水体下采煤

摘要： 在分析高庄煤矿第四系煤层顶板基岩地质、水文地质特征的基础上,开展水上地质雷达和水上并行高密度电法探测研究,并对湖底地形开展水上地质雷达探测,查明历史采砂情况,对湖底第四系含水层开展水上高密度电法探测,查明历史采砂对第四系中部黏土隔水层的破坏情况。综合两种探测手段,明确了微山湖上非法采砂对矿井第四系底部含水层的影响情况,划定了第四系底部含水层和第四系上部含水层沟通的区域,为采砂扰动条件下湖下安全开采提供了安全保障。

摘要： 为合理解放大平煤矿地表水体下压覆煤炭资源,采用现场实测和数值模拟方法相结合确定了厚煤层综放开采导水裂缝带发育规律,为水体下采煤提供了科学依据.计算了河床下开采所需防水安全煤岩柱尺寸,对比煤层开采条件确定了河下工作面开采上限标高.通过采取完善的水害防治措施,大平煤矿实现了水体下厚煤层综放开采,具有很好的技术经济效益,有效地解放了矿井水体下压覆煤炭资源.

摘要： 为了保证地表水体下综放工作面安全回采.以山西某矿为试验矿井,采用钻孔电视和分段注水试验对矿井导水裂缝带发育高度进行探测,对地表沉降进行了监测分析,并对水体下工作面开采进行了涌水量监测,实现了水体下工作面的安全回采.研究结果表明:厚煤层综放工作面导水裂缝带发育高度为119.7～127.2 m,裂采比为19.9～21.1;工作面回采前裂隙数量为1～2条,宽度以4 mm为主.当工作面回采后,在132～148 m范围内,裂隙数量最多增加到7条,裂隙宽度可达8 mm.在148～160 m范围内,裂隙数量和宽度与工作面回采前持平;工作面回采后,地表最终产生拉裂缝,最大深度为6.5 m,不会造成地表河水的突然下泻;地表水体下工作面回采过程中无留设保护煤柱,最大涌水量与非水体下工作面开采持平,工作面回采过程中地表水未进入到工作面,实现了安全回采,为类似矿井提供了借鉴.

摘要： 针对七一煤矿9101回采工作面重组整合后的生产需求,依据煤炭开采相关规程,在利用经验公式和理论确定两带发育最大高度的基础上,结合矿井地质情况制定了钻孔成像观测方案,布置了4个观测钻孔和1个采前对比孔,综合分析不同深度段孔内原生裂隙和次生裂隙发育情况后最终确定9101工作面冒落带实际发育高度约为8.37m,覆岩导水裂缝带呈马鞍型发育形态,发育高度为30.74m,为9101工作面连续稳定安全生产提供了科学可靠的关键参数.

摘要： 为划定厚松散含水层薄基岩下煤层安全开采区域,降低煤层开采的安全风险,通过分析国内外大量薄基岩厚松散含水层下煤层开采的工程案例,选取导水断裂带高度、厚松散层底部含水层单位涌水量、采高、厚松散层底部黏土层厚度、以及覆岩厚度5个指标作为煤层安全开采区域划定的基础指标,并以导水断裂带高度与采高平方根之比、底部含水层单位涌水量、底部黏土层层厚与采高之比以及覆岩厚度与采高平方根之比作为评价因子,将厚松散含水层薄基岩下采煤的综合安全性划分为5个等级.通过将熵权理论引入改进的灰关联分析法中,建立综合评价模型,对某矿厚松散含水层薄基岩下煤层安全开采区域进行了划定.结果表明,应用该模型划定的煤层安全开采等级与实际等级完全吻合.

摘要： 水体下煤层开采时,为防止顶板水进入采掘工作面,需要预计导水裂缝带发育高度.经坊煤矿为水体下厚煤层综放开采,运用数值模拟和理论分析的方法对厚煤层综放开采顶板导水裂缝带发育高度进行了研究,探讨该矿应用综放开采方式的安全可行性.通过研究得出:预计导水裂缝带高度168.1 m;数值模拟煤层开挖后上覆岩层塑性破坏区直达含水流砂层甚至地表;由此可见,该矿采用综放开采发生顶板水灾的可能性大.

摘要： 浅埋煤层水体下开采中发生水害问题的可能性远超其他赋存煤层回采作业,做好水害防治工作意义重大.针对浅埋煤层水体下采煤作业防治水,结合具体工程实际,在分析矿井水文条件的基础上,对回采作业中防治水体系的构建开展综合论述,希望能为其他矿井相似工程的开展提供借鉴与参考.

