基于地面大口径钻孔抽排的老空水害防治技术

为了安全高效治理矿井老空水害,在井下不具备疏放老空水的条件下,采用了地面大口径钻孔和接力抽排水的方案对老空水害进行治理。选取位于老空积水区最低点的水仓作为地面钻孔的终孔位置,施工三级变径的大口径钻孔。下设的一级套管对钻孔在松散层中进行了固井,二级套管对老空区及采动破坏范围上覆含水层进行了隔离,采用无线随钻测斜和定向钻进技术,保障了大口径钻孔的准确透巷。钻孔中下设潜水泵将老空水抽至地面,然后采用管道增压泵将老空水接力排至矿井水处理厂,实现了老空水抽排过程中不落地。通过对抽排水量和老空水位的观测,验证了基于地面大口径钻孔和接力抽排老空水的效果。结果表明:采用地面大口径钻孔和井下潜水泵联合地面增压泵接力抽排关闭矿井老空水效果较好,具有安全性和可靠性高、排水和水处理费用低等特点。

近距离上层老空区水害危险性评价方法——以巩留县塔拉迪煤矿为例

老空水害是新疆地区煤矿防治水的重点和难点,对于煤矿安全生产造成严重威胁。为摸清伊犁巩留县塔拉迪煤矿C8煤层老空水害问题,在矿井水文地质条件研究基础上,对老空区积水充水水源及充水通道进行分析,结合瞬变电磁和钻探成果,对C8煤层老空区进行积水量预测和水害评价。研究表明,C8煤层老空区充水水源主要为西山窑组砂岩孔裂隙含水层,充水通道主要为采动破坏后的导水裂缝带;瞬变电磁物探富水异常区富水性弱,两个富水异常区积水量预测为3188.12 m^(3)和7609.85 m^(3),二采区老空区涌水量为96.45 m^(3)/d;据划分标准,二采区仅在8-2富水异常区采空区范围内为高危险区,可采取主动探放方法进行疏排,保障下部C7煤层的安全开采。

采空区顶板“三带”研究在煤矿安全生产中的作用探析

开展采空区顶板“三带”研究可为煤矿安全开采设计及防控灾害风险提供重要的技术支撑和依据,对煤矿安全生产具有重要的现实作用和意义。结合工作实践,以开展“三带”研究工作的必要性为目的,探讨了“三带”研究的主要内容及相关技术方法。分析了“三带”研究在煤矿安全生产中的重要作用,认为“三带”研究的作用主要体现在高位瓦斯抽采关键层位优选、预防顶板水害防隔水煤(岩)柱确定、顶板控制及地质预测预报等方面提供基础技术参数和依据,并提出了“三带”研究注意事项及改进建议,为深入“三带”研究提供了一定参考。

采空区顶板导水裂隙侧向边界预测及应用研究

以阳泉三矿老采空区水害防治为工程背景,采用工程实测和数值模拟的方法,对采空区顶板导水裂隙侧向边界进行了预测研究。提出了以水平变形量判别顶板导水裂隙侧向边界的方法,基于K8101工作面相邻老采空区涌水工程实测数据得出的导水裂隙侧向边界值,确定了阳泉三矿顶板产生导水裂隙的临界水平变形判别指标εAB≥5 mm·m-1,利用此指标作为判据,预测了K8404工作面顶板导水裂隙侧向边界,据此制定了其相邻老采空区放水方案。

极软中厚煤层越界开采区老空水害防治技术

小煤窑越界开采是我国煤炭行业极为普遍的现象。由于越界开采范围、积水量等条件不明,老空水严重威胁着毗邻大型煤矿的安全采掘工作。为快速准确地探查小煤窑越界开采边界并预防老空水的威胁,运用地面定向钻孔轨迹可控、定位精确的特点,提出了以极软中厚煤层精准钻进、不同岩性钻井液配比和采空区井漏预防与封堵为主的极软中厚煤层中地面顺层孔长距离钻进技术,并提出了越界开采区老空水害防治流程。以华北型煤田某煤矿Ⅲ63采区右翼为研究区,应用越界开采区老空水害防治技术体系,通过工程示范准确查明了越界开采边界与越界开采方向,为合理留设矿界防隔水煤柱提供依据。该方法的成功应用为同类矿井的老空水害防治提供了科学的技术,并且为地面顺层孔在探查越界开采边界与极软煤层抽取瓦斯等领域中的应用提供宝贵经验。

