高家堡煤矿煤层顶板注浆加固堵水技术探讨

煤层顶板水害是煤矿安全生产隐患之一,对矿井安全生产危害极大。以陕西彬长矿区高家堡煤矿顶板注浆堵水为例,分析了顶板水导水通道,顶板水富集特征,进行了大量注浆试验,最后提出了顶板水治理方案。研究结果表明,采用水平钻孔、水平注浆方法探查的顶板裂隙发育高度已超过210 m,裂隙发育角度达到80°以上;采用充填注浆、间歇式注浆及快速封堵注浆相结合的方式进行封堵,注浆效果较好。研究成果对类似矿区顶板注浆加固技术推广有借鉴价值。     

黄陇煤田煤层顶板水害特征及其防控技术

陕西黄陇煤田是我国主要产煤基地之一,煤层开采主要受顶板巨厚洛河组砂岩水威胁,水害防控形势严峻,分析顶板涌水特征、研究水害防控关键技术对于煤矿安全生产具有重大意义。在收集该区域典型煤矿工作面涌水量资料的基础上,分析顶板水害类型及其主控因素,总结工作面涌水量变化规律,并研究顶板巨厚砂岩含水层水害形成机理,进而提出顶板水害防控关键技术。结果表明:(1)黄陇煤田顶板含水层充水可分为持续涌水式、非持续涌水式和泥砂溃涌式3类,持续涌水式包括可控持续型和高强度持续型,非持续涌水式分为离层涌水型(包括偶发离层涌水型和频发离层涌水型)和脉冲式涌水型,以及泥砂溃涌型共6型。(2)关键隔水层厚度、煤层与洛河组砂岩间距、洛河组砂岩的富水性共同决定顶板涌水形式:当关键隔水层厚度较小甚至缺失,洛河组砂岩富水性弱且与煤层间距较小时,发生脉冲式涌水;当关键隔水层厚度较大且分布稳定,洛河组砂岩富水性中等至强且与煤层间距较小时发生持续涌水;当关键隔水层巨厚,洛河组砂岩富水性弱且与煤层间距巨大时发生离层涌水;当煤层顶板导水裂隙带范围内的侏罗系地层发育胶结不良地质体或煤层出现冒顶现象,容易形成水砂溃涌灾害。(3)地下水位监测预警技术、地面钻孔疏放离层积水技术、井下泄水巷集中排水技术、排水系统建设与维护技术、减水开采技术等是黄陇煤田水害防治的关键技术;工作面精细管理制度、工作面水情日分析制度、专家会诊及对标学习制度等是做好水害防治工作的配套管理对策。      

基于高瓦斯煤层保护层开采的煤矿水害防治技术

晋煤集团赵庄矿3号煤层为高瓦斯煤层,瓦斯抽采难度大,存在煤与瓦斯突出的安全隐患,防治水方面还存在底板带压开采问题,严重制约了矿井安全高效生产。通过提出保护层开采方案,先期开采下伏8^-1号薄煤层,释放3号煤层应力,增加煤层透气性,同时制定8^-1号煤带压开采的防治水技术策略,最终实现了3号煤瓦斯安全疏放抽采,防治水工作顺利开展,对同时存在高瓦斯和承压水上采煤问题的类似矿井具有指导意义。     

河南千秋煤矿水害特征与防治技术

千秋煤矿多种水害并存：在井田浅部,矿井主要水害为地表水、小窑水;随着采掘活动向深部转移,矿井主要水害亦转为顶板砂砾岩水。在总结该矿水文地质条规件及水害特征的基础上,分析了矿井的充水因素,近而提出了不同水害的防治措施：小窑水和地表水,应采用充填小煤矿河床采场与地表塌坑和裂缝,封填小煤窑井筒,建筑防水闸墙,地面瞬变电磁勘探圈出疑似积水区域,并进行钻孔验证,然后再进行疏放等措施;顶板砂砾岩水,可采用井上、下物探圈出富水和构造区域,进行采前钻孔预疏放,完善排水系统等措施。     

我国露天煤矿水害特征与防治水技术

露天开采是我国煤矿开采的两大方式之一。与地下开采煤矿类似,露天煤矿在开采过程中同样面临防治水问题,由于我国露天煤矿水害类型相对单一,国内学者鲜有对露天煤矿的水害特征和防治水技术进行深入研究。以我国露天煤矿分布范围为出发点,从充水水源、充水通道、充水强度3方面分析露天煤矿水害特征,得出大气降水、地表水和浅层地下水是主要充水水源;人为开挖形成的直通式通道、强渗透含水层或透水层、垂向导水钻孔、滑坡形成的地表裂缝等是主要充水通道;季节性变化明显、疏排水周期长、排水量大是露天煤矿疏排水主要水害特征的结论。归纳目前我国露天煤矿常用的7种防治水技术,提出露天煤矿由远及近、由上而下、由面至点的立体防治水技术体系。从地下水资源保护和生态环保角度出发,为实现露天煤矿绿色开采和可持续发展,提出以切断补给通道、减小矿坑疏排水量为目的的帷幕截流技术是今后露天煤矿防治水的主要技术方法。     

