基于钻孔气体漏失量法巷帮卸压带宽度确定研究

为确定巷帮卸压带宽度,合理布置巷道位置及确定封孔长度,提出了钻孔气体漏失量法,对某矿巷帮卸压带宽度进行了测试,并与封孔法所得结果进行对比分析。研究结果表明:钻孔封孔法测定卸压带宽度为9～10 m;钻孔气体漏失量法因充入高压气体使原始裂隙遭受楔形劈裂作用,造成裂隙扩张,测试结果为11 m,略大于封孔法测试结果;根据矿井实际抽放钻孔情况,结合漏失量法及封孔法测试结果综合确定该矿巷帮卸压带宽度为9～10 m。利用钻孔指标法进行验证,借助钻屑量、瓦斯涌出初速度及钻屑瓦斯解吸指标3个参数综合确定卸压带宽度为9～10 m,所得结果与封孔法测试结果一致,略小于漏失量法,说明对钻孔气体漏失量法所得结果适当修正后可进行卸压范围确定。

厚煤层开采覆岩导水裂隙带发育高度研究

针对水体下采煤时覆岩受扰动后可能导致顶板涌水问题,以掌石沟煤矿15102工作面为研究对象,采用数值模拟、分段封堵测漏与钻孔电视法得到该工作面15#煤层的导水裂隙带发育高度。对模拟和实测成果分析表明:模拟和现场观测的导水裂隙带高度分别为49、48.3 m,最终确定导水裂隙带高度为48.3 m,裂采比为11.78,上界面岩层类型为砂质泥岩,厚度为4.2 m,距煤层约48 m。

特厚煤层开采覆岩断裂带发育高度测试研究

宽沟煤矿为特厚、高瓦斯煤层开采,工作面回采期间经常发生上隅角瓦斯超限现象。在采动覆岩裂隙内布置水平定向长钻孔抽采卸压瓦斯是一种有效的治理措施,钻孔布置于断裂带内上部区域可取得较好的抽采效果。因此,亟需对矿井特厚煤层开采断裂带发育高度进行测试研究。以矿井B2特厚煤层I010206工作面开采为原型,利用经验公式对断裂带发育高度进行了计算,得到断裂带发育高度范围为104.3~125.1m。在此基础上,通过布置两个顶板仰孔,采用注水漏失量测试的方法对工作面开采断裂带发育高度进行了实测研究,得出断裂带上边界为距离煤层底板108.3~109.4 m;结合ZK401号钻孔柱状,判断I010206工作面特厚煤层开采断裂带发育至煤层上方13.5 m的细粒砂岩层位,发育高度106.2 m。研究成果可为矿井确定特厚煤层开采断裂带发育高度,进而设计布置钻孔抽采卸压瓦斯提供技术参考。

综采工作面导水裂隙带高度的钻孔探测

导水裂隙带是保水采煤研究与工程实践的重要参数,也是科学预测矿井涌水量的重要参数之一,尽管已有一些经验公式,但由于各矿井地质环境条件的差异,导水裂隙带发育高度很难用经验公式准确预测。因此,我们在榆神矿区榆阳煤矿施工了两个钻孔,根据冲洗液消耗量、岩心破碎程度、井中水位等指标,综合确定了榆神矿区榆阳煤矿2304综采工作面导水裂隙带高度,实测了综采条件下导水裂隙带发育高度。

