同家梁井田11號(hào)煤層粗砂巖頂板賦存規(guī)律及開采對(duì)策

敘述了工程概況,分析了影響砂巖含水層富水性的3個(gè)主要因素,并綜合各個(gè)影響煤層頂板砂巖富水性因子,將煤層頂板巖層的巖性結(jié)構(gòu)指數(shù)標(biāo)準(zhǔn)化,進(jìn)而對(duì)頂板砂巖含水層富水性進(jìn)行了預(yù)測。研究結(jié)果表明,巖性結(jié)構(gòu)標(biāo)準(zhǔn)化計(jì)算得到1#煤頂板富水性分區(qū)界限為0.7和0.2,巖性結(jié)構(gòu)指數(shù)越大,富水性等級(jí)越高。

敘述了工程概況,分析了影響砂巖含水層富水性的3個(gè)主要因素,并綜合各個(gè)影響煤層頂板砂巖富水性因子,將煤層頂板巖層的巖性結(jié)構(gòu)指數(shù)標(biāo)準(zhǔn)化,進(jìn)而對(duì)頂板砂巖含水層富水性進(jìn)行了預(yù)測.研究結(jié)果表明,巖性結(jié)構(gòu)標(biāo)準(zhǔn)化計(jì)算得到1#煤頂板富水性分區(qū)界限為0.7和0.2,巖性結(jié)構(gòu)指數(shù)越大,富水性等級(jí)越高.

為準(zhǔn)確評(píng)測煤層頂板砂巖層含水性,根據(jù)煤礦采區(qū)鉆孔的測井資料,構(gòu)建煤層頂板砂巖層含水響應(yīng)與測井曲線參數(shù)相關(guān)關(guān)系模型,并以皖北某礦6-1煤層頂板砂巖層為例,預(yù)測煤層頂板砂巖層的含水特征。結(jié)果表明:視電阻率參數(shù)與巖層含水飽和度具有良好的相關(guān)性,利用測井曲線參數(shù)預(yù)測煤層頂板砂巖含水性具有可行性。所獲得的采區(qū)巖層含水飽和度分布情況對(duì)礦井安全生產(chǎn)具有一定的指導(dǎo)意義。

火成巖侵入體在煤層內(nèi)的分布規(guī)律及其開采對(duì)策

四頂板砂巖含水層下采煤工程實(shí)例 5.試驗(yàn)礦井水文地質(zhì)條件 劉橋一礦地處淮北礦區(qū)境內(nèi)，主采二迭系下石盒子組和山西組的四、六煤層。煤厚分 別為1.8m和2.85m，全區(qū)分布較穩(wěn)定，傾角10o~45o，平均28o。煤系上覆新生界松散層， 厚105~155m,平均120m；下伏石炭系太原群灰?guī)r組累厚130m。礦井地而標(biāo)高+30m,生產(chǎn)水 平標(biāo)高-330~-120m.。開采四煤層時(shí)礦井的直接充水源是開采煤層的頂板砂巖含水層，既四 煤層頂板頂板（七含）砂巖裂隙水（見圖3-四-1）。礦井的正常涌水量為300~580m3/h,其中 七含水占70%以上。 圖3-四-1劉橋一礦煤層水文地質(zhì)剖面圖（b線） 七含水自1981年5月礦井投產(chǎn)產(chǎn)到1982年期間，開拓 巷道時(shí)均發(fā)生突水，回采時(shí)4個(gè)采區(qū)都曾不同程度地發(fā)生過水害事故，雖未造成人身 傷亡，但使生產(chǎn)一度

針對(duì)我國西北地區(qū)侏羅系煤層開采前對(duì)頂板砂巖水提前疏放后如何預(yù)測涌水量問題，本文采用統(tǒng)計(jì)和積分方法，得出含水層提前單孔疏放量，然后從工作面回采過程出發(fā)。充分考慮提前疏放量，并給出疏放后回采過程階段涌水量預(yù)測公式，將疏放總量合理地分配到回采階段中，預(yù)測出含水層疏放后回采過程不同階段涌水量，為礦區(qū)涌水量的合理預(yù)測提供重要參考依據(jù)。

對(duì)新莊礦三2煤多個(gè)采掘工作面頂板砂巖裂隙水突水及其防治進(jìn)行分析總結(jié),特別是對(duì)三煤層頂板砂巖裂隙水的賦存、突水機(jī)理、突水規(guī)律進(jìn)行分析研究,從設(shè)計(jì)著手,采取物探、鉆探等防排水措施,在頂板砂巖水防治方面取得了較好效果。

