隐伏导水岩溶陷落柱的多源信息探查研究

开 滦 范各 庄 矿 是 一座 大 水 矿 井,主 要水 害 威 胁 来自 于 孤 立 发育 的 隐 伏 导水 岩 溶 陷 落柱 ,为 此,范 各庄 矿 使 用了 物探 、钻 探 、放水 试 验等 多种 勘 探方 法,取得 了 丰富 的地 质 资源 信息 。综合 利用 这 些多 源信 息 ,发 现范 各庄 矿 3-2皮带 巷原 设 计区 域存 在 着 13隐伏 导 水岩 溶陷 落 柱,具 有 强富 水 性及 导 水 性 。据 此 ,修改 3-2皮带 巷 设 计 ,避 免 再 次透 #水 灾害 的 发生 。     

刘桥一矿陷落柱发育规律及含水性研究

根据刘桥一矿1971年建井至今发现的8个陷落柱实际资料，通过对揭露陷落柱的地质、水文地质及分布特征的分析，阐述了陷落柱发育的根基所在，对陷落柱发育规律及成因进行了探讨，对于含水陷落柱的注浆封堵、留设保护煤岩柱，以及本矿矿井的深部开采都具有借鉴意义。     

开滦煤矿岩溶陷落柱的发育特征及规律研究

根 据 煤 矿 井下 生 产 揭 露陷 落 柱 的 实践 经 验 ,对 矿 区 内 岩 溶 陷 落 柱 的 发 育 特 征 、形 成 条 件 和 发 育 规 律 ,充 水 类型 和透 水 性,陷落 柱出 现 的前 预兆 等 几方 面谈 了 自己 的认 识 。     

浅析刘桥一矿岩溶陷落柱发育特征及成因

陈集向斜为刘桥一矿的主体构造,刘桥一矿从1971年建井至今,在井下掘进生产过程中共揭露岩溶陷落柱7个,通过对岩溶陷落柱发育特征资料的收集整理,发现陷落柱分布具有一定的规律性.从构造力学、水文地质方面对岩溶陷落柱的成因进行了分析.     

GIS在矿区岩溶陷落柱位置圈定中的应用

区域构造、可溶性岩层和地下水动力条件是岩溶陷落柱形成的３个必备条件。选取刘桥二矿作为研究区,从现有数据中分类提取出区域构造、可溶性岩层和煤层顶底板强富水异常区３个因素,根据底板等高线生成煤层底板坡度图及研究区邻近区域内已探明陷落柱的特征,结合这３个因素,运用GIS叠置分析圈定出4个可能的陷落柱发育区,再经与实际生产情况资料对比,得出巷道揭露的Ⅱ617风巷陷落柱位于第Ⅱ区内。     

岩溶陷落柱的形成条件——以范各庄矿为例

岩溶陷落柱是华北石炭二叠煤系中发育的一种特殊地质构造,以其隐蔽性和突发性对煤矿安全生产造成严重威胁。长期以来,开滦范各庄矿深受陷落柱水害威胁,其中1984年范各庄煤矿陷落柱出水淹井造成重大经济损失和人员伤亡。通过范各庄矿井地质资料、水文地质类型划分报告,以及对已发现的陷落柱资料进行分析,在前人理论基础上对范各庄矿陷落柱形成条件总结,认为该区在总体走向为北东向的开平复式向斜构造背景控制下,在奥灰岩溶发育,地下水不断交替,岩体自重应力和真空负压动力及地质构造条件下形成陷落柱。     

基于定向水平钻陷落柱综合探查与阻水塞立体建造技术

导水陷落柱导致的底板奥灰突水是同煤集团塔山矿的主要水害威胁,矿井8228工作面巷道掘进过程中曾发生陷落柱突水。为查明此导水陷落柱发育边界及其内部充填破碎体分布特征,并对陷落柱进行针对性注浆治理,在井上下综合物探勘探的基础上,采用分层多分支地面定向水平钻钻速录井、钻井液漏失量、岩屑录井、随钻测井等综合探查技术手段,结合数据统计分析,查明导水陷落柱的发育边界、影响带范围和破碎体胶结情况及其分布特征。结果表明,导水陷落柱的长短轴分别为410、200 m,破碎区主要分布在靠近工作面突水巷道运输巷掘进工作面右前方。利用Surpac软件对陷落柱空间结构和发育特征进行三维地质建模,并根据柱体充填物破碎程度将其刻画分区为主通道区、裂隙区和次生裂隙区。针对陷落柱破碎体不同分区,利用定向水平钻进控制技术和阻水塞立体建造注浆工艺分区控制技术,通过充填、挤密、劈裂等不同注浆工艺,对工作面导水陷落柱进行截源、加固等综合治理,最终实现工作面安全回采。定向水平钻分层多分支陷落柱综合探查与治理技术为其他类似工程提供重要的借鉴意义。      

煤层气井井喷机理分析

山西省某矿在地面施工煤层气井正常钻进至峰峰组进发生了井喷,开始钻孔喷出物为气水混合物,慢慢水量减少,后来喷出物以煤层气为主。为了寻找煤层气井发生井喷的原因,保证煤矿安全生产。在井喷区域进行了补充勘探和地面物探,并收集了以往地质资料。分析表明:煤层气井发生井喷的水源为太原组灰岩水和峰峰组灰岩水的混合水,通道为裂隙断层带和岩溶陷落柱,动力为地应力、水压和气压的共同作用。     

陷落柱的地震识别技术及其应用

通过地震资料解释的研究与实践,对华北石炭二叠系中陷落柱的地震识别技术及其应用情况,进行了较系统的分析和总结。这对今后正确分辨和圈定陷落柱具有一定指导意义。地震剖面、水平时间切片和沿层振幅切片、相干体技术、波阻抗反演技术等,在对陷落柱的发育部位及其空间关系的解释方面,各有其独特效果。山西某矿陷落柱相当发育,利用陷落柱的综合地震识别技术进行解释,效果明显。      

