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煤层顶板水害风险保护系数法评价技术研究 被引量：1
1
作者 吕玉广 乔伟 +2 位作者 胡发仑 刘梦楠 吕波 《煤炭科学技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第3期180-188,共9页
关于近水体下采煤防水安全煤(岩)柱保护层厚度取采高倍数问题,《建筑物、水体、铁路及主要井巷煤柱留设与压煤开采规范》(以下简称《“三下”开采规范》)附表4-3“防水安全煤(岩)柱保护层厚度”仅适用于“松散含水层”下采煤,至于基岩... 关于近水体下采煤防水安全煤(岩)柱保护层厚度取采高倍数问题,《建筑物、水体、铁路及主要井巷煤柱留设与压煤开采规范》(以下简称《“三下”开采规范》)附表4-3“防水安全煤(岩)柱保护层厚度”仅适用于“松散含水层”下采煤,至于基岩含水层下采煤以及老空水体下采煤如何确定保护层厚度并未涉及;常用的顶板水害风险评价技术方法评价的主要内容包括富水性评价、导通性评价、充水强度评价,在含水层富水性已知的情况下,评价方法可以进一步简化,仅评价“导通性”即可。基于以上2点,从《“三下”开采规范》出发,试图构建类似于底板突水系数那样简单的判据用于评价顶板水害风险。首先,基于“保护”一词的科学内涵,提出导水裂隙带顶界面至上覆含水层之间的隔水岩层均具有保护功能,应统称为保护层(Hb);基于《“三下”开采规范》中保护层厚度选取采高(A)一定倍数的做法,提出了保护系数(Bs)概念,即保护层厚度与采高的比值(Bs=Hb/A)。其次,基于《“三下”开采规范》附表4-3关于防隔水煤(岩)柱保护层厚度取值的规定,提出松散含水层下采煤的保护系数分区阈值Bi=(0,2、3、4、5、6、7);煤系地层一般为砂、泥岩互层型沉积建造,其中泥岩具有阻水功能(相当于松散层下的黏性土层),且泥岩总厚度一般大于累计采厚,故基岩含水层下保护层厚度可参照《“三下”开采规范》附表4-3“松散层底部黏性土层厚度大于累计采厚”的条件并按最大值选取,即4A,遂提出评价基岩含层的保护系数分区阈值Bi=(0,4)。根据保护系数和分区阈值,可将评价区划分为突水区(Bs≤0)、危险区(0<Bs<Bi)、安全区(Bs≥Bi)。当煤层上方有多层含水层时,应分别进行评价。最后,举例说明应用保护系数评价顶板水害风险的过程和方法,指出当含水层富水性为中等及以上时,“突水区”“危险区”的内涵侧重于安全性,通常作为防水安全煤柱留设;当含水层富水性弱或疏放经济时,“突水区”“危险区”主要用于指导疏干工程设计。 展开更多
关键词 顶板水害 风险评价 保护系数 分区阈值 “三区”划分
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我国不同类别煤层顶板水害致灾机理与防控路径 被引量：4
2
作者 曾一凡 朱慧聪 +6 位作者 武强 王皓 郭小铭 崔芳鹏 庞振忠 刘守强 杨维弘 《煤炭学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第3期1539-1555,共17页
我国是世界上成煤和赋存条件最复杂的国家,煤层顶板水文地质条件的多样性和复杂性,采动覆岩裂隙场与渗流场耦合的相互性和时变性以及煤层顶板突水的独特性和危害性,造成顶板水害是我国尤其是西部煤矿区的主要矿井灾害之一。为了更好地... 我国是世界上成煤和赋存条件最复杂的国家,煤层顶板水文地质条件的多样性和复杂性,采动覆岩裂隙场与渗流场耦合的相互性和时变性以及煤层顶板突水的独特性和危害性,造成顶板水害是我国尤其是西部煤矿区的主要矿井灾害之一。为了更好地认识顶板水害和推广现有技术和探索新技术防控此类矿井灾害,在全面分析近年来我国煤层顶板水害事故规律与顶板充水含水层的赋存条件、突水模式、动力特征、力学行为等基础上,系统划分了顶板水害的类型、特征、主要类别的致灾机理及梳理了现有顶板水害的防治技术,并展望了未来顶板水害防治领域的发展方向。