同家梁井田11號煤層粗砂巖頂板賦存規(guī)律及開采對策

敘述了工程概況,分析了影響砂巖含水層富水性的3個主要因素,并綜合各個影響煤層頂板砂巖富水性因子,將煤層頂板巖層的巖性結構指數(shù)標準化,進而對頂板砂巖含水層富水性進行了預測。研究結果表明,巖性結構標準化計算得到1#煤頂板富水性分區(qū)界限為0.7和0.2,巖性結構指數(shù)越大,富水性等級越高。

敘述了工程概況,分析了影響砂巖含水層富水性的3個主要因素,并綜合各個影響煤層頂板砂巖富水性因子,將煤層頂板巖層的巖性結構指數(shù)標準化,進而對頂板砂巖含水層富水性進行了預測.研究結果表明,巖性結構標準化計算得到1#煤頂板富水性分區(qū)界限為0.7和0.2,巖性結構指數(shù)越大,富水性等級越高.

為準確評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,構建煤層頂板砂巖層含水響應與測井曲線參數(shù)相關關系模型,并以皖北某礦6-1煤層頂板砂巖層為例,預測煤層頂板砂巖層的含水特征。結果表明:視電阻率參數(shù)與巖層含水飽和度具有良好的相關性,利用測井曲線參數(shù)預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礦井安全生產(chǎn)具有一定的指導意義。

火成巖侵入體在煤層內的分布規(guī)律及其開采對策

四頂板砂巖含水層下采煤工程實例 5.試驗礦井水文地質條件 劉橋一礦地處淮北礦區(qū)境內，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。礦井地而標高+30m,生產(chǎn)水 平標高-330~-120m.。開采四煤層時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 巷道時均發(fā)生突水，回采時4個采區(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

針對我國西北地區(qū)侏羅系煤層開采前對頂板砂巖水提前疏放后如何預測涌水量問題，本文采用統(tǒng)計和積分方法，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測公式，將疏放總量合理地分配到回采階段中，預測出含水層疏放后回采過程不同階段涌水量，為礦區(qū)涌水量的合理預測提供重要參考依據(jù)。

對新莊礦三2煤多個采掘工作面頂板砂巖裂隙水突水及其防治進行分析總結,特別是對三煤層頂板砂巖裂隙水的賦存、突水機理、突水規(guī)律進行分析研究,從設計著手,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。

該文運用巖性結構指數(shù)定量描述了煤層頂板的巖性及結構特征。采用單因素分析法,將巖性結構指數(shù)標準化,以0.2和0.7作為分區(qū)界限對1煤頂板砂巖含水層的富水性進行了分區(qū)。

隨著我國煤礦企業(yè)發(fā)展腳步的不斷加快,相關部門對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,從而很容易對礦井生產(chǎn)造成影響。因此,對煤層頂板砂巖含水層的結構特征和充水水源進行分析,并結合實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,實現(xiàn)頂板管理安全經(jīng)濟,運用理論計算、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,動載系數(shù)在1.25左右,石灰?guī)r老頂隨工作面推進呈現(xiàn)典型的"o-x"型破斷及"見方垮落"特征,采用大功率綜采設備推進速度快,來壓影響時間、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力壞境和圍巖力學結構入手,理論計算了弧形三角塊的變形失穩(wěn)情況,強調應立足于高強預應力錨桿(索)的支護路線,改善巖體自身的力學性能,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、回采階段的變形規(guī)律,說明工作面回采時超前應力集中是圍巖變形的主要因素,同時得到了沿空掘巷圍巖變形的幾點有益結論,為類似工程的支護和分析提供借鑒。

針對井下水力壓裂過程中未考慮水頭壓力對煤層頂板地應力的影響,導致煤層頂?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,采用空心包體應力計監(jiān)測壓裂過程中頂板應變變化規(guī)律,根據(jù)巖石應力-應變關系及檢測結果計算出壓裂前后煤層頂板地應力增量的大小和方向,分析水力壓裂水頭壓力對煤層頂板地應力的影響規(guī)律.結果表明:(1)煤巖體起裂時,頂板主應力增量達到最大值且與煤層起裂壓力在數(shù)值上基本相等,以煤層起裂方向為基準,主應力的方位角與傾角均發(fā)生了相應的旋轉；(2)煤層起裂后頂板主應力增量急劇減小,主應力方位角和傾角逐漸恢復至初始狀態(tài)；(3)停止壓裂后,頂板主應力較初始狀態(tài)均有所增大,主應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力狀態(tài).

頂板砂巖富水性分析是頂板砂巖突水機理研究與危險性評價的基礎。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條件的基礎上,基于層次分析的多元信息擬合方法,對砂巖富水性進行分析與定量評價。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)與構造發(fā)育程度等因素的影響；富水性綜合評價值為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)單位一直在探索實用、可靠的頂板涌水量預測方法。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測方法。應用承壓-無壓穩(wěn)定流大井法計算的工作面正常涌水量為23.9m3/h,用富水系數(shù)法計算的涌水量為28.2m3/h,利用定降深非穩(wěn)定流大井法計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的涌水量估算,預測精度較低;富水系數(shù)法更適于含水層以靜儲量直接充水的工作面或礦井,預測結果更可靠;非穩(wěn)定流大井法適于預測頂板涌水過程和最大涌水量。

中家莊煤礦在２號煤開采中，遇到了厚層堅硬的中粒砂巖頂板大面積不垮落，采取強制放頂、改進支護形式后，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

研究開采技術對提高煤炭資源回收率具有重要意義.根據(jù)地質和開采條件；提出并研究了大型建筑下厚煤層頂煤放頂開采技術.對厚煤層開采后大型建筑的運動和變形進行了預測；研究了開采對大型建筑的影響.通過在大型建筑上設置測量站；觀測了建筑在采礦過程中的運動和變形情況.通過對大型建筑采取一定的防護措施；成功地開展了建筑下厚煤層頂煤放頂采技術.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.

晉煤集團趙莊二號井井田劃分為東、西翼兩個盤區(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。為實現(xiàn)煤層安全開采并改善生產(chǎn)環(huán)境,預測綜放開采下頂板"兩帶"發(fā)育高度,并評價西翼盤區(qū)頂板水害的危險性,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,能收到較準確的效果,達到正確指揮生產(chǎn)、節(jié)省鉆探工程量和降低投資的目的。

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

堅硬的石灰?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。該文結合光正公司(原石谷煤礦)九層煤采煤工作面初次放頂工作的情況,總結經(jīng)驗,制定出了一些實用的安全技術措施,為堅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構可能會產(chǎn)生變化,這種微觀的變化最終影響到其工程設計。為此,以紅柳煤礦頂板為研究對象,采用偏光顯微鏡及掃描電子顯微鏡等設備,從微觀角度對砂巖的微結構進行了研究,為頂板管理及頂板砂巖含水評估提供依據(jù)。