采空区积水预测与大角度钻孔探放在晓明矿的应用

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采空区积水探放技术实践研究

采空区积水探放技术实践研究

了 尽可能将采空区的积水排出, 不仅安装了排
水管道和排水设备,还据积水情况的严重与否
就 向采空 区探孔施 工『 4 1 。 4 .采 空 区积 水 的探放 水效 果 4 . 1辅助运输 巷钻孔疏放水 具体放水情况如下: ①辅助运输巷的三段区域 的尾巷 , 共施 工了三个放水孔 ,其中有两个孔 用于放水 , 他们 的最大放 水量和 正常放水 量分 别约 为 2 1 5 m3 /h 、1 4 5 m 3 /h ,疏降水位和放水量累 计达到了 1 9 m、 2 5 7 1 7 2 m 3 ; ②辅助运输巷的 五段 区域 的中部设 置的排水 硐室 处施 工了
矿井 水害 事故 是煤 矿常见 的重 要灾 害 之一 , 一旦发 生透水 , 不但影响矿井正常生 产, 而且 有时还会造成人员伤亡 ,淹没矿井 和采区 ,危害 十分严重 [ 1 , 2 ] 。而煤矿水害事 故 中有 3 0 %是 由采空区突水造成 的 , 该种水 害 的破坏性极强 、突水量大、时间较短 ,所 以做好矿井防水 ,特别是解决好采空 区积水 的探放 问题是矿井水 防治 的重任务[ 1 , 3 ] 。 1 . 概 况 当前 ,某矿 主采煤层是某组下 2 煤层 ,
直 接 冲积 水 的含 水 层 是 砂 岩 含 水 层 ,位 于 下
1 6 1 下0 4 运输巷沿着 1 6 1 下0 3 采空区向 前 掘进的,因为 1 6 1 下o 3 采空区的积水具有水量 多、空间大的特点,沿空巷道单纯的直接放水 不但会影响煤矿掘进的速度,而 且 还会给煤矿 生产带来安全隐患。所以。 我们对工作面掘进 的速度和顺序进行了合理的控制和调整 , 并运 用多法结合的方式进行采空区积水探放 ,以确 保辅助运输巷能在超前于胶带运输巷 7 5 0 m 处 掘进[ 3 ' 4 ] 。 在对辅助运输巷进行施工 过程中, 为

煤矿深孔放水孔在井下探放水中的应用

煤矿深孔放水孔在井下探放水中的应用

煤矿深孔放水孔在井下探放水中的应用摘要我国在煤矿深部掘进中,深孔掘进车 CMSL— 6000/55 用于井下巷道掘进。

在整体结构分析中,隧道掘进研究主要针对井下和巷道中各种复杂地形。

在搬运、装卸、施工过程中,只能更好地适应各种地下环境。

才能适应现代化产业结构,在井下环境中能安全进行生产。

关键词采空区积水;地面探放水孔;地面抽水井;深孔探放水孔;为控制煤炭综采工作面积水,该矿采取了地面勘查与抽水井联合抽采的方法。

为确保综采工作面开采前上覆采空区积水彻底放净,在工作面两顺槽巷道施工了井下深孔探放水孔,放水效果良好,保证了安全开采。

1探放水的原则探放水是指探水和放水的总称,探水是指采矿过程中用超前勘探方法,查明采掘工作面顶底板、侧帮和前方等水体的具体空间位置和状况等,其目的是为有效地防治矿井水做好必要的准备;放水是指为了预防水害事故,在探明情况后采取钻孔等安全方法将水体放出。

采掘工作需按照“有疑必探,先探后掘”的原则进行,因此在遇到下列情况时,必须进行探水:①接近水淹的井巷、老空、旧窑或小窑时。

②当接近含水层、导水断层、含水裂隙密集带、溶洞和陷落柱时,或在它们通过之前。

③在放水前打开隔离煤柱时。

④在接近可能与河流、湖泊、水库、蓄水池、水井等相连的断层破碎带或裂隙发育带时。

⑤接近可能涌(突)水的钻孔时。

⑥靠近有水或稀泥的灌浆区时。

⑦采动影响范围内有承压含水层或含水层结构,或煤层与含水层间的隔水岩柱厚度不清,可能突水时。

⑧接近矿井水文地质条件复杂的地段,开挖工作有涌水(突水)预兆或未知情况时。

⑨当开挖工程接近其他可能的涌(突)水段时。

2、MSl—6000155 型钻车的工作结构特点本型号钻机在应用过程中,可实现垂直面的 360。

全方位回转,其垂直施工中心,可做 640 mm 的上下升降调节,对于在一 900 ~ 900 倾角的钻孔作业中,能全方位开钻,这样不仅降低了操作时间问题,在应用中,也极大减少了钻机移位定位的准备时间。

老空区积水超前探放水技术的研究与应用

老空区积水超前探放水技术的研究与应用

老空区积水超前探放水技术的研究与应用随着矿井开采深度和采区的增加,沿空掘巷越来越多,沿空掘巷快速掘进技术的应用也越来越广泛。

老空区积水成为制约沿空掘巷快速掘进的主要因素,因而,老空区超前探放水成为迫亟待解决的问题。

本文对老空区超前探放水应用进行了探讨。

标签:沿空掘巷;老空区积水;快速掘进;超前探放水0 引言平煤股份一矿三水平戊一、戊二采區采面均为北低南高单斜,回采工作面沿走向平行布置,采用沿空掘巷技术,上分层和采区上部采面回采后,由于顶板垮落与顶部弱含水层以及采空区注浆导致,造成老空区或下部留有大量积水,这对对下分层和下部沿空掘进构成水害威胁,并严重影响单进水平的提高。