摘要： 根据典型的三软不稳定煤层煤矿的采区地质采矿资料及地表移动观测资料,对三软不稳定煤层开采在水库水体下的影响程度进行了准确的预测和评价,并对三软不稳定煤层开采引起的地表移动和变形进行了预测.结合有限元数值模拟研究和分析,对水库水体下三软不稳定煤层开采安全性进行深度剖析,确保水库水体下及堤坝的安全有效运行.对采矿区域的覆岩隔水安全性、裂缝发育影响、堤坝沉降影响等进行了技术研究,同时,对水库水体下三软不稳定煤层开采安全性进行深入、系统性的技术性研究.研究对于促进煤炭资源的解放,缓解矿山置换的迫切形势,防止和减轻开采造成的损害,保护水库、大坝等地表结构具有重要的理论和现实意义.

摘要： 以姚桥煤矿新东四采区浅部露头区为原型,利用Flash软件及计算机三维仿真技术,辅以声音、文字、背景音乐等内容制作合成了水体下采煤的三维仿真动画.重点展示了采动覆岩破坏、裂隙发育及地表湖床下沉变形的特征和规律,突出了含(隔)水层的水位变化路径,解释了松散层底部厚黏土层阻隔水体流向采场所起的关键作用以及露头区安全煤(岩)柱的合理留设问题.对从业者认识水下采煤的特殊性和理解透水事故发生机理具有重要现实意义.

摘要： 对水体下采煤进行研究对于确保矿工的人身安全及矿井的安全生产，提高煤炭资源回收率，保护地表水和地下水资源等都具有十分重要的现实意义。水体下采煤研究的关键在于查明水体的位置，确定导水裂隙带的高度。本文以山东某煤矿为例，对导水裂隙带高度发育分别进行了数值模拟和理论公式计算分析，得出了导水裂隙带的发育会到达含水体，可能导致突水事故，并对水体下采煤提出了相应的安全措施。

摘要： 根据我国现阶段水体下采煤理论及开采经验,系统地分析和研究了富煤一矿水体下采煤的技术及条件,通过对煤层覆岩条件及其防水特征研究后,认为本矿井的煤层覆岩条件和留设的防水安全煤岩柱特征均有利于水体下开采全部煤层,但地表破坏和覆岩破坏的沟通强度、采深采厚比值的研究结果显示,开采M15号煤层以上的煤层是安全的,开采M15号以下的煤层则需要在开采上部煤层时进行监控监测,以便采取适合本矿井的综合措施后确定能否开采.

摘要： 本文以煤层覆岩破坏理论为基础,提出了一种与关联的覆岩类型定量评价标准-MFI覆岩分类法,并应用该分类法构建了体现水体下采煤技术内涵的空间数据库,实现了GIS与专业软件的系统集成.该系统可方便地进行地层结构智能分析,给出可行性、安全性评价等水体下采煤可视化分析结果.

摘要： 介绍了综合机械化分层及放顶煤等高产高效采煤方法与水体下安全采煤技术的结合及应用；阐述了不断发展的覆岩破坏控制技术及控水采煤技术；归纳了不断进步的覆岩破坏探测技术、水体下采煤安全监测技术以及防水岩柱性能与质量评价技术；总结探索了不断提高的覆岩破坏及水体下采煤预测分析理论与方法以及回采工作面涌水量预计方法等；分析了特殊地质采矿条件下的顶板水害问题以及设计、审批、实施等各环节在水体下安全采煤中的重要保障作用。

摘要： 煤炭是我国的第一能源，在能源结构中占60～70％，煤炭资源的开采对国民经济发展有重要的支撑作用。但是，据不完全统计，我国的“三下”压煤量约137亿t，其中水体下压煤占有很大比例，约65亿t，由于地表水体的存在，极大地增加了水下安全开采的难度。黄河小浪底是我国重要的大型水利枢纽，库区压煤达3.41亿t，小浪底水库蓄水后，水位高程达+275m，使得库区的开采条件进一步复杂化，对库盆下的安全开采形成了极大的威胁。

摘要： 本文通过分析水体下回采工作面及其对应水体的地质水文条件,分析上覆岩层受采动的破坏情况和井下突水机制;计算出安全开采深度、导水裂隙带最大高度;论证六矿丁5-6～22150回采工作面水体下采煤的可行性，并通过回采期间的观测分析进行验证.

摘要： 根据地质资料,分析了下沟煤矿泾河下特厚煤层大面积综放开采的地质特点,为实现水体下安全回采,确定了在各工作面间留设一定宽度隔离煤柱的开采方案.通过相似材料模拟试验,分析了改本区地质条件下各综放工作面间留设一定宽度隔离煤柱对覆岩破坏的影响.研究证实,隔离煤柱对覆岩破坏起到有效的控制作用.根据试验得出的单工作面最大裂采比,通过最小防水安全煤岩柱垂高的计算,认为地质条件满足泾河下安全回采的要求.且研究成果成功指导了5个工作面安全回采,可为该区及类似条件其他矿井的开采提供参考.

