推覆体下13—1煤层综放开采水文地质特征及“三带”高度的探讨
斜沟煤矿综放开采覆岩“三带”发育高度研究

2017年 12月 Dec., 2017
23112工 作 面 位 于 2 1 采区辅运上山南侧,西 侧 、南 侧 、东侧均为实煤区,上 部 为 8#煤 层 18112 掘 进 工 作 面 和 18110回采工作面;工作面长度为 253 m,推进 长 度 为 2 828 m;米煤方法为单一走向 长 壁 采 煤 法 ,采 煤 工 艺 为 低 位 综 采 放 顶 煤 ,采高为 3.8 m,放 煤 高 度 为 9.77 m,顶板采用全部垮落法 管理采空区顶板。
对于综放开采上覆岩层裂隙演化规律,国内 外 学 者 通 过 数 值 模 拟 、理 论 研 究 、现 场 实 测 及 相 似 模 拟 试 验 等 方 法 进 行 大 量 的 研 究 。高 建 良 、陈 帅 [3] 在王庄煤矿实验研究得到“三带”高 度 ,同时验证 CDEM数值模拟软件适用于上覆岩层演化规律。 张军、王建鹏[4]通过相似材料模拟实验方法,研究 得 出 西 山 煤 电 杜 儿 坪 矿 6 8 3 0 3 工 作 面 覆 岩 “三 带 ” 高 度 ,并采用钻孔参数分析法和仰斜钻孔分段注 水 法 现 场 实 测 冒 落 带 、裂 隙 带 高 度 ,结 果 证 明 基 于 采动覆岩裂隙分布特性的相似模拟实验研究结果 合 理 可 靠 。丁 鑫 品 [5]和 许 延 春 [6]通过在 多 个 煤 矿 综 放面统计“三 带 ”高度的现场实测数据,并进行研 究 分 析 、归 纳 当 顶 板 为 中 硬 或 软 弱 覆 岩 时 ,综放开 采 “三带”高度计算的经验公式。
能源技术与管理
V ol.42 No.6
Energy Technology and Management
59
doi:10.3969/j.issn.1672-9943.2017.06.021
煤矿开采的水文地质特征与水害防治

演练应模拟真实场景,注重实战 效果,并对应急预案进行检验。
开展水害防治培训,提高员工对 水文地质特征和水害防治知识的
了解和掌握。
05 水害防治管理措施
水害防治责任制
建立水害防治工作责任制,明确各级 管理人员和工作人员的职责,确保水 害防治工作的有效实施。
制定水害防治工作计划和方案,明确 工作目标、任务和措施,确保水害防 治工作的有序开展。
突水具有突发性强、来势迅猛、难以预测等特点,容易造成人员伤亡和财产损失。
底板突水
总结词
底板突水是由于地下水或采空区积水通过底板裂隙或薄弱层,突破底板防水层而进入矿坑的现象。
详细描述
底板突水通常发生在矿坑开采过程中,由于地下水位较高或采空区积水过多,当矿层被采动后,底板 承受的压力超过其极限承载能力,导致底板裂隙或薄弱层扩张,水通过防水层薄弱处进入矿坑。底板 突水具有较大的破坏性,容易造成矿坑淹没和人员伤亡。
03 水害防治技术
超前探放水
目的
注意事项
通过超前探放水,了解工作面前方的 水文地质情况,为后续开采提供安全 保障。
应遵循“预测预报、有疑必探、先探 后掘、先治后采”的原则,确保工作 面的安全。
方法
利用钻孔、物探等手段,在工作面前 方一定范围内进行超前探测,了解含 水层、导水通道等水文地质特征。
注浆加固
水害监测监控系统
建立完善的水害监测监控系统,对矿 区的水文地质条件、地下水动态、矿 井涌水等进行实时监测和监控。
对监测数据进行分析和处理,及时发 现异常情况,采取有效措施进行处置 ,防止水害事故的发生。
水害防治科技创新
加强水害防治科技创新,研究开发新技术、新方法和新设备 ,提高水害防治工作的科技含量和水平。
