龙固井田主采煤层顶板特征及工程地质分区

运用沉积学、地层学等与工程地质学相结合的方法,对巨野煤田龙固井田主采煤层顶板结构进行了精细研究,把龙固井田主采煤层顶板划分为下软上硬型、下硬上软型和复合型;详细研究了煤层顶板岩性分区特点,总结出五种顶板岩性组合类型:煤层—厚层状砂岩(老顶)、粉砂岩—厚层状砂岩(老顶)组合、泥岩—粉砂岩—厚层状砂岩(老顶)组合、粉砂岩—泥岩—厚层状砂岩(老顶)组合、泥岩—厚层状砂岩(老顶)组合等。结合顶板工程地质特征及评价,认为上述五种岩性组合顶板的稳定性依次变差。

龙固井田主采煤层顶板稳定型特征研究

对龙固井田主采煤层顶板稳定性特征进行分析,把影响煤层顶板稳定性的因素归纳为岩石的沉积学特征、构造特征、力学特征几个方面。综合分析各个因素,利用人工神经网络原理对煤层顶板稳定性进行评价。把龙固井田主采煤层顶板稳定性特征划分为稳定型、较稳定型、中等稳定型、较不稳定型、不稳定型5级。稳定区主要是沉积厚层中粗砂岩,构造极少发育,岩石力学强度高;较稳定区细砂岩为主,含少量泥岩,构造密度较小,岩石力学强度较高。中等稳定区以中厚粉–细砂岩为主,构造密度中等,岩石力学强度中等。较不稳定区以薄层粉–细砂岩为主,构造比较发育,岩石力学强度较差。构造不稳定区以薄层泥岩–粉砂岩互层为主,构造发育,岩石力学强度极差。

地震反演技术在煤层顶板工程地质分区中的应用——以巨野煤田龙固井田为例

由于煤矿开采条件的复杂度增加,钻井、测井等原始资料匮乏,那些利用原始资料获取信息研究煤层顶板工程地质分区的方法出现了很大的局限性。为了准确、详细地研究原始资料不充足井田的煤层顶板工程地质特征及其分布,在综合钻探、测井等资料的基础上,提出以波阻抗反演技术为辅助手段,应用于巨野煤田龙固井田3煤层顶板,详细研究了煤层顶板岩性分布特点并对其分布进行预测,预测结果与实际结果相符合,有效地证明了在钻井等原始资料缺乏的井田中运用地震反演技术对煤层顶板工程地质分区是有效可行的,解决了由于原始资料缺乏而难以准确预测的问题。

龙固井田水文地质开采条件分析

在概述巨野煤田龙固井田主要含水层富水性及充水类型的基础上,对井田内山西组3煤层、太原组16煤层的水文地质开采条件进行了研究,根据龙固井田矿井充水因素,提出了开采3煤的顶、底板防治水思路,以及在目前开采条件下将16上、17、18煤层列为暂不能利用储量的建议。

龙固井田陷落柱构造特征浅析

在总结大量现场经验的基础上,首先对龙固井田所揭露的陷落柱进行分类,把它们分为准同生陷落柱及成岩期后的陷落柱两大类,然后分别论述了它们的发育特征及成因。了解这些特征,对于促进煤矿安全生产,具有十分重要的意义。

龙固井田断块式非典型陷落柱的探查与属性研究

龙固井田八采区三维地震勘探中发现一个疑似陷落柱异常区。通过施工探查钻孔,结合三维地震、电法勘探等资料对该疑似陷落柱进行了多种手段的探查和属性论证,钻孔除揭露部分地层破碎段外,煤层、标志层基本正常,而且在奥灰100 m内也未见溶洞或塌落地层,各含水层富水性未见异常。分析该异常区是一个断块式非典型陷落柱,煤层陷落高度低、主要断块内煤系地层结构基本正常、含导水性不良,3砂含水层与奥灰水联系不明显,对巷道掘进的水害威胁不大。探测结果有效指导了采区的设计生产。

龙固矿区深层地下水资源量预计研究

针对于龙固井田深层开采的实际,本文采用"大井法"计算了该矿的拟建水源地的可采资源量,计算结果发现,该矿在水源地服务年限为50年、深层淡水(微咸水)水位允许下降至埋深150m时,计算深层淡水可采资源量为10390.79m3/d。进而提出对深层淡水资源的开发利用应坚持"节制、节约"的原则,在满足供水要求的情况下,尽量少的开采深层淡水资源,在用水过程中,要大力提倡节约用水,将有限的水资源充分为国民经济的发展服务。

三维地震技术在煤层顶板稳定性研究中的应用

龙固井田为全隐蔽的华北型煤田,位于巨野煤田中部,其首采扩大区主采煤层为3号煤层。考虑3煤层顶板稳定性主要受其顶板的构造信息和岩性信息影响,因此首先依据三维地震勘探综合解释成果及波阻抗反演解释成果对二者进行定量化,然后对波阻抗数据进行归一化处理,使得波阻抗数据和量化后的构造数据具有相同的变化范围及等量贡献。在此距离范围内构造和岩性的权值各为0.5,依此生成综合因素煤层顶板稳定性隶属度。分析3煤层顶板以上10m、20m处的综合因素煤层顶板稳定性隶属度图可以发现,该区3煤层顶板稳定性比较好,且其稳定性主要是受构造因素控制,岩性因素相对影响较小。

巨厚表土层大孔径立排孔施工技术研究

龙固矿井为增加管路排水能力,进行了巨厚表土层大孔径的钻孔施工技术研究,两个立排孔终孔深度为854m,1号孔终孔最大偏距0.746m、2号孔终孔最大偏距0.899m,满足靶域≤1m的要求。