潘谢矿区煤层顶板砂岩水害分析与防治措施

通过对潘谢矿区几起典型出水事故案例的分析，总结出工作面顶板砂岩出水具有出水时间短，水量迅速增大，储量以静储量为主等特点，分析了影响顶板砂岩涌水的主要因素（砂岩的发育厚度、埋藏深度、地质构造的影响、地下水对其补给的条件、煤层采动对覆岩的破坏程度、工作面的推进速度、钻孔的封闭质量等），并提出防治煤层顶板砂岩水害的综合措施．     

贵州木孔煤矿顶板地下水特性及水害防治

通过对该矿区水文地质条件的分析,找出了顶板岩溶地下水的基本规律并提出了矿床开采过程中矿坑水害防治方法。     

老公营子煤矿煤层顶板突水机理

为探查内蒙古平庄煤业(集团)有限责任公司老公营子煤矿Ⅰ03(2)工作面突水机理,从工作面涌(突)水量、含水层地下水位、突水点水质3个参数的动态变化判别了突水水源,认为第四系含水层水的参与使矿井涌水量变大而引发突水;从导水裂缝带发育高度、有效隔水层性质、基岩风化带厚度3方面分析了导水通道的形成过程,认为由导水裂缝带、顶板含水层水压作用下的渗流通道和基岩风化带组成的复合导水通道是突水发生的原因。揭示了煤层顶板突水是在特定地质、采矿条件下发生的一个动态变化过程,导水裂缝带是否波及主要充水含水层并非突水是否发生的唯一判据。     

煤矿酸性水水化学特征及其环境地球化学信息研究

以水化学数据为依据,应用相关分析,结合地质、水文勘探资料,对煤矿酸性矿排水 (AMD)的水化学特点及其成因进行了研究。煤矿AMD在一定的物质条件和环境条件下形成,只要条件适宜,不管是高硫煤还是低硫煤均可产生酸性水;低pH、高Eh、高TDS及高硬度是煤矿AMD的重要特征,水中的SO₃^2-与其EC之间以及Fe³⁺/Fe²⁺比值与其Eh值走势具有良好的一致性,水中微量元素及重金属来源较复杂,如Ni、Cu、Co、Zn等来源于黄铁矿的氧化溶解,但Pb、Sr等主要来自AMD对煤系地层中煤及岩石中矿物的淋滤作用。     

近距离煤层开采水害防治技术研究

东滩煤矿三采区计划开采2、3煤层,该区具有断层裂隙发育、向斜轴部易积水、2煤层与3煤层间距较小等特点,充水条件相对复杂,回采工作面受水害威胁较严重。为确保矿井安全生产,在分析矿井三采区地质及水文地质条件的基础上,对含水层富水性进行了分析,认为2、3煤层顶板砂岩含水层和3煤层底板砂岩含水层均为极弱至中等富水性含水层;根据已有资料对2、3煤层底板等高线进行了分析,对煤层开采后采空区积水进行了预测;得出了三采区开采2、3煤层充水含水层为2、3煤层顶部砂岩及3煤层底板砂岩,涌水形式以工作面顶板来水为主,采后采动裂隙是回采工作面充水的主要通道,在此基础上,进行了工作面涌水量预计,并制定了工作面开采综合防治水措施。     

宁东鸳鸯湖矿区石槽村煤矿顶板砂岩水害特征及防治对策

石槽村煤矿位于鸳鸯湖矿区中南部,水文地质条件复杂,面临顶板厚层砂岩水等多种水害的威胁。在分析矿井地质及水文地质条件的基础上,指出侏罗系中统直罗组裂隙孔隙含水层是影响主采煤层2煤层的主要充水水源,矿井所在的鸳鸯湖背斜轴部及张家庙向斜与DF5正断层的交汇部位裂隙比较发育,单孔疏水量大,断层、开采形成的裂隙带和封闭不良钻孔是重要的充水通道,随着采掘工程的进展,矿井涌水量呈现波动上升的趋势。认为对顶板砂岩含水层进行采前疏水降压是防治其水害的有效方法,同时对断层水害及离层水的防治进行了有益的探讨。研究对该矿的防治水工作,乃至宁东其它矿井有一定的推广价值。     

