槽波在采空区边界探测的数值模拟研究

矿井安全生产受前方采空区、断层破碎带等复杂地质因素制约,矿井槽波超前探技术的逐步完善提高了采空边界、断层的探测精度,提高了对掘进前方隐伏地质灾害预报的准确率。为保障复杂地质条件下矿井安全、高效生产,开展槽波采空边界探测理论分析十分必要。数值模拟探测结果说明,槽波超前探测在技术上可行,利用人工设置断层,然后进行后期数据处理,验证在槽波成像界面处确实是断层构造,为煤岩界面,裂隙较发育,岩体较破碎,同时也验证了提出的后期数据处理思路有效、可靠。

槽波反射法在探测采空异常边界中的应用

槽波反射法具有在一条煤巷中探测另一侧异常信息且探测距离长等的优点,在煤矿开采及工作面布置上具有特别重要的应用价值。文章以阳煤某矿8135工作面探测采空异常边界为例,利用槽波反射法对工作面尾巷及回风联络巷进行勘探,综合预测了采空边界,布置了另一侧巷道。结果表明,槽波地震反射法能够准确探测工作面外侧采空异常边界。

电法勘探圈定煤层采空区边界及冒落带范围的地质效果

本文结合作者在淮南新庄孜矿开展电法工作的(?)经验和体会,对利用地面电法研究煤层采空区边界、冒落带范围的可行性进行了探讨.文章论述,采空区冒落带岩石的电性特征及确定采空区边界、圈定冒落带范围的依据和方法技术,结合新庄孜矿的实践分析了电法解决矿山工程地质问题中的应用效果和局限性。

EH-4电磁成像系统在采空区边界勘查中应用

为了对未知采空区进行勘察,消除安全隐患,简要介绍了EH-4电磁成像系统的原理和工作方法,并利用EH-4电磁成像系统进行了舒兰市明珠佳苑二期采空区边界勘探。通过大地电阻率反演断面色谱图分析确定了该地区采空区的分布范围,为矿区地面建筑场地的稳定性和完整性评价提供参考。研究结果表明:EH-4技术在勘测煤矿采空区中取得了良好的效果,这也为以后的采空区探测提供了一种可靠手段。

基于InSAR技术铁路沿线采空区沉降分析及应用

使用SBAS-InSAR技术对2015~2020年拟建铁路沿线采空区进行沉降监测,分析其时空变化规律,同时辅以合理的物探、钻探手段,总结出由“面”到“线”集“点”确定采空区边界的方法,并提出相应工程措施建议。

叠加采动应力影响下工作面矿压控制技术

为解决3912大采高综采面叠加采动应力影响下矿压显现强烈导致严重制约安全生产的难题,在总结过3810始采线区域工作面矿压显现规律的基础上,对注浆加固技术进行了理论分析,结合现场生产条件,提出采用“双层长距离注水泥浆超前加固工作面煤壁、锚网索注耦合支护超前加固巷道围岩”。实践表明:采取超前注浆加固控制3912工作面叠加应力效果较好,保证工作面安全高效通过3810采空区停采线边界煤柱影响区域,在进、出3810采空区边界煤柱影响区域,工作面推进度由40 m/月提升为120 m/月。

数字高程投影法计算复杂地形采空区影响边界

数字高程投影法与垂直断面法可用于计算压煤预留煤柱宽度的计算,垂直断面法还可用于计算采空区影响边界,数字高程投影法计算采空区影响边界应用较少。在采用断面法确定复杂地形条件煤矿采空区影响边界时,为求准确就要绘制大量断面,工作量比较大。实际工作中一般作简化,但确定的影响边界线范围比较大且不合理。介绍如何用数字高程投影法计算复杂地形条件下采空区的影响边界,与垂直断面法相比,在复杂地形条件下,应用数字高程投影法计算采空区影响边界不仅有更强的准确性、实用性,而且更方便于设计选线。

某采空区沉陷现状及残余沉降预测研究

研究目的:采空区残余沉降预测是采空区建筑地基稳定性评价理论的重要内容,对研究采空区上方建筑物抗变形优化设计及地基沉降变形预测预报有着重要意义。本文根据采空区的工程地质概况,选择合理的地表沉陷预测模型;通过地表沉陷预测程序,结合采空区移动时间及地表分析,对铁路沿线地表沉陷进行预测和分析,为线路方案比选提供地质依据,达到铁路工程跨越采空区地质选线的目的。研究结论:(1)针对本采空区开采时间跨度大、回采率低的特点,地表移动变形预测可采用概率积分法预测模型;(2)采空区边界可以通过开采方式、煤窑井口、钻孔数据和地面塌陷情况综合分析确定;(3)通过残余沉降、倾斜、曲率变形量以及影响线路长度等参数可以看出,该段线路穿越老采空区采用长桥方案更切合实际;(4)根据预测残余移动变形影响边界对长桥方案进一步优化,经实际工程验证,成果可靠;(5)该研究成果可为类似跨越采空区铁路工程地质选线提供借鉴。