研究发现:①顶板水害主体架构包括巨厚基岩含水层涌(淋)水、薄基岩弱胶结层水-砂耦合溃涌、离层空间蓄水储能突水、天窗补给型突水、围岩烧变增透致突等5种类别,集中分布于秦岭—淮河沿线以北地区,陕、蒙、宁是顶板水害主要聚集地。②采动诱发巨厚基岩含水层下覆岩原生裂隙互馈-贯通发育“Z”型离层空间,导致采场出现大面积涌(淋)水现象;基于复合关键层破断力学条件,阐明了薄基岩弱胶结层水-砂耦合溃涌致灾的动力源;构建了离层失稳突水临界判别准则,将离层突水划分为静载扰动、“动+静”载复合扰动、复合煤层开采重复扰动3种模式;红土隔水层缺失及红土薄弱区采动劣化损伤是产生天窗越流补给的主要根源;围岩烧变增透,孔隙度增大,接受临近水源补水后形成新的含水结构体,在采动诱发下烧变岩水涌入采场发生水害事故。③梳理了当前煤层顶板水害“探-放-治”三位一体的解危防控技术体系,提出了井上下共轭联动、钻-采(掘)高位协同地质勘探系统,以防治水“三区”划分为导向的地质保障工作,“煤-水-生态”多目标齐抓共管的绿色开采和防治水理念,以及数智化、透明化矿山水文地质灾害信息维护系统等未来发展方向。 展开更多
关键词 顶板水害 矿井防治水 离层突水 致灾机理 防控技术
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基于“两带”探查技术的顶板水害危险性分析——以伯方煤矿为例
3
作者 刘随方 郑斌 +4 位作者 牛俊伟 常丰国 王鹏 段江飞 赵子超 《矿产与地质》 2024年第4期785-792,共8页
应用钻液漏失量观测、岩芯采取统计、钻孔电视观测和钻孔电阻率动态监测等多种“两带”探查技术方法,对伯方煤矿3煤开采的覆岩导水裂隙带发育特征进行研究,分析3煤采动影响下的顶板水害危险性。研究结果表明:3213工作面导水裂隙带发育... 应用钻液漏失量观测、岩芯采取统计、钻孔电视观测和钻孔电阻率动态监测等多种“两带”探查技术方法,对伯方煤矿3煤开采的覆岩导水裂隙带发育特征进行研究,分析3煤采动影响下的顶板水害危险性。研究结果表明:3213工作面导水裂隙带发育高度为87.66 m,发育至K9砂岩含水层;垮落带发育高度为22.61 m,发育至2煤下部K8砂岩含水层。3313工作面垮落带最大高度为煤层顶板20~21 m,至2煤顶板砂岩含水层;导水裂隙带最大高度为煤层顶板83~87 m,至K9砂岩含水层。由此计算得出的垮落/采厚比为3.58~3.76,裂缝/采厚比为14.85~15.56。3煤回采产生的导水裂隙可造成二叠系下石盒子组和山西组砂岩含水层与3煤采空区的连通,含水层地下水岩导水裂隙向下渗流,增加了顶板水害的风险。建议矿井严格落实顶板水害防治的相关要求,降低采动裂隙对矿井正常生产的影响。 展开更多
关键词 导水裂隙带 钻孔电阻率动态监测 覆岩破坏 顶板水害 伯方煤矿
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黔北煤田矿井顶板水害特征及防治措施研究
4
作者 李回贵 苏德国 +1 位作者 许国胜 王军 《中国矿业》 北大核心 2024年第3期235-242,共8页
黔北煤田近年来发生了22起工作面顶板涌水事故,对该地区矿井安全生产造成了很大威胁。为了研究黔北煤田矿井顶板水害特征及防治措施,以黔北煤田某片区为研究对象,分析了研究区域顶板水害的充水水源、水化学特征、突水通道、水害特征,并... 黔北煤田近年来发生了22起工作面顶板涌水事故,对该地区矿井安全生产造成了很大威胁。为了研究黔北煤田矿井顶板水害特征及防治措施,以黔北煤田某片区为研究对象,分析了研究区域顶板水害的充水水源、水化学特征、突水通道、水害特征,并提出了相应的顶板水害防治措施。研究发现:长兴组含水层的水质类型为SO_(4)^(2−)、HCO_(3)^(−)-Na^(+),玉龙山段含水层的水质类型为HCO_(3)^(−)、SO_(4)^(2−)-Ca^(2+)和HCO_(3)^(−)、SO_(4)^(2−)-Na^(+)、Ca^(2+);区内各含水层的pH值以弱碱性为主,范围为7.63~8.18。开采9号煤层时,顶板水害的充水水源主要为长兴组灰岩含水层;顶板涌水特征主要表现为:涌水突发性强、水头值大、衰减速度快、涌水持续时间较短,涌水出现的位置绝大部分处于工作面下三分之一位置。针对黔北煤田顶板水害问题,提出了控制工作面开采速度,避免工作面长时间停采;加强顶板初次来压和周期来压期间水害防治,以及提前施工顶板水疏放孔等防治水措施。研究结果为黔北煤田顶板水害防治工作提供借鉴。 展开更多
