等值反磁通瞬变电磁法在矿山采空区隐蔽致灾水害勘查中的应用

等值反磁通瞬变电磁法具有抗干扰能力强、受场地限制小、分辨率高、不受高阻屏蔽、对低阻敏感等特点,广泛应用于工程勘查中。本次工作采用等值反磁通瞬变电磁法对地下富水采空区和导水裂隙、破碎带进行探测,取得了良好的效果,为矿山隐蔽致灾水害治理提供了参考。

平煤十一矿隐蔽致灾因素及防治措施研究

煤矿安全生产是工业生产的重要组成部分,安全隐患是煤矿事故的直接原因。采用生产揭露、物探、钻探、井下观测及分析计算等方法,对研究区构造类、地质类和工程类等隐蔽致灾因素进行了详细研究,确定了矿井主要隐蔽致灾因素,并根据致灾因素情况和特点提出了针对性的防治措施。结果表明,十一矿主要隐蔽致灾因素为断层、灰岩承压水、老空水和瓦斯,这些因素威胁着矿井安全生产,需要结合不同地质因素建立台账、分类管理,合理安排致灾计划,更好地服务于矿井安全生产。

洛坝铅锌矿复杂隐蔽采空区低成本充填治理方案研究

铅锌矿多年来一直沿用空场法开采产生了规模庞大的采空区群,极易诱发大规模地压灾害、引起地表沉降和塌陷。通过深入的采空区分布现状调查,提出了针对性的复杂隐蔽采空区低成本充填治理方案,包括充填系统方案、充填体强度指标、充填配比参数、充填动力方式、充填通道布设方案、充填挡墙构筑、采空区接顶等,为国内复杂隐蔽采空区低成本充填治理提供了典型解决方案和有益借鉴。

基于瞬变电磁法的煤矿隐蔽致灾水害分析研究

随着我国西部煤炭资源的勘探,煤炭资源的开发逐步向西部转移,西北降雨相对较多地区的矿井水害慢慢凸显出来,其具有隐蔽性、突发性。为查明研究区矿井的隐蔽致灾水害状况,应用地面瞬变电磁法进行矿井水害探测,结合已有的地质和水文地质资料,取得了较好的探测效果;探测结果与已知的采空区积水区对应较好,同时基本探明了B_9煤层顶板西山窑组孔隙裂隙含水层的富水区域,也证实了其与第四系含水层、烧变岩含水层的水力联系,为矿井生产及水害防治提供了有力依据。

半航空瞬变电磁在煤矿隐蔽致灾领域的应用

隐蔽致灾因素普查对煤矿安全生产具有重要意义,致灾因素的探查和辨识是确保煤矿安全生产的重要手段。本文以新疆库拜煤田某煤矿为研究对象,采用半航空瞬变电磁法对矿区进行采空积水区和地下水补给通道的探测。经钻探验证及抽水试验证实,综合物探方法成效显著。

综合物探技术在库拜煤田某煤矿隐蔽致灾因素普查中的应用

水源因素和通道因素是煤矿隐蔽致灾的主要因素。实际生产过程中老空区积水、烧变岩积水和导水裂隙通道对煤矿的安全生产具有重大隐患。本文以新疆库拜煤田某煤矿为研究对象,采用航磁、半航空瞬变电磁、航空热红外测温、地面高密度电阻率法和等值反磁通瞬变电磁的综合物探技术对矿区进行火区、采空积水区、导水通道进行联合探测。经钻探验证及抽水试验证实,综合物探方法成效显著。

瞬变电磁法与激电测深法在老空水探查中的应用

针对岳南煤矿整合矿井所面临的老空水潜在水害威胁与雨季水害加重等问题,为查明岳南煤矿井田中部采区3号煤层老空水的分布情况,通过研究井田地质与地球物理特征,开展了勘探区的瞬变电磁探查试验。首先以瞬变电磁法探查了3号煤层的老空水分布区域,然后再以激电测深法针对瞬变电磁法的探查结果进行验证,从而确定了岳南煤矿井田中部8处3号煤层老空水分布区,并兼顾了K5灰岩层和K2灰岩层的富水区。不仅排查了老空水这一隐蔽致灾因素,同时也为削弱雨季潜在水害威胁采取的必要防治水措施提供了依据,为煤矿下一步采掘活动奠定了技术基础。