采用传统方法掘进需要在每月掘进施工中进行探放水,综掘单进水平只能维持在180m左右,这极不满足高效矿井的要求。

为了保接替,提出老空积水区的快速掘进,既能有效排除老空积水威胁,又可实现快速掘进,不仅保证了安全生产,而且有效保证了采掘接替,真正形成一个双赢的结果。

因此,超前探访老空区积水成为保证安全生产、采掘接替的前提和基础。

1 老空区的积水情况平煤股份一矿戊8煤层顶板东部停采线外为中~细粒砂岩,戊8煤层厚度1.4~2.2m,平均厚度为1.8m,块状,较硬。

底板为深灰色泥岩,块状,夹有砂质泥岩薄层,采面中部最薄。

根据钻探及实际揭露情况,该层砂质富水性较弱,对掘进影响不大。

戊8-32040尾巷沿戊8-31120机巷平行布置,中-中10m,戊8-31120从2015年1月开始回采至2015年10月停采,平均采高2.2m,据现有资料分析:戊8-31120主采戊8煤层上部不存在采空区,相邻的戊8-31100采空区在开采戊10-31100煤层时已对上部采空区积水进行了探放,老空积水已基本放净。

因此戊8-31120采空区没有老空水补给水源,主要水源为生产中的喷雾用水、泵站冷却水以及顶板砂岩水。

依据《煤矿防治水规定》的要求,对该工作面实施超前钻探,以查明该工作面风巷附近的水文地质情况,解除水害隐患,确保施工安全。

长钻孔探放老空积水技术的应用

长钻孔探放老空积水技术的应用

表 2 风 量及 瓦斯 量 对 比表
施 工 地 点 3 O层 前段 溜 子道
3 0层 未 段 溜 子道
( 2 ) 超前钻预抽能使掘进工作 面前方 的瓦斯解 析
C H 绝 对量 1 . 3 2
0 . 4 3 7
风 筒 出 口风 量
( n l / m i山东 省济宁 市北部 济北煤 田 , 地 质 条件复杂 , 矿井推采方式 由近及远 , 由浅到深。随煤矿
开采深度 的增加 , 工作 面上 部老空 积水成 为威胁 矿井
安全的重大隐患 , 加强探放 水技术应用 。 是 唐阳煤矿预 防水 害的一项重要课题 。
1 工 作 面 概 况
图 1 工作面平面示意图
积水 区最高预计标高为 一 4 5 2 . 6 m 采空 区积水 主要有
柱 只有 4 m, 根据 《 煤矿 安全规 程》 规定, 2 3 3轨 道顺 槽 掘进前 , 必须对 2 3 2老 空区积水 进行探 放 , 以解 除 2 3 3
轨道顺槽掘进过程 中水害威胁 。
2 0 4
夯螅j i : 斜技
2 0 1 3 年第3 期
长 钻 孔 探 放 老 空积 水 技 术 的应 用
赵振 彬 , 于建 国 , 吴红 军
( 山 东裕 隆矿 业集 团唐 阳煤 矿 , 山东 汶上 摘 要 2 7 2 5 0 8 )
采 空 区积 水 主 要 有顶 板 砂 岩 水 、 灌浆用水、 生产 用 水 等 , 预 计 积水 量 1 5 0 0 0 m , 预 计水 压 不 大 于 1 . 2 MP a 。 因此 采 用 探 水 钻 机 打 长 钻 孔
2 3 3综放工作面( 图1 ) 位 于唐 阳煤矿井 田北翼 , 北 部为2 3 2采空 区 , 南部为 D F 1 0断层 , 西部为 2 3 轨 道运 输巷 , 作面走 向长度 6 5 0 m, 倾斜 长 1 4 5 m。由于采用 小煤柱开采技术 , 2 3 3轨道顺槽 与 2 3 2老空 区之 间的煤

长距离、大跨度定向钻进技术在老空水疏放中的应用

长距离、大跨度定向钻进技术在老空水疏放中的应用

长距离、大跨度定向钻进技术在老空水疏放中的应用摘要:矿井生产中随时受各种水害的影响,尤其是灰岩岩溶水和老空水害的对矿井的安全生产影响较大。

定向钻机技术成熟,具有钻孔施工深度大、轨迹可靠、精准中靶的技术特点。

通过实践证明,定向钻进技术对矿井老空水、灰岩岩溶水水及砂岩裂隙水害进行治理,效果明显,钻孔施工效率较高,施工周期较短,能够完成煤矿防治水工程任务。

关键词:定向钻机技术;水害;防治水煤矿水害与瓦斯、煤尘、火灾和冲击地压一起是我国煤矿主要五种自然灾害。

近些年以来,水害事故依然呈现频发态势,水害防治工作任重而道远。

常规回转式钻进技术治理水害钻探工程量大,钻孔数量多,施工周期长,布置分散,无法覆盖整个含水异常区,钻孔轨迹不可控,不能精确探测异常位置或富水区域,易出现探测盲区,钻孔深度浅,利用率低,无法满足完孔后精确注浆加固的要求等。

