咸阳北部煤矿采空区地质灾害成因分析

陕西省咸阳地区北部五县（长武县、彬县、旬邑、永寿、淳化）现有煤矿20余个,随着煤矿的开采和地下采空区的扩大,带来一系列次生地质灾害,严重威胁着当地居民生命财产安全。主要的地质灾害类型为：地面塌陷、地裂缝、滑坡、崩塌4种。分析了该地区地质灾害成因,在Jacob假定条件下推导出该地区计算灾害的数学模型,得出咸阳北五县煤矿地质灾害的3个控制要素为骨架弹性释水率、含水层厚度和地下水头降深,且其中地下水头降深是唯一可变因素,也是地质灾害控制的主要因素;另外可通过地下水位利用数学模型预测该地区地质灾害的发生与发展。     

煤矿采空区地表塌陷危害程度分级标准研究及应用

为评价较大区域塌陷发育特征和危害程度,在调查15个煤矿采空区的基础上,按城区、乡镇、村庄和农田荒地四个不同区域,建立塌陷危害程度分级标准.并以此标准对郑煤米村煤矿进行危害程度分区,绘制大比例尺塌陷危害分区图.同时针对不同的分区及其塌陷危害程度,提出相应的塌陷治理措施.     

煤矿采空区地面塌陷预测方法探讨

采空区地面塌陷危险性预测评估虽然具有局限性,但根据煤层埋深、覆岩厚度、工程地质条件等选取经验数据进行先期预测,可以定量地研究煤层开采对环境造成的影响,对合理进行灾害防治具有实际意义。本文以华能新庄、肃北县牛圈子四号煤矿为研究对象,分别运用地表移动和变形预计法与地表移动范围角量参数法,分别对缓倾煤层、倾斜煤层进行采空区地面塌陷的预测,通过对预测结果的综合分析,得出宜采用地表移动角量参数法预测缓倾煤层,采用地表移动和变形预计法预测倾斜煤层,为今后类似煤矿采空区地面塌陷预测提供科学依据。     

诠释煤矿深孔钻探技术问题及机具选择要点

攻深找盲是当前乃至今后地质找矿工作的重点和方向,钻探施工作为地质找矿的重要技术手段必不可少,以贵州某煤矿钻探施工为例,分析了煤矿深孔钻探技术问题及机具选择关注事项。     

河南省永城市煤矿地面塌陷特征及防治措施

永城市是我国六大无烟煤基地之一，由于地下煤炭的大量开采，采空区地面塌陷区成为最突出的地质灾害。本文主要论述了永城市煤矿采空区地面塌陷特征，并对地面塌陷的预防和塌陷区工地的整治提出了相应的方法措施。     

安徽省阜阳市刘庄煤矿地面塌陷稳定性评价

刘庄煤矿位于安徽省阜阳市颍上县北部,是国投新集能源股份有限公司在阜阳新建的特大型现代化矿井,设计生产能力为800×104 t/a,于2003年初开工建设,已于2006年10月16日建成试生产,因为煤矿开采引发了强烈的采空塌陷地质灾害,严重破坏了地质环境,制约了当地社会经济的持续发展。通过对刘庄煤矿地面塌陷发育特征的发育研究,评价刘庄煤矿地面塌陷的稳定性并进行稳定性分区,进而评价建设用地适宜性,对合理规划、探索创新对塌陷区的治理方法、发掘塌陷区的土地资源、加快塌陷区的综合治理,具有重大意义。     

安徽省淮南市大通煤矿地面塌陷稳定性评价

安徽省淮南市大通煤矿具有近百年开采历史,因为煤矿开采引发了强烈的采空塌陷地质灾害,同时大通矿区内岩溶塌陷发育,这些地面塌陷地质灾害严重破坏了地质环境,制约了当地社会经济的持续发展。通过对大通矿区地面塌陷发育特征的分析研究,评价大通矿区地面塌陷的稳定性并进行稳定性分区,进而评价建设用地适宜性,对合理规划、探索创新对塌陷区的治理方法、发掘塌陷区的土地资源、加快塌陷地的综合治理,具有重大意义,也可作为同类地面塌陷区评价的参考。     

