导水裂隙带高度

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冒落带和导水裂隙带高度计算

冒落带和导水裂隙带高度计算

冒落带和导水裂隙带高度计算摘要:一、引言二、冒落带高度计算方法1.经验公式2.实测数据计算3.理论分析三、导水裂隙带高度计算方法1.地下水位下降法2.钻孔冲洗液法3.地球物理法四、计算实例与分析五、结论与建议正文:一、引言冒落带和导水裂隙带是岩溶发育过程中的两个重要概念,它们的计算对于工程建设和水资源开发具有重要意义。

本文将介绍冒落带和导水裂隙带的高度计算方法,并通过实例进行分析,以期为相关领域提供参考。

二、冒落带高度计算方法1.经验公式冒落带高度的经验公式主要有以下几种:(1)H1=0.1D(D为洞穴直径,H1为冒落带高度)(2)H1=3.5D(D≤10m,H1为冒落带高度)(3)H1=3D(D>10m,H1为冒落带高度)2.实测数据计算通过对现场实测数据的处理和分析,可以得出冒落带高度。

实测数据包括洞穴直径、地下水位、岩石物理力学性质等。

3.理论分析根据岩溶发育原理和力学分析,可以推导出冒落带高度的理论值。

主要包括以下方面:(1)地下水动力作用下的岩溶发育规律(2)岩溶洞顶部的应力分布特征(3)冒落带形成的力学机制三、导水裂隙带高度计算方法1.地下水位下降法通过观测地下水位的下降速度和范围,结合岩溶发育特征,可以估算导水裂隙带高度。

2.钻孔冲洗液法在钻孔过程中,观测冲洗液的流量和变化,可以判断导水裂隙带的位置和高度。

3.地球物理法利用地球物理方法(如电法、地震法等)探测地下结构,结合钻孔资料,可以确定导水裂隙带的位置和高度。

四、计算实例与分析以某岩溶地区为例,通过现场实测、经验公式计算和理论分析,得出冒落带和导水裂隙带的高度。

分析结果表明,实测数据与计算结果基本一致,验证了计算方法的准确性。

五、结论与建议本文总结了冒落带和导水裂隙带的高度计算方法,并对计算方法进行了分析和实例验证。

在实际应用中,应根据具体情况选择合适的计算方法,并结合现场实测数据和理论分析,以获得更为准确的计算结果。

矿井中冒落带与导水裂隙带高度的计算方式分析

矿井中冒落带与导水裂隙带高度的计算方式分析

年 产 4 ~ 0万 t 59 ,老矿 井 已有 2 ~0年 的开 采 历 史 , 06 但 初期 的开 发产 量 小 , 井设 计 不 规 范 , 乏科 学合 矿 缺
生产井的工作面长度 、 宽度 、 综合系数 、 岩石强度和重 理的开采方式 , 冒落带和导水裂隙带高度的确定有 对 力等因素。新井所确定 冒落带和导水裂隙带 , 如继续 较大误差 , 造成煤炭资源的浪费和安全隐患。浅部多 沿用勘查成果 中的数据进行估算 , 不能反应实际矿床 已开 拓 或采 空 , 采 垂 深 在 10 2 0m, 表 岩 层 及 开 0~ 0 地 动态 , 出现 较 大误差 。 故 围 岩遭 到破 坏 , 石 压力及 水 的压力 状 态失衡 。以往 岩 ()上述 矿 山处在 南天 山构 造带 , 3 地表 水 系发育 , 的 矿井设 计 依据 为生 产地 质报 告或 详查 报告 , 前井 之 流 向均 横切 岩煤层 走 向 ,水 文及 工程 地质 条件 复杂 , 田内并无 开 拓 系统 , 矿体 围岩 和煤层 稳 定性 还处 在平 概 而论 的利 用 经 验公 式 计 算 冒落 带 和 导水 裂 隙 带 衡的状态 ,通过矿床水 文地质及工程地质条件 的调
现象 , 其导水 裂隙带高度 8 虽与计算高度相 差 4m,
不 大 , 也 大于 安全 高 度 。 以上 虽 属个 别 案 列 , 也 但 但
应 引起 足 够 重视 , 加 以研 究 应对 措 施 。 并
1 煤矿 开发 现状
拜 城县 各 煤 矿均 分 于 天 山南 麓 一 侧 ,库 一拜 盆
已有 多年 , 已有 老 井经 过 多 年 的开 采 , 文 地 质 及工 水
大突水事件 , 但隐患犹存。 拜城县铁列克河流域所处矿山 , 煤层位于第 四