预防矿井底板突水的“下三带”理论及其发展与应用

预防矿井底板突水的“下三带”理论及其发展与应用一、本文概述本文旨在深入研究和探讨预防矿井底板突水的“下三带”理论及其发展与应用。
我们将概述“下三带”理论的基本概念及其在矿井底板突水预防中的重要性。
接着,我们将详细介绍该理论的发展历程,包括其从初步提出到不断完善的过程,以及在这一过程中出现的关键技术和方法。
我们还将分析“下三带”理论在实际矿井中的应用情况,包括其在突水预警、防治措施制定以及矿井安全管理等方面的具体应用和效果。
我们将探讨未来“下三带”理论的发展趋势和前景,以期为我国矿井安全生产提供更为科学、有效的理论支持和技术保障。
通过本文的研究,我们期望能够为矿井底板突水预防工作提供更为深入的理论指导和实践参考,推动矿井安全生产水平的提升。
二、“下三带”理论概述“下三带”理论是针对矿井底板突水问题提出的一种重要的地质工程理论。
该理论的核心在于对底板突水机理的深入理解和科学分类,通过对矿井底板的详细划分,为预防和控制底板突水提供了有力的理论支持。
“下三带”主要包括隔水层带、弱透水层带和承压含水层带。
隔水层带位于底板的最上部,具有良好的隔水性能,是防止突水的重要屏障。
弱透水层带位于隔水层带之下,其透水性能相对较弱,但仍具有一定的导水能力,是底板突水风险较高的区域。
承压含水层带位于最下部,是地下水的主要赋存场所,其水压和水量对底板稳定性具有重要影响。
“下三带”理论的提出,不仅深化了对矿井底板突水机理的认识,也为底板突水的预防和治理提供了科学依据。
在实际应用中,通过对“下三带”的详细勘察和分析,可以准确评估底板突水的风险,制定有效的防治措施,确保矿井生产的安全稳定。
“下三带”理论也为类似的地质工程问题提供了借鉴和参考,推动了相关领域的技术进步和理论创新。
三、“下三带”理论的发展随着科学技术的进步和矿业工程实践的不断深入,“下三带”理论也经历了不断的完善和发展。
这一理论自提出以来,便成为矿井底板突水防治工作的重要指导原则。
综放工作面采空区自燃“三带”分布规律的研究

311矿井火灾是煤矿开采所面临的“五大灾害”之一,由采空区遗煤自燃发火导致的内因火灾是矿井火灾的主要原因。
为预防采空区遗煤的自燃危险,需要对采空区进行“三带”的划分为散热带、氧化带、窒息带。
随着煤矿采掘的不断推进,为解决开采难度大、经济效益低等问题,越来越多的开采作业面采用台阶型综采工作面的布置方式,即综采工作面与两顺槽巷道间留有一个台阶,但此类工作面周围存在大面积采空区,漏风现象较为严重,给工作面火灾防治工作带来极大挑战。
因此,本文以庞庞塔矿5-108工作面为例,通过对工作面采空区温度、CO浓度分布规律进行测试研究,合理科学地给出了工作面自燃“三带”区域,并相应地求出该工作面的最小推进速度,保证工作面的安全回采。
1 矿井概况 庞庞塔矿位于位于山西省河东煤田中段临县县城以东。
井田面积60.73k㎡,生产规模1000万吨/年,批准开采3号-10号煤层。
5-108工作面是综采放顶煤工作面,煤层厚度2.50~4.3m,平均厚度3.5m;倾角3°~7°,平均为 5°;工作面东侧为5-106上工作面采空区,西侧斜上方为5-103上工作面采空区,北邻冲刷带无煤区、南邻西翼带巷和西翼轨道巷。
煤层平均倾角6°,开采煤层厚为2.7m。
与传统综放工作面的不同之处是,该工作面的东侧上方约111m处存在上分层的采空区,在分析采空区自燃“三带”分布规律时,应充分考虑上分层采空区对“三带”分布的影响。
