巨厚松散层下防水煤柱合理留设及其数值模拟

防水煤柱合理留设是巨厚松散层下煤炭开采设计的基本参数。通过对东欢坨矿第四系巨厚松散层地质特征分析,揭示了本区第四系巨厚松散层中的含、隔水层厚度及其结构分布特征和对煤炭开采充水的影响,建立了巨厚松散含水层下防水安全煤柱计算模型和理论,提出了在巨厚松散层下的防水煤柱留设的非线性计算方法,计算东欢坨矿8煤层防水煤岩柱的高度为65.62 m。根据流-固耦合理论,应用FLAC3D数值模拟计算软件,模拟了东欢坨矿 8煤层开采过程中上覆岩层变形破坏规律,揭示了煤层顶板岩体冒落带、导水裂隙带和弯曲下沉带的分布规律,获得了防水煤柱高度及相关工程技术参数,验证了巨厚松散层下防水煤柱留设的非线性设计方法和计算模型的可靠性,为巨厚松散层下防水煤柱合理留设探索了可行途径。      

兖州煤田第四系下组含水层对矿井的充水作用

兖州煤田北部和西部,第四系下组含水层直覆含煤地层之上,南部和东部仅有红层残存。第四系下组含水层的下段,以稳定的、含水较丰富的细砂及砂砾层为主,与煤系露头风化带和基岩有直接的水力联系,为煤系含水层的主要补给水源。      

顾北煤矿1243（3）工作面提高回采上限覆岩破坏高度研究

提出对顾北煤矿1243(3)工作面回采上限开采产生影响的主要含水层为新生界承压含水层、基岩风化带及顶板砂岩含水层。根据其水文工程地质、勘探和土工试验资料,分析新生界松散层含(隔)水层、基岩风化带及煤层顶板砂岩含水层的水文工程地质特征以及各含水层之间水力联系,结合《"三下"开采规程》、覆岩类型、含水层富水性特征,确定该工作面水体下开采等级为Ⅱ类,并通过类比、公式法、实测研究冒落带破坏高度,确定防水煤柱高度,收作线上口防水煤柱最小,采后冒落带仅发育在二叠系煤系地层中,符合《"三下"开采规程》Ⅱ类水体的有关规定,工作面回采无水害威胁。     

潘谢矿区水文地质特征与缩小防水煤柱机理

淮南潘谢矿区年总设计生产能力为 2 10 0× 10 4t。区内第四系松散层厚 16 9～ 437m ,为巨厚松散强含水层 ,设计留设80m防水煤岩柱 ,防水煤柱储量达 6× 10 8t。通过开展缩小防水煤柱试采研究工作 ,将原设计留设的 80m防水煤柱减小到6 0m左右 ,局部仅 40m。本文通过总结潘谢矿区 10年来缩小防水煤柱工作面成功的开采实践 ,比较系统地阐述了潘谢矿区水文地质特征、覆岩破坏规律及缩小防水煤柱机理。     

松散承压含水层渗透系数变化规律与估算模型研究

我国华北隐伏型煤田的煤系普遍被第四系松散层覆盖,其中的松散承压含水层在煤矿生产中常带来矿井突水、地表沉降、井筒变形破坏等水文地质灾害,造成巨大经济损失和人员伤亡.渗透系数是反映松散承压含水层土体介质渗透能力的重要参数,其数值的合理估算,对该类煤矿水文地质灾害的防治具有重要指导意义.目前,华北隐伏型煤田松散承压含水层渗透...     

兖州横河煤矿防水煤柱工程地质研究有创新

兖州横河煤矿防水煤柱工程地质研究有创新兖州矿务局横河煤矿与中国矿业大学合作，对该矿先期采区厚含水松散层下采煤防水煤柱的国设进行研究。以往兖州煤田３＃煤层分层开采防水煤柱多按导水裂隙带高８０ｍ来设计。研究认为，３＃煤层开采顶分层后的导水裂隙带高度为６０...     