《上覆岩层导水裂隙带发育高度预测研究》范文

《上覆岩层导水裂隙带发育高度预测研究》范文

《上覆岩层导水裂隙带发育高度预测研究》篇一一、引言随着矿业资源的开采,上覆岩层的导水裂隙带发育问题日益凸显,对地下水资源保护和矿山安全生产构成了严重威胁。

准确预测导水裂隙带发育高度,对采取有效防控措施、保护环境及资源具有重要意义。

本文旨在通过综合分析研究方法,探讨上覆岩层导水裂隙带发育高度的预测模型及其应用。

二、研究背景与意义导水裂隙带是指地下岩层中因采矿等活动产生的裂缝区域,具有显著的导水性和发育规律。

这些裂隙对岩层的稳定性和地表水的分布产生重要影响,进而影响矿山的生产安全和水资源的保护。

因此,对上覆岩层导水裂隙带发育高度的预测研究具有重要的理论和实践意义。

三、研究方法与数据来源本研究采用理论分析、数值模拟和现场试验相结合的方法。

首先,通过理论分析建立导水裂隙带发育的数学模型;其次,利用数值模拟软件对模型进行验证和优化;最后,结合现场试验数据,对模型进行实际应用和效果评估。

数据来源主要包括矿山地质资料、水文地质资料以及现场试验数据。

四、导水裂隙带发育高度预测模型基于岩层力学理论、水力学原理及矿山实际情况,建立导水裂隙带发育高度预测模型。

该模型综合考虑了岩层性质、采矿方法、地质构造、地下水条件等因素,通过数学公式和数值模拟方法,对导水裂隙带的发育高度进行预测。

五、模型应用与结果分析将建立的预测模型应用于实际矿山,通过与现场试验数据对比,验证了模型的准确性和可靠性。

结果表明,该模型能够较好地预测上覆岩层导水裂隙带的发育高度,为矿山安全生产和水资源保护提供了有力支持。

同时,通过对不同因素的分析,发现岩层性质和采矿方法对导水裂隙带发育高度的影响最为显著。

六、讨论与展望尽管本研究取得了一定的成果,但仍存在一些不足之处。

首先,模型建立过程中涉及的参数较多,需要进一步优化和简化;其次,实际矿山条件复杂多变,需要针对不同地区和矿山进行具体分析。

未来研究可以从以下几个方面展开:一是进一步完善预测模型,提高预测精度;二是加强现场试验研究,积累更多实际数据;三是结合新技术、新方法,如人工智能、大数据等,提高导水裂隙带发育高度预测的效率和准确性。

昭阳煤矿导水裂隙带高度探测方案

昭阳煤矿导水裂隙带高度探测方案

微山昭阳煤矿63209工作面提高开采上限导水裂隙带高度观测方案科技大学集团昭阳煤矿二O一二年五月目录1 生产地质条件 (1)1.1工作面位置及井上下关系 (1)1.2煤层 (1)1.3顶底板特征 (1)1.4地质构造 (1)1.5水文地质 (2)1.6影响回采的其它因素 (2)2 观测方法选择 (3)3 导水裂隙带发育高度预计 (5)3.1覆岩破坏最大高度预计 (5)3.2覆岩最大破坏高度形成时间预计 (5)3.3覆岩破坏带形态预计 (5)4 观测布置方案 (6)5 观测工程实施要求 (7)5.1井下钻窝的施工 (7)5.2井下仰孔的施工 (7)5.3井下仰孔分段注水观测 (7)1 生产地质条件1.1 工作面位置及井上下关系63209工作面位于井田西部西六采区,东以F4断层保护煤柱线为界,西以F5断层保护煤柱线为界,南部以63209工作面回风顺槽为界,北部以63209工作面运输顺槽为界,垂深46米,走向长160米,倾向长103米,面积16480平方米。

工作面为新布采区,东部临近西六采区运输上山,距离约30米,附近无相邻采掘工作面,该工作面中上部下面为-400m水平运输、回风大巷,间距分别为31米和54米。

工作面对应地表为农田和树木,无建筑物。

1.2 煤层63209工作面设计开采煤层为3下层煤,根据63209工作面运输顺槽、回风顺槽、切眼掘进揭露的情况分析,该区域构造简单,裂隙不发育,煤层赋存稳定,厚度在3.0-3.6之间,平均煤厚3.3m。

1.3 顶底板特征63209工作面所采的3下煤层为组煤系地层,煤层直接顶岩性为粉砂岩,厚度4.0米,灰黑色,微波状水平层理发育,有少量黑色炭屑物,真密度2705kg/m3,抗压强度(自然含水)75.9 Mpa,抗剪强度(45°)41.2 Mpa,普氏系数8.71。

煤层基本顶岩性为细砂岩,厚度10.0米,浅灰色,成分石英为主,少量长石及暗色矿物,硅质胶结,上部微波状水平层理,呈互层状,有黑色炭屑,夹泥质团块,下部夹有黄铁矿结核,具亮性滑面;煤层直接底岩性为泥岩,厚度1.75米,灰黑色,较疏松,含少量炭屑及植物化石;煤层老顶岩性为粉细砂互岩,厚度8.0米,浅灰色,间夹粉砂岩薄层。

