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西北生态脆弱区浅埋煤层保水开采隔水层稳定性评价方法
1
作者 李恒 何滔 郭宾 《煤田地质与勘探》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第11期92-98,共7页
水资源保护与煤炭资源开采是西北地区面临的重要问题。保水采煤是西北地区实现煤炭资源与水资源协调发展的重要技术,其中隔水层稳定性评价是保水采煤技术的首要关键问题。针对西北生态脆弱区煤层埋深浅,地形切割强烈,近地表含水层变化... 水资源保护与煤炭资源开采是西北地区面临的重要问题。保水采煤是西北地区实现煤炭资源与水资源协调发展的重要技术,其中隔水层稳定性评价是保水采煤技术的首要关键问题。针对西北生态脆弱区煤层埋深浅,地形切割强烈,近地表含水层变化较为复杂,传统的隔水层评价方法与实际水文观测情况存在较大误差等问题,提出采用三维地质建模和数值模拟相结合的方法以实现浅埋煤层保水开采隔水层稳定性的精准评价。首先根据勘探信息和地形等值线构建直观可靠的三维地质模型以精细刻画地形切割及浅层含水层的复杂变化,然后选择典型工作面开展数值模拟分析煤层采动覆岩破坏特征以获取三维煤层模型各煤层点导水裂隙带高度,最后利用三维地质块体模型从全三维角度计算各煤层顶板点导水裂隙带高度与含水层覆岩厚度之差作为保水开采隔水层稳定性评价依据。以内蒙古鄂尔多斯满都拉煤矿为例,通过搜集区内36个钻孔柱状图与地形地质图构建精细化的三维地质模型并计算隔水层的稳定性。与2个井下积水区观测结果对比发现,传统方法计算的隔水层不稳定区未能准确反映南侧工作面充水区,而新方法计算的隔水层不稳定区更加精细,充分反映了第四系含水层受地形切割、风化、剥蚀的影响作用。研究结果表明,基于三维地质建模的浅埋煤层隔水层稳定性评价方法相对传统评价方法更能直观、精准刻画浅埋煤层采动对含水层的影响且适应性更强,能为保水开采提供精细化的评价指标。 展开更多
关键词 保水开采 浅埋煤层 隔水性能评价 三维地质建模 数值模拟
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西北地区煤矿保水开采与生态修复技术现状
2
作者 裴俊 《能源与节能》 2023年第5期108-113,共6页
中国西北地区煤矿产区主要为生态脆弱区域,也是祖国北方、西北重要的生态防护屏障,长期的高强度、无规划开采面临的环境问题十分突出。以陕北矿区为例,局部地区出现了生态水位下降、地表生态退化。目前在保水岩层控制方面,主要涉及保水... 中国西北地区煤矿产区主要为生态脆弱区域,也是祖国北方、西北重要的生态防护屏障,长期的高强度、无规划开采面临的环境问题十分突出。以陕北矿区为例,局部地区出现了生态水位下降、地表生态退化。目前在保水岩层控制方面,主要涉及保水采煤的隔水层再造、保水开采岩层控制(自然保水开采类、特殊保水开采类和可控保水开采)等领域;在矿山修复方面,进行了大量的人工改造地形和改造地貌生态、采前地表主动固沙。现阶段煤矿企业开采工程实践多是“盲目损坏、被动修复”模式,因此中国急需建立“主动保护、积极复原”的绿色开采模式,自主探索一条适合中国国情的煤炭绿色开采途径。 展开更多
关键词 保水开采 隔水层修复 绿色开采 矿山修复 主动修复
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保水开采技术在底板承压水治理中应用的可行性研究
3
作者 刘健 《山西冶金》 CAS 2023年第9期208-210,共3页