摘要： 根据地质资料,分析了下沟煤矿泾河下特厚煤层大面积综放开采的地质特点,为实现水体下安全回采,确定了在各工作面间留设一定宽度隔离煤柱的开采方案.通过相似材料模拟试验,分析了改本区地质条件下各综放工作面间留设一定宽度隔离煤柱对覆岩破坏的影响.研究证实,隔离煤柱对覆岩破坏起到有效的控制作用.根据试验得出的单工作面最大裂采比,通过最小防水安全煤岩柱垂高的计算,认为地质条件满足泾河下安全回采的要求.且研究成果成功指导了5个工作面安全回采,可为该区及类似条件其他矿井的开采提供参考.

摘要： 根据地质资料,分析了下沟煤矿泾河下特厚煤层大面积综放开采的地质特点,为实现水体下安全回采,确定了在各工作面间留设一定宽度隔离煤柱的开采方案.通过相似材料模拟试验,分析了改本区地质条件下各综放工作面间留设一定宽度隔离煤柱对覆岩破坏的影响.研究证实,隔离煤柱对覆岩破坏起到有效的控制作用.根据试验得出的单工作面最大裂采比,通过最小防水安全煤岩柱垂高的计算,认为地质条件满足泾河下安全回采的要求.且研究成果成功指导了5个工作面安全回采,可为该区及类似条件其他矿井的开采提供参考.

摘要： 本发明实施例提供一种复合水体下的控水采煤方法及装置，该方法包括：获取复合水体赋存特征信息和煤层采动覆岩破坏高度预测信息，以根据复合水体赋存特征信息和煤层覆岩破坏高度预测信息得到富水性分区、垮裂安全性分区和突涌水分区；根据富水性分区、垮裂安全性分区和突涌水分区确定控水开采方案。通过对水体和岩体检测，从而通过顶水开采与疏干或疏降开采相结合、钻孔先疏后采与边采边疏相结合、钻孔疏干或疏降与回采疏干或疏降相结合、覆岩控制与含水层疏降程度相结合技控制工作面的涌水量大小及涌水形式，降低过量疏放水钻孔而造成的人为导水通道隐患，减少钻孔工程量及排水费用，实现复合水体下压覆煤炭资源的安全、高效和绿色开采。

摘要： 本发明涉及煤炭开采技术领域，涉及承压水体上控水采煤方法，包括：对承压水体上采煤地质条件与水文地质条件进行探查；基于探查结果，构建承压水体上采煤的三维水文地质模型；在构建的模型中圈定底板突水弱面区；根据探查结果、构建的模型以及底板突水弱面区分布特征，进行底板突水危险性等级划分；根据底板突水危险性等级划分，对矿井采区和工作面进行避害设计；对待治理区域进行工程化治理。本发明能够解决现有技术水害防控不精准、效率低的问题，实现体系化、信息化、高效安全的水害防控目标，保障承压水体上开采的安全。提供了在承压水上精准探查、建模、评价、设计、开采的全过程，能够对底板矿压显现、承压含水层水情进行全过程精准监测。

摘要： 一种城市及周边高潜水位采煤沉陷区景观水体调控及生态净化方法，适用于采煤区沉陷区生态治理领域。根据高潜水位采煤沉陷区形成的塌陷坑塘积水和水系，构建以主塌陷坑塘为大水体，以周围水系为网络系统的水资源梯级调控网络，利用周围水系构建不同水位高差的梯级调控系统，利用水体梯级调控池对水体进行分级调控，之后利用水体生态过滤方法对调控后的水体过滤，利用生态修复廊道对过滤后的水体进行生态修复，再对水体进行污染物清理，清理后的水体进行富营养化大水体治理，最后利用风力调节型浮藻收集围网去除水体中残留的水生植物从而还原为符合标准的生态水。步骤简单，使用效果好，利用采煤塌陷坑塘积水和水系即可满足水体污染治理。

摘要： 本发明提供的一种高潜水位采煤沉陷水体遥感提取方法，包括：1)根据研究区域多年的遥感影像计算遥感指数，识别遥感影像中的水体，计算水体中各像素的各年度水频率指数，据此将水体中的伪水体、季节积水和永久性积水后剔除，得到沉陷水体或人工水体；构建沉陷水体或人工水体中的每个像素的年度水频率指数时序轨迹数据；2)对所述年度水频率指数时序轨迹数据利用时间窗口判断沉陷水体或工程水体在研究区域遥感影像上出现的年份，得到积水年份图斑；3)利用工程水体和沉陷水体在时空上的形态特征差异，剔除积水年份图斑中的工程水体，得到沉陷水体，实现沉陷水体的遥感提取。本发明操作简单，识别效率高，有利于矿区生态环境的修复和治理。