淮北闸河矿区闭坑矿井水害评价及其防控技术体系

随着我国浅部煤炭资源枯竭及国家去产能政策实施,闭坑矿井数量逐年增加,矿井闭坑后,停止抽排地下水,会对邻近生产矿井产生水害威胁。以淮北闸河矿区闭坑矿井为研究对象,对闭坑矿井水位回升进行了预测,对矿区主采煤层抗拉强度进行了综合评价,最后对矿界煤柱安全性进行了评价。研究结果表明,目前矿界煤柱宽度不能满足安全需求,为此建立了闭坑矿井水害综合防控技术体系,主要包括:闭坑矿井积水过程监测、井下钻孔探查预疏、泄水巷道超前排水、过水巷道挡水闸墙设置、井下明渠流量动态监测、闭坑矿井井筒充填与加固、老窑边界综合探查与治理等技术,最终实现了受闭坑矿井水害威胁的相邻矿井的安全生产,取得了显著经济效益和社会效益,研究结果能为国内类似闭坑矿井水害防治提供依据和方法。

联络巷超前探放老空区积水技术研究

煤矿老空区水害破坏性大,一旦发生,后果往往很严重,因此采空区积水的探放工作至关重要。在分析陈四楼煤矿水文地质条件的基础上,依据《煤矿防治水规定》,对超前探放水钻孔进行设计,根据施工要求制订了安全技术措施,利用21501联络巷对21304采空区积水进行超前探放水,并取得了良好效果。

巷道掘进老空区水害综合防治技术

以魏墙煤矿二盘区回风大巷延伸掘进区为研究对象,通过对矿井地质、水文地质条件进行分析,结合前期采用物探、钻探等手段对老空区探查,确定巷道掘进的主要充水威胁,而后在大巷掘进过程中进行超前钻探、水化学分析,最终保证巷道完成安全掘进。结果表明:矿井二盘区大巷掘进前期,通过地面三维地震、瞬变电磁法勘探,圈定了若干疑似老空异常区和富水区,通过钻探工程、电视测井等对老空区进行验证,发现在井田二盘区南部边界存在老空区及积水区。根据圈定范围设计巷道布局,结合物探成果,在最南侧的回风大巷掘进阶段进行井下超前钻探,同时对钻孔异常出水进行取样测试分析,发现所探查区域未见老空区。

闭坑矿井矿界煤柱采动损伤及其安全性评价

闭坑矿井矿界煤柱受采动损伤后其隔水能力降低,易导致闭坑老空水破坏矿界煤柱进入相邻生产矿井,影响矿井安全生产。以淮北矿区两相邻矿井即闭坑矿井沈庄矿和生产矿井袁庄矿的矿界煤柱为研究对象,采用FLAC 3d数值模拟和理论计算方法,对沈庄矿S2Ⅱ313工作面和袁庄矿Ⅲ3142工作面矿界煤柱采动损伤区宽度进行研究,根据研究结果确定矿界煤柱采动损伤区宽度为13.1 m,表明矿界煤柱已被破坏,两相邻矿井边界煤岩层已不具备阻水能力。在此基础上对矿界煤柱安全性进行了评价,得出现有矿界煤柱存在渗水和溃水危险性,需采取布置阻水帷幕或注浆加固等措施。

煤矿防治水工作难题及技术措施探讨

随着煤矿开采深度与范围的增加,煤矿积水面积明显增大,存在的水害隐患会对煤矿开采安全造成严重影响.因此,做好煤矿防治水工作,保障煤矿生产安全具有重要意义.文章重点分析煤矿水害工作中存在的相关问题,提出了加强管理、 保障投入、 细致调查、 建设可靠应急排水能力、 强化培训等方法,从而最大程度避免水害问题,提高开采效率.

开滦矿区林西矿隐蔽致灾因素及防治措施研究

基于采掘揭露资料、钻探数据、物探及相关试验成果,采用实地调查、井下观测、统计分析等方法,分别对研究区地质构造、地下含水体、导水裂隙带、采空区、瓦斯富集区、封闭不良钻孔、井下火区等矿井隐蔽致灾因素进行详细研究,确定矿井主要隐蔽致灾因素,并进一步结合各隐蔽致灾因素特征提出针对性防治措施。研究表明:林西矿主要隐蔽致灾因素为断层、岩浆岩、奥陶系灰岩含水体、采空区,这些因素不同程度地威胁着矿井安全生产,需采取有效的防治措施,合理安排治理隐蔽致灾计划,为防治矿井隐蔽致灾因素提供可靠依据。

呼和乌素煤矿特大突水事故应急处理及后续治理方案

呼和乌素煤矿露天采坑因与小煤窑采空区贯通导致突水被淹,进而波及呼和乌素井工矿和临近补连塔煤矿采空区,基于此,研究采取了封堵突水点、注浆封堵突水巷道、积极排水、可控疏水降压等措施,并提出了永久解决乌兰木伦河对相关矿井影响的应对方案,保证了矿井的安全。