关键词 顶板水害 防治措施 水化学特征 黔北 疏放孔
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煤矿微震监测系统在回采工作面顶板水害防治中的应用
5
作者 樊鑫 程建远 +4 位作者 栗升 段建华 范涛 李博凡 王艳波 《煤田地质与勘探》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第6期115-127,共13页
【目的】随着煤矿开采深度增加,工作面顶板水害风险日益突出,制约了我国煤矿绿色安全高效开采,亟需新型顶板水害监测预警技术。探索井-地联合微震监测系统在回采工作面顶板水害防治中的应用,实现顶板水害风险的透明化智能监测预警。【... 【目的】随着煤矿开采深度增加,工作面顶板水害风险日益突出,制约了我国煤矿绿色安全高效开采,亟需新型顶板水害监测预警技术。探索井-地联合微震监测系统在回采工作面顶板水害防治中的应用,实现顶板水害风险的透明化智能监测预警。【方法】在工作面上方地表和井下两侧巷道同步布置微震传感器阵列,增加垂向采集空间,提高震源定位精度;提取监测数据时频域特征构建样本数据集,利用支持向量机算法实现微震事件智能识别。【结果和结论】以陕西彬长矿区某煤矿工作面为例,成功识别出3个煤层顶板应力集中区域,与电阻率监测成果吻合,显示导水裂隙带高达160 m,波及含水层,显示出回采期间顶板导水通道动态发育全过程。该井-地联合微震监测系统能够高精度识别微震事件,为回采工作面顶板水害风险监测预警提供新技术手段。研究有助于推进微震监测技术在煤矿顶板水害等领域的智能化应用,促进煤矿开采的安全绿色高效发展。 展开更多
关键词 微震监测 回采工作面 顶板水害 机器学习 支持向量机
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冲积层下煤层顶板水害探测与防治技术研究
6
作者 胡颖栋 萧文浩 《煤》 2024年第4期29-31,58,共4页
冲积层底部含水性严重威胁冲积层下采煤的水害防治安全,在煤层开采前及开采过程中都需要采取相应的防治水措施以杜绝重大水害事故的发生。因此,为保障厚冲积层煤层放顶煤安全、高效开采,文章开展基于并行电法的冲积层下煤层顶板水害探... 冲积层底部含水性严重威胁冲积层下采煤的水害防治安全,在煤层开采前及开采过程中都需要采取相应的防治水措施以杜绝重大水害事故的发生。因此,为保障厚冲积层煤层放顶煤安全、高效开采,文章开展基于并行电法的冲积层下煤层顶板水害探测与防治技术研究,通过数值模拟及现场实测得到顶板局部富水所引起的响应特征。结果表明,对水体高度敏感的并行电法能够精准、高效地识别顶板富水状态,基于此可进一步提出相应的水害防治措施,进而为冲积层下采煤工作面防治水工作提供关键指导依据。 展开更多
关键词 冲积层下采煤 顶板水害 并行电法 水害防治
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基于微震监测技术的煤矿顶板水害预测 被引量：9
7
作者 连会青 杨艺 +5 位作者 杨松霖 唐忠义 徐斌 裴文贤 王瑞 李启兴 《煤矿安全》 CAS 北大核心 2023年第5期49-55,共7页
以亭南煤矿307工作面为工程背景,通过模拟分析导水断裂隙带高度来验证微震监测数据实时监测导水断裂带高度的可靠性,并利用数理统计方法分析了微震事件与顶板涌水量的关系。研究结果表明:307工作面在不同推进距离条件下,微震事件集中分... 以亭南煤矿307工作面为工程背景,通过模拟分析导水断裂隙带高度来验证微震监测数据实时监测导水断裂带高度的可靠性,并利用数理统计方法分析了微震事件与顶板涌水量的关系。研究结果表明:307工作面在不同推进距离条件下,微震事件集中分布于覆岩破坏严重区,能够反映覆岩破坏情况及导水裂隙带发育高度;工作面回采数值模拟结果与微震监测事件变化规律基本一致,导水裂隙带高度发育特点为“前期增长快,中期增长慢,后期达到平衡”;307工作面微震监测数据事件数与同时间段内的涌水量相关性显著,涌水事件和微震事件的发生具有特定的滞后效应,采用合适的滞后微震数据做预测能更好地提高涌水量预测准确度。 展开更多