定向钻进技术具有施工钻孔深度大、轨迹可控、精确中靶等技术优势,在水害防治方面,能够提高施工效率,缩短工作周期,达到水害防治预期,确保了煤矿的安全生产【1】。

1定向钻进技术在矿井水害防治中的作用(1)采空区积水定向探放水方法采空区定向探放水施工利用螺杆马达实时定向的优势保证钻孔尽量在稳定岩层平稳穿行,利用轨迹精确控制的优势准确命中“靶点”,从高至低依次降低采空区积水水位,并通过分支孔技术预留分支点,保证每个钻孔探放水成功率,解决了沿空巷道下山掘进循环前探逐步降压的复杂问题,实现了远距离、高水压、一次放尽老空水的目标。

(2)采空区残余低洼点积水定向探放水方法由于地层沉积原因,煤层存在一定的起伏变化,工作面在回采后会形成一定的低洼点,具备了一定的储水条件。

利用定向钻进技术施工定向钻进,将钻孔层位布控在煤层下“三带”破坏带的范围内,充分发挥分支孔的作用,合理沟通每一个残余低洼点,实现有效探放残余老空水的目标。

(3)顶板富水区层定向探放水方法顶板富水层定向探放水施工主要目的是探测煤层顶板含水层含水情况。

探放水技术在煤矿防治水中的应用

探放水技术在煤矿防治水中的应用

探放水技术在煤矿防治水中的应用第一篇:探放水技术在煤矿防治水中的应用探放水技术在煤矿防治水中的应用摘要:总结了煤矿老空探防水的基本原则、方法及措施,并以鹤壁四矿采空区探放水为实例进行简要分析。

针对目前煤矿水灾防治存在的问题,提出了相关的对策。

关键词:探放水;老空区;煤矿水灾水灾是近几年来影响到煤矿安全生产的重要灾害之一。

煤矿水灾突发性强,对矿井危害严重,水灾的发生可以在极短的时间内给矿井造成毁灭性的灾难。

据统计仅2005年全国发生矿井透水事故109起,死亡605人;一次死亡10人以上l3起,死亡360人,严重威胁着煤矿工作人员的生命安全。

在有些生产矿井的范围内,常常有许多充水的小窑老空、断层以及富含水层等水体。

当采掘工作面接近这些水体时,就有可能造成地下水突然涌入巷道,造成矿井事故。

探放水技术在煤矿防治水中的有效应用,能够探明工作面前方的水情,将水有控制地放出,为消除水灾隐患,保证采掘工作安全进行,起到积极的作用。

一、探防水技术的基本原理探防水即在各种生产及工程施工过程中用超前勘探方法,查明工作区的含水构造(包括陷落柱)、含水层、积水老窑等水体的具体位置、含水量等基本情况,然后采取有效的排水措施,在施工前消除施工过程中可能因水灾引起的安全隐患,确保安全生产、施工。

二、探防水技术在防治煤矿水灾中的应用探放水技术在煤矿水灾的防治中的应用主要有探放老空(即采空区、老窑或已报废的井巷)水、探放断层水、探放陷落柱水和探放含水层水等,本文主要就探放老空水作简单分析探讨。

(一)探防老空水的基本原则煤炭采掘工作必须执行“有疑必探,先探后掘”的原则,因而遇到下列情况之一时,必须探水:接近水淹的井巷、老空、老窑或小窑时;接近含水层、导水断层、含水裂隙密集带、溶洞和陷落柱时,或通过它们之前;打开隔离煤柱放水前;接近可能与河流、湖泊、水库、蓄水池、水井等相通的断层破碎带或裂隙发育带时;接近可能涌(突)水的钻孔时;接近有水或稀泥的灌浆区时;采动影响范围内有承压含水层或含水构造,或煤层与含水层间的隔水岩柱厚度不清,可能突水时等。

采空区探放水技术的应用研究

采空区探放水技术的应用研究

采空区探放水技术的应用研究摘要:晋泰实业有限公司二矿受周边小煤矿采空区积水的威胁严重,其中矿井西翼采空区积水达32万m3,严重威胁着矿井的正常生产,为有效的治理西翼水害隐患,文章对西翼探放水工程进行了详细设计,共施工探放水工程3 708 m,有效防止了水害事故的发生,对保证矿井的安全生产具有重要意义。

关键词:采空区;水害;探放水;煤层煤矿采空区积水水压通常较大,一旦在煤矿巷道掘进过程中掘透采空区积水,大量积水涌入巷道,往往会造成人员伤亡甚至发生淹井的重大事故,严重威胁矿井的安全生产,所以,利用探放水技术查明矿井在掘进及回采过程中采空区积水的位置和产状,消除采空区积水隐患,为有效治理矿井水害事故,保证矿井的正常安全生产及人员的人身安全具有重要的意义。