2 现场测试方案 2.1 测点布置 温度传感器和束管安装在5-108综放工作面采空区内,用以监测及分析温度和气体。
1#、2#和 3#测点位于进风巷一侧,6#、7#和 8#测点位于回风巷一侧,每个测点之间的距离约为9m;4#和5#测点则布置在5-108上工作面两顺槽的以内约10m 处。
各测点均布置有温度传感器和束管,每个测点的温度传感器和束管将随着工作面的推进逐渐埋入采区内[2]。
由于矿井环境条件恶劣,温度传感器必须要同时具备稳定性能好、安全性能高、防腐蚀、抗静电冲击等优良特性,并适应于远距离传送要求,能够满足煤炭自燃的早期预测预报。
黑眼泉煤矿覆岩“三带”发育高度探测研究

黑眼泉煤矿覆岩“三带”发育高度探测研究摘要:本文以黑眼泉煤矿A1煤层为研究背景,通过理论计算和现场实测的方法确定了A1煤层上覆岩层“三带”高度,结果表明:黑眼泉煤矿A1煤层开采后,覆岩垮落带沿竖直方向的高度约为15.01m,沿煤层法向的高度约为14.63m,约为采高的5.18-5.04倍,裂隙带沿竖直方向的发育高度约为55.78m,沿煤层法向的高度约为54.35m,约为采高的18.74-19.23倍,弯曲下沉带范围为0-179.21m。
关键词:垮落带;裂隙带;弯曲下沉带;发育高度引言煤岩体中存在多种结构面,控制着煤岩体的力学性质及其变形与破坏特征,了解煤岩体中层理、节理、裂隙等结构面的分布及其力学特性,对研究围岩的稳定性,煤岩体工程设计、施工及安全等有重要作用。
因此,本研究以黑眼泉A1煤层条件为研究背景,采用理论计算与现场实测的方法,对黑眼泉煤矿覆岩“三带”发育高度进行了确定,该研究结果与方法对矿井其他相似条件工作面具有一定的指导意义。
1矿井概况黑眼泉煤矿位于新疆巴里坤哈萨克自治县西北方向150 km处,煤矿范围东西长约2.3~5.0 km,南北宽约7.4 km,面积约29.77 km2。
黑眼泉煤矿井田范围内含1层可采煤层,为A1煤层,煤层厚度0.23~6.92 m,平均3.23 m,可采厚度2.10~6.92 m,平均3.59 m,含夹矸0~2层,井田地层为单斜构造,倾角为8°~25°。
黑眼泉煤矿在天山东段北侧梅钦乌拉山脉的北面,为小型山间盆地,属平原型丘陵地形。
井田内地形南西高,北东低,高程1552.1~1699.9 m,最高点标高为1699.9 m,位于井田内西南部。
2覆岩“三带”发育高度的理论计算A1煤层顶板岩性主要为粉砂岩、砂砾岩、中砂岩、细砂岩、粉砂质泥岩等,属于中硬岩层。
很长一段时间以来,覆岩“三带”高度的计算采用《“三下”采煤规程》的经验公式,但当覆岩为中硬岩层时,计算覆岩“三带”高度,在《“三下”采煤规程》没有记录采用综放开采方法的计算公式,一般根据厚煤层分层开采方法的经验公式来计算。
煤矿中的“三带”、“上三带”“下三带”理论and技术考核指标

一、下三带理论
目录
1、定义
2、下三带介绍
3、下三带理论在煤矿上的应用
1 定义
对承压水体上采煤底板岩层突水机理研究表明,在煤层开采过程中,煤层底板岩层由上到下形成底板导水破坏带、有效隔水层保护带和承压水导升带,称为“下三带”。
该理论最早为煤炭科学研究总院北京开采所的刘天泉院士提出的“底三带”,而后发展为“下三带”学说。
2 下三带介绍
底板导水破坏带是指由于采动矿压的作用,底板岩层连续性遭到破坏,导水性发生明显改变的层带;有效隔水层保护带是保持采前岩层的连续性及其阻抗水性能的岩层;承压水导升带是指含水层中的承压水沿隔水底板中的裂隙或断裂带上升的高度。
3 下三带理论在煤矿上的应用
在煤矿上主要是对底板突水预测进行预报工作。
二、地质中的上三带和下三带是什么意思?