关键词 顶板水害 微震监测数据 导水断裂带 覆岩破坏特征 涌水量预测
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定向分支钻孔在煤矿顶板水害探查治理工程中的应用
8
作者 解保磊 《能源技术与管理》 2023年第2期31-34,共4页
为了阻断上部含水层的水通过垂向导水通道涌入工作面,消除顶板水害对工作面回采的威胁,采用定向分支钻孔探查注浆治理垂向导水通道,加固顶板局部层位使其具有一定的强度及柔性,起到阻水作用,达到治理目的。从工程注浆治理、钻探施工质... 为了阻断上部含水层的水通过垂向导水通道涌入工作面,消除顶板水害对工作面回采的威胁,采用定向分支钻孔探查注浆治理垂向导水通道,加固顶板局部层位使其具有一定的强度及柔性,起到阻水作用,达到治理目的。从工程注浆治理、钻探施工质量控制、施工成果及治理效果评价方面开展分析研究,总结地面定向分支钻孔探查治理煤矿顶板水害的适宜性。通过项目实施,应用情况良好。 展开更多
关键词 顶板水害 探查治理 注浆封堵 效果分析
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黄陇煤田煤层顶板水害特征及其防控技术 被引量：21
9
作者 靳德武 李超峰 +9 位作者 刘英锋 曹海涛 任邓君 王红亮 张金魁 黄阳 杨国栋 郭康 樊敏 刘宸铠 《煤田地质与勘探》 CAS CSCD 北大核心 2023年第1期205-213,共9页
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... 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。 展开更多
关键词 顶板水害 水害类型 防控技术 主控因素 减水开采 黄陇煤田
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巨厚低渗含水层下厚煤层顶板水害机理与防治 被引量：25
10
作者 李宏杰 陈清通 牟义 《煤炭科学技术》 CAS 北大核心 2014年第10期28-31,共4页
为得到巨厚低渗含水层下顶板水害形成机理,采用钻孔冲洗液漏失量观测、钻孔电视观测和物探等勘查及数值模拟方法对其进行研究。结果表明:覆岩存在巨厚低渗砂岩含水层,下伏泥岩隔水层,覆岩裂采比为12.51,波及到该砂岩含水层,这为突水提... 为得到巨厚低渗含水层下顶板水害形成机理,采用钻孔冲洗液漏失量观测、钻孔电视观测和物探等勘查及数值模拟方法对其进行研究。结果表明:覆岩存在巨厚低渗砂岩含水层,下伏泥岩隔水层,覆岩裂采比为12.51,波及到该砂岩含水层,这为突水提供了水源和通道等内在条件。通过矿井瞬变电磁法探测及数值模拟研究,确定砂岩和泥岩软硬组合结构在采动条件下,扰动泥岩重塑形成离层储水空间,当离层积水量达到一定程度后,伴随着基本顶的周期来压及大面积垮落,离层水包破裂并瞬间溃入矿井,造成突水灾害。在此基础上,总结了开采过程中对离层水进行有效疏放的方法与经验,为类似水害防治提供了借鉴。 展开更多
关键词 顶板水害 离层水 突水机理 “两带”高度 水害防治
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基于模糊层次分析法的西南岩溶地区煤层顶板水害危险性评价方法研究 被引量：14
11
作者 屈伟 李博 +1 位作者 李恒凯 牛磊 《矿业安全与环保》 北大核心 2014年第4期59-62,共4页
根据西南岩溶地区煤层顶板水害的特点,从水源特征、开采扰动、隔水层性能及地质构造4个方面出发,分析选取了相应的评价指标,同时结合模糊层次分析法确定评价指标权重,探讨了一种西南岩溶地区煤层顶板水害危险性评价指标体系及评价方法,... 根据西南岩溶地区煤层顶板水害的特点,从水源特征、开采扰动、隔水层性能及地质构造4个方面出发,分析选取了相应的评价指标,同时结合模糊层次分析法确定评价指标权重,探讨了一种西南岩溶地区煤层顶板水害危险性评价指标体系及评价方法,并结合具体工程实例,对某典型煤矿顶板水害危险性进行了评价,可为今后煤层顶板水害预测评价的研究提供一定的借鉴。 展开更多
