瞬变电磁法在探测陷落柱中的应用

煤矿生产中,由于陷落柱具有导水性,其经常诱发矿井水害发生,对煤矿安全生产产生重大危害。根据瞬变电磁法探测原理和陷落柱的特征,以太原东山煤矿51231工作面轨道顺槽探测的陷落柱为实例,分析探测数据,得出具体结论和建议,进一步指导煤矿安全生产。     

陷落柱对煤矿安全的影响

陷落柱是煤矿开采过程当中一种常见的灾害性地质异常体,它的存在使煤层的连续性遭到破坏,井巷围岩的稳定性受到影响,严重影响了机械化采煤的速度,而且陷落柱可能会形成较好的导水通道或瓦斯气储集场所,导致煤层顶底板的突水。在煤矿中出现陷落柱的区域,容易造成大面积冒顶、突水及瓦斯突出的事故,使得矿区的水文地质条件变得更加复杂。除此之外,采煤机械可能在陷落柱区域下沉压架,所造成的经济损失是非常巨大的。本文对陷落柱的形成机制、地质特征及分布规律进行了论述,对已形成机制进行了梳理,并对陷落柱的地质特征及分布规律进行了总结。进一步提出陷落柱地质构造对煤矿安全生产所造成的影响。     

斜井快速过陷落柱联合支护技术探讨

和善煤矿副斜井在掘进至185m时揭露陷落柱,其直径为160m,副斜井井筒穿过其右边缘,考虑到副斜井穿过该陷落柱的边缘围岩应力大,经研究讨论制定了短掘短支施工方案,在揭露陷落柱前使用超前小导管技术,采用联合支护技术,并在此过程中利用U型棚对锚索和锚网进行搭配,安全快速穿过陷落柱。     

陷落柱对开采的影响及处理措施研究

陷落柱的存在给煤矿安全生产和管理提出了更高的要求。文章分析了矿井揭露陷落柱的特征,包括其形状大小、平面特征、剖面特征等,对陷落柱有了充分的认识,总结归纳了陷落柱给煤层开采、掘进等的影响,根据实际工程施工中具体揭露陷落柱的情况,对巷道掘进、工作面回采过程中的陷落柱提出了具体处理措施,符合矿井安全生产的要求,提高了经济效益和社会效益。     

霍尔辛赫煤矿3号煤层充水因素分析

煤矿防治水工作是煤矿安全生产的重要保障，查明矿井充水条件是有效开展防治水工作的基础。本文根据以往地质及水文地质勘探资料，结合霍尔辛赫煤矿采掘实际，对该矿3号煤层的充水水源、充水通道等充水因素进行分析研究。按照研究数据呈现出的影响程度来看，认为主要充水水源依次为采空积水、上覆砂岩裂隙含水层水、奥灰承压水及大气降水和地表水；主要充水通道依次为导水裂隙带、导水断层、导水陷落柱和未封闭钻孔等。     

彬长文家坡矿4号煤层开采导水裂隙带动态发育高度研究

导水裂隙带的发育规律及其高度测定对矿井安全开采有重要意义。为掌握工作面开采过程中的覆岩垮落规律与裂隙发育规律,以彬长文家坡煤矿4103工作面为研究对象,用“井—地”联合微震监测手段,得到文家坡煤矿4103工作面采厚3.8m条件下导水裂隙带发育高度为180m,裂采比达47.7倍,上覆基岩破坏高度发育至洛河组含水层底部。对彬长矿区导水裂隙带实测资料进行皮尔逊相关性分析,得到导水裂隙带高度与工作面采厚、工作面宽度两个因素的相关关系,拟合出研究区不同采厚、不同工作面宽度条件下裂采比的计算公式。     

浅析煤矿陷落柱的地震波场特征

在煤矿中出现陷落柱的区域,容易造成大面积的冒顶、突水及瓦斯突出的事故,陷落柱地质构造对煤矿安全生产造成严重影响。因此,本文对陷落柱的地震波场特征进行了研究,总结了在时间剖面上识别陷落柱的具体方法,从而为煤矿安全提供进一步的保障。     