冒落带、裂隙带、弯曲下沉带为上三带
底板破坏带、完整岩层带、承压水导高带为下三带
三、煤矿中讲的三带是什么?
煤矿开采以后,其上覆岩层移动分为三带,即跨落带、裂隙带和缓慢下沉带。
煤层底板的下三带为:破坏带、完整岩层带(或保护带)、地下水导升带。
附:
什么是技术考核指标?
技术考核指标:预期指数和完成达标指数之间进行比对,具体的可以是一张报表。
总体上是对过去情况的分析和对近期的总结,旨在考核经济指数增长点,理论与现实相结合,意图制定达到最佳状态的目标。
经济效益最优化是一切工作开展的最终目的。
大采高工作面覆岩三带高度判定研究

梁滔铄:大采高工作面覆岩三带高度判定研究 2019年 11月第 11期
3m,岩层较软,节理裂隙发育较多,细砂岩岩层厚度 平均为 5.9m,岩层致密坚硬,强度较大;底板主要 为泥岩和细砂岩,泥岩岩层厚度平均为 1.3m,岩层 强度较低;细砂岩岩层厚度平均为 3.4m,属于中硬 岩层。
一般条件下,矿井综采工作面充分回采后,煤层 上覆岩层自下而上会形成 3个区域,分别为垮落带、 裂隙带以及弯曲下沉带,覆岩三带的分布特征对综 采工作面矿压显现情况有着决定性作用。国内外许 多研究人员对覆岩三带结构进行了大量研究,在覆 岩结构分布规律、裂隙发育特征、覆岩应力分布特征 以及三代现场实测方法等方面获得了许多优秀的成 果[13]。对于一些厚煤层大采高工作面,由于其采高 的增大导致覆岩三带分布情况与一般工作面相比产 生较大变化,工作面回采过程中也存在许多尚未解 决的问题。对大采高工作面覆岩三带高度进行研 究,有利于矿井指导工作面现场生产工作,同时在瓦 斯治理等方面有着重要的意义[45]。本研究以山西 某矿大采高工作面条件为基础,采用理论计算与数
工作面回采无影响,因此其对覆岩结构发育影响较
小,可忽略其对该结构的影响。煤层覆岩岩性主要
为砂质泥岩与细砂岩,砂质泥岩岩层由于其强度较
低,岩层破损情况严重,工作面开采过程中,基本随
工作面开采发生垮落,主要为垮落带区域;细砂岩岩
层由于其强 度、厚 度 较 大,岩 层 内 部 大 部 分 不 会 垮
落,主要以裂隙发育为主,该岩层区域主要为裂隙带
梁滔铄(1989—),男,助 理 工 程 师,046000山 西 省 长 治 市 屯 留 县李高乡。
108
值模拟分析的方法,对工作面覆岩三带高度进行了 确定,该研究结果与方法对矿井其他相似条件工作 面具有一定的指导意义。
《能源技术与管理》2011年总目次

12 —5
12 —7 l 3 一0 1 3 —4 l 3 一8 1 4 —1 14 —4
张集煤 矿煤 与瓦斯 突出机理及对策 南山煤 矿综采放顶煤 瓦斯综合治理技术
五沟煤 矿西翼 采区复杂地质条件下揭煤技术
14 —6 l4 一8
15 —1 15 —4 15 —6 15 —9 16 —4 16 —7
南L 煤矿盆底南翼区 1 I J 5层二分段瓦斯综合治理技术应用 16 —2
张小楼井断裂构造 的分形预测 极软巷道全封闭锚注联合支护技术 浅析炮采放顶煤工作面过顶板老硐 倾斜综采 面复杂条件下调面 回采工艺分析 氮气 防灭火技术在义马矿 区的应用 南 山煤矿南 风井技术改造方案 滑轮式跑 车防护装置 的研制与应用 s 一O O 8 无极绳绞车在综采支架安装中的应用 障碍物对 瓦斯爆炸压力传播规律 的研究 煤 矿陷落柱地震 响应分析 地 质异常体 有限差分数值模拟与精度分析
2 1 年第 6 01 期
鲁 西南成盐 区丰县盐盆石盐矿床沉积特征 浅析 基 于灰 色系统理论 的矿井瓦斯涌出量预测方法 72 4 5下顺槽掘进 瓦斯 涌出异常机理及应对措施 煤层瓦斯 预抽期评价及预抽效果分析
高瓦斯大采高超长综放工作面生产技术研究