該文運(yùn)用巖性結(jié)構(gòu)指數(shù)定量描述了煤層頂板的巖性及結(jié)構(gòu)特征。采用單因素分析法,將巖性結(jié)構(gòu)指數(shù)標(biāo)準(zhǔn)化,以0.2和0.7作為分區(qū)界限對(duì)1煤頂板砂巖含水層的富水性進(jìn)行了分區(qū)。

隨著我國煤礦企業(yè)發(fā)展腳步的不斷加快,相關(guān)部門對(duì)煤層開采也提出了較高要求。在煤層開采過程中,所涉及到的直接充水含水層就是煤層頂板砂巖含水層,由于該部門的開采存在一定的困難性,從而很容易對(duì)礦井生產(chǎn)造成影響。因此,對(duì)煤層頂板砂巖含水層的結(jié)構(gòu)特征和充水水源進(jìn)行分析,并結(jié)合實(shí)際情況采取合理的水害防治措施是不容忽視的。

為揭示薄煤層短壁綜采工作面石灰?guī)r老頂破斷規(guī)律,實(shí)現(xiàn)頂板管理安全經(jīng)濟(jì),運(yùn)用理論計(jì)算、數(shù)值模擬及現(xiàn)場觀測等分析了頂板初次破斷步距特征及礦壓顯現(xiàn)規(guī)律。研究表明老頂初次、周期來壓步距分別為40.7m及15.5m,動(dòng)載系數(shù)在1.25左右,石灰?guī)r老頂隨工作面推進(jìn)呈現(xiàn)典型的"o-x"型破斷及"見方垮落"特征,采用大功率綜采設(shè)備推進(jìn)速度快,來壓影響時(shí)間、范圍明顯減小,呈現(xiàn)整體來壓特征。

從分析小煤柱沿空掘巷特殊應(yīng)力壞境和圍巖力學(xué)結(jié)構(gòu)入手,理論計(jì)算了弧形三角塊的變形失穩(wěn)情況,強(qiáng)調(diào)應(yīng)立足于高強(qiáng)預(yù)應(yīng)力錨桿(索)的支護(hù)路線,改善巖體自身的力學(xué)性能,從而控制圍巖失穩(wěn)變形。以謝橋煤礦13318e厚層砂巖頂板留小煤柱沿空掘巷工作面為工程背景,分析了留小煤柱沿空掘巷圍巖在掘進(jìn)、回采階段的變形規(guī)律,說明工作面回采時(shí)超前應(yīng)力集中是圍巖變形的主要因素,同時(shí)得到了沿空掘巷圍巖變形的幾點(diǎn)有益結(jié)論,為類似工程的支護(hù)和分析提供借鑒。

針對(duì)井下水力壓裂過程中未考慮水頭壓力對(duì)煤層頂板地應(yīng)力的影響,導(dǎo)致煤層頂?shù)装迦菀妆黄茐牡膯栴},以松藻礦區(qū)同華煤礦水力壓裂為例,采用空心包體應(yīng)力計(jì)監(jiān)測壓裂過程中頂板應(yīng)變變化規(guī)律,根據(jù)巖石應(yīng)力-應(yīng)變關(guān)系及檢測結(jié)果計(jì)算出壓裂前后煤層頂板地應(yīng)力增量的大小和方向,分析水力壓裂水頭壓力對(duì)煤層頂板地應(yīng)力的影響規(guī)律.結(jié)果表明:(1)煤巖體起裂時(shí),頂板主應(yīng)力增量達(dá)到最大值且與煤層起裂壓力在數(shù)值上基本相等,以煤層起裂方向?yàn)榛鶞?zhǔn),主應(yīng)力的方位角與傾角均發(fā)生了相應(yīng)的旋轉(zhuǎn)；(2)煤層起裂后頂板主應(yīng)力增量急劇減小,主應(yīng)力方位角和傾角逐漸恢復(fù)至初始狀態(tài)；(3)停止壓裂后,頂板主應(yīng)力較初始狀態(tài)均有所增大,主應(yīng)力方位角和傾角與初始狀態(tài)基本一致,說明水力壓裂能夠改變煤層頂板應(yīng)力狀態(tài).

