平煤股份八矿二_1煤底板灰岩地热水疏水降压技术

疏水降压是降低煤层底板厚层灰岩含水层水害威胁的最常用方法之一。针对平煤股份八矿二1煤底板寒武灰岩水压高、地下水温度高且富水性分布不均一的特点,根据地质构造、隔水层、含水层、水动力场、水温度场、水化学温标、瞬变电磁和直流电法勘探等综合探查信息,分析了寒武灰岩含水层地热水的埋藏和分布规律,并划定了富水异常区;结合计算的含水层疏水降压影响半径,在西大巷底板布置了7眼寒武灰岩地热水疏水降压孔,7眼疏水孔总涌水量300 m3/h,277 d内,西大巷寒武灰岩水位共下降17.2 m,西大巷内空气温度降低2℃;涌出的50℃地热水提至地表可供综合利用。     

万福井田水文地质特征及矿井涌水量预测

在分析井田水文地质特征的基础上,对矿井的充水因素进行了论述,认为山西组砂岩、太原组第三层灰岩属煤层开采的直接充水含水层,对煤层开采有直接影响。采用了地下水动力学中的"大井法"对矿井的涌水量进行了预测,得到正常涌水量为286 m3/h,最大涌水量为405 m3/h的结果,为万福井田及其它煤矿的安全生产提供了重要的依据和借鉴的价值。     

开拓巷道布置在茅口组灰岩中的岩溶水患防治技术

南方某煤矿地质及水文地质条件复杂,主采二叠系龙潭组煤层,主要充水水源为二叠系茅口组和栖霞组灰岩岩溶裂隙水,其一级充水通道为区内岩溶坝K5-仙洞河K1暗河强径河带.一采区550开拓系统布置在茅口组石灰岩中,在开掘进过程中,发生了多次突水灾害,走向长882m范围内遇出水点62个,其中涌水量大于100m3/h8个,最大达4 100m3/h,导致掘进工作中断.为防范水灾事故,实现550集中皮带运输大巷顺利贯通,矿方收集分析了采区的地质及水文地质条件,采取超前探测、钻孔注浆及验证等严密的防治水措施,保持20m超前距先治后掘,巷道转弯避开岩溶管道,最终实现安全贯通.     

怎样寻找根指数——经验比拟法公式建立的方法

湖南煤炭坝矿区含煤地层为二迭系龙潭组,其上有长兴灰岩含水层,其下为茅口灰岩含水层,二者都可向矿井充水,特别是下部含水层,对矿井开发威胁最大。 煤炭坝煤矿现有四对井,总涌水量8110吨/时,昼夜涌水量近廿万方,属大型涌水矿井。察其水大原因乃是受矿区外围较广阔地域的地下水补给所致。      

地质新知

煤炭坝矿区 茅口灰岩中发现煤层 该矿区茅口灰岩厚300米,新发现的煤层上距龙潭煤系Ⅱ煤50米左右。煤层最厚0.12米,层位不稳定,岩性变化大,含化石丰富。     

梁北二井水文地质特征及充水因素探讨

通过对井田边界条件、主要含水层的富水特征、断层的水文地质特征以及地下水的补给、径流及排泄条件的分析研究,认为二1煤层顶板的直接充水水源为顶板砂岩裂隙水,底板的直接充水水源为石炭系太原组上段石灰岩岩溶裂隙水,底板的间接充水水源为石炭系下段太原组灰岩岩溶裂隙水和寒武系白云质灰岩岩溶裂隙水;矿井充水通道为顶板砂岩、底板灰岩的裂隙和断层带。采用大井法对先期开采地段二1煤层-700m水平的矿井涌水量进行了预算：正常涌水量为947m^3/d,最大涌水量为1140m^3/d。结合邻近矿井的调查,认为计算的涌水量是可靠的,可作为煤矿建井设计和水害防治的依据。     

煤炭坝矿区茅口灰岩中发现煤层

煤炭坝矿区 茅口灰岩中发现煤层 该矿区茅口灰岩厚300米,新发现的煤层上距龙潭煤系Ⅱ煤50米左右。煤层最厚0.12米,层位不稳定,岩性变化大,含化石丰富。      

河南新密煤田二1煤层充水特征分析

新密煤田在开采二1煤层时,矿井涌水量从每小时数立方米到上千立方米,差别极大,个别矿井因水量太大多年达不到设计开采能力。在研究矿区水文地质条件的基础上,分析了煤层的充水特征,认为煤层的顶板直接充水含水层是二叠系下统下石盒子组底部的砂岩裂隙水,底板直接充水含水层是石炭系太原组灰岩岩溶裂隙含水层,奥陶系岩溶裂隙含水层是煤层底板间接充水含水层;通常情况下顶板水不会对采煤构成威胁,灾害性突水主要来源于煤层底板;石炭系灰岩含水层与奥陶系灰岩含水层水力联系较密切,通常矿井大的涌水都有奥陶系灰岩水参与;大隗断层使得区内寒武系中上统灰岩直接与二叠系石千峰组砂、页岩接触,隔断了南北两侧的水力联系,并将矿区分割为两个水文地质亚区;矿井在开采深度在+50m标高以上时,充水水源主要来源于煤层顶板,底板无水,在开采深度在+50m以下时,矿井涌水量相对较大,随着开采深度的增加,矿井涌水量有逐渐减小的趋势。该研究对确定矿井充水因素,进行突水预防具有指导和借鉴意义     

