三元煤业四采区超前治理防治水思路探析

以山西三元煤业四采区为例,在测算4302回采工作面顶板涌水量的基础上,提出区域超前治理的防治水理念及“超前治理,带压开采”的开采原则,从常规的一面一治过渡到以采区、地质构造分割单元为单位进行区域化治理,并对定向钻进超前防治及利用已掘工作面超前治理的具体做法进行了分析探讨,实现不掘突水头、不采突水面的目标,为矿井防治水提供借鉴。

考虑填隙物活化影响的陷落柱突水灾变规律

为研究填隙物活化影响下陷落柱的突水灾变规律,以神华集团某矿回风大巷为研究对象,考虑陷落柱内外岩体破坏以及填隙物活化流失引起的强度下降与渗透率突变问题,采用FLAC3D模拟研究了巷道掘进过程中陷落柱及周边岩体的位移、渗透系数、孔隙水压及涌水量变化特征,在此基础上分析了陷落柱填隙物充填高度对突水的影响。研究结果表明:随着巷道穿过陷落柱填隙物充填层距离的增大,巷道底板陷落柱填隙物活化流失宽度和流失深度将逐渐增大,致使陷落柱导水层与巷底之间岩体位移越来越大并出现整体滑移趋势,最终在巷道掘进面超过陷落柱中轴线1 m后,陷落柱高压水通过填隙物活化流失通道向巷道发生突水,该突水具有大体量性、突发性以及滞后性;陷落柱填隙物充填高度越大,陷落柱相对巷道掘进面的突水时间节点就越为靠后,但当陷落柱填隙物充填高度达到22 m后,陷落柱将不会发生突水。

定向千米钻机长距离探放采空区积水的应用

为了防止采空区积水浸泡煤柱和无轨胶轮车长期运行震动对煤柱的破坏,对胶轮车大巷以及整个四采区构成威胁,在不影响胶轮车大巷喷白亮化和无轨胶轮车通行等情况下,在四采区皮带巷采用定向千米钻机对二采区积水进行了长距离钻探疏放,最终成功钻探至采空区出水,并达到了预期的疏放水目的。

小煤柱开采沿空掘巷围岩稳定性研究

水力压裂切顶卸压和煤柱注浆是小煤柱沿空掘巷围岩稳定性控制的重要手段。基于此,文章以三元煤业4306工作面回风巷道沿空掘巷为背景,建立了FLAC数值计算模型,对比分析了留设5 m小煤柱时采用切顶注浆、注浆不切顶、切顶不注浆和不切顶不注浆3种情况下,4306回风巷道的变形规律。研究表明:与不切顶不注浆方案相比,4306回风巷道顶底板最大移近量、煤柱帮最大水平位移、实体帮最大水平位移在切顶注浆、不切顶注浆和切顶不注浆方案下,分别降低了67%~83%、17%~83%和16%~17%.切顶注浆条件下巷道顶板、底板、实体帮围岩的塑性区破坏深度分别为3.0 m、1.0 m和3.0 m,该方案可以有效保证4306回风巷道的稳定。