1矿井采空区及其积水情况1.1矿井采空区情况阜康市晋泰实业有限公司二矿(以下简称二矿)开采中大槽、八尺槽、丈二槽煤层。

采空区主要来自原晋泰井、东一井、东二井、西一井、西二井已采过的生产区,对各采空区的位置及标高分述如下:①原晋泰井采空区:位于矿井东采区的中大槽、八尺槽和丈二槽中,东西长354 m+160 m=514 m,标高在+1 042 m 以上;②东一井采空区:位于东采区的八尺槽和丈二槽中,东西长258 m,标高在+1 028 m以上;③东二井采空区:位于东采区中大槽煤层中,东西长134 m,标高在+1 028 m以上;④西一井采空区:位于西采区西翼丈二槽煤层中,东西长126 m,标高在+1 024 m以上;⑤西二井采空区:位于西采区西翼中大槽和八尺槽煤层中,东西长518 m,标高在+983 m以上。

1.2老窑积水情况分析根据二矿在+980 m、+1 000 m水平南大槽西翼准备巷道的揭露情况,南大槽是保存比较完整的煤层,没有受到采动影响,主要的老窑积水区在中大槽、八尺槽和丈二槽煤层中。

矿区目前老窑积水情况可分为两块,一是西翼+983 m以上水平的老窑积水,主要是已关闭西一井和西二井,经估算静态积水量约为33万m3;二是东翼1 028 m水平以上的老窑积水,主要是已关闭东一井、东二井和原晋泰井,经估算静态积水量约为32万m3。

煤矿采空区积水探放技术研究与应用

煤矿采空区积水探放技术研究与应用

煤矿采空区积水探放技术研究与应用作者:吴磊赵则龙来源:《中小企业管理与科技·中旬刊》2014年第10期摘要:16煤开采的顶板为12煤开采工作面的采空区,采空区积水对16煤工作面掘进和回采存在严重的水患威胁。

通过对采空区积水规律的研究,提出在积水采空区下探放水设计方案。

该设计方案能安全疏放12煤的采空区积水,确保了16煤工作面安全回采,对同类型条件下的煤层开采具有较强的指导意义。

关键词:采空区 ;探放水 ;钻探设计 ;应用1 积水区的形成积水区由开采12下煤1211等工作面所形成,形成时间为:1996年至2005年。

如图1所示,根据泉上煤矿采掘工程图运用AutoCAD软件进行统计得出积水区域面积为S=214753.4167m2。

根据岩移观测数据得知地表最大下沉量为W=0.5m;老空区工作面采高M=0.8m,煤层倾角α=4.8°。

充水系数为:K=1-W/M=1-0.5÷0.8=0.375积水量:Q=KSM/cosα=0.375×214753.4167×0.8÷cos4.8°=64652.77138m3图1 ;积水区示意图2 钻孔设计矿井12下煤与16煤层间距为50m-60m,16煤运输顺槽掘进的前上方为12下煤老空积水区,选择在16煤16111中运巷道掘进了放水硐室,开展放水工作。

2.1 设钻探备钻机使用MK-4型,BW-200型注浆泵,BW-200型试压泵。

2.2 放水钻孔位置与参数在16111中运巷道中共布置三个钻场,沿16111中运巷道距运输大巷位置253.65m处布置第一钻场;沿16111中运巷道在距离第一钻场97.56m处布置第二钻场;沿16111中运巷道在距离第二钻场118.8m处布置第三钻场。

第一钻场与第二钻场布置二个钻孔,第三钻场布置一个钻孔。

16111中运巷道探放水设计如图2,放水孔参数见表1。

图2 ;16111中运巷道钻场布置示意图表1 ;放水孔参数2.3 探水钻孔布置方式探放水设计钻孔应成组布置,尽可能地一次性打透积水区的最洼点,由于工程限制不能一次打透时,必须从浅部探起,边探放边掘进,保持足够的超前距,直至威胁解除。

复杂地质条件下采空区老空水远距离探放技术

复杂地质条件下采空区老空水远距离探放技术

复杂地质条件下采空区老空水远距离探放技术摘要:随着矿井采掘深度以及开采范围的不断增加,煤炭赋存地质条件更趋复杂,开采期间受地质构造、瓦斯、水等各种不利因素影响更为显著。

矿井开采采空区内会有一定量积水,当采掘作业面靠近采空区积水区时容易诱发涌水量增大或者突水等事故,给煤炭开采工作带来较大威胁。

受历史原因影响,在各矿区内遗留有大量的隐蔽、遗弃或者资料缺失巷道、采空区等,导致开采范围内废弃巷道或者采空区位置、形态等参数不明确,废弃巷道或者采空区内容易存在积水。

实现采空区内积水超前探测及疏排,对降低老空水影响具有促进作用。

现阶段煤矿井下常用的老空水探测技术手段包括物探、化探及钻探等。

基于此,对复杂地质条件下采空区老空水远距离探放技术进行研究,以供参考。

关键词:煤炭开采;采空区;积水;定向长钻孔;探放水引言矿井老空区积水是煤矿安全的最大风险之一,从我国已发生的水的危险来看,老空不但给井下工作人员的安全带来了严重威胁,而且也给老空井的煤炭开采带来了问题,是防止过去发生水事故的有效方法,但以往大部分空空井勘探方法都用于沿空巷施工时钻入矿区,它不能同时将水从矿区中释放出来,而且只能沿着零压力释放水,这不仅会极大地限制挖掘的效率,而且还会带来更大的安全威胁。

