某萤石矿老空区水害及稳定性风险综合评估研究

为掌握河南某整合萤石矿老空区体量规模、富水性、稳定性等基本情况,开展该矿黄土岗采区富水情况物探及稳定性评估研究。通过理论分析与地面物探相结合方法,进行老空区富水情况研究;通过现场调查,采用经验公式验算分析老空区稳定性。研究结果表明:黄土岗采区K_(2)、K_(3)矿体老空区共圈定8个富水异常区,其总面积21 074.22 m^(2),总体积358 902.3 m^(3);各个异常区在空间上分布较为分散、孤立,老空区属性为单一采空区,规模为小型,顶板稳定性良好,安全等级为安全级,综合评定老空区不构成重大事故隐患。在此基础上给出合理的老空区治理建议,为老空区的水害防治提供了可靠依据,也为相似条件下矿山的隐蔽致灾因素调查提供参考。

综放过充填老窑采空区巷道矿压显现规律分析

文章针对五家沟煤矿15301辅运巷道老窑采空区内巷道变形破坏严重的问题,通过巷道智能矿压动态监测系统获取锚杆压力和巷道表面位移数据,进而分析了15301辅运巷道老窑采空区内外锚杆压力和巷道变形特征。研究发现,老窑采空区内巷道锚杆压力普遍高于老窑采空区外的锚杆,且巷道整体变形率更高。同时,老窑采空区内外锚杆压力均表现出顶部区域高于巷道两帮,且矿压测站距离工作面的距离越近,锚杆压力值越小。最后,基于巷道矿压显现特征提出巷道支护优化方案,现场应用后围岩控制效果较好。

北斗/GNSS和精密水准测量综合方法在老采空塌陷区地表形变监测中的应用

本文根据研究区实地情况,充分利用北斗/GNSS和传统精密水准测量两者的优势及互补性,开展综合测量分析,实现了北斗/GNSS与传统精密水准测量在复杂地貌和复杂特征地下空间区域监测的有机统一和结合。首先介绍北斗/GNSS地表形变监测和精密水准测量的基本工作技术与方法;然后以京西木城涧煤矿老采空塌陷区地表形变监测项目为例,分析研究区近一年的地表形变监测数据,并对形变状态和趋势进行预测和评价。本文可为老采空塌陷区地表形变监测和研究提供参考。

某矿区采空区及老窿积水区调查与治理技术措施研究

某矿区因长期无序、掠夺式开采,形成了大量不明的未处理层群采空区和老窿积水区,在复杂的层群空区条件下,造成矿区大面积地压活动和矿区透水事故隐患,是该矿区后续安全生产中面临的首要重大安全隐患。文章结合对前期该矿区采空区及老窿积水调查情况的整理,并通过对采空区及老窿积水区探测技术、空区治理及井下防治水技术的分析研究,提出了采用EH4大地电磁测深法与瞬变电磁法联合探测方法进一步探明采空区及老窿积水区的可行性,为矿区后续采空区及老窿积水区探测与治理提供参考。

基于合成孔径雷达干涉测量的高速铁路下伏老采空区稳定性监测分析

揭示老采空区现有变形规律是老采空区的稳定性分析的关键,而合成孔径雷达干涉测量(interferometric synthetic aperture radar,InSAR)技术对于广域地表变形监测有着传统测量技术无法比拟的优势。针对贵南高铁穿越大盘井采煤沉陷区的地表监测,采用最新的永久散射体对合成孔径雷达干涉测量(persistent scatter pair InSAR,PSP-InSAR)技术,弥补了传统合成孔径雷达差分干涉测量(differential InSAR,D-InSAR)和永久散射体合成孔径雷达干涉测量(persistent scatter InSAR,PS-InSAR)算法的缺陷,获得了老采空区的沉降变形。并通过实地考察老采空区上方已有建筑和道路,对InSAR测量结果进行了验证。结果表明:2011—2013年及2014—2015年,大盘井采空区大部分点年平均沉降速率为-8~4 mm/a。通过对采空沉陷区地面沉陷调查发现地面建筑物和道路未产生有沉陷特征的沉降和破坏。因此,认为大盘井煤矿采空区沉陷趋于稳定。