冒落带和导水裂隙带高度计算

冒落带和导水裂隙带高度计算

冒落带和导水裂隙带高度计算摘要:1.冒落带和导水裂隙带的定义及重要性2.计算冒落带和导水裂隙带高度的一般经验公式3.影响冒落带和导水裂隙带高度的因素4.矿层倾角和岩石抗压强度对冒落带和导水裂隙带高度的影响5.采空区冒落带和导水裂隙带高度与采高的关系正文:冒落带和导水裂隙带是煤矿生产中常见的两种地质现象。

冒落带是指在煤矿开采过程中,由于矿压和地下水的作用,煤层和围岩发生变形、破裂、垮塌等现象形成的带状区域。

导水裂隙带是指在煤矿开采过程中,由于矿压和地下水的作用,煤层和围岩中的裂隙逐渐扩大,形成导水通道的带状区域。

计算冒落带和导水裂隙带高度的方法一般采用经验公式。

这些公式主要考虑了矿层倾角、岩石抗压强度、岩石松散系数等因素对冒落带和导水裂隙带高度的影响。

其中,一般经验公式为:h2 = (1-3)h1 / m式中,m 为矿层开采厚度;k 为岩石松散系数;h1 为矿层倾角;h2 为冒落带高度。

影响冒落带和导水裂隙带高度的因素主要有矿层倾角、岩石抗压强度和岩石松散系数。

矿层倾角越大,冒落带和导水裂隙带高度越大;岩石抗压强度越大,冒落带和导水裂隙带高度越小;岩石松散系数越大,冒落带和导水裂隙带高度越大。

矿层倾角和岩石抗压强度对冒落带和导水裂隙带高度的影响可以通过具体的计算公式得以体现。

例如,在辉绿岩、石灰岩等硬岩条件下,矿层倾角为5°时,冒落带最大高度约为440 米;矿层倾角为60°时,冒落带最大高度约为105 米。

岩石抗压强度越大,冒落带和导水裂隙带高度越小。

采空区冒落带和导水裂隙带高度与采高的关系一般为:采空区冒落带高度和导水裂隙带高度是采高的一定倍数。

具体倍数取决于矿层倾角、岩石抗压强度和岩石松散系数等因素。

总之,冒落带和导水裂隙带高度的计算是一项重要的工程技术问题,需要综合考虑多种因素,采用经验公式进行估算。

胡家河煤矿导水裂隙带发育高度研究

胡家河煤矿导水裂隙带发育高度研究

胡家河煤矿导水裂隙带发育高度研究闫鑫;侯恩科;袁西亚;郝宝利【摘要】导水裂隙带高度是煤层项板水害防治中需要考虑的关键因素.胡家河煤矿采用综采放顶煤工艺开采4#煤层,在采放高度达到13 m时,应用“三下规范”中两个公式计算出的导水裂隙带发育高度分别为58.88 m和82.11 m,通过RFPA数值模拟表明计算值与实际值相差较大.当工作面推进到140 m时,导水裂隙带发育高度达到最大值204 m,其后不再随工作面的推进而向上发育.钻孔冲洗液漏失量观测结果表明,导水裂隙带发育高度为225 m.综合确定胡家河煤矿导水裂隙带发育高度为225 m,裂采比为17.3.【期刊名称】《陕西煤炭》【年(卷),期】2019(038)001【总页数】4页(P51-53,132)【关键词】采煤工作面;导水裂隙带;RFPA;数值模拟【作者】闫鑫;侯恩科;袁西亚;郝宝利【作者单位】西安科技大学地质与环境学院,陕西西安710054;西安科技大学地质与环境学院,陕西西安710054;陕西陕煤彬长矿业有限公司胡家河矿业有限公司,陕西长武713600;陕西陕煤彬长矿业有限公司胡家河矿业有限公司,陕西长武713600【正文语种】中文【中图分类】TD163.10 引言采煤过程中,工作面覆岩在矿山压力作用下的运动将使得岩层产生裂隙和断裂,一旦这些裂隙和断裂进一步发育、连通就会成为水的流动通道,如遇到含水层中的水就有可能通过导水通道导入工作面,对安全生产造成威胁。

因此,分析覆岩破坏规律,特别是导水裂隙带发育高度尤为重要。

目前在这方面的研究主要使用经验统计、类比分析、数值模拟、相似材料模拟、实测等方法。

其中使用最普遍的方法是《建筑物、水体、铁路及主要井巷煤柱留设与压煤开采规范》(简称《规范》)中推荐使用的经验公式,但此公式的使用条件比较严格且存在一定的局限性。

在某些特定开采条件下,如特厚煤层综采放顶开采,就与实际情况存在较大偏差。

相似模拟和现场实测均需一定的实验设备,且需要耗费大量的人力、物力和财力。

杭来湾煤矿导水裂隙带发育高度数值模拟研究

杭来湾煤矿导水裂隙带发育高度数值模拟研究
煤采区或相邻矿井 的 岩 石 物 理 力 学 参 数 进 行 类 比,
从而确定杭来湾煤矿 30101 工作面的上覆岩层的物
理力学参数见表 1.
表 1 上覆岩层及煤层物理力学参数
岩性
细砂岩
含水层
黄土
红土
泥岩夹细砂岩
中粒砂岩
泥岩
粉砂岩
泥岩夹粉砂
中粉砂岩互层
泥岩夹粉砂
中粉砂岩互层
3 号煤层
底板
厚度
/m
体积模量
s117
5 mThede
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成的导水裂隙带高度进行了分析和研究.
1 工作面概况