EH4电磁成像系统在煤矿采空区的探测

主要介绍了利用EH4电磁成像系统探测采空区边界及其对应浅部地层隐伏裂隙带情况,阐述了EH4电磁成像系统的基本原理和工作方法,结合其在某煤矿采空区探测中的具体应用实例,分析总结了煤矿采空区以及对应的浅部地层隐伏裂隙带的电性特征并得出结论。结果表明,EH4电磁成像系统能够较为准确地探测煤矿采空区的边界以及其影响的浅层裂隙带的范围情况。

某铁路采空区工程地质选线研究

某铁路沿线煤炭资源广泛分布,采空区大范围存在,其中新建A站至新建B站段地质条件最为复杂,本文重点对该段线位进行比选。通过资料搜集、现场调查走访、物探探查、InSAR沉降分析、采空区影响宽度计算等综合勘察方法,查明了研究区开采现状及采空区的工程地质特征,从工程地质条件、煤矿压覆、工程投资,并结合煤矿开采规划,对各方案进行综合比选,提出了推荐方案。

钻孔瞬变电磁方法探测越界开采采空区的应用

煤矿井下越界开采扰乱煤炭资源开发秩序,同时存在巨大的安全隐患,准确探测越界开采采空区及其边界对安全采掘极为重要。常规的矿井瞬变电磁探测方法容易受到巷道中的金属和电磁信号干扰,探测精度有限,难以满足采空区边界精准解释的需求。为了解决这一问题,提出一种钻孔中收发信号的钻孔瞬变电磁方法和施工工艺,利用其远离巷道和靠近异常体的特点,提高异常信号在实测数据中的占比;并研究可行域约束的OCCAM反演算法,进一步减小体积效应影响,实现了对越界开采采空区的电阻率精细成像。结合山西某煤矿的工程实践,对该方法精准探测邻矿越界开采采空区规模、性质的实用性和有效性进行了检验。结果表明,钻孔瞬变电磁方法是矿井地球物理技术与钻探工艺技术的高效结合和有益补充,基于可行域约束的OCCAM反演算法能够有效应用于越界开采采空区的边界精确成像解释。

综合物探技术在采空区探测中的应用

为了保证王台铺矿XV2317短壁工作面的安全回采,对该工作面外侧地质资料不清的区域进行了地质雷达、瞬变电磁法和矿井震波法勘探。为保证探测结果相互印证,在该工作面外侧布设了3条重合测线,依据瞬变电磁视电阻率剖面、单点震波反射剖面和地质雷达反射剖面不同的物理特性解释了采空区的边界。结果表明:3种方法探测结果的异常区域都一致,从勘探结果中可以发现存在明显的采空区域,但富水性较弱。经过综合分析后得出了采空区边界位置。实践证明,矿方对采空区边界进行了钻探验证,验证结果与物探结果非常吻合,为该矿安全生产提供了可靠的地质资料。

测氡和瞬变电磁法在煤矿采空区探测中的应用

因采煤沉陷引起地表建筑物产生裂缝而引发的纠纷,通过测氡和瞬变电磁法两种物探方法先探测出煤矿地下采煤造成的采空区边界位置、深度,再根据地下采煤引起的地表变形理论,选用与本区开采技术条件相近的角量参数进行地表变形影响范围计算,从而确定地下采煤对地面建筑物的影响范围及数量,划分煤矿责任范围,是行之有效的方法。通过多年工作实践,利用活性炭测氡和瞬变电磁相结合的物探方法探测采空区边界位置准确,瞬变电磁法兼确定采空区深度,可达到相互弥补、验证、减少多解性之目的,取得良好的地质效果。

三维地震勘探在大平矿的应用效果分析

通过三维地震勘探技术,查清大平矿与已关闭慈恩煤矿矿井边界区域的地质情况,获得了慈恩煤矿采空区越界范围及煤层赋存状态、断层构造等资料,为今后矿井的生产接续及矿井的安全生产提供了可供参考的基础资料。

三维地震勘探在大平矿的应用效果分析

通过三维地震勘探技术,基本查清大平矿与已关闭慈恩煤矿矿井边界区域的地质情况,获得了慈恩煤矿采空区越界范围及煤层赋存状态、断层构造等资料,为今后矿井的生产接续及矿井的安全生产提供了可供参考的基础资料。

瓦斯涌出规律的分析

采空区的边界条件对回风流中的瓦斯浓度变化有重要的影响。应采取各项有效措施,如用旧巷密闭释放采空区瓦斯、用尾巷排放采空区瓦斯以及均压通风等,来防止回风巷中瓦斯超限。

可控源充电法在水文补勘中的实际应用与效果

老窑采空区透水成为煤矿突水的主要方式之一,给煤矿的安全生产带来极大的威胁。采空区赋存大多没有什么规律可言,其分布往往是孤立、不连续的,从而造成其探测成为一个难点。可控源交流充电电法作为积水采空区的一种新的探测手段,根据实测数据验证了可控源交流充电电法在探测采空区时的可行性及诸多限制。