针对龙泉煤矿回采期间受底板承压水影响造成工作面回采难度大、安全系数低、透水事故率高等技术难题,依据“三等效”保水开采理论,以底板水原位保护为原则,形成一套适合类似矿井的“安全、高效、经济、与生态环境相协调”的保水开采技... 针对龙泉煤矿回采期间受底板承压水影响造成工作面回采难度大、安全系数低、透水事故率高等技术难题,依据“三等效”保水开采理论,以底板水原位保护为原则,形成一套适合类似矿井的“安全、高效、经济、与生态环境相协调”的保水开采技术体系,并在4305工作面回采中进行应用实践。应用效果表明,对具有底板承压水害煤层采取保水开采后,优化了水资源利用,减少了污水排放量,降低了透水事故率,取得了显著应用成效。 展开更多
关键词 底板承压水 保水开采 三等效 定向技术
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荣康煤业工作面保水开采研究
4
作者 闫永星 《煤矿现代化》 2023年第2期14-17,21,共5页
针对荣康煤业10、11号煤带压开采存在的突水问题,采用理论分析确定了11煤底板有效隔水层厚度为11 m;采用物探手段得到11004工作面底板的2处富水异常区,分别为底板0~40m范围的工作面中部距切巷590~620 m之间,推断为富水异常区;顶板0~40 ... 针对荣康煤业10、11号煤带压开采存在的突水问题,采用理论分析确定了11煤底板有效隔水层厚度为11 m;采用物探手段得到11004工作面底板的2处富水异常区,分别为底板0~40m范围的工作面中部距切巷590~620 m之间,推断为富水异常区;顶板0~40 m和顶板40~80 m都探测出轨道顺槽一侧距切巷170~195 m之间;通过工程经验确定了钻孔布置参数及相关注浆工艺,钻孔间距为50 m,注浆层位为进入奥灰18 m。 展开更多
关键词 底板 奥灰水 保水开采
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生态脆弱矿区含(隔)水层特征及保水开采分区研究 被引量：257
5
作者 王双明 黄庆享 +2 位作者 范立民 杨泽元 申涛 《煤炭学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第1期7-14,共8页
研究发现，沙漠区植被对地下水水位埋深具有很强的依赖性，揭示了陕北榆神府矿区内合理生态地下水位埋深为1．5～5．0m，煤层开采的导水裂隙导致地下水位下降，表生生态退化，控制地下水水位是生态脆弱矿区科学开采的核心。室内模拟实... 研究发现，沙漠区植被对地下水水位埋深具有很强的依赖性，揭示了陕北榆神府矿区内合理生态地下水位埋深为1．5～5．0m，煤层开采的导水裂隙导致地下水位下降，表生生态退化，控制地下水水位是生态脆弱矿区科学开采的核心。室内模拟实验和开采实践表明，当煤层上覆隔水岩组厚度≥33～35倍采高时，煤层开采不会导致地下水位下降；煤层上覆隔水岩组厚度≤18倍采高时，煤层开采会破坏隔水层，导致水位下降；18～35倍采高时，可采取“限制采高”等措施实现保水开采。剖析了煤层、含水层的空间关系，划分了保水开采条件分区，提出了区域采煤方法规划方案，指出以控制地下水水位为目标，以采动隔水层稳定性分区为基础，以采煤方法规划为手段的开采方法是生态脆弱矿区煤炭资源科学开采的有效途径。 展开更多
关键词 生态脆弱矿区 隔水层隔水性 保水开采 浅埋煤层 生态水位 采煤方法规划
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榆神矿区煤水地质条件及保水开采 被引量：44
6
作者 王双明 范立民 +2 位作者 黄庆享 王国柱 申涛 《西安科技大学学报》 CAS 北大核心 2010年第1期1-6,共6页