瞬变电磁物理勘探法在煤矿采空区水害隐患治理中的研究与应用

为解除煤矿采空区水害通过导水通道对工作面安全开采的重大隐患,减少矿井水害灾难和经济损失,根据现场条件,采用瞬变电磁物理勘探法,对河南能源新疆公司龟兹矿业西井东北部开采初期采空区范围及积水进行探测,运用三维切片技术对瞬变电磁法探测数据进行分析,对采空区积水的水力特征做出评价,为下一步水害综合治理提供可靠依据。

整合矿井复采条件下老空水防治技术体系研究

针对老空水害防治技术难题,以同一厚煤层上分层受小窑破坏严重的某整合矿井为例,开发了巷道掘进超前探测保障系统,实现了无盲区探查;提出了多次物探结合2类钻孔疏放水技术,将物探异常区作为靶区,将涌水量最大的常规钻孔作为靶点,在采区低位利用远距离定向钻孔沿煤层底板以下稳定岩层钻进至老空区截引老空动态补给水,取得了非常显著的效果,巷道掘进效率提高了4倍。采用多种物探结合常规钻孔全覆盖探查技术,治理了工作面内部“孤岛”型老空水,探明了富水异常区和地质异常区,保证了工作面安全通过老空区。利用超前短探、超前预判、巷探和疏放动态老空水技术,全面保障了工作面实时安全回采。体系的应用实现了工作面安全透明开采,创新了上分层受小窑破坏、且无序分布的老空水防治技术。

三乙醇胺在微乳型乳化油中的应用

本文概述了三乙醇胺的性质,阐述了其在微乳型乳化油中的作用,测试了应用后微乳型乳化油的性能,并分析了其对稳定性、防锈性、润滑性的影响,提出了使用三乙醇胺需要注意的问题。结果表明,三乙醇胺在液压支架用微乳型乳化油中具有足够的润滑性、介质相容性,同时具有较好的防锈性和较高的稳定性,满足微乳型乳化油要求。

泄水巷集中疏放老空水技术研究

煤矿老采空区水害破坏性大,一旦发生,后果往往很严重,因此对采空区积水的探放工作至关重要。在探放过程中,可根据水压的变化、钻孔溢出风流或气味判断探放水情况。城郊煤矿针对22002工作面回采后形成的老空积水,设计了二水平西翼泄水巷进行集中疏放,使用ZDY4500LXY型煤矿用履带式液压钻机进行施工,对钻孔从下孔口管、加固孔口管、水量监测、效果评价方面进行详细要求,保证了煤矿的安全生产。

同昌煤业9108工作面上覆采空区探放水实践

针对同昌煤业9108工作面上覆采空积水量大,探放水任务紧迫的问题,对其水患进行分析研究,并设计钻孔对其进行探测探放。实践证明,煤矿采煤掘进过程中严格按照探放水规定对上覆采空区积水进行探放,是一种治理采空区水患可行有效的方法,该方法适用于相似区域上覆采空积水的探放。

复采区域老空水综合防治技术

为了预防矿井复采时发生水害事故,对新丰煤矿水文地质资料及井上下物探成果资料进行分析,确定了矿井老空水害分布特征及范围,研究探索了一整套老空水综合防治技术体系。实践应用表明,老空水综合治理体系的使用成功消除了矿井水害,解放了呆滞煤量,保证了安全生产。

付村煤业9#煤层水害分析与防治技术

根据矿井水文地质条件和实际情况,分析9#煤层上覆3#煤层采空区积水和K5、K6灰岩的含水层富水性,提出矿井安全开采的水害防治措施,并重点分析了顶板探放水技术,设计疏放水钻孔,在9#煤层工作面顺槽布置钻场,钻孔窜层通过K5、K6灰岩,终孔探至3#煤层采空区,探测并疏放含水层及空区积水,有效消除了9#煤层顶板含水层和上覆3#煤层采空区积水对矿井安全生产的水害威胁。

大佛寺煤矿主要水害类型及防治工程实践

陕西彬长大佛寺煤矿水文地质条件较为复杂,多年的开采实践过程中,曾发生多次水害事件,严重威胁人员安全并影响矿井正常生产。尤其是近年来复合开采条件下,水害影响由单纯延安组弱含水层水害变为洛河组含水层与离层水害叠加影响以及侧向、上覆采空区水害威胁。通过系统分析矿井的水文地质条件,以实际工作面揭露情况总结出各类型水害的表现特征,并以现场实际应用为基础,列举各类水害防治的典型案例。基于多种水害综合分析,总结出大佛寺煤矿切实有效的防治水措施,科学指导矿井防治水工作,并为彬长矿区条件相似矿井提供参考。