黔西县龙场煤矿南回风井井筒地面预注浆工程得失探讨

该井采用立井开拓方式,设计直径5.5m,掘深268m。抽水试验预计断层破碎带涌水量37m3/h,经预注浆处理,井筒涌水量仍达10m3/h。分析该井注浆设计、施工中的得失,以指导类似工程。     

神南矿区张家峁煤矿保水开采条件

神南矿区煤层埋藏浅,厚度大,稳定性好,适合建设大型综采煤矿。但由于矿区地处生态脆弱地区,水资源贫乏,保水开采是矿区面临的重要任务,2009年矿井涌水量最大110.4 m3/h,最小30.2 m3/h,一般为60.3m3/h,矿井水主要来源于萨拉乌苏组地下水和侏罗系延安组裂隙水,防止矿井水产生量的增加,减轻煤矿开采对萨拉乌苏组地下水的影响,是实现煤矿安全开采、保水开采的关键。     

蒙陕接壤区深埋煤层开发过程中矿井涌水量变化特征

蒙陕接壤区侏罗系深埋煤层开采过程中,掌握不同阶段矿井涌水量变化规律,是保障煤矿安全的关键。从含水层发育特征、巷道掘进进尺、采空区半径等方面开展了相关研究,结果表明:蒙陕接壤区煤层顶板导水裂缝带范围内的3层复合含水层,富水性差异较大,分别对巷道掘进阶段和工作面回采阶段涌水量影响较大。煤矿建井阶段,矿井涌水量随着巷道掘进进尺增加而增加,但单位进尺涌水量变化不大,平均涌水量为0.008 32 m3/（h·m）。工作面回采前将钻孔水量降至5.0 m3/h以下,水压降至1.0 MPa左右,实现了顶板含水层静储量充分疏放目标。首采面和接续面回采阶段,矿井涌水量呈"阶梯式"平稳增加,矿井涌水量与采空区半径呈线性正相关关系。通过对侏罗系深埋煤层开采过程中矿井涌水量变化规律和影响因素的研究,可以为其他矿井建设和工作面回采提供安全保障和科学依据。      

万福矿井充水水源分析及矿井涌水量预计

通过对井田水文地质特征及矿井充水因素的分析,认为矿井的主要充水水源为3煤层顶底板砂岩裂隙含水层及三灰岩溶裂隙含水层。采用“大井法”对矿井涌水量进行了预算,确定矿井的正常涌水量为279 m3/h,预算结果为矿井的设计提供了科学依据。     

山西河东煤田沙坪煤矿延深水平回风大巷突水水源判断

2018年5月21日,延深水平回风大巷掘进至373m时,巷道顶板锚索孔淋水,水量4 m^3/h; 2018年6月22日掘进至700m时,超前探水钻孔突水,水压0. 14MPa,涌水量76m^3/h,2h后涌水量稳定至56m^3/h。在论述矿井地质及水文地质条件的基础上,分析了井田内地表水、采(古、老)空水、奥陶系岩溶水与突水点的关系,充分利用水化学和突水点流量动态特征等资料,采用排除法,判断出突水水源为煤系砂岩裂隙水,做出了"水量有限,继续掘进"的结论。经掘进验证,判断结论正确,既保证了安全掘进,又未耽误生产,取得较好的经济效益。     

淮北孙疃煤矿水文地质特征及涌水分析

孙疃煤矿水文地质条件复杂,水害问题直接影响着煤炭资源的安全高效开采。基于水文地质背景资料,探讨了煤矿充水条件,并对煤矿涌水量的控制因素进行了系统分析。结果认为,属于新生界的松散层孔隙含水层、位于煤层之间的砂岩内裂隙含水层以及石灰岩岩溶-裂隙含水层是矿区的主要含水层。新生界的第四含水层,煤层顶底板砂岩裂隙含水层,灰岩岩溶-裂隙含水层以及老坑水是矿区充水的主要来源。地下水主要沿断层及构造裂隙、岩溶陷落柱、采动冒落带裂隙、底板受其承压水的影响而产生的破坏带裂隙等通道相矿井运移。煤矿月平均涌水量171.01m3/h,主要受煤层顶底砂岩裂隙富水性、断裂及构造裂隙以及采掘面积、煤产量和巷道掘进等开采因素影响,而大气降水、地表水受第四系更新统隔水层阻隔,与矿井涌水量没有关系。     

