煤层底板破坏的断层效应模拟及其在防治水中的应用

梁北煤矿已发生5次寒武系灰岩底板突水事故,造成重大经济损失。根据矿井的水文地质条件,建立了煤层开采的FLAC数值模型,利用岩石力学及渗流力学理论,分别模拟了无断层和有断层条件下煤层底板采动破坏带的演化规律,重点讨论了断裂深度及断层空间位置对底板破坏深度的影响。结果表明,断层的存在可使底板采动破坏深度增加20%~33%,断层是突水重点防范区域,遇断层前10m直到过断层15m须加强防治水工作。根据模拟结果设计了梁北矿11041,11151,11111三个工作面底板的注浆加固工程,重点注浆层位分别为底板破坏范围和寒武系顶部裂隙发育带,注浆工程增强了底板的阻水能力,实现了工作面的安全回采。

梁北矿高瓦斯特软煤层巷道变形特征及原因

梁北矿-550m水平二1煤层属典型“三软”煤层,煤层透气性差,瓦斯含量高、压力大,地应力大,具有较强的突出危险性.11采区煤巷埋深达610 ～ 750m,现场调查表明,巷道持续大变形,底鼓严重,支护难度大.本文对梁北矿-550m水平11采区二1煤层巷道工程地质特征进行了调研,总结了煤巷变形特征,运用FLAC数值模拟方法对巷道大变形的原因进行了分析.指出该煤巷变形以显著底鼓为特征,其主要原因是煤层软弱、底板煤扰动、瓦斯防突钻孔效应和支护缺陷.认为高瓦斯特软煤层巷道的支护应兼顾瓦斯治理与支护两方面,宜把它们当成一个系统进行协同分析,这是有效解决此类煤巷稳定性控制难题的一种有效途径.在此基础上,提出了相应的防治对策.

禹州煤田梁北二井山西组二1煤瓦斯地质特征

勘探阶段对井田瓦斯地质特征的描述、瓦斯赋存规律的探讨以及突出危险性评价,是煤矿设计的重要依据.根据勘探阶段的资料,系统分析了禹州煤田梁北二井山西组二1煤瓦斯含量的控制因素,并对煤与瓦斯突出危险性进行了预测.研究表明:(1)开放性正断层是造成瓦斯散失的主要通道;(2)上覆地层有效厚度是控制瓦斯区域展布的主要因素,厚度越大,瓦斯含量越高;(3)顶底板为泥质岩类的区块,瓦斯含量较高;(3)深部地下水滞流区瓦斯含量高;(4)二1煤为突出危险煤层.

瓦斯赋存主控因素分析研究

针对梁北煤矿构造形态复杂,瓦斯含量高,开采条件复杂,瓦斯问题越来越严重制约矿井安全生产等问题,对瓦斯地质、煤层埋深、地质构造、水文地质、围岩特征等影响瓦斯赋存的因素进行了研究。研究发现,煤层埋深、地质构造、边界封闭条件、顶板岩性、地下水赋存情况、地温及煤层厚度等地质因素密切影响着瓦斯的赋存。研究瓦斯赋存规律,对防止煤与瓦斯突出、消除或降低煤与瓦斯突出事故造成的危害有很好的指导意义。