张双楼煤矿陷落柱发育规律浅析

张双楼煤矿矿区西部陷落柱较为发育,随着矿井生产区域向西部转移,采掘工程不可回避的面临陷落柱的问题。揭露或临近陷落柱施工影响采掘工程的进度,同时对矿井的安全生产形成较大威胁。通过对已揭露的陷落柱发育规律进行分析研究,评价陷落柱的富水状态,超前预判陷落柱发育趋势,对安全生产有较大的指导意义。     

基于含水陷落柱数值模拟瞬变电磁超前探测技术研究与应用

矿井水害问题随着煤炭开采深度加大日益严峻,为探明4203回风巷道掘进工作面前方陷落柱分布及含水情况,本文利用COMSOL有限元软件进行含水陷落柱瞬变电磁探测模拟,研究含水陷落柱的瞬变电磁响应特征。通过开展4203迎头超前探测,得到迎头前方含水陷落柱的地质信息。结果表明：含水陷落柱处的瞬变电磁感应电压明显高于其余地质体,呈现低阻异常响应;视电阻率微分能有效分辨水-岩交界面;依据4203回风巷道瞬变电磁超前探测数据,推测在迎头左前方40m处存在含水陷落柱,经钻探验证,含水陷落柱瞬变电磁探测对巷道安全快速掘进具有指导意义。     

应用井下仰孔注水测漏法探测导水裂隙带高度

水体下开采时,导水裂隙带沟通地表水体或含水层会造成井下工作环境恶化和矿井排水费用增加,有时甚至发生淹井事故。要保证矿井安全生产,就要确定导水裂隙带发育高度。由于各矿地质采矿条件各异,理论计算、数值模拟和物理相似模拟预计的导水裂隙带高度误差较大,现场观测确定的导水裂隙带高度依然是最常见的方法。本文以某矿3201、3202工作面为例,阐述应用井下仰孔注水测漏法探测导水裂隙带高度的流程。     

复杂地质条件下巷道安全掘进应用技术

本文主要对西铭煤矿48709工作面胶轮车巷在遇断层、陷落柱等复杂条件下开展巷道安全掘进技术与围岩支护技术,并在现场实践中得到应用,取得了较好的效果。     

用钻孔准确探查陷落柱

陷落柱的成因与灰岩密切相关,灰岩溶洞扩大到一定程度后,随着压力的增加,溶洞上方的岩层垮落填充到溶洞里,就形成了陷落柱。永煤集团陈四楼矿在21301工作面遇到陷落柱,通过钻孔     

导水裂隙带高度预测途径探讨

1、导水裂隙带高度研究综述80年代以来 ,随着国民经济对能源需求不断增长 ,许多水体下积压的煤炭资源 (如淮河下、微山湖下等 ) ,相继进入了建设和开发阶段。在借鉴国内外经验的同时 ,开展了对水体下 (包括含水层下 )采煤导水裂隙带发展规律和防水煤 (岩 )柱留设的研究。1 .1　导水裂隙带高度研究的历史回顾国内外导水裂隙带高度研究 ,大致可分为三个阶段。( 1 ) 70年代以前 ,煤炭资源开采的重点多集中在开采技术条件较好地区 ,因此 ,对导水裂隙带高度的研究基本上处于认识性阶段。主要从岩层移动造成的地质灾害出发 ,定性分析煤岩层的地质…     

袁大滩煤矿煤炭开采工作面动静结合涌水量预测

袁大滩煤矿上覆含水层复杂,周边煤矿涌水量较大,因此首采工作面需进行涌水量精准预测,为防治水提供关键依据。通过联合抽水实验分析了含水层间的水力联系,结合采煤工作面导水裂隙带高度预测结果,确定了采煤工作面充水水源。依据基岩含水层充水规律,采用了动静结合计算了首采工作面的涌水量。预测结果得到了实测结果的验证。本研究为类似特征含水层涌水量预测提供了借鉴。     