陕北侏罗纪煤田煤层埋藏浅,地表生态环境脆弱,煤炭开采过程中的环境保护备受关注。目前重点开发的神北矿区和榆神矿区东部,煤层埋深普遍小于150m,开采导致水位下降,诱发一系列表生生态环境问题和社会矛盾。表生生态环境严格受控于地下水... 陕北侏罗纪煤田煤层埋藏浅,地表生态环境脆弱,煤炭开采过程中的环境保护备受关注。目前重点开发的神北矿区和榆神矿区东部,煤层埋深普遍小于150m,开采导致水位下降,诱发一系列表生生态环境问题和社会矛盾。表生生态环境严格受控于地下水位,采煤过程中,控制地下水位不发生明显下降是陕北生态脆弱矿区保水开采的核心。榆神矿区含煤地层整体向北西倾斜,煤层上覆基岩厚度向北西方向增大,基岩之上普遍分布有红土隔水层,深入研究煤炭开采过程中不对含水层造成破坏的煤水共生地质条件,确定既可采煤、又可实现水位不明显下降的区域,是陕北生态脆弱矿区保水开采的重要途径。论述了榆神矿区西部区保水开采地质条件,提出了开发建议。 展开更多
关键词 萨拉乌苏组 生态水位 煤层 保水开采 榆神矿区
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含水层下固体充填保水开采方法与应用 被引量：22
7
作者 李猛 张吉雄 +2 位作者 邓雪杰 周楠 张强 《煤炭学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第1期127-133,共7页
为解决含水层下煤层开采所导致的溃水灾害问题,提出了基于固体充填采煤的保水开采方法,阐述了该方法的基本原理,分析了固体充填开采覆岩导水裂隙演化特征,并基于固体充填开采导水裂隙带高度预计公式,结合《建筑物、水体、铁路及主要井... 为解决含水层下煤层开采所导致的溃水灾害问题,提出了基于固体充填采煤的保水开采方法,阐述了该方法的基本原理,分析了固体充填开采覆岩导水裂隙演化特征,并基于固体充填开采导水裂隙带高度预计公式,结合《建筑物、水体、铁路及主要井巷煤柱留设与压煤开采规程》,建立了含水层下固体充填开采临界充实率计算模型,分区设计了受含水层影响煤层的充实率,进而对煤层进行了充填工作面设计布置。五沟煤矿CT101充填工作面应用结果表明:实测充采质量比平均值为1.32,大于理论设计值1.28,充填效果较好,且导水裂隙带高度仅为10.0 m左右,该方法有效地降低了覆岩导水裂隙带高度,可实现含水层下保水开采的目标。 展开更多
关键词 含水层 固体充填开采 保水开采 导水裂隙带 充实率
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保水开采隔水关键层的基本概念及力学分析 被引量：125
8
作者 缪协兴 陈荣华 白海波 《煤炭学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第6期561-564,共4页
提出了在控制采场顶底板水运移中隔水关键层的概念,建立了复合隔水关键层的基本力学模型,进而对具有5层岩层组成的复合隔水关键层进行了相关的强度和刚度分析,给出了不同组合的阻隔水能力判定.从岩层运动与水体运移的视角提出了保水开... 提出了在控制采场顶底板水运移中隔水关键层的概念,建立了复合隔水关键层的基本力学模型,进而对具有5层岩层组成的复合隔水关键层进行了相关的强度和刚度分析,给出了不同组合的阻隔水能力判定.从岩层运动与水体运移的视角提出了保水开采的矿压控制思路,为开发水资源保护性的煤矿绿色开采技术提供了相关的技术途径. 展开更多
关键词 保水开采 隔水关键层 绿色开采
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陕北浅煤层房柱式保水开采设计与实践 被引量：21
9
作者 彭小沾 崔希民 +3 位作者 李春意 裴婧晶 康新亮 梁克隆 《采矿与安全工程学报》 EI 北大核心 2008年第3期301-304,共4页
针对陕北干旱缺水的实际,分析了房柱式保水开采的设计原则.以六道沟煤矿为例,通过分析煤柱的稳定性、顶板垮落高度等,证明了房柱式保水开采的合理性.采后3 a现场实地调查发现,老采空区煤柱完整,没有出现片帮、剥蚀、外鼓和颈缩现象,仅... 针对陕北干旱缺水的实际,分析了房柱式保水开采的设计原则.以六道沟煤矿为例,通过分析煤柱的稳定性、顶板垮落高度等,证明了房柱式保水开采的合理性.采后3 a现场实地调查发现,老采空区煤柱完整,没有出现片帮、剥蚀、外鼓和颈缩现象,仅局部地段存在极少量积水,地面的六道沟水库仍保持正常使用,表明合理的房柱式开采后未破坏上覆岩层含水层和地表水体. 展开更多