1 井田水文地质特征
杭来湾井田地处毛乌素沙漠东南缘,属于沙漠
与黄土高原的过渡地带,生态环境脆弱.井田地表

冒落带与导水裂隙带最大高度的经验公式

冒落带与导水裂隙带最大高度的经验公式

冒落带与导水裂隙带最大高度的经验公式煤层倾角岩石抗压强度Kgf/cm2岩石名称顶板管理方法冒落带最大高度(m)导水裂隙带(包括冒落带最大高度)0 ~5 4 度400至600辉绿岩、石灰岩、硅质石英岩、砾岩、砂砾岩砂质页岩等全部陷落H=(45)M200至400砂质页岩、泥质砂岩页岩等全部陷落H=(34)M <200风化岩石、页岩、泥质砂岩、粘土岩、第四系和第三系松散层等全部陷落H=(12)M5400~辉绿岩、石灰岩、硅全5 ~8 5 度600 质石英岩、砾岩、砂砾岩砂质页岩等部陷落<400砂质页岩、泥质砂岩页岩、粘土岩、风化岩石、第三系和第四系松散层等全部陷落H=0.5M注:1、表中:M—累计采厚(m);n---煤分层层数;m----煤层厚度(m);h---采煤工作面小阶段垂高(m)。

2、冒落带、导水裂隙带最大高度,对于缓倾斜和倾斜煤层,系指从煤层顶面算起的法向高度;对于急倾斜煤层系指从开采上限首起的垂向高度。

各类防隔水煤(岩)柱的留设一、煤层露头防隔水煤(岩)柱的留设,按以下公式计算:1、煤层露头无覆盖或被粘微透水松散层覆盖时:H防=H冒+ H保2、煤层露头被松散富含水层覆盖时(见附图8-1);H防=H裂+H保根据上两式计算的值,不得小于20米。

式中(H冒)、裂高(H裂)的计算参照附录七。

式中H防-----防水煤(岩)柱高度(m)H冒----- 采报冒落带高度(m);H裂-----垂直煤层的导水裂隙带最大高度(m);H保-----保护层厚度(m);a------煤层倾角(°)。

二、含水或导水断层防隔水煤柱的留设(附图8—2)可参照以下经验公式计算:≮20m式中:L----煤柱留设的宽度(m)K----安全系(一般取2—5);M-----煤层厚度或采高(m);P-----水头压力(kgf/cm2);KP----煤的抗张强度(kgf/cm2)。

三、煤层与强含水层或导水断层接触,并局部被覆盖时(附图8—3),防水煤柱的留设:(图)1、当含水层顶面高于最高导水裂隙带上限时,防水煤柱可按附图8—3a、b留设。

某矿2303工作面导水裂隙带高度探测

某矿2303工作面导水裂隙带高度探测

3 2 3 0 3工作 面导 水裂 缝带 高度 观测 结 果 观测孔的导水裂缝 带高度观测结果 为: 孔 3 6 . 6 m, A 3孑 L 3 3 . 9 m, A 5孑 L 3 4 . 5 m, A 7孑 L 4 0 . 8 m。 在这 四个 钻 孔 施 工 过 程 中 遇 到 了 泥 岩 含 水 层 底 部, 并且在观测过程中渗出水量比较大 , 这说明导 水裂 隙发育的高度 已经达到 了含水层其中 A 7钻 孔 为采 后 导 水 裂 缝 带 高 度 观 测 孔 , 最 大 涌 水 量 达 图2 Y 向达 到 性 能 点 时结 构 塑 性 开 展 到 1 2 L / m i n , 接近 采前 最大 涌水 量 。 x向推覆性能点的层间位移 角为 1 / 1 0 8 , Y向 由观 测 结 果 可 知 , 泥 灰 岩 含 水 层 中的 水 还 保 推覆性能点的层间位移角为 1 / 1 3 0 , 均小于高规限 存在岩层中 , 煤层开 采后含水层 中的水并没有流 值 1 / 1 0 0 , 满足 规 范要 求 。性 能 点 时 结构 塑 性 开展 失 。如 果 导 水 裂 缝 带 发 育 到 了 泥 灰 岩 含 水 层 当 情 况如 图 1 、 图 2所 示。 中, 其 中的水 将 沿着 裂 隙 流 向 采 空 区 , 泥 灰岩 含 水 罕遇 地 震下性 能 点 基 底剪 力 与多 遇 地震 下反 层在 采 后将 不会 再 有 这 么 大 的 涌水 量 。因 此可 以 应谱法计算的基底剪力对比详见表 l 。 表 1 罕 遇 地 震 下 性 能 点 基 底 剪 力 判断导水裂缝带没有发育到泥灰岩含水层 。由于 与小震反应谱法计算基底剪力对 比 含水 层 分 布 稳 定 , 观 测 成 果 可 靠 。 实 测 结 果 得 到 i 0 蠢 ≮ | 魏照 霉 | 誉 镪 每 g 蕊 餐谌 穆蛰 鞣 2 3 0 3 工作面导水裂缝带高度为 4 0 . 8 m 。