厚松散层软弱覆岩下综放开采导水裂隙带发育高度

导水裂隙带高度是实施保水采煤技术措施的一个重要参数,为获取厚松散层软弱覆岩下综放开采工作面导水裂隙带高度,以某矿11915工作面为例,综合运用井下钻孔注水漏失量观测、钻孔电视和数值模拟3种技术手段,对采空区上覆岩层导水裂隙带高度进行了探测。通过对井下施工的3个钻孔进行注水漏失量观测确定了开采前后的钻孔漏失量变化规律,结合钻孔电视观测的孔壁裂隙特征最终确定了导水裂隙带高度,并采用数值模拟分析了导水裂隙带发育规律。结果表明:厚煤层(6.65 m),软弱覆岩、厚松散层(102 m)条件下综放开采的导水裂隙带高度为45.7~46.7 m,垮落带高度为16.1 m;裂采比为6.87~7.02,垮采比为2.42;数值模拟得到的导水裂隙带发育高度与现场实测结果一致,导水裂隙带发育经历发育、缓增、突增及稳定4个阶段,覆岩裂隙带以离层的形式向上发育,以铰接形式存在。钻孔电视能直接清晰的获取覆岩裂隙发育特征,是钻孔法探测导水裂隙带高度的最佳方法;井下钻孔漏失量法用于导水裂隙带高度观测是可靠的,但需要观测设备需要满足一定的封孔压力,封孔胶囊具有足够长度,并且需要改善胶囊与孔壁之间的接触状态。总体来讲,钻孔法观测导水裂隙带高度是目前最可靠的方法,但施工量大,成本较高;目前物探法应提高对覆岩完整性变化的探测敏感度,并多配合钻孔法的使用进行结果对照分析,获得物探结果最佳解释方法后再进行推广应用,降低导水裂隙带高度的探测成本。

新登煤矿综放开采导水裂隙带发育高度研究

煤层开采后导水裂隙带发育高度至顶板含水层和底板承压含水层,会使覆岩中的水通过导水裂隙带进入工作面,给煤矿安全生产带来重大隐患。为获得新登煤矿煤层开采后导水裂隙带的发育高度,在该矿31101工作面进行了实测研究。首先通过对井下施工的4个钻孔的钻孔漏失量,大致推导出工作面开采后的导水裂隙带高度;然后利用电视成像仪观测孔壁的裂隙,判断导水裂隙带高度;最后通过物理相似模拟实验,分析导水裂隙带发育规律。得出新登煤矿31101工作面的顶板导水裂隙带高度45.7~46.7 m;底板导水裂隙带高度5.6 m。

回采工作面底板破坏带深度探测分析

通过在保德煤矿81306工作面施工底板测试钻孔,测试回采前后钻孔漏失情况,分析确定回采工作面底板破坏带最大深度,为制定奥灰水防治措施提供基础资料,从而保障矿井安全生产。

特厚煤层综放开采覆岩“两带”高度研究

《"三下"采煤规程》中"两带"高度经验公式仅适用于薄及中厚煤层,对于特厚煤层综放开采条件下的"两带"高度计算不太适用,以郭家河煤矿的1305综放工作面开采14.8 m厚煤层为例,采用地表钻孔冲洗液漏失量观测、钻孔彩色电视观测和UDEC数值模拟3种方法,对特厚煤层综放开采条件下的"两带"高度进行研究。结果表明,3种方法得到的"两带"高度较为一致。

官庄河矿区覆岩导水裂隙带发育高度研究

官庄河矿区3煤层采空区存有大量积水,采用钻孔冲洗液漏失量和导高观测仪注水漏失量观测法对11煤层开采形成的覆岩导水裂隙带发育高度进行了实测,实测结果表明导水裂隙带发育高度为44.1 m,是采高的16.3倍,并通过数值模拟计算方法对该结果进行了对比和验证。11煤层开采形成的导水裂隙带未发育至3煤层采空区,可进行保水开采。

芦沟煤矿软硬交互覆岩放顶煤开采导水裂缝带高度研究

为准确计算软硬交互覆岩放顶煤开采导水裂缝带高度,确保水库水体下采煤的安全,采用地面钻孔冲洗液漏失量法对芦沟煤矿32101工作面导水裂缝带高度进行了现场实测,并根据上覆岩层岩性及结构进行了理论分析计算,综合确定了水库下放顶煤开采工作面导水裂缝带高度。结果表明:根据钻孔冲洗液漏失量法现场实测得到的导水裂缝带高度与理论分析计算得到的导水裂缝带高度基本一致,现场实测与理论分析综合确定的导水裂缝带高度能够满足工程实际需要。芦沟煤矿软硬交互覆岩放顶煤开采导水裂缝带高度为采厚的17.2倍,水库水体下采煤是安全可行的。