巨厚松散层下采煤防砂煤岩柱留设的实践

两淮地区的大多煤系被巨厚松散层覆盖,而松散层底部的第四含水层直接覆于煤系之上,威胁煤矿安全生产。为防止“四含”水进入矿井,矿井留设了厚层防水煤岩柱,这使过多的浅部煤炭资源积压。通过淮北地区童亭、桃园、祁东等矿井开采实践,认为巨厚松散层下采煤煤岩柱的留设原则为:初期以防水为主,后期以防砂为主。      

依兰煤田矿床充水因素研究

位于松花江两岸的依兰煤田是重点能源基地，矿床充水有关的主要含水层为第四系孔隙含水层和煤系风化裂隙含水层，通过对现有矿区含水层及地下水的补给、排泄资料，以及开采矿井的充水特征、充水因素的研究，提出了下一步应做的水文地质工作。     

矿区深部含水层水-岩作用的同位素与水化学示踪分析

为了有效揭示华北隐伏型煤矿区煤炭开采进程中深部含水层水-岩作用机制,本文以淮北煤田宿县-临涣矿区为研究示范,收集与采集1985～2011年期间矿区松散层第四含水层、煤系砂岩裂隙含水层、石炭系太原组岩溶含水层与奥陶系岩溶含水层深部地下水样166个,分析与测试87Sr/86Sr、34S、13C同位素以及Na++K+、Ca2+、Mg2+、HCO-3、Cl-、SO2-4、CO2-3等常规组分,并开展基于同位素与水化学的水-岩作用示踪与分析。研究成果表明:在矿区主要充水含水层中,煤系砂岩裂隙含水层脱硫酸与阳离子交替吸附作用最为显著,而松散层第四含水层、石炭系太原组岩溶含水层与奥陶系岩溶含水层黄铁矿氧化或地下水硬化最为显著;受煤炭开采影响,煤系砂岩裂隙含水层、奥陶系岩溶含水层主要水-岩作用逐渐减弱,松散层第四含水层、石炭系太原组岩溶含水层主要水-岩作用或增强、或减弱,增强或减弱的程度取决于井田基岩面标高、主要断层的展布形态与隔水性能以及煤层开采扰动范围等。     

逐阶段安全提高巨厚松散含水层下煤层开采上限研究

为最大限度回收煤炭资源,安全缩小防水煤柱,针对淮北矿区煤层普遍上覆巨厚第四系松散含水层,煤层顶板不稳定情况,淮北刘东煤矿把提高开采上限工作分为防水、防砂两个阶段推进。首先通过研究分析西三采区第四系底部含水层和黏土隔水层等水文地质资料,确定西31000工作面第四系底部含水层为弱富水性,水体采动等级为Ⅱ级;然后通过数值模拟、物理模拟和对比分析等方法研究开采后的覆岩破坏高度,并与井下实际观测值进行对比,确定西31000工作面采后导水裂缝带的发育高度为41.3 m;据此提出了安全、合理的防水开采上限高度。安全回采后,成功解放呆滞储量22万t,为下一步进行防砂安全开采打下了良好的基础。      

防水煤柱工程地质研究使兖州煤田开采储量大增

防水煤柱工程地质研究使兖州煤田开采储量大增山东省邹城市横河煤矿与中国矿业大学对厚含水松散层下开采防水煤岩柱工程的地质研究，在方法卜有创新，总体卜达到了国际先进水平，最近已由有关专家通过了技术鉴定。兖州煤田内现有的统配煤矿三号煤层的分层开采，大多是按８...     

黄县桑岛煤田海下煤层开采水文地质问题分析

本文介绍了黄县桑岛煤田海下煤系之上隔水层水文地质特征，海下与陆地断层的导水性质。结合陆地矿井开采实际，本文进一步论述了海底北部及煤系地层直接充水含水层与海水的水力联系。只要合理控制煤层开采上限，及时加强顶板支护，采煤后的冒裂高度达不到海下第四系底界，海水是不会直接溃入矿井坑道。说明在海下采煤是完全可以进行试采的。并且对海底采煤工作提出了几点建议。     

电反射系数（K）法在解释地质效果中的应用

1　测区概况测区位于内蒙古克什克腾旗西部 ,地形相对平坦、开阔 ,草原丰富。区内第四纪地层非常发育 ,分布范围广 ,堆积厚度大 ,为适应牧业的迅速发展和各牧场对地下水的迫切需要 ,为查明第四系松散层厚度、基底起伏、含水层厚度 ,我部开展了 1∶10万的电测深面积测量工作。根据测区内 80余个钻孔和电测深试验资料可知 ,第四系分布稳定 ,成因类型简单。其岩性主要为Ｑ3 上更新统湖积中细砂、细粉砂 ,厚度大 ,连续稳定。各电性层与主要地质层均有较好的对应关系。透水不含水砂层与含水砂层 (组 )之间 ;第四系地层与前第四系地层之间 ;某些前…     