山西某矿15112工作面导水裂隙带高度实测

山西某矿15112工作面导水裂隙带高度实测

山西某矿15112工作面导水裂隙带高度实测**收稿日期:2226-23-/*基金项目:中煤科工集团重庆研究院自立创新引导项目:基于新型 水源识别系统的水化学特征参数时空分布规律研究(2219YBXM20) 作者简介:杨聘卿(1985—),男,河南周口人,2213年毕业于山东科技大学水文与水资源专业,工程师,现从事矿井水害防治与安全技术方面的工作。

杨聘卿(中煤科工集团重庆研究院有限公司,重庆400039)摘 要:探究17号煤层覆岩导水裂隙带发育情况,是山西某煤矿开采过程中防治水工作的重点。

以1746工作面为研究对象,通过在相邻工作面回风顺槽布设钻窝,设计导水裂隙带高度观测孔和 对比孔,通过井下仰斜钻孔导高观测仪进行实测,确定了 /116工作面17号煤层覆岩导水裂隙带 高度。

扌艮据实测数据与理论预测高度数据对比,找出开采厚度与导水裂隙带高度的关系,确定了山西某煤矿导水裂隙带的发育高度为42.25 m 。

该实测方法可有效测定含水层下采煤裂 隙带高度,研究成果可以为矿井防治水工程实践提供指导。

关键词:综采工作面;导水裂隙带;现场实测;仰斜钻孔测漏法中图分类号:TD777 文献标志码:A 文章编号:1671-772X(2222)02-0115-07Measeremeni of the heighi of water flowing fractrre zonein No. 15112 working face of a mine in Shanxn PravinceYANG Pin-ping(Chongqing Research Institute cf China Coal Technology and Enginering Group , Chongqing 440039, Chta )Abstraci : Exploring the development of watec lowing fracture 乙00 in overlying strata of 17# coal seam is the kep of watecprevent/p work in a coal mine of Shanxi Province. TaUing No. 17117 working face as the research object,throuph arranging/e oPservvt/p hole and coa/ast hole of the water lowing fracture zopc in the drilling fielf of the return airaay of the aUjat cent woraing faces,and throaph the measurement by (^$608X(0 instrument ,the height of the water lowing fracture zopc inthe 4# coal seam of No. 17117 woraing face is de/rmineX. Base) op the compadsop and research of the measureX data and the theoretic o f preXict/p data , the relatiopship betueen the mining thichness of coal seam and the height of the water lowingfracture zope is foaud oat,and the development height of the water lowing fracture zope in a coal mine in Shanxl Province isdetermined to be 46. 94 m. This methoP can effectively measure the height of coal mining fracture zope under the aquifee,and the research results can provide yuidanco for the practice of mine wa/e coptroi engineering.Key words : fully mechanizeX mining face - water lowing fracture zope - fielf measurement , oaligpe drilling leal de/ctiopmeheod0引言据统计,近几年在我国四川宜宾、山西大同等多处矿井发生的透水事故,皆由采动破坏覆岩裂隙带,穿透含水层导致水源倒灌进入综采面,形成的突水 事故。

XX煤矿导水裂隙带高度探测方案

XX煤矿导水裂隙带高度探测方案

微山昭阳煤矿63209工作面提高开釆上限导水裂隙带高度观测方案山东科技大学新光集团有限公司昭阳煤矿二o—二年五月微山昭阳煤矿63209工作面导水裂隙带高度观测方案目录1生产地质条件 (1)1.1工作面位置及井上下关系 (1)1.2 觀 (1)1.3顶底板特征 (1)1.4 ±也质构造 (1)1.5水文地质 (2)1.6影响回采的其它因素 (2)2观测方法选择 (3)3导水裂隙带发育高度预计 (5)3.1覆岩破坏最大高度预计 (5)3.2 覆岩最大破坏高度形成时间预计 (5)3.3 S岩破坏带形态预计 (5)4观测布置方案 (6)5观测工程实施要求 (7)5.1井下钻窝的施工 (7)5.2井下仰孔的施工 (7)5.3井下仰孔分段注水观测 (7)1生产地质条件1.1工作面位置及井上下关系63209工作面位于井田西部西六采区,东以F4断层保护煤柱线为界,西以F5 断层保护煤柱线为界,南部以63209工作面回风顺槽为界,北部以63209工作面 运输顺槽为界,垂深46米,走向长160米,倾向长103米,面积16480平方米。