煤矿采空区煤层气地面开发技术及工程应用

煤炭采出后,采空区中仍蕴藏着丰富的煤层气资源,其资源评价与开发利用具有环保和资源双重意义。近几年来,在山西晋城、西山和阳泉等矿区开展了地面钻井抽采采空区煤层气的积极探索,但在采空区煤层气地面开发过程中,往往因煤矿采空区积水、上覆岩层承压涌水等原因,导致地面钻井不产气或抽采气量低。以山西晋城岳城矿为例,研究不同采煤工艺下的采空区煤层气赋存特征、采空区积水和采空区裂隙带岩层渗透率对采空区煤层气地面开发的影响,提出采空区井布置原则和抽采技术,为解决三开空气钻进过程中岩粉进入裂隙带堵塞采空区煤层气运移通道问题,探索用水力冲孔方法提高采空区裂隙带岩层渗透率方面的应用。研究表明,煤矿采空区井布井原则:(1) 采空区井应布置在采空区积水区域之外;(2) 针对房柱式采煤形成的采空区空间形态,采空区井应避开保护煤柱最终完钻至采空区空间内;针对长臂式垮落法采煤形成的采空区空间形态,采空区井最优钻井区域为“O”形圈边界连线和采场边界之间靠近终采线一侧。研发了一种煤矿采空区井排水采气一体化抽采系统,该抽采系统实现了采空区井底积水抽排和煤层气抽采同步进行,解决了采空区上覆岩层承压涌水造成煤层气产量下降问题,抽采系统优化前后采空区井煤层气抽采量增加33.3%。探索性地将水力冲孔运用于解决钻井岩屑造成的采空区裂隙带岩层渗透率下降问题,工程试验结果表明,水力冲孔改造前后采空区井日均抽采量最高增长率为11.30%,提出了采用泡沫欠平衡钻井技术解决钻井岩粉侵入采空区裂隙带的建议。      

山西王家岭煤矿采空区钻探验证分析

以王家岭煤矿首采区物探解释的CK2、CK6采空区为例,分析了采空区物探特征,根据煤矿区地质、水文地质特征,结合小煤窑的分布及开采特征,利用钻探手段对采空区进行了验证。在验证时,主要考虑了钻探、煤层厚度、简易水文、区域含水层水位、裂隙含水层富水性5个方面的影响因素。结果表明,物探解释的采空区是可靠的,并且查明了采空区的起止深度及其积水情况。对煤矿的巷道布设、井下探放水的实施和安全开采具有一定的指导意义。     

贵州岩溶地区煤层气钻井关键技术

贵州省煤层气资源十分丰富,在前期的煤层气勘探开发过程中,出现了诸多钻井难点,一开钻进过程中容易遇碰到溶洞,存在井漏和井口失返现象;地层倾角大,可钻性差。二开钻井机械钻速低;煤层多而薄,机械强度低,岩心采取率低。这些钻井难点严重制约了贵州岩溶地区煤层气勘探和开发的进程。本文通过分析贵州岩溶地区地层特征和钻井难点,并通过多年的工程实践,总结出了一套适合贵州岩溶地区的煤层气钻井关键技术,包括一开空气钻井技术、二开快速钻井技术和绳索取心钻进技术等。本文的研究成果不仅适合贵州岩溶地区煤层气勘探和开发,对其他地区的煤层气勘探和开发也有借鉴意义。     

水平定向钻进技术在胡底煤矿地质构造勘探中的应用

定向钻孔技术可以精确控制钻孔轨迹,可满足胡底煤矿对探明地质构造的要求。该矿采用ZDY6000LD型钻机施工4个近水平定向钻孔,精确探明主运、辅运石门的煤层走向,为抽掘采衔接提供了依据。介绍了胡底煤矿地质构造勘探定向孔的设计依据及钻进工艺。     

定向钻进技术在黑龙江金厂矿区的应用

黑龙江省金厂矿区金矿体呈倾向南西的筒状产出,向西南方向侧伏。由于筒体切面范围小,故钻孔布设密度较大,地表钻孔布设位置易发生偏差,往往达不到预期钻进目标。为此引进了定向钻进技术,有效地控制了钻孔轨迹,提高了钻进效率,并且可以在此基础上开展＂一基多孔＂,有效控制该区矿体的形态。主要介绍了定向钻进应用中的影响因素及技术措施。     