頂板砂巖富水性分析是頂板砂巖突水機(jī)理研究與危險(xiǎn)性評(píng)價(jià)的基礎(chǔ)。以君安煤礦8#煤層823工作面為研究背景,在研究砂巖含水層水文地質(zhì)條件的基礎(chǔ)上,基于層次分析的多元信息擬合方法,對(duì)砂巖富水性進(jìn)行分析與定量評(píng)價(jià)。研究表明,頂板砂巖富水性主要受到砂巖厚度、砂泥比、富水異常區(qū)與構(gòu)造發(fā)育程度等因素的影響；富水性綜合評(píng)價(jià)值為0.43,823工作面頂板砂巖富水性較弱,突水可能性較小。

華北石炭-二疊系煤田頂板石炭-二疊系砂巖含水層通常以靜儲(chǔ)量為主,是眾多華北礦井的直接充水含水層。多年來,勘查和生產(chǎn)單位一直在探索實(shí)用、可靠的頂板涌水量預(yù)測方法。以沁水煤田南部某新建礦井為例,探討了華北石炭-二疊系煤層頂板砂巖裂隙水涌水量預(yù)測方法。應(yīng)用承壓-無壓穩(wěn)定流大井法計(jì)算的工作面正常涌水量為23.9m3/h,用富水系數(shù)法計(jì)算的涌水量為28.2m3/h,利用定降深非穩(wěn)定流大井法計(jì)算的工作面最大涌水量為85.76m3/h。研究表明:穩(wěn)定流大井法適于勘查階段或資料較小時(shí)的涌水量估算,預(yù)測精度較低;富水系數(shù)法更適于含水層以靜儲(chǔ)量直接充水的工作面或礦井,預(yù)測結(jié)果更可靠;非穩(wěn)定流大井法適于預(yù)測頂板涌水過程和最大涌水量。

中家莊煤礦在２號(hào)煤開采中，遇到了厚層堅(jiān)硬的中粒砂巖頂板大面積不垮落，采取強(qiáng)制放頂、改進(jìn)支護(hù)形式后，保證了安全生產(chǎn)。

薄基巖突水威脅煤層開采覆巖變形破壞演化規(guī)律研究

研究開采技術(shù)對(duì)提高煤炭資源回收率具有重要意義.根據(jù)地質(zhì)和開采條件；提出并研究了大型建筑下厚煤層頂煤放頂開采技術(shù).對(duì)厚煤層開采后大型建筑的運(yùn)動(dòng)和變形進(jìn)行了預(yù)測；研究了開采對(duì)大型建筑的影響.通過在大型建筑上設(shè)置測量站；觀測了建筑在采礦過程中的運(yùn)動(dòng)和變形情況.通過對(duì)大型建筑采取一定的防護(hù)措施；成功地開展了建筑下厚煤層頂煤放頂采技術(shù).研究表明；大型建筑下厚煤層的諧波開采是可行的.確保了大型建筑開挖后的安全；提高了煤炭資源回收率.

晉煤集團(tuán)趙莊二號(hào)井井田劃分為東、西翼兩個(gè)盤區(qū),目前主采西翼盤區(qū)。3~#煤層位于二疊系山西組下部,距頂板k砂巖、k_8砂巖裂隙含水層較近,這兩層砂巖含水層是威脅工作面安全開采的主要頂板含水層。為實(shí)現(xiàn)煤層安全開采并改善生產(chǎn)環(huán)境,預(yù)測綜放開采下頂板"兩帶"發(fā)育高度,并評(píng)價(jià)西翼盤區(qū)頂板水害的危險(xiǎn)性,為煤層的安全開采提供可靠的依據(jù)。

黃河北高王礦區(qū)二疊山西組(py)地層受到巖漿巖活動(dòng)的影響,常出現(xiàn)地層混亂,不易判定層位,從4煤頂板砂巖特征判別層位,能收到較準(zhǔn)確的效果,達(dá)到正確指揮生產(chǎn)、節(jié)省鉆探工程量和降低投資的目的。

在地下工程中，巖石單軸抗壓強(qiáng)度是地下空間開挖和支護(hù)的依據(jù)。論文以紅柳煤礦頂板為研究對(duì)象，基于巖石或混凝土等脆性材料力學(xué)測試設(shè)備，對(duì)天然含水率下砂巖的強(qiáng)度進(jìn)行了研究，為礦井采場管理或巷道支護(hù)提供依據(jù)。

堅(jiān)硬的石灰?guī)r頂板在薄煤層工作面初次放頂放期間,是頂板管理的難點(diǎn)。該文結(jié)合光正公司(原石谷煤礦)九層煤采煤工作面初次放頂工作的情況,總結(jié)經(jīng)驗(yàn),制定出了一些實(shí)用的安全技術(shù)措施,為堅(jiān)硬頂板薄煤層工作面的初次放頂工作做了積極的探索。

巖石遇水后其自身的微結(jié)構(gòu)可能會(huì)產(chǎn)生變化,這種微觀的變化最終影響到其工程設(shè)計(jì)。為此,以紅柳煤礦頂板為研究對(duì)象,采用偏光顯微鏡及掃描電子顯微鏡等設(shè)備,從微觀角度對(duì)砂巖的微結(jié)構(gòu)進(jìn)行了研究,為頂板管理及頂板砂巖含水評(píng)估提供依據(jù)。