工作面为新布釆区,东部临近西六采区运输上山,距离约30米,附近无相邻采掘 工作面,该工作面中上部下面为-400m水平运输、回风大巷,间距分别为31米和 54米。

工作面对应地表为农田和树木,无建筑物。

1.2煤层63209工作面设计开釆煤层为3 T层煤,根据63209工作面运输顺槽、回风顺 槽、切眼掘进揭露的情况分析,该区域构造简单,裂隙不发育,煤层赋存稳定,厚度在3.0-3.6之间,平均煤厚3.3m。

1.3顶底板特征63209工作面所采的3 了煤层为山西组煤系地层,煤层直接顶岩性为粉砂岩,厚度4.0米,灰黑色,微波状水平层理发育,有少量黑色炭屑物,真密度2705kg/m3,抗压强度(自然含水)75.9 M p a,抗剪强度(45° ) 41.2 M p a,普氏系数8.71。

采煤导水裂隙带发育高度计算公式概述

采煤导水裂隙带发育高度计算公式概述

采煤导水裂隙带发育高度计算公式概述
采煤导水裂隙带发育高度计算公式是一个采煤技术性问题。

计算裂隙带发育高度,可以帮助采煤人员及时发现和了解水文地质因素,充分发挥采煤涌水带来的经济收益。

采煤导水裂隙带发育高度的计算公式归结如下:
(1)贯通系数的计算:贯通系数=裂隙对对应流系支配体积占裂隙体积比例/可控体积比例;
(2)岩性参数的确定:岩性参数按照不同的流系,分别表示透水性变化,从而确定相应的岩性参数;
(3)流系发育高度的计算:采煤导水流系发育高度=多孔体积深度变化*岩性参数*贯通系数。

由此可见,计算裂隙带发育高度,需要考虑各项水文地质因素:不同类型的裂隙结构体积,流系高度与地下水深度之间的关系,流系透水性参数变化等。

最后,采煤导水裂隙带发育高度计算公式,对采煤人员来说,是一个重要的实践性问题。

准确可靠的计算,有助于挖煤工程更加安全顺利地进行,提高煤炭开采效率,并能更充分利用采煤涌水而获得经济收益。

导水裂隙带高度计算应用探讨

导水裂隙带高度计算应用探讨

导水裂隙带高度计算应用探讨【摘要】:在环境影响评价工作中对新建煤矿确定导水裂隙带高度的方法主要有经验公式法和类比分析法,近年来随着科学技术的发展,采煤方法工艺的提升,很多经验公式法已经不适用于大型煤矿导水裂隙高度计算,本文结合目前国内主要大型煤矿的开采方法、煤层厚度等参数论述类比分析法对新建煤矿导水裂隙带的确定的指导意义。

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【关键词】:导水裂隙带;类比分析;经验公式1 、引言矿井煤层开采使上覆岩层发生破坏和位移,产生冒落带、裂隙带和弯曲带,即俗称“三带”,其中导水裂隙带的高度包括冒落带和裂隙带的高度,俗称“两带”。

环境影响评价工作中确定导水裂隙带高度主要是为了保护煤层上方具有供水意义的含水层不被导通,从而保护井田内居民饮用水安全,因此,“两带”高度的确定,对保护居民饮用水含水层具有十分重要的作用。

目前,环境影响评价工作中对新建煤矿确定导水裂隙带高度的方法主要有经验公式法和类比分析法。

其中经验公式计算法主要是利用《建筑物、水体、铁路及主要井巷煤柱留设与压煤开采规程》中的经验公式计算得出导水裂隙带高度;类比分析法主要是根据新建煤矿所在矿区的其它开采煤矿的采煤经验,获得裂采比进行类比计算(导水裂隙带是煤层采厚的几倍计)。

2 、经验公式国家煤炭工业局制定的《建筑物、水体、铁路及主要井巷煤柱留设与压煤开采规程》一书中,煤层覆岩内坚硬、中硬、软弱、极软弱岩层或其互层时,厚煤层分层开采冒落带高度计算公式见表1,导水裂隙带最大高度见表2。

表1和表2计算公式概念明确,简单易求,但公式的应用范围为:单层开采厚1,3m,累计采厚不超过15m。

而近年来随着科学技术的发展,采煤方法工艺的不断提升,煤矿开采规模的不断提升,这些经验公式已经不适用于大型煤矿机械化开采的导水裂隙高度计算。

3、类比分析法类比分析法是利用与拟建项目类型相同的现有项目的实测数据进行预测分析的方法,是环评工作中预测分析常用的方法,也是定量结果较为准确的方法;该方法在评价工作等级较高、又有可资参考的相同的或相似的现有工程时,应采用此法。