1特质由于地下环境的复杂性和不同目标的物理特征之间的相似性,导致解释结果的多样性和独特性,因此,为了减少解释的多样性,必须进行全面的调查和验证钻井发现、验证和控制水风险,使用钻井技术是最有效、可靠和及时的方法,极限孔长、稀疏和有效、成本高、土地问题、易受环境污染、矿井重力勘探、短距离探测、钻井无法控制,高性能脉冲测量系统的扩展使得稀疏位置目标难以实现,高性能泵和矿井井筒在瓦斯治理、防治水等领域得到广泛应用。

但是,旧的水模型仍很小、套筒中的大孔、返回位置较弱、钻孔坡度以及对有槽段的设计位置的影响会产生易于钻、钻和其他孔的凹陷。

2定向钻进技术分析定向钻进技术是采用专用钻进设备按照预先设定轨迹将钻孔延伸至预定位置的钻进技术。

井下探放水规定知识讲解

井下探放水规定知识讲解

井下探放水规定习水县新兴宏能煤矿井下探放水规定二〇一五年新兴宏能煤矿井下探放水规定随着矿井生产、改扩建规模的扩大和向深部、边缘延伸,老空水、承压水等水害威胁也随之显现,矿井全面、细致的防治水工作已迫在眉睫,根据国家安监总局《煤矿防治水规定》和山西省煤炭工业厅《关于进一步加强煤矿防治水工作的通知》等上级文件要求,结合我矿水文地质条件及采掘实际,现制定井下探放水规定如下:一、总体原则和目标坚持“预测预报、有掘必探、先探后掘、先治后采”的原则,严格执行不小于200米探水距离的要求。

杜绝透老空、采空,杜绝透水,杜绝重大水害非伤亡事故和水害伤亡事故。

二、探放水钻孔布臵1、常规探水钻孔:沿掘进方向布臵220m的超前探水孔。

非承压区:每条巷道利用钻场或横川按掘进方位超前钻探前方220m。

单巷每次施工探水钻孔2个,分别为沿掘进前方孔1个,前上方仰角孔1个,两孔终孔平面位臵必须位于巷道轮廓线外5m以内,双巷、三巷同时掘进时可综合布臵。

(见附图1:非承压区常规探水钻孔布臵示意图)承压区:每条巷道利用钻场或横川按掘进方位超前钻探前方220m。

单巷每次施工探水钻孔3个,分别为沿掘进前方孔1个,底板孔2个。

前方孔终孔平面位臵位于巷道轮廓线外5m以内;两个底板孔终孔平面位臵呈扇形布臵,双巷、三巷同时掘进时可综合布臵(具体见附图2:承压区常规探水钻孔布臵示意图)。

每次优先施工底板孔,如底板孔出水,则停止施工其它孔,待判别水源、采取措施后再决定下一步探水、掘进方案;如底板孔未出水,则可以施工其它孔。

钻孔水平超前距:煤巷不小于30m,岩巷不小于20m。

即探220m无异常后,煤巷允许掘进190m,岩巷允许掘进200m。

探水孔一般采用国产探放水钻机施工,但在具备千米钻机施工的区域,由于千米钻机具有探顶探底的功能,所以只要符合上述要求,即可作为探水钻孔中的前方孔。

如所掘巷道设计长度不足200m,按照上述钻孔水平超前距的要求进行设计探水距离。

煤矿采空区积水超前综合预报探放技术

煤矿采空区积水超前综合预报探放技术
机性 , 造成 的后 果往 往是 灾难 性 的 , 采 空 区积水 透水 是 矿井 水 害 中一个 主要 方 面 。据不 完 全 统 计 , 我 国
许 多大 型煤 矿 自采 自掘 的废 巷 老 塘 , 由 于种 种 原 因
在本该无水的地方也会意外积存 了水体 , 其意外的 溃 出也会 造成 巨大 的损 失 。 因此 , 加 强 对 矿井 采 空
优 化 处理措 施 , 将 此技 术应 用与煤 矿 生产 中, 取 得 了很 好 效果 , 为煤 矿 采 空 区积 水 超 前预 报探 放 工 作提 供科 学的 决策依 据 。
关键 词 煤矿 采 空区 积 水 田主要 的地 质灾 害H , 影 响着 煤 矿 的 安 全 生 产 。 由 于其 隐 蔽 性 、 随
且形状很不规则 , 其深度和层位均一 , 大小各异 , 有 的连成一片 , 为比较容易探明的较大积水 区; 但也有
深入地下孤立存在 , 很难用钻探查找到 的较小积水
区。采空区积水区的位置、 深度很 难准确确定 。采
空 区积水隐患 , 不仅存在于小煤矿多的地方 , 在我国
用计算机技术对探测资料进行处理分析 , 以达到较 精确的圈定积水 区, 减少超前探水工作量。开展探
区积 水 防治具 有 重要 的意 义 。
煤矿发生的采空区积水透水事故约占煤矿水害事故
的3 0 %左 右 。我 国煤矿 开 采历 史 悠 久 , 许 多 矿 区浅 部都有废弃的采空 区及小煤窑 , 这些废弃 的采空 区
1 采 空区积水探测 方法
国内外 目前对采空 区以及其积水情况探测的主
摘 要 煤矿 水 害是 制 约煤 矿安 全 生产 的重 要 障碍 , 具 有 复 杂性 与 突发 性 。基 于地 理 信 息 系 统( G I S ) 技 术和计 算机 技 术 , 通过 处 理 综合 开 采 资料 、 工程 钻 探 资料 、 地 球 物理 探 测 资料 以及 试验