压风喷雾处理 回风隅角瓦斯系统的建立及使用 采空区瓦斯流 动规律 C D数值模拟 的误差分析 F 芦岭煤 矿 8 煤层 瓦斯地质赋存规律分析 岩浆侵入对煤 与瓦斯 突出的影 响研究
l 8 一5
浅谈王庄煤矿通风系统改造
立井施工注浆 防治水技术研究与应用 煤矿底板突水非线性预测评价研究
1 8 —7
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本 井 田 位 于 淮 南 复 向 斜 的谢 桥 向 斜 南 冀 , 由于 受 自南 而 北 应 力 的 作 用 , 成 了 以 阜 凤 逆 冲 断 层 为 主 体 的 上 迭 式 大 型 形 推覆构造 。 阜风 逆冲断 层( 覆构 造 ) 上盘 为逆 冲推 覆 体 ( 来 系 推 : 外 统 )下 盘 为 煤 系地 层 ( 地 系 统 ) 。 原 逆 冲推 覆 体 ( 来 系 统 ) 主 要 由 下 元 古 界 花 岗 片 麻 岩 、 外 : 寒 武 系灰 岩 、 炭 二 叠 系 夹 片 组 成 。 石 煤 系 地 层 ( 地 系 统 ) 是 由 二 叠 系 上 、 石 盒 子 和 山 西 原 : 下 组 的含 煤 地 层 组 成 。 逆 冲推 覆 构 造 : 体 倾 向 南 , 角 变 化 大 , 部 倒 转 , 总 倾 局 推 覆 体 内 分 支 断 层 发 育 , F。 断 层 , 者 近平 行 , 向 近 东 有 0、 二 走
( 投 新 集 二 矿 ,安 徽 淮 南 22 8 ) 国 3 11 摘 要 : 讨 煤 层 开 采 的 “ 带 ” 度 , 定 1 —1 层 综 放 开 采 的上 限 , 确 指 导 1 探 三 高 确 3 煤 正 3—1 层 安 全 回 采 。 煤 关 键 词 : 厚 推 覆 体 下 ;水 文 地 质 特 征 ;“ 带 ” 度 ;煤 层 综 放 开 采上 限 特 三 高 中 图 分 类 号 : D 6 T 13 文献标 识码 : A 文 章 编 号 :08—82 {02 0 —0 6 —0 10 752 0 )9 0 2 2
0 概 况
新 集 二 矿 位 于 安 徽 省 淮 南 市 凤 台 城 西 1 m, 接 新 集 2k 西 矿 , 邻 新 集 三 矿 , 西 长 6k 南 北 宽 5k 面 量 12亿 t19 . ,96年 1 0月 投 产 至 今 , 计 生 产 能 力 30 设 0
维普资讯
第2 l卷第 9期 20 0 2年 9月
煤
炭
技
术
v0 . . 121 N
C a e h o o y o l c n lg T
S1 ,0 2 e.20 )
推覆傩下 1 爆层综放开采水文地质特征及“ 3 —1 三带" 高度昀搽i 习
金 克 书 ,徐 德 成
西。
左 右 , 仅 岩 性 复 杂 , 且 变 化 大 , 性 滑 而 丰 富 , 压 强 度 不 而 压 抗 1. 9 0~6 . M a 根 据 岩 石 工 程 地 质 特 征 , 板 岩 层 役 岩 类 型 80 P , 顶 划 分 为 软 弱 一中 硬 度 覆 岩类 型 , 趋 近 于 软 弱 岩 层 。 更 13 1— 1 层 开 采 方 法 . 3 煤 1— 1 层 在 我 矿 目前 仅 处 在 掘 进 准 备 阶 段 。3 l 3 煤 l一 煤 层 总 体 回采 方 案 从 煤 层 赋 存 、 采 工 艺 、 济 效 益 等 方 而 考 回 经 虑 , 用 综 放 开 采 。 因此 需 要 准 确 确 定 防 水 煤 柱 高 度 。 必 须 采 弄 清 工 作 而 回 采 后 顶 板 “ 带 ” 度 与 采 放 高 度 的 关 系 三 高
2 l一 l 层 开 采 的水 文地 质 特 征 3 煤
2 1 地 表 水 体 .