东曲煤矿28806综采面导水裂隙带高度研究

东曲煤矿28806综采面导水裂隙带高度研究
在钻孔没有到达临界面以前袁很有可能会碰到 局部采动裂隙尧透水性能较好尧已经被疏通干燥的 含水层等原因导致的冲洗液损耗或者漏失袁在该种 情况下袁导水裂缝带是无法进行有效连接的袁没有 进行水力联系的孔道袁所以水量以及水位的改变都 只产生在局部孔段之中遥 如果含水地层或者导水裂 隙被注入套管进行隔离袁或者由岩粉尧泥浆等物质 填实以后袁该问题也就不会存在遥 局部位置发生的 改变时常会对导水裂隙带临界面形成很大的干扰袁 所以袁在实际的钻孔探测时应该重点进行关注[1]遥
of coal seam mining and an important basis for analyzing the hydrogeological conditions of mine. Although it can
be calculated by some empirical formulas, it is difficult to accurately calculate the height of water -conducting
相同袁导水裂隙带高度有着较大差别遥 所以袁应该对 每个规模较大的煤矿导水裂隙带进行实际探测袁从 而为涌水量预计提供可靠依据遥
1 钻孔探测导水裂隙带原理
当前袁多采用钻孔以及注水实验方式来对最高 部位的分布情况进行探测袁从而确定导水裂缝带的 高度情况遥 大量实际应用发现袁该方法可以较为直
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煤炭科技
圆园员9 年第 4 期
fracture zone because of the different geological conditions of coal mine. Using borehole detection method, two
boreholes were designed in the track transportation roadway of 28806 working face in Dongqu Coal Mine. The

黄陇煤田综放采煤导水裂隙带高度经验公式

黄陇煤田综放采煤导水裂隙带高度经验公式

黄陇煤田综放采煤导水裂隙带高度经验公式
黄陇煤田位于我国新疆天山中段,煤层厚度可达百米,已成为我国最重要的煤田资源基地之一。

伴随煤矿开发,完备的矿井放采技术与方法,以及完善的地质模型,黄陇煤田的采煤开发正投入大量的时间和金钱,不断丰富和完善。

为了进一步提升采煤的效率,在黄陇煤田综放采过程中,科学家们对导水裂隙带进行了深入研究,提出了一个可实际应用的高度经验公式。

这一公式的求解公式是:h=﹤XR﹥+(Dd-150μm)θ2/3,其中h为采煤工作面煤层导水裂隙带的高度,XR为煤层倾角,Dd为面内孔隙度极值,θ为前推面和工作面的平均应力比。

这一公式能够对导水裂隙带的高度进行准确测算,从而提升采煤的效率,彻底解决了地质参数与采煤高度的无法一一对应问题。

随着该经验公式的不断推广应用,黄陇煤田采煤开发技术质量和安全稳定性取得突破性进步。

目前,该经验公式正在被广泛运用于黄陇煤田综放采煤导水裂隙带高度计算中,为煤矿工作面采煤提供了保障,进一步推动了采掘技术发展,公式的准确性、可靠性和实用性得到当地科技工作者的肯定。

总之,作为我国西北地区最为著名的煤田资源基地之一,黄陇煤田的研究与开发也是示范性的。

通过科学研究及实践,黄陇煤田综放采导水裂隙带高度经验公式的出现,为煤矿的采煤提供了重要的技术支撑,推动了黄陇煤田的采煤利用技术的发展,为我国新疆地区的发展进程献出了宝贵的贡献。

榆神矿区综采工作面导水裂隙带高度探测

榆神矿区综采工作面导水裂隙带高度探测

综采工作面导水裂隙带高度的钻孔探测①蒋泽泉(陕西省煤田地质局一八五队,陕西榆林719000)摘要:导水裂隙带是保水采煤研究与工程实践的重要参数,也是科学预测矿井涌水量的重要参数之一,尽管已有一些经验公式,但由于各矿井地质环境条件的差异,导水裂隙带发育高度很难用经验公式准确预测。

因此,我们在榆神矿区榆阳煤矿施工了两个钻孔,根据冲洗液消耗量、岩心破碎程度、井中水位等指标,综合确定了榆神矿区榆阳煤矿2304综采工作面导水裂隙带高度,实测的综采条件下导水裂隙带发育高度为84.8~96.3m,为采厚的24.2~27.5倍,冒落带高度为14.2~17.2m,为采厚的4.06~4.91倍。

关键词:导水裂隙带;冲洗液消耗量;钻孔漏失量;保水采煤1 前言陕北地区煤炭资源丰富,水资源相对较少,采煤对萨拉乌苏组地下水产生了较大的影响,使部分区域地下水渗漏,泉水干涸,保水采煤问题十分突出,研究保水采煤的地质环境条件,保护生态水位[1-5],成为建设绿色矿区的首要任务。

研究采煤对第四系萨拉乌苏组地下水的影响程度[6-7],关键是获得采煤工作面顶板导水裂隙带的发育高度,尽管已经做了大量室内模拟、部分矿井探测工作,但各煤矿地质条件的差异,导致导水裂隙带的发育高度并不一致,因此,在每一处大型煤矿均应该开展导水裂隙带发育探测,同时也为矿区地质环境保护提供基础数据[8]。

