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。

两淮煤田煤层底板灰岩水害区域超前探查治理技术

煤层底板灰岩水害区域超前探查治理技术是近几年刚刚兴起的一种灰岩水害防治新技术,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。分析了两淮煤田煤层底板灰岩水害基本特征,研究了煤层底板不同类型灰岩水害区域超前探查治理的技术方法和工程工艺。提出针对淮北煤田煤层底板存在高压复合强富水薄层灰岩含水层水害威胁的矿井,应采用定向水平井钻探和"高密度低压充填+低密度高压劈裂式注浆"探查治理技术;针对淮南煤田煤层底板发育厚层非完整隔水层的矿井,应采用定向水平井钻探和低密度连续高压劈裂注浆探查治理技术,通过典型矿井的工程示范,取得了良好的水害治理效果。

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。

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。

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。

隐伏导水陷落柱快速判识与超前探查治理技术

根据唐家会出水点的水量、水位、水温、水化学场一致性的原理,判别出61101掘进工作面突水水源为深部强富水奥灰水,通道为隐伏导水陷落柱(定性)。为此,封堵了出水巷道、防止出水水量由渐变到灾变扩展(预防);利用槽波地震和音频电透视、钻探等综合探查确定了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确定在其中深部实施"底部封堵、上部充填"治理方案,构建了"阻止采动裂隙向下扩展与奥灰水向上渗流的隔水层段"充填加固技术方案(超前治理),避免重大恶性突水事故的发生,取得了"绿色快省高效"的定性、预防、定位、超前探查治理隐伏导水陷落柱的新模式。

地面超前区域探查治理技术在灰岩岩溶水害治理中的应用

针对220106 工作面“高水压薄隔水层”灰岩承压水上开采特点,采用了地面超前探查治理技术对灰岩水进行了探查、治理,施工了5 个顺层定向分支钻孔,实现了220106 工作面探查治理范围的全覆盖。通过综合录井判层、钻进异常、钻井液消耗量、泥浆温度、压水试验等方面探查成果资料综合分析,220106 工作面钻探探查目的层段层位清楚,地质构造简单,整体富水性弱,排除了陷落柱及垂向隐伏导(含)水构造,并将C312灰岩改造为良好隔水层,为220106 工作面安全开采提供了保障。

巨厚推覆体下奥灰水害探查治理定向钻进技术

为有效治理新集二矿巨厚推覆体下底层煤开采面临的奥灰水害问题,依据在空间上以采区为单元的区域治理、在时间上超前治理和在注浆对象上由煤层底板CⅠ3和CⅡ3转变为C312灰岩的治理原则,采取地面定向钻进技术对2201和2301待采区施工2个主孔、26个分支孔,累计进尺为28562.42m,累计注入水泥量为6278.13t。研究结果表明:地面定向钻进探查注浆技术实施后,区内观测奥灰水位的水0101长观孔水位较注浆前上涨了68.37m,太原组灰岩含水层富水性明显减弱,井下探放水钻孔单孔涌水量均小于5m3/h,保障了2201和2301采区10个工作面能够安全回采,解放煤炭资源储量约952.5万t。

井下近水平定向钻进技术在煤矿奥灰水害防治中的应用

为高效解决煤矿断层富集区下组煤层回采时面临的奥灰水害问题,担水沟煤矿率先利用井下近水平定向钻进技术对矿井9204工作面底部构造发育区进行了超前探查治理,并通过物探复探结果对照、常规钻探验证和水化学分析相结合的方式,对超前探查治理效果进行了验证。结果显示,探查过程中各分支钻孔出水点矿化度较该区奥灰水高出220.5-323.4mg/L,其中Cl-含量较该区奥灰水高出38.24-67.69mg/L;注浆改造前后音频电穿透视探查结果对比显示,0-40m相对低阻异常区面积缩减率达到93.92%,40-80m相对低阻异常区面积缩减率达到85.47%;常规钻探探查验证中,各钻孔再无出水和其它异常现象,表明超前探查治理取得了显著的效果。此次近水平定向钻进技术的成功应用,在该区域类似地质条件下的工作面底板奥灰水害防治中提供了可参考实例。