小庄煤矿4煤开采导水裂隙带高度探测研究

彬长小庄矿业有限公司充分收集并分析小庄煤矿勘查时期、建矿阶段和生产过程中的地质资料,作为本次导水裂隙带发育高度探查工作的地质背景,利用现代勘查手段,探查煤层开采后上覆岩层的破坏状况,分析4煤采动垮落带、裂隙带发育高度规律;查明4煤开采后40204工作面采空区垮落带、裂隙带发育高度和40309工作面采空区垮落带高度,为矿井防治水工作及矿井采掘布置提供依据。     

陈四楼煤矿控水构造及其水文地质特征

本文通过对陈四楼井田构造特征分析,陈四楼井田的主要控水构造有断层和陷落柱。决定井田边界及采区划分的大中型断层共计34条,其中产生涌水的断层落差在1．5m到95m之间,涌水水源主要是太原组上段（Lll-L8）灰岩水,最大涌水量为35-860m。／h。矿井各陷落柱附近断层构造发育,加剧了陷落柱水文地质条件的复杂性,对矿井安全生产有一定威胁,经过工作面底板注浆改造及综合治理,21301工作面安全回采通过陷落柱。其他两个陷落柱均留设防水煤柱,工作面绕过陷落柱回采。     

综采工作面下对接工艺研究

梧桐庄矿182106工作面位于韦武神岗背斜北翼,地质构造比较复杂,煤层产状变化较大,在运输顺槽掘进过程中揭露了3号陷落柱。3号陷落柱为强导水陷落柱,为保证工作面在回采期间的安全,掘进了配巷,留设了陷落柱防水煤柱。但是如此布置给采煤工作面正常回采带来了困难,造成综采工作面回采期间需缩短和对接,特别是工作面下对接．工序复杂、技术要求高。     

榆树井近距离煤层组“两带”高度研究

为确定榆树井近距离煤层组"两带"的高度,深入研究开采覆岩破坏规律,并为合理留设露头区安全煤岩柱提供数据依据,本文以榆树井矿区近距离煤层组工作面为例,利用实测对比法、《三下采煤规程》经验公式法和综放开采"两带"公式法,预测了工作面的垮落带和裂隙带高度。结果表明:榆树井煤矿11204工作面垮落带最大高度为8.5m,垮采比5;11204工作面导水裂缝带最大高度为55.58m,按照综合采厚计算裂采比为12.43;近距离厚煤层组下组煤开采时,上层煤的底板破坏范围与下层煤的垮落带发育范围有重合区域,加剧了下层煤垮落带的高度发育。     

浅埋煤层水体下导水裂隙带发育规律及高度研究

本文针对泰安煤矿实际地质采矿条件,运用相似模拟实验,并结合导水裂隙带高度的经验公式,分析得出浅埋煤层水体下导水裂隙带高度及其发育规律。主要表现为:①随着工作面的推进,上覆岩层周期性出现跨冒,先前出现的裂缝产生闭合,跨落岩层的碎胀率较小;②在移动边界一侧,上覆岩层的裂隙边界与煤层成45°左右的裂隙角。而在永久边界一侧,上覆岩层的裂隙边界与煤层成60°左右的裂隙角;③未达到充分采动,则永久边界一侧的裂隙发育角度要减小,裂隙发育程度也要减小,甚至会减小到移动边界(回采工作面)一侧裂隙的发育角度45°。     

基于并行电法对特厚煤层覆岩破坏规律研究

为研究在特厚煤层条件下综放开采的“两带”发育规律,在分析了青春塔煤矿井田地质、构造和开采条件的基础上,将1605工作面作为研究对象,采用并行电法对特厚煤层综放开采工作面的“两带”发育规律进行了研究,查明了在特厚煤层条件下综放开采覆岩的破坏规律。研究结果表明,垮落带高度范围为80～85m,工作面的垮采比范围为5.33～5.66。导水裂隙带高度目前范围为120～125m,工作面运输顺槽的裂采比范围为8～8.33。