井下钻孔测井技术在煤矿探放水中的应用

井下钻孔测井技术在煤矿探放水中的应用

探放水在煤矿防治水的过程中占据有重要地位,是防治水工作中最直接有效的一种手段,在进行探放水的应用时,需要注意到一种最常见的事故问题,这种问题被称作透水事故,这种事故一般是由于工作人员在进行开采过程中操作不当,导致采空区积水,从而形成了透水现象。

透水问题广泛的存在于很多的煤矿开采工程中,解决透水问题的最好办法就是井下钻孔技术的引用,也就是常说的钻探技术,在进行钻探时,需要严格的把控钻探程序和钻探质量,以保障透水问题的解决和防治。

一、测井技术在煤矿探放水中应用的工作原理为了正确的将井下测井技术应用到煤矿探放水过程中,相关的工作人员需要正确的认识到井下钻孔技术的工作原理,这样才可以促进钻探技术的高效开展。

一般来说,井下钻孔测井技术需要利用十分专业的钻孔设备来进行钻孔,其中包括高分辨视频和孔斜测量手段相结合的硬件设备。

在进行钻孔时,还要注意到数据分析的重要性,做好原始数据的收集。

在进行钻孔时,还要注意算法和设计的特殊性,钻孔技术一般会采用绘制GR曲线的方法来进行数据分析,在绘制好GR曲线后,需要与视频数据和实际操作相结合,协同计算。

与其他行业中的数据处理方法相比,这种数据处理方法有一定的复杂性,但是这样的方法可以让工作人员准确的认识到不同岩层的情况,还可以发现一些岩层的岩性缺陷,从而防止相关问题出现。

在使用这种方法进行岩层岩性分析时,相对来说是比较简单和准确的,相关的人员在分析时只需要观看视频就可以全面而充分的了解到岩层出水特点等,这可以为后面的绘图程序打下坚实的基础。

当然,要是想做更深入更准确的分析,就需要绘制平面图和刨面图,在绘图的过程中,一定要注意以测量的数据为基础,结合仪器现场探测数据,这样才可以为钻孔提供可靠的数据,促进钻孔程序的有序展开。

二、孔斜问题工作人员在不断的实践过程中发现,实际的钻孔操作中均有一定的倾斜现象,这种倾斜现象会随着不同类型的钻孔而产生变化,所体现出来的倾斜程度也是不相同的。

综合物探在采空区及积水勘探中的应用

综合物探在采空区及积水勘探中的应用

管理及其他M anagement and other 综合物探在采空区及积水勘探中的应用贾 荣摘要:在矿产开发工作中,是否准确检查出采空区和积水的分布状况是十分关键的问题,这往往关乎到矿工的生命安全,也与企业的安全生产和经济收益密切相关,为确定在矿产开发工作面内及边界附近的采空区和积水分布状况,此次的勘探方法主要采用了瞬变电磁法和测氡法进行了地面物探工作,并通过根据勘查区内的地形和地质条件来制定了勘查设备和方案,当然,每次勘探的要求不同,因此精度要求也是制定方案的标准之一。

勘探范围内是否出现过积水采空区,勘探成果为矿层安全开采和防水措施提出了重要技术依据。

关键词:综合物探;采空区;积水勘探;应用1 工作面地质概况及探测任务首先,矿井回风巷道的走向,全长约一千米。

线路南侧为轨道道路,穿过断层。

道路左侧渗水。

据专家估计,巷道左侧也为一处积水区的采空区。

矿井的副井和斜井管道长度六百三十米。

位于雪山回风断层巷道北侧,与雪山断层巷道交汇。

副斜井右侧约五百八十米以上,为煤层采空区;左侧工作区地面以下回采区的煤层壁厚比较稳定,一般厚约三点六零米,工区内的巷道有时也不会有轻微渗漏。

为了有效保证井下的安全正常生产,必须开展地下物探工程。

本次检查的关键任务之一是探测回风巷道左侧积水的采空区及其渗透性。

2 勘探区地球物理特征在探测的范围内,由于岩性或构造类型的不同也会使导电性能产生一定的差异变化,但由于地电类检测法的理论基础仍然是根据导电性能的高低而不同,也由此建立了地质信息测量的理论基础。

通过多年的理论研究与实践证明,在煤层开采瓦斯时被采空后,所覆岩重力与岩石地层构造应力导致了采空区面积的基本顶坍落度,从而导致了采空区面积和所覆岩块结构的向下垮落,并随之发育产生了第三带,空区面积和所覆大坝的基础岩性结构与其他地层之间具有了显著差异的地球物理特征,一般主要表现为以下几点:首先,采空区上覆岩层中存在崩落带,岩石结构发生变化,使岩石呈现破碎松散状态。

煤矿老窑采空区积水探测技术

煤矿老窑采空区积水探测技术

煤矿老窑采空区积水探测技术摘要:本文针对煤矿老窑采空区的积水进行研究,分析了老窑采空区的型态,老窑采空区积水如何探测的技术,及探测数据如何的分析,防治水工作如何开展进行了论述。