陷落柱透水性分析与阻水强度试验

研究陷落柱的透水性,是煤矿防治水工作的重要内容之一。本文综合分析了峰峰三矿井田与其外围所揭露的18个陷落柱的地质资料,对它们的透水性做了初步研究,并在井下测定了陷落柱的阻水强度和抗压强度,获得了数值定量概念,从而使采煤过程中揭露的陷落柱不再留设防水煤柱的做法有了科学依据。      

峰峰矿区九龙矿隐伏突水陷落柱治理实践

峰峰矿区九龙矿的隐伏突水陷落柱发育于奥陶系石灰岩含水地层,发育高度至石炭系大青灰岩、伏青灰岩。由于其发育范围小,又隐伏于可采煤层以下。一般勘探手段很难给予精确解释,导致矿井开采过程中发生突水灾害。通过对矿区隐伏突水陷落柱的治理工作实践,介绍了其探查及治理过程：按照”探治结合”的治理原则,首先采取对矿区工作面三维地震资料进行精细解释,然后以注浆钻孔定向钻探施工技术进行验证的方法,确定突水构造的类型和空间发育形态,进而实施注浆治理,达到堵截突水通道、保障矿井安全生产的目的。本方法的成功实践,为今后华北型煤矿突水灾害的治理工作提供了的范例。     

西山煤田古交矿区陷落柱特征及其导水性分析

在分析区域地质特征的基础上,对西山煤田古交矿区陷落柱的数量、形态特征及分布规律进行了总结。从陷落柱的发育特征出发,对其导水条件进行了研究,认为本区岩溶陷落柱是否突水,关键取决于其是否有导水的力学薄弱通道。研究表明,本区岩溶陷落柱柱体胶结致密,后期活化程度弱,距煤层较近的峰峰组含水层的富水性弱,而煤层与上马家沟组强含水层之间隔水层厚度大,因而,在正常块段开采中,岩溶陷落柱作为集中导水通道导致重大突水的可能性较小。     

寻找隐伏导水陷落柱的有效方法——综合探测逐渐逼近

隐伏导水陷落柱的存在是矿井安全生产的重大隐患，是矿井防治水的重点、难点。目前单一探测手段难以准确探测隐伏导水陷落柱。根据地质、水文条件在宏观上圈出隐伏导水陷落柱范围，然后利用三维地震、电磁法、化探、放水试验、水质分析、钻探等综合勘探手段，逐步缩小异常区范围。实践证明，这种从宏观到微观，从整体到局部，有效利用各种勘探手段，逐步逼近，能够准确定位隐伏导水陷落柱。     

相干体技术在煤矿断层及陷落柱精细解释中的应用

根据相干体技术原理和主要参数选取原则,对五阳矿区进行了以断层和陷落柱为主要研究对象的解释工作。应用实例表明：相干体技术可有效解决本区断层断点较多、切割关系复杂、空间展布规律难以把握和常规解释误差较大等问题;同时,对不规则环状相邻陷落柱的边界及直径较小的陷落柱都有十分灵敏的反映,特别是对较大断层附近的微小构造也可作出较为可靠的解释。     

霍州矿区李雅庄煤矿突水机理分析与水害防治

李雅庄煤矿是霍州矿区北端的一个井田,目前主要开采2#煤层。基于矿井水文地质条件及开采以来的突水资料分析,认为矿井主要水害为上马家沟组、峰峰组与太原组岩溶裂隙承压含水层,其突水方式是承压水通过导水断层或陷落柱涌人工作面;矿井以F2断层为界,分为东西两部分,西部水位较高,为补给区;东部水位较低,其内的马家沟组、峰峰组与太原组灰岩水基本属于相对独立单元,但三者间存在局部有限导水的特征。据此提出了矿井今后的防治水工作应以查明导水通道（断层、陷落柱）,并对其进行注浆加固与封堵为主。     

煤矿开采在煤系砂岩中形成现代陷落柱的实例

通 过 钱家 营井 田 203泥石 流 突发 事故 ,对 陷落 柱 的形 成机 理 作进 一步 的 研究 ,巷 道临 空 空间 、构 造破 碎带 、高压 地下 水 的存 在是 煤 系砂 岩地 层 中形 成现 代 陷落 柱的 主 要控 制因 素 。     

煤矿水害精准探查钻探技术

为了保证煤矿井下安全生产,对煤矿水害精准探查钻探技术进行了系统的分析与研究。针对桑树坪煤矿3110工作面230 m皮带巷道物探探测结果,对富水异常区域布设探查钻孔,采用随钻测量定向钻探技术与常规回转钻探技术相结合的钻探方法进行区域探查试验。桑树坪煤矿现场试验结果表明,精准钻探技术能通过富水区域空间位置灵活布设钻孔的方式对煤矿井下富水异常区域进行探查,同时,可以有效地推断出地质异常区域范围,避免异常富水区域突水淹井事故,确保了桑树坪矿11号煤巷道的安全掘进,为煤矿区地质异常区探测提供技术支持,为煤矿井下安全生产提供保障。     

地震属性解释技术在探测陷落柱中的研究与应用

为有效识别采区中陷落柱,提高煤田地震勘探的解释精度,在三维地震数学模型的基础上,设计了相对容易建立的三维陷落柱模型。通过正演模拟,对提取模型数据的地震层属性、方差体属性进行研究、分析、优化与筛选,最终得到对陷落柱反应灵敏的地震属性。将该研究成果应用到某勘探区的资料解释中,解释成果经采掘资料验证．该方法选定的地震属性具有较高的构造识别精度。