夜长坪矿区钻探施工技术探讨

夜长坪矿区施工初期,施工单位按自己以往的成功经验及钻探施工技术进行钻探施工作业,但由于该矿区与其他矿区的地层差异较大,很快就暴露出许多问题,上部出现掉块,卡钻严重时无法处理造成钻孔报废,都不同程度地成为事故孔,尤其是风化岩层亲水性强的地段,孔壁易坍塌,泵压高对地层产生劈裂破坏,地层被压漏,易造成埋钻事故。有5个钻孔因事故无法处理而报废,造成了巨大的经济损失,严重地影响了勘查进度。我单位在对钻探施工技术进行改进后,钻孔成孔率有了显著提高。由原来的无法成孔报废5孔到后期的46个孔全部成孔,且都为优良孔,最深钻探深度达到1501.54 m,台效提高明显,从原来的130 m增加到252 m,施工工期大大缩短,取得了较好的经济效益。从钻进方法、冲洗液性能、钻孔结构等几个方面进行了分析,简述了施工中出现的问题、原因及应对措施,总结了该矿工区施工经验和体会。     

高位定向长钻孔技术在桃园矿采空区瓦斯治理应用

针对工作面回采后采空区瓦斯易超限问题,采用螺杆马达结合随钻测量技术的定向钻进工艺,在桃园矿1029工作面施工了3个长距离煤层顶板大直径定向钻孔,最大孔深531 m,累计进尺1701 m（含分支孔）,通过精准控制钻孔轨迹,使钻孔沿煤层顶板裂隙带延伸,有效抽采煤层回采后采空区内瓦斯,总结了一套适用于采空区瓦斯治理的高位顶板长钻孔施工方法,保障了煤矿安全高效生产。     

传统钻井工艺与空气潜孔锤钻进综合技术在西南缺水地区水井钻探中的应用

分析传统钻井工艺、空气潜孔锤钻进工艺原理并相互对比,结合本单位2010年抗旱找水打井不断摸索和实践证明:根据不同地层的工程地质特征,采用两种工艺综合运用技术,在西南缺水地区能有效提高成井速度和质量。     

钻探技术在重庆“四山”地下水监测中的应用

由于隧道施工、采矿等人类工程活动的影响,导致重庆缙云山、中梁山、铜锣山和明月山（简称“四山”）地区地下水严重疏干,植被损毁,直接影响到重庆都市经济圈5473 km2 范围的生态环境。通过实施20个钻孔、总进尺4646 m的钻探工程,进行抽水、压水试验,对“四山”地区地下水水质、水量进行评价。应用井中电视成像仪在孔内进行连续成像,利用编录资料及孔内成像资料,建立三维可视化地质模型。完井后在孔内安装监测仪器,建立长期观测站点,在办公室电脑上,即可实时监测地下水动态变化,并自动生成各类图表,为相关部门提供基础水文地质参数,为城市规划、工程设计施工、政府决策提供第一手资料。     

钻探技术在煤矿水害防治工作中的应用

钻探作为煤矿水害防治工作一种重要的技术手段,得到了广泛的应用。煤矿大口径排水井钻进技术、底板多分支水平井地面定向钻进及注浆加固改造技术、井下定向探（疏）放水钻进技术、注浆封堵突水通道钻探技术和矿井突水灾害快速钻进救援技术等煤矿防治水钻探技术,在煤矿水害防治工作中得到了广泛应用,取得了良好效果。加强防治水钻探配套设备的研发和相关钻探工艺技术研究,将有力促进煤矿水害防治工作的发展。     

地质钻探用震击安全接头的研制及应用

为增加断钻杆卡钻打捞成功率和处理孔内事故时上部钻杆安全,研制出了一种能提高处理孔内卡钻事故能力和确保处理卡钻事故上部钻杆安全的震击安全接头,在现场应用取得了良好的效果。介绍了该震击安全接头的设计思路、结构原理、操作技术和现场应用效果等。     

应用综合物探方法探测煤矿采空区

采煤活动造成的地下采空区会引发地表沉陷等严重的地质灾害,影响人们正常的生产和生活活动。根据煤矿采空区表现出来的地球物理特征,能够利用高密度电阻率法、瞬变电磁法、地震勘探、测氡法等物探方法探测其位置和范围。选择两种或两种以上的方法组合,可以实现优势互补,提高物探的解释精度。