关键词 煤层顶板水害 评价指标 模糊层次分析法 危险性评价 岩溶地区
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AHP-TOPSIS法在顶板水害危险性评价中的应用 被引量：14
12
作者 李东 张光德 +1 位作者 赵宝峰 周勇 《煤炭工程》 北大核心 2017年第12期111-115,共5页
为了对工作面顶板水害危险性进行定量化评价,从顶板含水层水文地质、沉积、构造条件和疏放水措施4个方面选取了11项指标,构建了顶板水害危险性评价指标体系和危险性等级评判标准,利用AHP法确定了各评价指标的权重向量。并以宁东煤田红... 为了对工作面顶板水害危险性进行定量化评价,从顶板含水层水文地质、沉积、构造条件和疏放水措施4个方面选取了11项指标,构建了顶板水害危险性评价指标体系和危险性等级评判标准,利用AHP法确定了各评价指标的权重向量。并以宁东煤田红柳煤矿首采工作面为例,采用TOPSIS法分析贴近度并计算工作面顶板水害危险性等级,评价结果为安全,工作面已实现安全回采,分析结果与实际情况一致。基于工作面地质条件和疏放水措施的水害危险性定量化评价指标体系和AHP-TOPSIS法较全面地考虑了影响顶板水害发生的因素,避免了单一因素的局限性,确定的指标权重具有客观性,评价结果科学合理,可以作为工作面回采前安全性评价的参考依据。 展开更多
关键词 层次分析法(AHP) 逼近理想解排序法(TOPSIS) 顶板水害 危险性评价
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祁东煤矿顶板水害影响因素及预警指标研究 被引量：7
13
作者 孙长礼 王经明 《煤炭科学技术》 CAS 北大核心 2016年第S1期78-81,共4页
通过对顶板水害的影响因素分析,筛选了3个关键指标,分别从自然电位变化效应、视电阻率效应和水压效应来预警顶板水害,煤岩在开挖过程中,最大剪应力将造成顶板的超前破坏,形成导水裂隙带,其自然电位、视电阻率、水压等相应发生变化,通过... 通过对顶板水害的影响因素分析,筛选了3个关键指标,分别从自然电位变化效应、视电阻率效应和水压效应来预警顶板水害,煤岩在开挖过程中,最大剪应力将造成顶板的超前破坏,形成导水裂隙带,其自然电位、视电阻率、水压等相应发生变化,通过在祁东煤矿所做的工业性试验表明,依据自然电位可提前4~12 d预测采空区水位变化,采用视电阻率作预警只超前4 d,依水位变化超前预警为4 d,通过应用这些指标,可有效预防煤层顶板水害。 展开更多
关键词 顶板水害 自然电位 视电阻率 预警指标
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东欢坨北二采区8煤顶板水害危险性评价 被引量：5
14
作者 马亚杰 常江 《河北联合大学学报（自然科学版）》 CAS 2013年第3期9-13,共5页
通过对东欢坨北二采区8煤的导水裂隙发育、覆岩与各含水层间距、构造复杂情况的分析,得出8煤顶板突水危险性等级评价图,为8煤的开采更好服务。
关键词 顶板水害 危险性评价 控制因素 评价与预测
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改进的“三图法”在煤矿顶板水害评价中的应用:以东胜煤田台格庙勘查区为例 被引量：6
15
作者 张保建 高宗军 +3 位作者 张凤禹 郝栓虎 孙艳丽 魏伟 《中国矿业》 北大核心 2015年第S2期100-104,共5页