山东某煤矿老采空区上方大型工程建设案例

以山东某采煤塌陷地为例,开展了煤矿采空区上方大型工程建设研究和实践。通过调查与测绘,高密度电法、大地电磁法、瞬变电磁法等多种地球物理勘查方法和钻探相结合的方法对老采空区进行了精细勘查,获得了4,9,10-2煤3层采空区分布位置、重叠关系、采出率、积水性等参数,揭示了老采空区赋存特征。从地表残余变形对建筑物稳定性影响以及建筑荷载对采空地层稳定性影响2个方面分析了拟建大跨度数据处理中心、4栋高层等建筑物场地稳定性,研究范围内地表因老采空区活化导致的附加变形中附加下沉值为260 mm,超过了拟建建筑修建和使用期间的地基变形要求;9煤层采空区裂缝带与上方高层建筑荷载附加应力影响范围在研究区西部存在重叠区域,部分区域的建筑物地基稳定性差,需要进行采空地层加固治理。采用垂直剖面法确定治理水平治理范围、根据采空覆岩运动特征确定垂直治理范围,依据各煤层采空区间距划分2个注浆层位,注浆钻孔在地面东西走向间距为25 m,南北走向间距为20 m,帷幕孔间距均为15 m,帷幕、注浆孔均一次成孔。采用“无压自流+加压扩散”注浆技术与工艺进行采空地层加固治理,一个注浆层位采用一次注浆工艺,多个注浆层位采用上行式注浆工艺;通过钻孔冲洗液漏失、钻孔取心进行单轴压缩试验、二次注浆等方式检验注浆加固治理效果,钻孔冲洗液无漏失或少量漏失,结石体单轴抗压强度均在9 MPa以上,各钻孔二次注浆量均小于周边钻孔注浆量平均值的10%,所注浆液有效充填了采空地层。分析了采空区地表变形对拟建的高层建筑和大跨度数据处理中心稳定性影响,高层建筑稳定性受地表倾斜影响显著,主体建筑基础采用“桩+筏板”形式,并将高层建筑下的部分注浆钻孔作为小桩基以增强其基础稳定性;大跨度数据处理中心稳定性受地表水平变形影响显著,设置基础连系梁和增强上部结构整体强度来增强其抗水平变形能力,数据处理中心修建过程中地面最大下沉5 mm,平均下沉速度0.01 mm/d。目前研究区内建筑物已投入使用,运行稳定。实现了大跨度、高标准数据处理中心以及22层综合楼等大型建筑群在3层采空区上的安全修建与运营。

三软煤层老空区煤柱开采巷道支护技术试验研究

新庄煤矿3304工作面为煤软、顶板和底板岩层都软的三软煤层老空区煤柱开采,顺槽巷道沿空掘进,底鼓强烈,严重影响正常生产.为确定合理的支护形式,控制底鼓的产生,现场测定了支架的受力及顶、底板移动变形,分析了影响巷道底鼓的因素,通过井下底板锚网支护试验,提出该开采条件下的巷道支护形式,现场应用效果较好.

矿区塌陷区开发建设用地的稳定性分析

随着我国城镇化进程加快,城市周边闲置的塌陷土地逐渐被列为城市发展用地,大量的塌陷区土地被开发利用成为建设用地。当在塌陷区土地上新建建筑物时,荷载的增加可能会破坏老采空区的应力平衡状态,导致老采空区"活化",引发地基失稳。为分析塌陷区土地转为建设用地后的稳定性,提出了定量估算塌陷区上方新建建筑物安全高度的方法。结合实例,根据弹性地基应力布辛奈斯克解在三维空间上的计算法则,计算了建筑物的荷载影响深度;根据覆岩破坏特征,认为当新建建筑物的荷载影响深度、煤岩柱保护层厚度和导水裂缝带高度之和恰好等于采空区最小埋藏深度时,此时的新建建筑物荷载为临界荷载。当新建建筑物的载荷不超过临界载荷时,不会引起采空区"活化"。研究表明:根据矿区塌陷区地质采矿条件计算临界载荷,反演新建建筑物的安全高度,可为确定矿区塌陷区新建建筑物的安全高度提供理论依据。

