高承压水体上开采煤层底板潜在突水区动态演化数值模拟

以底板受石炭系太原组灰岩高承压含水层威胁的淮北芦岭煤矿10煤为研究示范,利用有限元软件Plaxis 8.2建立能模拟承压水压力的10煤动态开采的数值模型,并考虑冒落矸石密度、变形参数与强度参数随时间的变化,分析底板采动破坏带与潜在突水区域的时空分布及其影响因素。研究结果表明:正常开采条件下,底板破坏深度随工作面推进距离的加大而增加,推进到一定距离后将达到极大值;随着煤层倾角的增大,由于冒落岩体的充填效应,开采冒落区导水裂隙提前闭合,潜在突水区域变小,并逐步集中于新近采空区;承压水压力越大,底板裂隙扩展并最终相互沟通的可能性越大,当承压水压力处于高值时,突水随时可能发生。

高承压水体上采煤危险性的多因素综合评价研究

基于高承压含水层上采煤产生的水文地质工程地质问题的复杂性,建立了高承压水体上采煤危险性多因素综合评价模型,通过分析永煤公司陈四楼煤矿水文地质、工程地质及开采技术条件可知,影响研究区高承压水体上采煤安全性的因素多且复杂,确定了煤层底板破坏深度、煤层底板抗压强度、煤层底板隔水层厚度、煤层底板水压、煤层底板标高和断层密度6个因素影响该研究区煤层高承压水体上开采的主控因素。以21111工作面高承压水体上采煤为例,应用高承压水体上采煤危险性多因素综合评价模型,获得工作面的开采危险性指数分区等级图,根据评价结果指导矿井的煤层底板注浆改造,通过煤层底板注浆改造,21111工作面回采时,整个工作面的涌水量约为5 m3/h,主要为顶板砂岩水,底板基本无水。

论高承压水体上压煤条带开采技术

由于我国地广物博,地质条件比较复杂,给煤炭开采造成了很大的困难,特别是在高承压水体上开采时,煤层底板突水过程是一个复杂的非平衡、非线性的演化过程,它受到多种因素的影响,其实质是煤层底板含水层高承压水沿采煤工作面底板隔水层岩体内部通道突破底板隔水层的阻隔,以突发、缓发或滞发的形式向上涌入工作面采空区的过程。因此,对于它的防治也存在很大的困难。本文首先阐述了我国煤炭开采的现状,接着提出了条带开采技术的相关内容,引出高承压水体开采底板突水问题的原因和开采方案,希望对于类似的工程起到一定的帮助作用。

高承压松散含水体“下渗带”形成机理及应用验证

在调查分析潘集矿区按"规程"留设足够高防水煤岩柱和数个综采工作面出水实际资料的基础上,首次提出高承压松散含水层水体下存在"下渗带"的概念,并分析了"下渗带"的形成机理、影响因素;将"下渗带"与导水裂隙带结合,分析了高承压松散含水层下,按"规程"留设足够防水煤岩柱的综采工作面顶板充水的原因。

承压水体上开采Ts-q双因素安全评价方法研究

淮北矿区位于华北煤田东南缘,属华北型煤田,临涣、涡阳矿区位于该矿区南西块段。该区开采的二叠系下统山西组10煤层受下伏太原组灰岩水突水威胁。通过研究淮北临涣、涡阳矿区构造地质及太灰水文地质条件,界定了太灰含水层高承压弱富水的水文地质特征。经统计分析淮北、肥城等矿区200多个突水点突水系数与隔水层厚度、含水层钻孔单位涌水量之间的关系,提出了Ts-M、Ts-q承压水体上开采突水系数安全评价方法,解决了煤矿深部承压水体上开采安全评价依据不充分、防治水工程量大等问题。