合山煤田矿井水害防治措施探讨

合山煤田是典型的岩溶充水矿床．矿井开采水害严重。煤层的直接顶、底板为碳酸盐岩类,岩溶极为发育,为矿井的直接充水含水层;煤层底部的茅口组为强岩溶含水层,与煤系地层的联系密切,为间接充水含水层;位于煤田两侧的红河水是矿井充水最主要的补给水源。断裂、节理和破碎带等通道是矿井充水的主要通道。通过分析井下突水点的发育特征,认为强岩溶导水带是矿井突水的关键部位,防治矿井水害的重点是切断岩溶导水带,对强导水带进行封堵,防止红水河的侧向补给,对四煤底板灰岩进行加固。总结出地面防治的主要方法为帷幕式、截堵式、堵水点式和地面铺盖式。对井下防治水,提出了有疑必探,先探后掘,设置防水闸门、防水墙,实行分层、分区开采,加强井下排水等防治措施。     

两淮煤田煤系岩石热导率特征及其对地温场的影响

随着煤炭开采深度的增大,矿井高温问题日益突出,因此必须对矿区的地温场特征进行研究。基于安徽淮北和淮南煤田煤系所测定的127块岩石样品的热导率数据,结合区内前人的研究成果,全面报道两淮煤田岩石热导率参数及其特征,并分析热导率对现今地温场的影响。结果表明:两淮煤田煤系岩石热导率变化范围为0.37~4.36 W/(m·K),平均值为2.54 W/(m·K);热导率与岩性、埋藏深度、地层时代和密度等密切相关,砂岩的热导率普遍大于泥岩和煤,热导率和深度、密度均表现为正相关关系;岩石导热性的差异对区内地温场的影响较大,导热性差的松散层和煤层往往会造成地温异常,且上覆松散层愈厚其地温愈高。      

元宝山盆地第四纪地层划分及其实际意义

元宝山煤田煤系地层上覆60余米厚的第四系。其岩性组成、含水性能直接影响露天矿的开发。我们通过对第四系沉积物特征的观察,联系本区冰川地貌特征,分析形成沉积物时的古地理、古气候及新构造运动等条件,认为第四系沉积与冰川活动存在着不可分割的关系。在此基础之上参照区域地质资料及本区第四系部分岩样古地磁测定结果,对本区第四系进行了划分,现介绍于下。      

太原东山地下水的三种混合模式

文章利用水文地球化学和同位素水文学的原理和方法,识别出太原东山地下水的三种不同混合模式。在杨兴、大方山岩溶洼地,受污染的浅层第四系地下水向深部灰岩含水层的入渗混合。在东山煤矿,因矿坑突水引起灰岩地下水的侧向补给和径流,使原滞流区的灰岩地下水受到不断混合和淡化。在谷旦附近,煤系地层和灰岩地下水沿隐伏断裂带朝上向第四系含水层排泄,形成三种水的混合。     

厚松散含水层薄基岩下厚煤层防水煤柱综放安全开采分析

通过对朱仙庄矿87采区厚松散层及薄覆岩的含水层、隔水层及基岩风氧化带工程岩组特性的分析,采用物理模拟、FLAC3D数值计算及现场实测的综合研究方法,对一次采全厚综放开采覆岩移动破坏规律进行了深入研究。研究结果表明,采区内松散层下部的第四含水层组富水性极弱,补给条件差,且基岩风氧化带具有较强的隔水性能,可以留设防塌煤柱开采;采用综放开采时,其覆岩最大垮采比为1.69,在-240m标高以下的防水煤柱内实现了一次采全厚放顶煤安全高效开采,取得了显著的经济效益。     

化学泥浆的配制及使用经验

我们勘探的辽南含煤区为隐蔽式煤田。区内第四系地层较厚,主要由流砂、河卵石组成。钻进某些层段时,特别是钻进煤系层段时,经常发生比较严重的冲洗液漏失、坍塌、掉块、翻孔、缩径、自然造浆等故障,影响钻探的质量、效率和安全,成为钻探中的主要矛盾之一。譬如,我队已勘探多年的沈南石炭二迭纪煤田北区,第四系流砂互层,厚80～130米,海相泥岩和煤层段翻孔。一九六五年上半年以前,由于当时使用一般普通泥浆,解决不了这样的问题。多数钻孔只好靠下套管维护第四系地层中的孔壁,全孔用大粘度普通泥浆钻进。     

新集二矿下夹片地层特征及在防水煤柱留设中的意义

针对新集二矿新生界松散层，推覆体下开采的特殊地质及水文地质条件，通过对夹片地层水文工程地质条件，边界条件及富水性特征的分析，阐明夹片地层在防水煤柱留设中的意义，并通过生产实践验证，取得了较好的经济及技术效益。