皖北矿区煤层底板岩溶水水化学特征研究

分析了皖北矿区煤层底板岩溶水常规离子水化学特征,并采用常规离子水质浓度梯度和Ca²⁺水化学平衡两种分析方法,对皖北矿区岩溶系统水循环特征进行了研究,指出岩溶水系统在矿区内TDS和△[Ca²⁺]值由北向南呈逐渐增高的趋势,北部有一个低TDS与△[Ca²⁺]值带,南部有两高TDS与高△[Ca²⁺]值带。     

含水煤层水害形成机理及防治技术

在煤炭开采过程中,煤层常被视作隔水或弱透水地层。然而,孟加拉国巴拉普库利亚煤矿（简称孟巴煤矿）主采的Ⅵ号煤层平均厚度为33 m,富水性较强,开采过程中多次突水,表现出煤层成为含水层的特殊水文地质现象,与我国东北、西北侏罗纪煤田局部地区出现的煤层含水现象类似。综合分析了煤层空隙特征、储水结构及地下水补给条件这3项含水层形成的必备要素,揭示了孟巴煤矿特厚煤体含水层的形成机制。从煤体的微观结构、物理力学性质及区域构造发育特征着手,对煤体是否具有储存地下水的空间进行了研究;结合室内岩石渗透性测试及现场大型抽水试验,分析了煤层顶、底板岩层的透水/阻水特性,对煤层是否具备含水层的储水结构进行了研究;采用水力连通试验等手段,查明了特厚煤体含水的主要补给水源。研究表明,有机质的煤化作用和后期地层应力作用,使得煤体自身结构存在大量的含、导水裂隙,在具备较好的补给条件并满足含水层储水结构的情况下,煤体可成为含水地层。针对煤体含水层的水害特点,提出特厚含水煤层\     

煤矿水害防治技术的现状及发展趋势

全面阐述了我国煤矿水害防治技术的现状，包括水文地质条件探查技术、突水预测技术和水害治理技术；预测了防治水技术发展趋向，如计算机信息技术的应用，水害发生机理的理论与实验，预测技术的开发与仪器化，开发新仪器、设备、方法的推广应用、地下水流模型、水资源管理信息系统的开发与应用等。     

神东矿区煤矿水害及其防治研究

神东矿区浅部煤层开采所面临的矿井水害,主要来自萨拉乌素组含水层、三门组含水层及烧变岩含水层,其中第四系含水层可形成突水溃沙灾害.本文重点总结了神东矿区第四系含水层溃水特点及防治水害的一般技术原则,对在类似矿区开展防治水工作具有借鉴意义.     

榆神府矿区煤矿水害及其防治研究

榆神府矿区煤矿浅部煤层开采临水害。矿井水主要来自萨拉乌素含水层、三门组含水层及烧变岩含水层。其中第四系含水层可形成突水溃砂灾害,烧变岩含水层最最大。本文总结了防治水害的一般技术原则。     

淮北煤矿水害类型及其防治的研究

淮北煤矿为全隐蔽煤田,主要含煤地层为二叠系。煤矿的水害类型主要为三种,即煤层下伏太原群灰岩岩溶水底板突水水害,煤层顶底板砂岩裂隙水水害,以及煤层上覆新生界砂砾层孔隙水水害。通过大量研究,对各类水害的特征和影响因素作了分析。对一些重要问题我们作了试验和检测。经大量数据统计,作出了煤层底板突水系数图和底板突水危险程度分区。最后我们对各类水害提出防治措施和方法。     

河南省煤矿水害防治探讨

河南省煤矿系我国大水矿区,水害问题严重制约着全省煤炭工业的发展。本文根据大量原始水文地质资料,综合分析和研究了煤矿突水机理并提出了相应的防治对策,对矿井水害的治理具有一定的实用意义。     

孙家沟煤矿水文地质特征及矿井水害防治研究

通过对神华集团孙家沟矿区水文地质条件分析,认为矿区的主要充水含水层是底板奥灰岩溶水,并对其充水特征进行了详细介绍,提出了矿井水害的防治措施和建议,从而为建立矿区的防治水保障体系,编制矿区的防治水规划提供了基础。     

姚桥煤矿水文地质特征及矿井水害防治措施

姚桥煤矿开采水文地质资料表明,煤层开采矿井的直接充水含水层--山西组煤层顶、底板砂岩裂隙含水层组与太原组灰岩岩溶裂隙含水层一般以静储量为主,富水性较弱;第四系松散含水层组、下石盒子组底部分界砂岩含水层、奥陶系灰岩岩溶裂隙含水层、老窑水主要是通过断裂或导水裂隙向矿井充水,故而提出了留设保安煤柱,探放断层水、老窑水等针对性的水害防治措施。