硫磺沟煤矿老空区防水密闭墙安全性分析

硫磺沟煤矿矿井涌水量中95%为老空区涌水量,防水密闭墙有效隔离了老空区与井筒的水力联系。为研究硫磺沟煤矿老空区防水密闭墙的安全性,从防水密闭墙墙体厚度、抗渗性和岩体抗剪强度等方面进行了分析、验证。结果表明:硫磺沟煤矿老空区防水密闭墙钢筋混凝土墙体厚度、前后加固段及有效岩柱体均满足要求,防水密闭墙安全可靠;煤层及围岩体遇水易软化,力学性质降低,不利于墙体长期稳定;使用的过程中需加强老空区水位、管道锈蚀及煤层绕流等方面的监测预警。

巷-孔瞬变电磁探测技术在煤矿老空区防治中的应用

煤矿老空区水害具有突发性强、涌水量大、破坏性强等特点,是制约煤矿安全生产的重大隐患,且老空区开采历史久远,积水量大,图纸资料不全,具体位置很难准确掌握。常规瞬变电磁探测受外界因素干扰较多,准确率不高,而孔内瞬变电磁探测主要在钻孔内进行,干扰因素少,探测位置更接近目标,准确率较高。巷-孔瞬变电磁探测技术即上述2种方法综合探测技术,能够做到相互弥补,相互验证,有利于老空区范围的准确圈定。

渭北铜川老采空区工程建设地质灾害危险性评估方法探讨与研究

虽然铜川地区广袤的黄土台塬区具有可以开发利用的优质土地,但是该区域分布有庞大地下采空区,要开展工程建设必须先进行地质灾害危险性评估及适宜性评价。本文以铜川渭北黄土台塬老采空区要新建的智慧物流仓库为背景,结合矿井开采历史,进行老采空区工程建设地质灾害危险性评估与适宜性评价。分别就拟建区分布的老采空区现状危险性评估,工程建设活动可能引发、遭受采空区发生采空塌陷地质灾害预测评估,以及综合评估三个方面进行了探讨与研究,为工程建设的可行性及适宜性评价提供科学依据,为分布有地下采空区的黄土台塬土地开发利用提供合理保障。

煤矿老空工作面和相邻工作面物探资料对比分析研究

矿方已知详细资料的老空区,危害程度和不可探查度一般较小,但不可避免的会对其邻近未开采工作面的地质和水文地质条件产生影响。综合物探方法是指采用包括瞬变电磁、幅频电透视、电法测深、无线电波坑道透视等技术相结合的施工及解释方法。本文通过对比分析西庞矿9302工作面和9118工作面回采前物探成果对比,确定其对物探施工和矿井安全生产具有的现实意义。

综合电磁法探测在煤田老窑采空区及其火区中的应用

随着社会的发展,当前的我国正面临着非常严重的环境问题,而在众多环境挑战中,煤田老窑采空区和煤田火区所导致的环境问题和能源问题非常突出。其原因主要是因为我国是以煤炭为主要能源的国家,所以,探明煤田老窑采空区和煤田火区是环境地质中的一项主要任务。对于煤层进行常规探测主要是采用磁法和自然电位法,但是对于和煤层自燃相关的采空区与地温中心的探测存在较高的难度。因此,本文介绍了高分辨地电阻率法在煤田老窑采空区以及火区中的应用。

贵州省毕节市某矿山地质环境综合治理模式的研究

该文以毕节市某矿山为例,通过调查该矿山地质环境,搜集矿区资料,对该矿区先前开采矿产生的老窑及采空区带来的矿山地质环境问题进行分析研究,并针对老窑及采空区引发的矿山地质环境问题,采用"揭露、分层回填、压实老窑及采空区,重塑山体及水环境,提升土地品质,变荒山为梯田,发展经济林"等一系列矿山地质环境治理措施,彻底根除老窑及采空区带来的矿山地质环境问题,从而为矿山企业轻装上阵、经济快速发展和职工生活水平显著提高提供良好的发展环境。