摘要： 本发明实施例提供一种复合水体下的控水采煤方法及装置，该方法包括：获取复合水体赋存特征信息和煤层采动覆岩破坏高度预测信息，以根据复合水体赋存特征信息和煤层覆岩破坏高度预测信息得到富水性分区、垮裂安全性分区和突涌水分区；根据富水性分区、垮裂安全性分区和突涌水分区确定控水开采方案。通过对水体和岩体检测，从而通过顶水开采与疏干或疏降开采相结合、钻孔先疏后采与边采边疏相结合、钻孔疏干或疏降与回采疏干或疏降相结合、覆岩控制与含水层疏降程度相结合技控制工作面的涌水量大小及涌水形式，降低过量疏放水钻孔而造成的人为导水通道隐患，减少钻孔工程量及排水费用，实现复合水体下压覆煤炭资源的安全、高效和绿色开采。

摘要： 本发明公开的一种水体下充填采煤导水裂隙高度测试方法，通过向固体充填采煤工作面巷道工作面侧煤壁打钻孔，在钻孔和巷道中布置电极并采集数据，而后根据电阻率成像变化规律确定工作面上覆顶板裂隙发育高度。此方法可对水体下充填采煤上覆岩层导水裂隙的发育情况进行准确测试，为水体下充填采煤充实率设计提供反馈理论数据，以及为水体下充填采煤的安全实施提供理论借鉴。测试结果对于固体充填采煤充实率的设计具有实践指导作用，更能保障固体充填采煤实现在水体下的安全开采。其方法简单，安全可靠，省时省力。

摘要： 本发明涉及煤炭开采技术领域，涉及承压水体上控水采煤方法，包括：对承压水体上采煤地质条件与水文地质条件进行探查；基于探查结果，构建承压水体上采煤的三维水文地质模型；在构建的模型中圈定底板突水弱面区；根据探查结果、构建的模型以及底板突水弱面区分布特征，进行底板突水危险性等级划分；根据底板突水危险性等级划分，对矿井采区和工作面进行避害设计；对待治理区域进行工程化治理。本发明能够解决现有技术水害防控不精准、效率低的问题，实现体系化、信息化、高效安全的水害防控目标，保障承压水体上开采的安全。提供了在承压水上精准探查、建模、评价、设计、开采的全过程，能够对底板矿压显现、承压含水层水情进行全过程精准监测。

摘要： 水体下采煤覆岩导水裂隙带发育高度预计方法，包括以下步骤：（1）利用概率积分法计算覆岩不同埋深水平岩层的移动变形；（2）利用岩层面拉伸率εS来表征覆岩内岩层层面法向方向上裂隙发育程度；（3）绘制在不同埋深水平岩层的层面拉伸率分布图；（4）确定不同岩性岩层导水的临界层面拉伸率ε’S；（5）对目标矿井的不同埋深水平岩层层面拉伸率分布图进行判断，得到水体下采煤覆岩导水裂隙带发育高度的预计值。本发明理论基础严谨，可操作性强，并且将影响导水裂隙的地质和采矿条件充分考虑，能够对导水裂隙带发育高度的计算定量化，摆脱了以往过度对经验公式的依赖，对于水体下采煤工作面发生溃水危险性的评价具有一定的优势。

摘要： 为了解决现有技术中水体下采煤检测中存在的问题，实现对水体下采煤采动裂隙动态发育监测，本发明采用一种水体下采煤采动裂隙动态发育井上下联合监测方法，其特征在于，包括采用长距离地表钻孔窥视仪探测地表到关键层的裂隙发育特征，直接监测隔水关键层裂隙；同时利用地质雷达对巷道进行超前探测，监测小型陷落柱及破碎带的位置；利用微震系统探测弯曲下沉带及裂隙带；利用钻孔冲洗液法监测导水裂隙带高度；利用采动应力监测系统监测采空区采动应力；利用超声波测试仪监测巷道围岩松动圈范围，根据巷道围岩松动圈范围调整巷道支护，最终在实现井下安全开采的基础上，保护水体安全。

摘要： 水体下采煤覆岩导水裂隙带发育高度预计方法，包括以下步骤：（1）利用概率积分法计算覆岩不同埋深水平岩层的移动变形；（2）利用岩层面拉伸率εS来表征覆岩内岩层层面法向方向上裂隙发育程度；（3）绘制在不同埋深水平岩层的层面拉伸率分布图；（4）确定不同岩性岩层导水的临界层面拉伸率ε’S；（5）对目标矿井的不同埋深水平岩层层面拉伸率分布图进行判断，得到水体下采煤覆岩导水裂隙带发育高度的预计值。本发明理论基础严谨，可操作性强，并且将影响导水裂隙的地质和采矿条件充分考虑，能够对导水裂隙带发育高度的计算定量化，摆脱了以往过度对经验公式的依赖，对于水体下采煤工作面发生溃水危险性的评价具有一定的优势。