关键词 房柱式开采 保水开采 煤柱稳定性 覆岩移动 含水层
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鄂尔多斯盆地侏罗系煤田保水开采技术与应用 被引量：12
10
作者 张玉军 宋业杰 +6 位作者 樊振丽 尹希文 赵秋阳 张风达 甘志超 张志巍 李友伟 《煤炭科学技术》 CAS CSCD 北大核心 2021年第4期159-168,共10页
煤炭是我国能源安全的压舱石,在保障煤炭资源开发安全的前提下,最大程度地实现对水资源的保护,是黄河流域煤炭工业高质量发展面临的重大科学难题。以鄂尔多斯盆地侏罗系煤田为背景,对不同水文地质和采矿条件下覆岩结构类型、导水裂缝带... 煤炭是我国能源安全的压舱石,在保障煤炭资源开发安全的前提下,最大程度地实现对水资源的保护,是黄河流域煤炭工业高质量发展面临的重大科学难题。以鄂尔多斯盆地侏罗系煤田为背景,对不同水文地质和采矿条件下覆岩结构类型、导水裂缝带发育规律、地表裂缝分布特征、采动隔水层稳定性以及疏控水方案等方面进行了系统研究。针对厚基岩浅层地下水保护,监测分析了导水裂缝带与地表裂缝发育特征及其连通性,研究了保证隔水层稳定性的保水开采技术;针对浅埋薄基岩厚土层条件下的地表水体保护,探讨了黏土隔水层对导水裂缝带的抑制作用和采动影响下的阻水特性,研究了基于采动黏土阻水效应的保水开采技术;针对深部多重高压含水层,提出了"先疏后采与边采边疏相结合"的疏控水技术,实现了安全开采前提下的最大程度的对水资源的保护。 展开更多
关键词 保水开采 导水裂缝带 地裂缝 阻水效应 控水开采
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沙漠边缘煤矿风积砂膏体充填保水开采研究 被引量：20
11
作者 崔锋 张华兴 +1 位作者 刘鹏亮 郭爱国 《煤炭科学技术》 CAS 北大核心 2011年第2期10-13,共4页
为在毛乌素沙漠南缘脆弱生态环境下实现保水采煤,对该区域刀柱式采煤法、房式采煤法代表性矿井煤柱稳定性进行了分析,得出煤柱安全性系数分别为1.12和0.89,不能保证煤柱长期稳定。基于沙漠边缘榆阳区煤层赋存条件,提出了刀柱式膏体充填... 为在毛乌素沙漠南缘脆弱生态环境下实现保水采煤,对该区域刀柱式采煤法、房式采煤法代表性矿井煤柱稳定性进行了分析,得出煤柱安全性系数分别为1.12和0.89,不能保证煤柱长期稳定。基于沙漠边缘榆阳区煤层赋存条件,提出了刀柱式膏体充填开采方法。充填材料用风积砂占60%～75%的膏体材料,其28 d单轴抗压强度8～10 MPa,可满足充填开采需要。结果表明:采用刀柱式风积砂膏体充填开采,能将某矿井工作面实际采出率从44%提高至85%以上,可延长该矿服务年限8～9年。刀柱式风积砂充填开采能有效控制覆岩移动和变形,保护第四系含水层。 展开更多
关键词 榆阳区煤矿 保水开采 风积砂充填 刀柱式充填开采
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煤矿保水开采技术现状及其发展 被引量：19
12
作者 简煊祥 李云飞 杨永均 《煤田地质与勘探》 CAS CSCD 北大核心 2012年第1期47-50,共4页
针对采煤过程对区域水文地质的影响和对地下水资源的破坏问题,论述了煤矿顶板水保水开采的理论基础、主要影响因素和技术研究现状,并介绍了陕西榆林市榆阳区煤矿保水开采的成功经验。研究结果表明,根据关键层理论、开采对岩层移动影响... 针对采煤过程对区域水文地质的影响和对地下水资源的破坏问题,论述了煤矿顶板水保水开采的理论基础、主要影响因素和技术研究现状,并介绍了陕西榆林市榆阳区煤矿保水开采的成功经验。研究结果表明,根据关键层理论、开采对岩层移动影响及离层规律和水在裂隙岩体中的渗流规律等理论,通过留设防水煤柱、充填开采和注浆加固等方法,抑制岩层导水裂隙带的发育和隔水关键层的离层和断裂,控制岩层潜水的渗流速度是解决煤炭生产中水资源破坏问题的根本方法,具有良好的经济和社会效益。 展开更多