昌吉宝平煤矿水害隐蔽致灾因素分析

以昌吉宝平煤矿为研究对象,通过对含水层、采空区、火烧区等主要地下含水体分布及赋水情况进行研究,指出了对矿井安全生产可能造成隐患的主要地下含水体及其影响程度,并有针对性地提出了防治措施和建议。研究认为,可能成为本矿井安全生产隐患的地下含水体主要为侏罗系西山窑组含水层和采空区积水。西山窑组含水层是矿井的直接充水水源,可能对矿井安全造成影响,但由于其富水性相对较弱、补给较差,整体可防可控,建议在开采中做好含水层的超前探测和动态监测,建设矿井排水系统,做好疏放工作;该矿井采空区积水和周边矿井采空区均存在不同程度的积水,在矿井开采中存在采空区积水沿着浅部地层向深部侧向径流的问题;同时,由于相邻煤层间距一般均小于15 m,上部煤层采空区积水易构成下部煤层开采的直接充水水源,存在一定的水害隐蔽致灾因素。在矿井开采中要留设足够的防隔水煤柱,重视对采空区积水隐患探测与排查,及时对采空区积水进行疏放。

关于回采工作面综合水患的成功治理经验

本文以姜家湾煤矿7#8522工作面所涉及的采空水、补给水水患为例,介绍了治理前方案的探索、治理后经验的总结,通过物探、钻探的有效结合,从技术上和管理方面为煤矿水患治理提供了科学经验,对类似条件下的隐蔽致灾地质因素管控、防范具有一定指导意义。

神东矿区房采采空区安全隐患评估与治理技术

基于调查与踏勘、综合分析、危险性分级与评估、现场监测与试验等方法,分析了神东矿区房采采空区的隐患类型,提出了神东矿区房采采空区危险性分级方法,开发了神东矿区房采采空区安全评估专家系统并进行了隐患评估,通过爆破试验对房采采空区进行注浆治理试验。结果表明,神东矿区已有房采采空区面积约29.05 km2,包含房采空区对应地表存在重要建筑物、通信塔或高压线塔、公路、井下采掘安全等4种隐患类型,并将神东房采采空区危险等级划分为5级;开发出神东矿区房采采空区安全专家评估系统,评估结果符合现场实际。经采取地面注浆治理试验和爆破治理试验,为房采采空区隐患评估、隐患治理及建筑物保护利用提供了可靠安全保证。

补连塔煤矿隐蔽致灾因素定向钻孔探查及防治技术

为预防煤矿开采过程中,各类隐蔽致灾因素探查和预防难度大而导致事故发生,将定向钻探技术应用于补连塔煤矿各类隐蔽致灾因素探查中,利用定向钻探技术探查上覆采空区积水及进行疏放水、工作面上覆含水层积水及进行疏放水、同煤层采空区积水及进行疏放水、探测空巷、探测断层、探测冲刷体、掘进巷道时探测煤厚变化等。实践结果表明:定向钻探技术可随钻随测、轨迹可控、一孔多分支、钻进距离长、精度高、功率大、效率高,各项探查数据准确,结果可靠,可为各类隐蔽致灾因素防治提供可靠的决策依据,为相似地质条件的煤矿隐蔽灾害治理与安全生产提供借鉴。

近距离煤层复合采空区煤自燃综合防治技术

我国近距离煤层赋存比重大,开采时多个采空区易连通形成复合采空区。复合采空区面积大、漏风区域多、遗煤分布范围广,煤自燃灾害极为严重。针对某矿复合采空区煤自燃迅速发展、CO和C 2H 4大量涌出的异常情况,综合分析了复合采空区漏风源、漏风汇、地质构造、回采期间丢煤情况及煤自燃气体涌出特征等因素,确定了复合采空区煤自燃高温隐患的分布范围及发展状态,制定了隐患应急控制与隐患高效治理的“两步走”综合治理方案,采取均压与喷浆结合减少漏风、注氮惰化采空区等措施达到隐患应急控制的效果,在此基础上,划分出治理煤自燃隐患的有效措施区域,采用复合泥浆封堵、液态CO 2冷却降温、三相泡沫覆盖隔氧技术实现隐患高效治理目标,构建了“堵漏控风-惰化降温-覆盖隔氧”三位一体的复合采空区煤自燃综合防治技术体系。应用上述技术后,复合采空区内C 2H 4体积分数由72.1×10-6降低至0,CO体积分数由3912.6×10-6下降至20×10-6以下并保持稳定,有效消除了该矿复合采空区煤自燃高温隐患,保障了邻近工作面的安全高效开采。

煤矿采空区勘查与安全隐患综合治理技术

为了全面查明榆林市地方煤矿采空区分布情况及存在的安全隐患,首先采用地表踏勘、物探、钻探等手段对采空区进行综合勘查,通过踏勘对重要建(构)筑物、地面塌陷及地表裂缝全面调查,初步掌握煤矿采空区的位置、大小和范围,并对采空区的危害性进行初步分析;通过物探勘查手段对可疑及重点区域进行探测,较为准确地获得采空区的位置、分布范围及着火情况;通过钻探勘查手段来获取地层结构,并对物探结果进行验证。然后,在采空区勘查基础上,全面分析采空区的隐患类型,并借鉴鄂尔多斯矿区的成功治理经验,对榆林市采空区进行综合治理。