福建省仙亭煤矿岩溶含水层突水机理分析

1990年8月至1991年4月,仙亭煤矿在掘进+500 m后洋运输大巷时发生突水事件,最大突水量达423.7 m3/h,以后稳定在230 m3/h。矿井于1991年10月构筑永久性挡水墙进行堵水,把灰岩水突水危险区列为禁采区,关闭煤炭资源量(332+333)1 384.1万t。为探究突水的水害问题,根据煤矿开采历史状况,综合采用硐探、探水钻探、放水试验、重新封孔、帷幕注浆等手段,对突水通道、充水水源进行探测。研究结果发现,滑脱断层F突为突水通道,它切割煤系后连通F灰断层,与下部的岩溶水发生水力联系,突水水源为栖霞灰岩岩溶水。研究成果为盘活煤炭资源,进行矿井水害预防和治理提供了依据。     

松藻矿区茅口灰岩巷道中的瓦斯灾害特征与防治

在茅口灰岩中掘进巷道时,常有瓦斯涌出、偶有岩溶瓦斯喷出或突出及煤与瓦斯突出。通过研究茅口灰岩的生成、储存和盖层条件、古岩溶地貌、瓦斯来源、瓦斯储集特征,分析瓦斯典型事故特征,总结不同层位裂隙瓦斯超限的频率。提出了合理选择层位、采取防范瓦斯喷出突出措施、探测控制岩溶缝洞、改进钻机防喷装置、提高物探准确率、加强预测预报等对策措施。集中运输大巷、回风大巷、变电所、水仓宜布置在茅口组顶部30 m以下;专用茅口瓦斯抽采巷宜布置在距煤系10~20 m;采取严密的探测控制措施后,可杜绝溶洞瓦斯突出、煤与瓦斯突出,采用能够闭锁自动阻止高压瓦斯喷孔的钻机可控制岩溶瓦斯喷出。     

陕北浅埋煤层采空区积水下安全开采技术研究

浅埋煤层上覆采空区水威胁着陕北地区诸多煤矿的安全生产。以陕北地区某煤矿为例,针对该类水害问题进行分析,通过经验公式、数值模拟等方法计算,开采3-1号煤层产生的覆岩导水裂缝带高度至少为66 m,运用类比法及经验公式预计,矿井正常涌水量为163 m3/h,最大涌水量203 m3/h,3-1号煤层上覆采空区积水量约为2.6×106 m3。根据各计算结果,提出"物探先行、钻探验排、先治后采、有掘必探"的安全开采技术方案和思路,为矿井后期制定合理有效的煤层顶板采空区水综合防治措施打好基础。      

基于地下水流场数值模型的矿井突水量预算

矿井发生特大突水后,第一时间掌握突水水源,并预测突水量的大小,可以为制定水害治理方案提供有力支持。利用前期通过放水试验获取的水文地质参数及建立的井田奥陶系灰岩含水层数值模型,对峰峰矿区九龙煤矿的突水水源及突水量进行了分析计算。结果发现：突水初期与突水点相距2 350m的奥灰观测孔的水位下降趋势与前期奥灰放水试验的基本一致,因此,判断突水水源为煤系地层基底奥陶系灰岩含水层水。实测瞬时突水量为2 778m3/h;利用比拟法得到的Q-S方程预算突水量为2 879m3/h;通过数值模型预算的突水稳定涌水量为2 280m3/h,三者相差不大,以此说明数值模拟在矿井突水量预算中具有一定的实用价值。     

论中国岩溶充水煤矿区特征和排供结合

华北石炭二叠系煤矿区和南方上二叠统煤矿区是我国重要的煤产地,煤矿水害最为严重,影响着这些地区煤炭工业的迅速发展。著名的大水矿区就有焦作、开滦、淄博、峰峰、新汶、肥城、恩口、斗笠山、煤炭坝等。例如焦作矿区,11对生产井,年产能力5220000t,采深200～400m,总涌水量453m3/mim(1987年5月),含水系数54m3/t 煤,排水费用颇高。      

赵官矿井水文地质条件及防治水研究

通过对区域及矿井水文地质条件的分析研究,认为对矿井安全生产有影响的含水层为太原组四、五灰,太原组的下层岩浆岩,本溪组徐灰及奥陶系灰岩含水层;太原组四、五灰为富水性中等-强的含水层。并与下层岩浆岩穿插合并,相互联系,构成了开采10煤层的底板充水含水层组;徐灰下距奥灰的间距平均7．62m。奥灰水可以通过大小断层连通,在垂向上越流补给徐灰,存在底鼓水突水危险。运用大井法计算,在7、10煤层开采条件下,-415m水平以浅排水能力可按正常涌水量788m^3／h,最大涌水量1103m^3／h进行配备;以深可按正常涌水量1065m^3／h,最大涌水量1491m^3／h进行配备。根据该矿井水文地质条件,提出超前探水、疏水降压、合理留设防水煤柱等水患防治建议。