唐家会矿奥灰水害区域治理试验工程及防控技术

唐家会煤矿主采6煤层底板受奥灰岩溶水威胁严重,是准格尔煤田中采深最大、水压最高的矿井,为消除底板奥灰水害威胁,对唐家会矿61207工作面开展地面区域治理试验工程。结果表明:定向钻孔过程中多次发生漏失和失返现象,注浆工程中吃浆量大,钻探和注浆的效率低,采用地面区域治理方式防治底板奥灰水害费用高、工期长,难以满足工作面生产接续成本控制的需要。经综合对比分析得出,现阶段矿井奥灰水防治宜采用“工作面内部井下定向钻底板探查加固”与“工作面外部地面定向钻断层带治理”相结合的防治水技术路线。

唐家会矿综放工作面奥灰水防治技术

基于唐家会矿61303工作面开采受底板灰岩水害威胁,为杜绝发生突水事故,根据唐家会井田水文地质特征,采用槽波地震、音频电透视、瞬变电磁等探查方式对工作面水文地质情况进行探查,圈定水文异常区;并采用定向顺层长钻孔和穿层短钻孔相结合的方式对工作面底板、物探异常区、隔水层厚度探查验证;最终通过注浆加固、封堵方式对工作面底板奥灰水进行预防和治理。工作面回采结果表明,该防治技术取得了成功,消除了工作面底板灰岩水害,确保了工作面安全回采。

鄂尔多斯盆地北缘深部矿井奥灰水动态及预测

奥陶系岩溶水是鄂尔多斯盆地北部准格尔煤田开采的主要威胁,为此区域矿井底板注浆改造及疏排水控制提供水害预防提供依据,以唐家会矿奥灰岩溶水为研究对象,通过资料收集与对比分析,研究了矿井奥灰水位变化特征及控制因素,并建立了奥灰水流数值模型预测了奥灰水变化趋势。结果表明,自矿井掘采工作进行以来,矿井奥灰水位总体上持续下降,5个观测孔水位降幅达为2.63~11.08m,各观测孔水位在每年雨季时有小幅上升。井巷掘进及工作面回采过程中疏排水是奥灰水位持续下降的主要因素,涌水通道为断层和地质异常体;大气降水和黄河水是奥灰岩溶水补给的主要来源。在此基础上,基于GMS软件建立了矿井奥灰水流数值模型,预测到2024a,矿井奥灰水位较2021a下降7.7~9.1m。

奥灰含水层综合防治技术研究

以福昌煤矿实际地质材料为背景,基于10 a水位统计以及突水系数,将回采区域划分为安全区域、威胁区域和突水危险区域。安全区域、威胁区域无需进行人工预防便可正常回采,但对于突水危险区域,则需采用下止浆塞的注浆方法对底板薄弱段进行注浆加固,工程应用效果显示,对突水区域进行注浆加固,工作面回采过程中无奥灰水渗出,注浆工艺效果显著。