煤层底板承压含水体上带压开采研究

渭北煤田5、10号煤层底板以下的奥陶系灰岩强含水层,水头压力大,对采煤的威胁严重,历史上曾经发生多次底板突水事故,造成重大人员伤亡。以澄合矿区为例,研究了带压开采防治水的技术路线,提出了底板注浆加固的防治水方法,并成功应用于董家河煤矿,不仅安全开采了5号煤层,而且保护了渭北地区岩溶水的统一水位标高,使区内各岩溶大泉流量稳定、黄河湿地生态安全得以保证,促进了生物多样性和工农业用水安全,为渭北及华北型煤田底板承压水体上带压安全采煤找到了技术途径。     

山西七元矿岩溶水赋存运移特征及底板突水分析

七元煤矿位于山西省寿阳县东部,主釆煤层为太原组15号煤,煤层底板之下的奥灰岩溶水对釆煤存在潜在危胁。为此对该矿区奥灰岩溶水的赋存运移特征及15号煤层底板突水情况进行分析,结果显示：井田位于区域奥灰水径流区的中部,,径流条件较好;15号煤层的水位线总体特征为北西部高,东南部低,地下水自西北至东南径流。经计算,采区的突水系数为0.047MPa/m,推测该区碱奥灰岩溶水对15号煤层的开釆没有影响。     

岩溶煤矿矿井煤层底板突水预测的相空间重构

本文针对岩溶煤矿矿井煤层底板突水系统动力学行为的复杂性,采用近年发展起来的相空间重构方法,计算了该类复杂系统吸引子的关联维,据此对煤层底板突水行为进行了分析、预测,并用生产实践证明预测的正确性。      

岩溶煤矿矿井煤层底板突水非线性预测方法研究

本文煤层底板突水系统为一非线性系统的特性,提出采用对非线性问题具有良好适用性的人工神经网络方法进行煤层底板突水预测。文中系统地阐述了人工神经网络预测的原理、建模方法、适用条件和应用问题,并在肥城矿务局对所建立的煤层底板突水预测人工神经网络系统进行生产性检验,取得良好的效果,说明人工神经网络方法应用于煤层底板突水预测的可靠性。     

太原东山煤矿750下山带压开采研究

在介绍东山矿区地质、水文地质及开采条件的基础上,论述了本矿区15号煤层的带压开采条件,通过详细分析矿区水文地质条件及15号煤层隔水层底板厚度的变化规律,对煤矿的带压开采区划分了3个带,并提出了带压开采建议。     

兖州矿区兴隆庄煤矿下组煤底板岩溶水参数计算及突水危险性评价

深部煤层开采存在来自底板的高承压奥灰岩溶水威胁,水头压力高,突水系数大。以兖州矿区兴隆庄煤矿为研究区域,对该矿下组煤第Ⅰ勘探区开展了井下孔组放水多孔观测的大型放水试验工作。基于孔组放水多孔观测试验结果,利用解析法计算了开采煤层底板含水层的水文地质参数;研究了疏水降压能否有效降低奥灰对17煤的突水系数问题。结果表明:在放水孔组区域存在不同方向上的水文地质参数;疏水降压的方式能有效降低放水孔区域奥灰对17煤的突水系数。     

岩溶矿井煤层底板突水系统的非线性特征初步分析

本文论述了矿井煤层底板突水是一种由缺陷诱导的局域失稳,特别强调存在两种时间尺度的缺陷变化过程。一种是缺陷发育过程,缺陷由小缓慢地扩张变大,是慢变化;另一种是缺陷失稳过程,缺陷的薄弱破坏引起缺陷的瀑涨,是快变化,这后一过程就是矿井煤层底板突水。据此构造了塞子模型并讨论了模型的基本行为,定量地给出失稳判据,用实例检验模型得到准确率为92. 6%。      

霍州曹村矿下组煤底板高承压水突出条件剖析

本文分析了曹村井田下组煤矿井充水条件，进而从定性与定量两个方面论述了下组煤底板隔水性能。最后在综合考虑井田构造、岩溶陷落柱、奥陶纪灰岩（以下简称奥灰岩）水压、隔水层抗水能力以及采矿影响等的基础上，对全井田进行了突水条件分区预测．从而为解放奥灰岩水威胁下的煤炭储量和煤矿安全生产提供了依据。     

山西省两渡煤业二采区10~#煤层底板突水危险性评价

两渡煤业大部区域10~#煤层带压开采问题突出。采用五图双系数法,对两渡煤业二采区10~#煤层底板突水危险性进行了评价预测。在收集井田水文地质条件的基础上,通过分析底板破坏深度、底板保护层厚度、底板隔水层水头压力、有效保护层厚度等突水影响因素,以“突水系数”为主要评价指标,结合“带压系数”,配合“三级判别”,划分了4个带压开采区：非直通式相对安全区(二采区中北部)、非直通式相对危险区(二采区中部)、非直通式危险区(二采区东南部)、直通式危险区(构造发育地段),为带压安全开采提供技术支撑。     

突水系数的产生及修正过程

从煤层底板突水预测预报问题出发,就突水系数评价水害方面,从1964年煤炭部焦作水文地质会战开始,到2009年的《煤矿防治水规定》,分析了各个阶段突水系数公式及其修正过程。结合实例,对弃用修正突水系数的意义进行了全面阐述。研究认为：在所有的预测预报方法中,煤层底板突水系数在煤层底板突水评价中最为简单实用;突水系数的意义在于简明扼要,符合实际,应大胆使用;突水系数演化到今天并不影响我国煤矿水害的研究和进展,反而对我国煤矿水害评价起到了正确的指导作用。     