关键词 煤矿开采 保水开采 隔水关键层 技术现状 充填
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薄基岩厚松散层下充填保水开采安全性分析 被引量：18
13
作者 郭文兵 杨达明 +1 位作者 谭毅 白二虎 《煤炭学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第1期106-111,共6页
为研究薄基岩厚松散层下充填开采安全性,选择五沟煤矿CT101充填工作面为研究对象,通过理论分析、数值模拟和钻孔探测,对CT101充填工作面隔水关键层稳定性进行了分析,揭示薄基岩厚松散层下充填开采覆岩裂隙高度(深度)及其变化规律,并对... 为研究薄基岩厚松散层下充填开采安全性,选择五沟煤矿CT101充填工作面为研究对象,通过理论分析、数值模拟和钻孔探测,对CT101充填工作面隔水关键层稳定性进行了分析,揭示薄基岩厚松散层下充填开采覆岩裂隙高度(深度)及其变化规律,并对开采安全性进了分析。结果表明:采高3.5 m,矸石充填率为85%时,关键层未破断,隔水关键层保持完整;下行裂隙多分布在工作面两端,且具有弥合性,随工作面推进周期性增大、减小,实测下行裂隙深5.5 m,上行裂隙高6.41~11.85 m,剩余隔水层组厚度为17.38~23.97 m,工作面可实现安全回采,为类似采矿地质条件下开采安全性分析提供了借鉴。 展开更多
关键词 厚松散层 保水开采 充填采煤 覆岩裂隙 钻孔探测
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西部保水开采中的水文电法勘探技术 被引量：16
14
作者 刘树才 岳建华 刘江 《中国矿业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2004年第2期187-189,共3页
阐述了在我国西北地区复杂地形、地表干燥条件下进行水文电法勘探的方法技术,提出了西部地区电性地质条件与具体施工方法技术选择、瞬变电磁法重叠回线小线框施工技术及注意事项.结合实例说明了瞬变电磁法与直流电法共同解决水文地质问... 阐述了在我国西北地区复杂地形、地表干燥条件下进行水文电法勘探的方法技术,提出了西部地区电性地质条件与具体施工方法技术选择、瞬变电磁法重叠回线小线框施工技术及注意事项.结合实例说明了瞬变电磁法与直流电法共同解决水文地质问题的有效性. 展开更多
关键词 保水开采 水文电法勘探 电阻率法 瞬变电磁法
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基于充填采煤的保水开采理论与实践应用 被引量：53
15
作者 刘建功 赵利涛 《煤炭学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第8期1545-1551,共7页
针对煤矿开采导致矿区水资源环境破坏的严重问题,根据矿区顶板含水层赋存特征,提出基于充填采煤的保水开采理论和技术。运用充填采煤顶板运移规律和控制机理,构建了充填采煤顶板含水层稳定性的力学模型,并得出了顶板含水层稳定性的边界... 针对煤矿开采导致矿区水资源环境破坏的严重问题,根据矿区顶板含水层赋存特征,提出基于充填采煤的保水开采理论和技术。运用充填采煤顶板运移规律和控制机理,构建了充填采煤顶板含水层稳定性的力学模型,并得出了顶板含水层稳定性的边界条件,运用相似模拟试验分析验证了充填采煤对顶板含水层的保护机理及作用。研究结果表明:顶板稳定隔水层下沉量包括充前顶板下沉量、充后顶板下沉量和直接顶岩体特性下沉量,其破断的边界条件为hb≤Hb;随着密实充填率的增大,顶板稳定隔水层下沉量减小。通过对邢台煤矿充填工作面现场实测进行分析,发现应将充填体的密实充填率提高到68%以上,才能保证顶板含水层的完整性。 展开更多