关键词:老窑;积水;探测老空水害对矿井安全生产的威胁,近年来,老空水害事故频发。

据统计:多年全国共发生重特大水害事故中:老空水害事故就占到水害事故的88%。

在全国因老空积水造成的水害事故也时有发生,老空水害对矿井的安全生产造成了很大威胁,因此,老空水害已经成为当前矿井灾害防治的一项十分艰巨的任务。

探查老空积水的几种有效的技术手段目前国、内外的技术能勘查到的程度工作面采煤遗留的采空区,能够可靠探测;开采强度较大的房柱式采煤范围,能够可靠圈定;浅埋、充水的小窑巷道,能够准确探测;不充水、年代久远以至于塌陷的巷道,难以探测;采空区的静态水量,暂时无法准确测算;物探手段的还存在多解性、普适性等问题。

采空区的形态目前探测老空水采用的先进技术周边煤矿采掘活动监测技术(监测技术简介——定位基本原理)利用多个台站的地震波的监测,组成方程组,求解震源的空间坐标和时间.瞬变电磁超前探测技术探测目的采用矿井瞬变电磁法超前探技术,查明巷道前方存在的地质构造,尤其是针对独头掘进巷道,查明巷道前方25米-110米内的构造情况与含水状况。

瞬变电磁法超前探测原理瞬变电磁法(Transient Electromagnetic Method,TEM),利用不接地回线向岩层中发射一次脉冲电磁场,在脉冲电磁场间歇期间,利用线框观测二次涡流场。

测量这种由地下介质产生的二次感应电磁场随时间变化的衰减特征,从测量得到的异常分析出地下不均匀体的导电性能和位置,从而达到解决地质问题的目的。

1、在电流断开之前(t<0)发射电流,在岩层中建立起一个稳定的磁场。

2、在t=0时刻,将电流突然断开,一次磁场的剧烈变化通过地下导电介质传至回岩层中,并在岩层中激发出感应电流以维持发射电流断开之前存在的磁场。

036煤矿开采2015年第2期-05-大倾角、大孔径探放钻孔分区布置在采空区积水探放中的应用

036煤矿开采2015年第2期-05-大倾角、大孔径探放钻孔分区布置在采空区积水探放中的应用
效果不佳
效果非常好 ( 100m3 / h) 效果较好 ( 24m3 / h)
效果不佳 ( 7m3 / h) 效果非常好 ( 80m3 / h) 效果非常好 ( 60m3 / h)
8 号 -1
+ 50
75
8 号 -2
+ 50
75
74
N3 408
2000
( 小)
对 N3408 ( 小) 积水确认
96
王革良等: 大倾角、大孔径探放钻孔分区布置在采空区积水探放中的应用
95
总第 123 期
煤矿开采
2015 年第 2 期
H = 20 槡ΣM + 10
( 2)
式中,H 为导水裂缝带高度,m; M 为累计煤层厚
度,取 2. 3m。
根据公式 ( 1) , ( 2) 计算得导水裂缝带高度
分别为 35m,40. 33m。导水裂缝带高度取最大值
40. 33m,因 4,7 煤层层间距最小为 45m,上部采
+ 45
68
74
终孔位置
N3 408 ( 小)
放出水量 / m3 2700
探放水效果 效果一般
2 号 -1
+ 60
90
2 号 -2
+ 60
101
2 号 -3
+ 60
90
74
N3 408
34000
( 小)
未出水
效果一般 ( 经常堵孔) 稳定在 12m3 / h
3 号 -1
+ 62
95
3 号 -2
+ 52
图 2 4 号钻场出水量随时间变化曲线
图 5 7 号钻场出水量随时间变化曲线

采空区积水验证钻孔设计及实践

采空区积水验证钻孔设计及实践

采空区积水验证钻孔设计及实践摘要:为了进一步严格执行煤矿水害防治规定,切实加强防治水工作,提高水害防治能力,确保煤矿安全生产,真正落实“有掘必探、有采必探,先探后掘、先探后采”的探放水原则。

文章针对矿井生产实际,在综合分析相关资料的基础上,提出积水验证钻孔设计方案。

关键词:采空区;积水;验证;钻孔1 概况淮河能源控股集团煤业公司张集煤矿是一座现代化大型矿井,该矿16138工作面基本沿东西走向布置,北部1613A工作面已于2013年12月收作,该面回采过程中生产用水如灌浆水,局部顶板砂岩裂隙水等汇集在工作面底板低洼处形成老空水。

根据1613A工作面巷道起伏情况,该工作面共有2处低洼区域可能赋存积水,为验证低洼区域积水情况,保证16138轨顺安全掘进,必须对1613A工作面采空区积水验证钻孔设计。

2 采空区积水量预计根据1613A工作面巷道起伏情况,该工作面共有2处低洼区域,一是T10+2.3m~T11+11.9m,对应积水上下限标高为-536.2~-538.1m,积水走向长度55.5m,积水面积约252.9m2;二是T17+6.8m~切眼绞车窝,对应积水上下限标高为-526.0~-527.9m,积水走向长度63.5m,积水面积约209.4m2。

3 验证钻孔设计3.1 设计原则根据《安徽省煤矿防治水和水资源化利用管理办法》第三十条规定:在查明老空区位置、积水范围、积水水头、积水量等条件下,可实行限压循环放水,限压值由煤矿总工程师组织审定。

经总工程师组织审定,张集矿限压值按照5m水头循环放水,煤柱可承受最大水压验算如下:P=(L/(0.5kM))²Kp/3P—水头压力(MPa)k—安全系数(2~5),取5L—煤柱宽度(m),取8mM—煤层厚度或采高(m),取3.5mKp—煤的抗拉强度(MPa),取0.18 MPaP=(8/(0.5*5*3.5))²*0.18/3=0.05Mpa即8m煤柱能抵抗水压0.05Mpa(5m水头高度)。