两种突水系数计算公式的比较

《煤矿床水文地质、工程地质及环境地质勘查评价标准》和《煤矿防治水规定》中各给出了一个突水系数计算公式,分别称为公式（1）和公式（2）。比较发现,两个计算公式在参数的选择、规定的正常块段的l临界突水系数、安全系数、使用的方便程度4方面是不同的,并逐一进行了分析。然后以山西省临县新民煤矿1井田9号煤层的开采为例,进行了突水系数的计算。结果表明,采用公式（1）计算出的突水系数大于采用公式（2）计算出的突水系数;采用公式（1）计算,井田范围内9号煤开采全部处在带压开采临界区内;采用公式（2）计算,井田南部有一部分范围9号煤开采处在带压开采安全区内,井田北部大部分范围9号煤开采处在带压开采临界区内。最后指出．在计算突水系数时,水文地质条件简单、含水层富水性较弱、补给条件差的矿区,选择公式（1）;水文地质条件复杂、含水层富水性较强、补给条件好的矿区．可以选择公式（2）。     

贵州木孔煤矿底板岩溶水系统特征分析

采用系统理论的观点,较详细的剖析了底板岩溶水系统的结构和功能特点。分析结果表明：底板岩溶水赋存于由裂隙、溶隙、溶孔等构成的多重介质,为裂隙溶洞型储水类型;地质构造、岩性差异对系统结构空间格局有着重要的控制作用;研究区底板岩溶水可分为一个地表汇水系统和三个地下水系统,均属于浅层水循环系统：岩溶水主要补给来源于降水,以集中式点状排泄,各系统水动力特征参数相当,平均径流模数在2.29～4.99L/（s.km2）;系统地下水水化学类型主要为HCO3-Ca或HCO3-Ca.Mg,矿化度低,循环周期短。针对7号煤层开采的可行性,初步采用模糊边界进行了安全分区。以上结论对木孔煤矿采掘过程中底板突水预测具有重要的指导意义。     

韩城矿区兴隆煤矿开采11~#煤层底板突水分析

通过韩城矿区兴隆煤矿水文地质补充勘探的成果,对煤矿内与11煤层开采密切的奥陶系岩性组合及水文地质条件进行了分析,认为煤矿内奥灰水具弱富水性特征;煤层底板到奥陶系顶板之间的岩性以铝土质泥岩为主,分布普遍,连续性好,为很好的隔水层;奥陶系峰峰组一段在煤矿范围内厚度稳定、分布连续,岩性组合以泥灰岩、泥云岩等难溶岩为主,对于下部上马家沟组二段含水层进入矿坑起到阻隔作用,可以作为煤矿开采11#煤层的保护层。在此基础上进行了煤矿的突水系数计算及分区,发现突水系数小于0.06MPa/m安全区的面积占到11#煤层可采面积的90%,资源量为3938万吨,占11#煤层总资源量4 228.07的93%,11#煤层的绝大部分得到解放。同时对带压开采11#煤层提出了合理的建设性意见。     

带压开采煤层底板的承压能力研究

通过实测资料揭示了煤层底板保护层在一定条件下存在导水和贮水的性能,并剖析了这种性能的水理性质和规律,阐明了起始水力梯度、消压强度、抗水压强度、临界突水系数在概念上的统一性;在此基础上,分析了煤矿突水的机理与模式;并指明了探测研究保护层这一特性在确定开采煤层底板抗水压能力和带压开采安全性等方面的重要意义。     

新义煤矿底板采动破坏规律及突水危险性研究

为了研究新义煤矿煤层底板的突水危险性,分析了矿区的水文地质条件,设计了底板采动破坏的测试方案,结合FLAC数值模拟软件和经验公式对底板采动破坏深度进行了分析,采用考虑矿压影响的斯列萨列夫公式对底板突水危险性进行了评价,为新义煤矿的安全合理开采提供了科学依据。     

太原西峪煤矿9号煤层带压开采危安区的划分

西峪煤矿位于太原西山岩水系统的晋祠岩溶水亚系统内的非主径流带上，由于本矿区9号煤层除最南端有小部分9号煤层底板高于水头外，其余全部处于水头之下，因此，奥陶系灰岩水已严重地威胁着9号煤层的安全开采，特别是在底板隔水岩柱薄弱地带或断裂陷落柱构造破碎带，已存在着岩溶水突破隔水岩柱溃入矿坑的危险性，本文着重研究并划分了矿区9号煤层带压开采的安全区与危险区，目的是为煤矿带压开采提矿坑的危险性，本文着重研究并划分了矿区的9号煤层带压开采的安全区与危险区，目的是为煤矿带压开采提供宝贵的资料。     

淮北袁店煤矿101、102采区煤层底板突水危险性综合评价

为有效控制煤层底板带压开采突水发生,同时解决突水系数法评价底板突水的局限性,引入灰色模糊聚类法综合评价煤层底板突水危险性。以袁店煤矿101、102采区为例,通过对10煤层水文地质条件、底板充水水源和充水通道深入分析,提取评价煤层底板突水危险性关键指标,综合考虑岩溶裂隙发育、地质构造、隔水层厚度、裂隙含水层富水性、灰岩含水层厚度5个突水主控因素,并进行底板突水危险性分区。结果表明：101采区底板突水危险性较小,102采区危险性较大。建议对102采区局部富水地段进行注浆加固,以达到防治突水的目的。