关键词 保水开采 充填采煤 含水层 密实充填率
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新疆伊犁矿区保水开采内涵及其应用研究展望 被引量：10
16
作者 张东升 刘洪林 范钢伟 《新疆大学学报（自然科学版）》 CAS 2013年第1期13-18,共6页
新疆伊犁地区煤炭资源与水资源丰富,已成为全国七大煤化工基地之一,伊犁矿区是新疆五大煤炭生产基地中唯一的"绿洲"矿区,煤炭资源保水开采问题是伊犁地区经济发展面临的首要难题.基于保水开采内涵和国内外相关研究现状的介绍... 新疆伊犁地区煤炭资源与水资源丰富,已成为全国七大煤化工基地之一,伊犁矿区是新疆五大煤炭生产基地中唯一的"绿洲"矿区,煤炭资源保水开采问题是伊犁地区经济发展面临的首要难题.基于保水开采内涵和国内外相关研究现状的介绍,阐明了伊犁矿区开展保水开采的重大意义和应用前景,重点论述了以伊犁矿区为基地开展保水开采应用研究的目标、关键技术、主要内容及特色与创新.经过3～5年的工程实践,可创立绿洲矿区"保水开采"新模式,为新疆生态脆弱矿区乃至全国类似条件矿区保水开采技术的成功开发提供理论指导和技术支持. 展开更多
关键词 保水开采 生态脆弱 “绿洲”矿区 隔水层
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陕北中小矿井条带保水开采煤柱稳定性研究 被引量：24
17
作者 邵小平 石平五 王怀贤 《煤炭技术》 CAS 北大核心 2009年第12期58-61,共4页
为研究陕北中小矿井条带保水开采方式中条带煤柱的稳定性,采用相似模拟实验对"采12留8"条带开采中8 m条带煤柱及煤柱削减至6 m及4 m后的煤柱稳定性进行了对比模拟研究。研究结果表明:条带工作面条带煤柱及边界大煤柱构成承担... 为研究陕北中小矿井条带保水开采方式中条带煤柱的稳定性,采用相似模拟实验对"采12留8"条带开采中8 m条带煤柱及煤柱削减至6 m及4 m后的煤柱稳定性进行了对比模拟研究。研究结果表明:条带工作面条带煤柱及边界大煤柱构成承担覆岩荷载的整体结构,条带煤柱是主体;条带煤柱尺寸减小首先造成采空区域中部煤柱产生塑性变形,其承受的荷载向其它煤柱转移;4 m条带煤柱造成采空区中部局部条带煤柱首先失稳,进而导致覆岩的瞬间大范围垮落。8 m条带煤柱可保证煤柱长期的稳定性,达到保水开采的目的。 展开更多
关键词 保水开采 条带煤柱 支承压力 大范围垮落
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陕北沙土基型覆盖层保水开采合理采高的确定 被引量：14
18
作者 侯忠杰 肖民 +1 位作者 张杰 吴文湘 《辽宁工程技术大学学报（自然科学版）》 EI CAS 北大核心 2007年第2期161-164,共4页
鉴于目前陕北榆神矿区开采引起的生态环境恶化、荒(沙)漠化扩展问题,针对榆树湾煤矿首采面采用倾斜分层开采和放顶煤开采两方案的争论,设计了该两种开采方法的模拟实验,通过实验分析模拟开采实验现象,得出了陕北沙土基型覆盖层在不同的... 鉴于目前陕北榆神矿区开采引起的生态环境恶化、荒(沙)漠化扩展问题,针对榆树湾煤矿首采面采用倾斜分层开采和放顶煤开采两方案的争论,设计了该两种开采方法的模拟实验,通过实验分析模拟开采实验现象,得出了陕北沙土基型覆盖层在不同的采高下“三带”的分布规律以及土层中裂隙发育规律。综合考虑地质条件、开采技术条件等,确定了属于陕北沙土基型覆盖层类型的榆树湾矿首采面要实现保水开采的合理开采方法是应采用上分层采高为5m的分层开采方案,而上分层采后的下分层开采和放顶煤开采方案均不能实现保水。 展开更多