通过建立台格庙勘查区首采煤层冒裂安全性分区图和煤层顶板含水层富水性分区图,来对煤层顶板的含水层涌(突)水条件进行评价。针对勘查区煤层厚度变化大、顶板无稳定隔水层,顶板含水层富水性较弱的特点,在传统的"三图法"基础上... 通过建立台格庙勘查区首采煤层冒裂安全性分区图和煤层顶板含水层富水性分区图,来对煤层顶板的含水层涌(突)水条件进行评价。针对勘查区煤层厚度变化大、顶板无稳定隔水层,顶板含水层富水性较弱的特点,在传统的"三图法"基础上,充分考虑了含水层的富水性和导水裂缝带发育高度这两个因素,选用导水裂缝带高度与含水层厚度的百分比来表示导水裂缝带发育高度对含水层涌(突)水的影响,在此基础上对首采煤层顶板含水层涌(突)水条件进行综合分区评价。四井田中部及二井田北部地区涌(突)水危险性为较危险区,三井田北部、五井田南部及勘查区南部局部地区涌(突)水危险性为过渡区,其他地段为安全区、较安全区。针对顶板充水含水层涌(突)水条件综合分区,提出了疏放水、注浆、监测等防治水措施律议。 展开更多
关键词 “三图法” 改进 顶板水害评价 台格庙勘查区
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多因素复合法评价煤层顶板水害危险性 被引量：3
16
作者 刘传娥 魏久传 +1 位作者 郭建斌 李忠建 《山东煤炭科技》 2010年第1期180-181,共2页
为预测济宁三号井十二采区3下煤顶板水害危险程度,详细分析了该区3下煤顶板水害的各个影响因素,应用多因素复合法,对3下煤顶板砂岩水害危险程度进行评价,为指导下一步防治水方面的安全开采工作奠定基础。
关键词 顶板水害 多因素复合法 济宁三号井
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煤层露头区域薄基岩工作面顶板水害治理方案 被引量：1
17
作者 苗葳 韩久方 刘世奇 《煤矿安全》 CAS 北大核心 2018年第10期156-158,共3页
基于对煤层露头薄基岩区域水文地质条件与上覆含水层、隔水层物理力学性质分析基础上,确定该区域煤层顶板含水层富水性的判据。以河南能源集团赵固二矿煤层露头区域薄基岩工作面为背景,通过针对煤层顶板含水层不同的富水性合理留设防隔... 基于对煤层露头薄基岩区域水文地质条件与上覆含水层、隔水层物理力学性质分析基础上,确定该区域煤层顶板含水层富水性的判据。以河南能源集团赵固二矿煤层露头区域薄基岩工作面为背景,通过针对煤层顶板含水层不同的富水性合理留设防隔水煤(岩)柱,并与施工井下顶板探放水钻孔相结合的治理方案,综合治理矿井顶板水害。结果表明,该方案成功治理露头薄基岩区域顶板水害,消除矿井溃水溃砂威胁。 展开更多
关键词 薄基岩区域 顶板水害治理 安全煤(岩)柱 顶板钻孔 煤层露头区域
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鄂尔多斯盆地侏罗纪煤田典型顶板水害防控技术与应用 被引量：119
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作者 董书宁 姬亚东 +6 位作者 王皓 赵宝峰 曹海东 刘洋 刘英锋 姬中奎 刘柏根 《煤炭学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第7期2367-2375,共9页
为了实现鄂尔多斯盆地侏罗纪煤田受顶板水害威胁的煤炭资源安全开采,基于侏罗纪煤炭资源赋存条件、顶板含水层特征、顶板水害分布范围与防控难题,对离层水害、薄基岩溃水溃沙、厚层砂岩水害和烧变岩水害4种典型顶板水害的形成机理、判... 为了实现鄂尔多斯盆地侏罗纪煤田受顶板水害威胁的煤炭资源安全开采,基于侏罗纪煤炭资源赋存条件、顶板含水层特征、顶板水害分布范围与防控难题,对离层水害、薄基岩溃水溃沙、厚层砂岩水害和烧变岩水害4种典型顶板水害的形成机理、判识方法、主控因素和防控技术进行了系统研究。侏罗纪煤田离层水害发生的地质条件为砂泥岩互层,泥岩隔水层厚度是控制离层水害发生的主控因素,研发了离层水体精准定位探放技术,实现了离层水害判别与防控技术的定量化;导水沙裂隙带是薄基岩溃水溃沙的主控因素,构建了基于导水沙裂隙带与基岩厚度对应关系的溃水溃沙危险性评价体系,发明了含水松散沙体高效注浆技术,有效避免了薄基岩溃水溃沙的发生;发现了厚层砂岩含水层在垂向上的非均质特性,揭示了递进渗流充水模式,提出了“适当波及,主动防控”的厚层砂岩水害防控新理念,解放了大量受厚层砂岩水害的煤炭资源;揭示了烧变岩的“边界富水”效应,将烧变岩完整断面分为直接露头区、中部埋藏区和火烧边界区,并构建了烧变岩不同断面注浆材料选择准则,提出了双位双向孔序优选引流注浆帷幕技术,显著减少了烧变岩对工作面的补给水量,同时实现了采煤保水。通过将典型顶板水害防控技术在鄂尔多斯盆地侏罗纪煤田的推广应用,有效遏制了顶板水害事故的发生。 展开更多