申家庄煤矿隐蔽致灾因素研究

为了尽可能降低隐蔽致灾因素对于煤矿安全生产的影响,保证煤矿正常有序的工作,降低煤矿治理成本,以相关文件为依据,针对申家庄煤矿实际生产情况,通过对以往资料整理及相关勘探工作的进行,做出隐蔽致灾因素分析研究,并针对不同隐蔽致灾因素做出有效的防治与治理措施。最终确定,申家庄煤矿的隐蔽致灾因素主要包括采空区、瓦斯、陷落柱、断层和封闭不良钻孔。同时,制订的相应防治治理措施及时有效,为从根本上防范矿井各类隐蔽灾害的发生,实现安全生产奠定了基础。

综采工作面回采过上覆集中煤柱及采空区技术

为解决综采工作面在回采过程中过上覆煤层集中煤柱及采空区易出现大面积冒顶事故的问题,以石圪台煤矿31201综采工作面为研究对象,对工作面过上覆煤层集中煤柱及采空区过程中出现的冒顶事故原因进行了分析。结果表明:根据工作面矿压观测情况可知,工作面3次周期来压异常区域均处于上覆22煤层房采区集中煤柱及采空区区域,22煤层房采集中煤柱及采空区导致31201综采工作面出现次生顶板结构,受采动影响22煤层集中煤柱及采空区破坏失稳,形成动载矿压最终产生大面积冒顶事故。针对冒顶事故,通过采取矿压观测、微震监测、岩层内部位移监测、地表观测和上覆集中煤柱爆破等技术手段,对工作面的继续回采提供了安全技术保障。

矿井隐蔽致灾因素特征及探查技术研究

隐蔽致灾因素是煤矿地质灾害发生的主导因素,基于煤矿致灾因素的隐蔽性和多样性,针对大阳煤矿地质构造复杂的特点,对隐蔽致灾因素特征及探查技术进行分析,得出了隐蔽致灾因素探查工作的开展应采取地面普查和井下探查相结合的方法。研究结果表明:该矿井存在的主要隐蔽致灾因素有瓦斯、采空区、奥灰水、断层、陷落柱、封闭不良钻孔和导水裂缝带,并根据各致灾因素的特征,提出了相应的防范措施,为煤矿如何展开隐蔽致灾因素普查提供借鉴。

矿山采动垮塌机理及隐患结构探查

为了实现地下矿山采动垮塌区域边缘矿体的安全回采,首先采用数值模拟方法进行采动垮塌机理研究,确定垮塌区域大致范围,然后在垮塌区边缘矿体内部掘进巷道对隐患结构进行超前探测,进一步探明隐患结构分布情况,最后通过钻探对数值模拟和超前探测结果进行验证并注浆加固.研究表明:采空区两帮为充填体、上部为矿体时,其采动垮塌破坏机理可以概括为"两帮下部三角形平动-两帮上部圆弧形转动-顶板楔形垮塌-两侧采场条形滑移-上部采场整体下沉".通过对数值模拟、超前探测和钻孔验证的综合运用,可以实现对垮塌区域隐患结构的精确探查和控制.

矿体遗留采空区灾害隐患评估及治理研究

根据105#矿体详查结果,对矿体内民采采空区及其遗留坑道进行了统计和分类,详细介绍了空区的规模和分布情况,并对空区的危害和隐患进行了评估,提出并制定了切实可行的空区治理方案,同时也制定了与之对应的空区治理实施过程中的地压监测方案。通过近1年的空区治理施工,已治理结束的空区均达到或超过了预期效果。

基于3DMine软件的采空区隐患资源储量估算

采空区错综复杂导致其隐患资源储量难以确定,本文借助3DMine软件介绍多种矿床资源储量估算方法在湖北某铜矿山采空区隐患资源量评价中的应用,包括地表、矿体、采空区等三维地质模型的建立;典型矿区变异函数的计算和模型拟合;利用最近距离法、距离幂次反比法和普通克里格法逐步优化矿床储量估算和采空区消耗资源量类别的自动化划分,进而实现普通克里格法估算复杂采空区群隐患资源量,为矿山企业制定下一步生产计划和评估隐患资源开采经济效益提供重要的理论依据。

露采平台安全厚度与隐伏采空区跨度关系的数值模拟研究

准确掌握露采平台安全及下部隐伏采空区的稳定性,是矿山进行安全生产工作的重要前提.为了确定某矿露采平台下部隐伏采空区跨度与露采平台安全厚度之间的关系,通过室内岩石力学实验,获取岩样相应的物理力学参数;结合摩尔-库仑强度破坏准则,应用FLAC3D数值计算软件,建立三维模型;在一定的空区走向长度(30 m)和不同的跨度条件下,以每次10 m的工程进度向地表方向模拟开挖,分析空区顶板临界安全厚度与空区跨度和岩体抗拉强度的相互关系.给出了露采平台安全厚度与空区跨度关系和抗拉强度三者的线性拟合公式,为类似矿山的采矿工作提供借鉴.