关键词 保水开采 相似模拟实验 裂隙 倾斜分层开采 放顶煤开采
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浅埋煤层保水开采的研究进展 被引量：14
19
作者 张杰 马岳谭 《矿业安全与环保》 北大核心 2009年第4期26-28,31,共4页
分析了陕北榆神府矿区浅埋煤层保水开采的水文及工程地质条件,对砂基型保水开采地质条件进行了分类,推导出浅埋煤层导水裂隙发展计算公式;通过一系列不同地质条件下的"固—液"耦合相似材料模拟实验,得出了不同砂基型条件下及... 分析了陕北榆神府矿区浅埋煤层保水开采的水文及工程地质条件,对砂基型保水开采地质条件进行了分类,推导出浅埋煤层导水裂隙发展计算公式;通过一系列不同地质条件下的"固—液"耦合相似材料模拟实验,得出了不同砂基型条件下及河流下的间歇式保水开采参数;建立了保水煤柱稳定性分析的三维数值模拟模型,计算了煤柱和基岩保护层的稳定性。通过地质分析、实验研究、数值模拟,对榆神府矿区实行保水开采的可行性进行了综合分析。 展开更多
关键词 榆神府矿区 浅埋煤层 保水开采 综合分析
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孟巴矿厚松散含水层下协调保水开采模式 被引量：9
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作者 余学义 毛旭魏 郭文彬 《煤炭学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第3期739-746,共8页
孟巴矿的地质采矿条件具有近地表松散富含水层厚、煤层顶板厚、煤层厚的"三厚"特征,开采煤层覆岩中含有多个含水层组,矿井水害是威胁矿井安全生产的主要因素。在覆岩多水体条件下,为了有效防止近地表厚松散UDT含水层进入井下... 孟巴矿的地质采矿条件具有近地表松散富含水层厚、煤层顶板厚、煤层厚的"三厚"特征,开采煤层覆岩中含有多个含水层组,矿井水害是威胁矿井安全生产的主要因素。在覆岩多水体条件下,为了有效防止近地表厚松散UDT含水层进入井下,导致淹井灾害发生,提出上保下疏的开采水害防治模式。一分层安全开采的关键技术是控制复合关键层的结构稳定,应用初始后屈曲理论解析其稳定性,得出结构关键层的极限破坏长度,通过线性回归给出分层开采覆岩导水裂缝带发育高度预计计算公式,分析确定了一分层开采工作面宽度不超过150 m,限高开采3 m;依据对UDT含水层防护的安全煤岩柱高度确定二分层开采高度,二分层开采后覆岩结构关键层发生破坏,既能够有效疏放LDT隔水层以下含水层水,又能够保证LDT隔水层的完整性,达到UDT水体不发生下泄的目的,保障了矿井安全开采;根据工作面协调减损开采原理,确定开采分层合理错距约为82 m,下分层的巷道布置在上分层开采采空区下的厚煤层分层错距协调限高开采布置模式,实现有效降低了覆岩应力的叠加效应,减轻LDT隔水层的变形破坏程度。开采结果表明:厚煤层分层协调布置开采方法,有效减轻了UDT含水层下LDT隔水层应力叠加损伤程度,保护了隔水层的完整性;一分层限高综采,二分层限高综放开采分次疏放了煤层顶板至LDT底板2个含水层组,解决了矿井排水能力较小条件下的水害防治问题;分层工作面错距协调布置开采方法,有效降低了开采边界导水裂缝带发育高度,减小了LDT变形破坏程度,同时释放了一分层区段煤柱应力,实现了覆岩整体下沉,不但有效地降低了覆岩破坏高度,而且减小了冲击矿压冲击强度,开采期间UDT水位变化幅度稳定保持在一定范围内,实现了多水体条件下上保下疏的厚煤层分层安全开采模式。 展开更多
关键词 厚松散含水层 限高协调开采 上保下疏开采模式 保水采煤(保水开采) 导水裂缝带
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