l l一 l 层赋存 与开采 3 煤
11 1- 1 层 赋 存 特 征 . 3- 煤 - 1— 1 层 是 矿 井 主 要 可 采 煤 层 , 赋 存 于 煤 系 地 层 的 3 煤 它 最 上 部 。 阜 凤 逆 冲 断 层 ( 覆 构 造 ) 近 , 下 覆 1— 2煤 离 推 最 离 1 层 8 9 0 5m。 1— 1煤 层 厚 度 16 1 . 大 部 分 厚 度 45 3 . 2 8m, . 80m。 均 厚 度 55 m 左 右 , 层 上 部 有 一 至 二 层 夹 矸 . 平 . 煤 0 6 . . —18m。由于 受 区域 构 造 的影 响 , 中小 断 层 较多 。 褶皱 较发育 , 层呈 波状或缓 波状起 伏。 煤 12 1- 煤 层 顶 板 岩 性 及 物 理 力 学 性 质 . 3-1 1- 1 层 顶 板 主 要 由 薄 层 的 泥 岩 、 质 泥 岩 、 质 泥 3 煤 砂 炭 岩 、 斑泥岩 、 砂岩 、 层 等组 成 的复合 型 顶板 , 度 8 花 细 煤 厚 0m
花 家 湖 、 淝 河 水 体 , 深 15 3m。 水 体 下 部 是 2 ~ 西 水 . 0 3 的 淤 泥 、 色粘 土 隔 水 层 。 0m 黄 22 新 生 界 松 散 层 孔 隙 潜 水 一承 压 水 含 水 、 水 层 . 隔 由第三 、 四系松 散沉 积物 组成 , 度 5 第 厚 0~2 0F, 要 1 1主 I 由 中细 砂 、 土 、 质 粘 土 、 质 粘 土 组 成 , 中 砂 层 为 主 要 粘 钙 砂 其 含 水 体 。 埋 藏 条 件 及 水 动 力 条 件 划 分 为 三 个 不 同 的 含 水 按 组 。 一 、 、 含 。 中 以二 含 为 主 要 含 水 组 。 水 中 等 ~较 即 二 三 其 含 强 。 透系数 1 渗 0~2 / 。 水 系 数 为 20~40m / , 水 6m d 导 6 9 2d 船 系数 ( . 7 1 X1 一 。 本 组 有 多 个 隔 水 层 , 中 底 部 一 般 2 8~ .) 0 其 发 育 一 层 厚 层 状 粘 土 。 良好 的隔 水 层 。 是 23 下元古界 片麻岩裂隙 承压含水组 . 本 组 位 于 井 田南 半 部 。 走 向 覆 盖 于 主 要 可 采 煤 层 之 沿 上 , 性 以花岩片麻 岩为主 。 度 0 6 岩 厚 ~10m, 般 厚 10m, 一 0 致 密 较 坚 硬 。井 下 钻 孔 探 测 本 组 下 段 6 m范 围 内无 出 水 情 况 。 0 富水性 较弱 。 2 4 寒 武 系灰 岩 岩 溶 裂 隙 承 压 含 水 组 . 本 组 位 于 井 田 北 半 部 。 走 向 覆 盖 于 1一 l煤 层 之 上 , 沿 3 厚 度 0~ 4 一 般 10m 左 右 , 度 变 化 趋 势 是 南 北 边 薄 , 50m, 8 厚 中部 厚 ; 性 以 泥 灰 岩 为 主 。 夹 有 泥 岩 和 泥 质 粉 砂 岩 , 岩 岩 并 灰