榆阳煤矿综采技术实施以来,矿井涌水量大幅度增加,以往对导水通道的研究多是利用“三下”规程中有关导水裂隙带发育高度的半经验公式进行计算,计算结果均未超过60m。

综采条件下只会对上覆基岩含水层产生影响、甚至无法疏干基岩含水层,更无法直接影响风化基岩含水层和第四系沙层含水层,但实际是矿井水很大一部分来自第四系。

因此必须进行导水裂隙带发育高度的现场原位实测。

2钻孔探测导水裂隙带的原理目前,主要采用钻孔简易水文地质观测和注水试验来探测导水裂隙临界面最高部位的分布,以确定导水裂隙带的高度[5-7]。

三带计算公式

三带计算公式

冒落带和导水裂隙带最大高度的计算方法
一、一般经验公式
h2=(1-3)h1m
式中 m——矿层开采厚度,m;
k——岩石松散系数
α——矿层倾角,o;
h1——冒落带高度,m;
h2——导水裂隙带高度。

二、我国煤炭部门总结的经验公式
见表1。

表1 冒落带和裂隙带最大高度的经验公式
注:1、此表引自煤炭工业部制定的“矿井水文地质规程”(试行)。

2、M—累计采厚,m;n—煤分层层数;m—煤层厚度,m;h—工作面小阶段垂高,m。

3、冒落带、导水裂隙带最大高度,对缓倾斜和倾斜煤层,系指从煤层顶面算起的法向高度;对于急倾斜煤层,系指从开采上限算起的垂向高度。

4、岩石抗压强度为饱和单轴极限强度。

某矿导水裂隙带高度的确定

某矿导水裂隙带高度的确定

某矿导水裂隙带高度的确定郭亨通;赵科旗;苏礼【摘要】裂隙带高度直接影响矿井的生产安全,是防水岩柱设计和水体下开采时最重要的数据.某矿井为确定5号煤开采后的顶板裂隙带发育高度,采用了《"三下"规程》中记载的公式计算了裂隙带的发育高度,计算最大裂隙带高度为45.2 m;应用UDEC数值模拟对裂隙高度进行了模拟,模拟裂隙带最大高度45 m;对试采工作面的裂隙带发育高度进行了实测,实测裂隙带高度为48.7 m.综合分析以上结果,得出该矿5号煤开采后的顶板裂隙带高度选择48.7 m.【期刊名称】《煤》【年(卷),期】2017(026)011【总页数】4页(P15-18)【关键词】裂隙带高度;计算机模拟;UDEC数值模拟;窥测孔;"三下"开采【作者】郭亨通;赵科旗;苏礼【作者单位】山西煤炭运销集团三元石窟煤业有限公司,山西长治 047500;山西煤炭运销集团三元石窟煤业有限公司,山西长治 047500;山西煤炭运销集团三元石窟煤业有限公司,山西长治 047500【正文语种】中文【中图分类】TD823.83随着我国采矿技术和装备的发展,导水裂隙带发育高度的研究已经取得了很大的进展,以刘天泉为代表的工程实践专家为我国矿井裂隙带高度研究做出了很大贡献[1]。

裂隙带高度是上覆岩层向下导水的主要通道,是矿井水害的一个最重要影响因素。

在当前矿井瓦斯抽采技术尚未完善的前提下,裂隙带高度也直接影响煤层气抽采的最终效果。

目前确定裂隙带高度的主要方法包括:理论计算、数值模拟、物理模拟和现场实测等,在确定矿井裂隙带高度时通常要多种不同方法结合,以保证结果准确、可靠[2-4]。

某矿井上覆岩层为中硬岩层,距离5号煤层顶板98 m有弱含水层,涌水量随着季节变化不明显。

该层矿质优良,而且赋存稳定,矿层平均厚度为3.1 m,属于近水平矿层。

试采工作面平均采厚3.1 m,平均采深350 m,工作面跨度134 m,工作面长度为430 m。

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导水裂隙带高度
煤层覆岩类为坚硬、中硬、软弱、极软弱岩层或其互层时及厚煤层分布开采时,导水裂隙带最大高度可选择下表中给出的两种经验公式计算。

缓倾斜(<25 °和倾斜煤层(25 ~45 )开采时导水裂隙带高度计算公式
开采急倾斜(>45 )煤层时冒落带高度和导水裂隙带高度计算
煤层顶板岩层内为坚硬、中硬、软弱岩层,用全陷法开采时的冒落带高度和导水裂隙带高度可用以下的经验公式计算。

中关于冒落带导水裂隙带最大高度的经验计算公式:
其中:
H c——冒落带;
H f——导水裂隙带;
M ——累计采厚,m ;h——采煤工作面小阶段垂高,n——煤分层层数;
m;
m ---- 煤层厚度,m。

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