关键词 鄂尔多斯盆地 侏罗纪煤田 顶板水害 形成机理 判识方法 防控技术
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黄陇侏罗纪煤田特厚煤层综放开采顶板水害防治技术 被引量：21
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作者 王冠 崔宏磊 黄美涛 《煤矿安全》 CAS 北大核心 2018年第5期95-98,共4页
以郭家河煤矿1307工作面为例,总结已经回采工作面的顶板突水的规律,重点分析矿井顶板水害来源,采用物探与钻探相结合的综合探测方法,针对不同的水害类型采取相对应井上下钻孔疏排的防治水方法,消除了工作面回采期间的水害隐患,保证了工... 以郭家河煤矿1307工作面为例,总结已经回采工作面的顶板突水的规律,重点分析矿井顶板水害来源,采用物探与钻探相结合的综合探测方法,针对不同的水害类型采取相对应井上下钻孔疏排的防治水方法,消除了工作面回采期间的水害隐患,保证了工作面的安全生产。 展开更多
关键词 顶板突水 顶板水害 物探 钻探 钻孔疏排
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近距离煤层顶板水害立体防控技术研究--以蒙陕深部矿井为例 被引量：8
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作者 周新河 翁明月 +1 位作者 苏士杰 李广疆 《煤炭科学技术》 CAS CSCD 北大核心 2021年第12期165-172,共8页
蒙陕地区深部侏罗系煤层开采水文地质条件复杂,矿井在开采期间面临顶板疏水难度大、排水系统压力大、掘进效率低、经济效益差等难题,提出“低位邻面截流、分区防控、层组治理”的水害防控思路,建立近距离煤层顶板水害立体防控方案和以... 蒙陕地区深部侏罗系煤层开采水文地质条件复杂,矿井在开采期间面临顶板疏水难度大、排水系统压力大、掘进效率低、经济效益差等难题,提出“低位邻面截流、分区防控、层组治理”的水害防控思路,建立近距离煤层顶板水害立体防控方案和以单孔涌水量、钻孔水压力、静储量为指标的水害立体防控效果评价体系。以呼吉尔特矿区门克庆矿井3^(-1),2^(-2)中煤近距离开采顶板水害防治为例,通过井上下钻探、物探立体探查手段,开展精细探查,建立和完善了井上、井下水文监测系统,在分析研究矿井顶板含隔水层沉积地质展布情况、富水异常区分布范围及层段和地下水流场特征等重要水文地质参数的基础上,实行上行开采的方式,首先有针对性的开展了3^(-1)煤3101工作面的顶板疏放水工作,并通过疏放水试验精细预测工作面涌水量,建立完善可靠的排水系统,该工作面顶板疏放水钻孔累计疏放水量达2659.3万m^(3)。在2201工作面掘进期间,通过超前探放水钻孔发现,相较于3^(-1)煤,其顶板含水层水压、水量均有不同程度的下降,说明先行开采下层3^(-1)煤截流、降低了2^(-2)中煤顶板含水层富水性,水害防治方案达到了初步效果。2201工作面在回采前,结合沉积地质分析情况及物探异常区圈定范围,开展重点区域和层段顶板水疏放工作,进一步优化顶板疏放水钻孔设计,根据各孔终孔水量、水压情况,2^(-2)中煤顶板含水层富水性有了明显的下降,这都表明提出的以区域和煤组为单位大范围治理顶板水害的方法,形成的蒙陕地区深部矿井近距离煤层顶板水害立体防控技术,有利于近距离煤层顶板水害防治。 展开更多
关键词 近距离煤层 高承压水 精细探查 层组治理 疏放效果评价 顶板水害
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