岩溶洞穴发育具有集中性、向深性及不均一性三大特征。

薄层灰岩的油气富集区预测方法初探——以川北大安寨段为例

许红梅 .薄层灰岩的油气富集区预测方法初探——以川北大安寨为例 .石油地球物理勘探 ,2 0 0 2 ,37(1) :77～84本文通过层序地层分析 ,对大安寨段介屑灰岩的沉积环境进行研究后发现 ,溶蚀和淋滤作用可能是大安寨段薄层灰岩油气成藏的主要因素 ,裂缝是有利条件或必要条件之一。通过对小断层识别 ,并结合振幅、突变指数等地震参数 ,预测大安寨段介屑灰岩为油气富集区 ,预测结果和实钻情况吻合 ,研究成果已用于开发和勘探部署中 。

构造发育区薄层灰岩地面定向孔钻探注浆技术

恒源煤矿Ⅱ63采区受温庄向斜构造影响,其地质构造复杂,向斜轴部破碎带及构造裂隙是6煤层底板的主要导水通道,石炭系上统太原组灰岩含水层组是6煤层巷道掘进及工作面回采的主要威胁含水层。为了实现Ⅱ634、Ⅱ635工作面的安全回采,对该治理区域的地层分布、地质构造发育情况及水文地质条件进行了详细分析,设计了地面定向水平孔煤层底板超前探查注浆防治水方案,包括钻孔布置、钻孔轨迹、钻孔结构、浆液类型及注浆参数等。研究了多砂岩含水层造斜段成孔技术、长距离水平孔钻进技术、薄层灰岩钻遇率保障技术及长距离水平孔高压注浆技术,完成了多砂层含水层造斜段成孔及套管下放工作,造斜段长达870 m;完成了长距离水平孔钻进、注浆工作,水平孔段长达959.54 m;完成了薄层灰岩钻遇率保障工作,L 3灰岩含水层钻遇率大于90%,甚至高达100%。不仅实现了治理区域巷道掘进及工作面的安全回采,还提高了施工效率及经济效益。

薄层灰岩含水层区域超前治理关键技术研究与实践

针对峰峰矿区水文地质条件极其复杂、个别矿井掘进过程中水害威胁严重的实际情况,采取了超前区域注浆加固治理技术,介绍了其中5.5 m厚的薄层灰岩含水层区域超前注浆加固过程中遇到的难题,并对其进行分析,通过下套管到大青灰岩含水层顶面、斜向器开窗切割套管、羽状分支孔补注等技术手段,取得了薄层灰岩含水层区域注浆加固的成功,为类似5.5 m厚薄层灰岩含水层注浆加固的情况提供技术借鉴经验。

皖北矿区构造发育薄层灰岩区域防治水注浆地面定向钻探技术

我国煤矿水文地质条件极其复杂;随着深部资源的大规模开发,矿井水害防治形势十分严峻,面临众多挑战。煤层底板存在高承压岩溶含水层,且富水性强或极强时,采用地面区域治理技术,可改善采煤工作面底板状况,消除煤炭开采时的底板突水水害威胁。联合应用地面多分支定向钻探技术和润滑防塌钻井液技术,可全面覆盖受底板水害威胁区域,降低钻探工程造价,减小钻探施工对环境的影响,解决长距离顺层地面定向钻探成孔难度大、钻具易卡阻的难题。

煤层底板薄层灰岩地面定向孔注浆技术

为实现恒源煤矿Ⅱ634、Ⅱ635工作面的安全回采,对治理区域地层、地质构造及水文地质条件做了详细分析,设计了构造发育区煤层底板薄层灰岩超前探查治理方案;并且以克服注浆施工难点为出发点,研究了地层及构造探查技术和水平孔注浆技术。实际钻探、注浆及验证效果良好,保证了治理区域巷道顺利掘进和主采煤层的安全回采。

薄层灰岩注浆效果研究

薄层灰岩对深部八层煤开采威胁极大,通过放水试验、物探等手段查清区域水文地质条件,采用高压注浆、拉力注浆、引流注浆等先进注浆技术对含水层进行注浆改造,确保工作面安全开采。

帷幕注浆在薄层灰岩含水层中的应用

该文通过对薄层灰岩富水性的分析 ,确定在不同块段对含水层采取疏水降压、注浆帷幕等方法 。

薄层灰岩注浆改造治理煤层底板岩溶水害

薄层灰岩注浆改造治理煤层底板岩溶水害肥城矿务局于树春关键词薄层灰岩注浆煤层底板岩溶水害改造治理肥城矿区是大水矿区之一，多年来水害频繁发生，严重威胁煤矿安全，制约着生产的发展。为防治岩溶水害，我局结合矿区的水文地质特征，勇于实践大胆探索，逐步形成一套薄...

峰峰地区薄层灰岩定向水平分支构造探查实践

峰峰地区采用定向水平井技术对煤层底板含水层进行探查治理,其中构造导水为引发煤层底板奥灰承压水突水的最主要威胁。薄层(大青)灰岩作为煤底板距离奥灰较近的含水层,常作为奥灰水上部警示层,并且薄层灰岩水平井钻遇构造时,地层变化明显,在探查构造方面对比奥灰更具优势,以羊东矿8467工作面水平井为例,介绍了大青灰岩水平井探查构造情况,为峰峰地区类似水平井作以借鉴。