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采空区积水预测与大角度钻孔探放在晓明矿的应用
晓明矿北二四层采空区内约有积水8000m3,直接影响着其下部N2709工作面的回采工作。

通过在掘进过程中采用大角度钻孔对上部采空区积水进行探放,保证了安全生产,又保证了工作面的持续。

标签:采空区积水;水量计算;大角度探放;持续性
1 概述
晓明矿井田生成在中生代早白垩纪为陆相沉积,隐蔽式煤田,断陷型聚煤盆地。

地质构造以断层为主,均为正断层,断层走向以南北向为主。

本井田现开采一水平,上含煤段。

本段共含煤十层(1#、2#、3#、4-1#、4-2#、5#、7#、8#、9#、10#)其中4-1#、7#煤层厚度大、分布广,为本矿主采煤层。

矿井水文地质条件简单,煤系地层主要有三层含水层,自上向下分别是第四纪含水层、白垩系砂砾岩含水层、侏罗系砂砾岩含水层。

影响到开采煤层的为白垩系砂砾岩含水层。

N2709工作面位于晓明矿北二采区七层九段,工作面贯穿晓明一号向斜,南部为北二采区七层中巷,北部为我矿与大明矿井田边界,东部为N2710采空区,西部为F320断层,上部为四层采空区。

本工作面采用综合机械化采煤工艺,倾斜长臂采煤法回采,工作面斜长1331m,1号切眼85m,2号切眼50m,3号切眼65m。

煤层厚度1.90~2.85之间,一次采全高,工作储量61.6万吨。

工作面没整体呈向斜,轴部位于晓明矿与大明矿井田边界向南650m处,走向94°,两翼倾角不等,南部3°~18°,平均14°,北部3°~13°平均10°。

见图1
2 北二四层、409工作面采空区积水的成因及水量计算
N2409工作面位于N2709工作面上部,平均层间距在50米左右,N2409工作面于2007年1月份开始回采,到2007年9月份回采结束,根据面积比拟法测算,N2709工作面回采期间平均涌水量为0.6m3/h。

出水层位为白垩系砂砾岩含水层,白垩系砂砾岩含水以静储量为主,为弱含水层。

N2709及N2409工作面均为倾斜长臂采煤,N2409工作面瓦斯治理采用顶板斜交钻孔抽采技术,过向斜轴后N2409回顺内平均布置40个抽放钻场,每个钻场需要施工4~6个(平均5个)抽放孔,每个孔平均需要施工12小时,打钻每小时用水7~8m3。

既每个抽放孔用水约84m3,每个钻场用水约420m3,40个钻场用水计:16800m3,全部放如N2409采空区。

N2709邻区N2710工作面于2008年1月~10回采结束,N2710工作面回采期间已经对上部采空区积水进行了一次探放。

N2709上部采空区积水量:根据N2409工作面回采期间自然涌水量、顶板斜交钻孔用水量、邻区N2710探放水
情况统计,预计N2709上部四层采空区积水量约为8000m3,采空区岩石充水系数15%计算采空区汇水面积为5.33万m2。

3 N2709回顺探放水钻孔的施工
为了保证N2709工作面在回采期间的安全,在掘进施工期间要把上部采空区积水排放掉,设计在掘进施工通过向斜轴后,在向斜轴的最底部施工两个泄水钻场对N2709上部采空区积水进行探放。

见图2、图3。

根据以往探放水经验分析,以前钻机开孔角度基本都不大于30°。

角度小、钻孔施工长度大、工程量大,遇到坚硬的岩层时容易跑钻,钻孔施工不到采空区内使积水无法排出。

通过大角度钻孔解决了上述的缺点,但大角度开孔需要做好钻杆防退工作。

1号泄水钻场位于N2709过三切眼200处,该位置首先探明水压0.60MPa,自2009年1月30日至2月3日共施工两个探放水孔,具体参数见表1。

2号泄水钻场位于N2709过三切眼250处,该位置水压为0.69MPa,自2009年2月27日至3月2日共施工两个探放水孔,具体参数见表2。

4 N2709工作面放水情况
本次放水主要以3#、4#孔为准,由于采用大角度(60°倾角)钻孔放水,放水效果明显,于2009年3月2日至3月18日共放水7700m3,N2709工作面上部四层采空区积水已基本放完,但采空区仍存在自然涌水现象,实测自然涌水量为2.8m3/h,N2709工作面在掘进过程中未发生出水事故。

5 工作效果
通过科学分析水压、分析采空区积水途径,严密观察掘进工作面水情,合理的利用探放水方法,采取大角度探放水、疏干降压、降低危险系数的方案的可行性:
(1)实践中证明大角度探放水钻,节省时间,节省物力。

(2)确保了安全生产接续,杜绝水患的影响而发生停工事故。

(3)确保了安全生产。

实践说明,回顺掘进期间,未发生突水事故。

作者简介:崔志国(1980-),男,辽宁省调兵山市人,2007年毕业于辽宁工程技术大学职业技术学院地质专业,现任铁法煤业(集团)有限责任公司晓明矿工程地测大队地质副队长。

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