防水煤柱

摘要： 为了探讨与鲍店煤矿相邻的横河煤矿靠近边界采空区积水对已留设的70 m防水煤柱的影响,建立了采空区积水对井田边界不同影响的煤柱留设模型,采用相关公式,考虑较理想和相对实际2种条件下分别对采空区积水安全最大煤柱进行了计算,发现2种方法计算的结果最大值均小于70 m,因而认为两矿井事先留设的边界防水煤柱是安全的。研究结果对鲍店煤矿靠近边界合理开采及水害超前防治具有较重要的参考价值。

摘要： 断层及断层破碎带的导水作用是对矿井安全最具威胁的矿井水害因素之一,主要表现为断层在垂向方向上的导水作用。受断层影响,留设断层保护煤柱是确保工作面安全回采的主要手段之一,但留设煤柱必然造成采煤量的损失。以霍州煤电集团干河煤矿为例,探讨了综采工作面无煤柱开采断层注浆治理优化。通过断层注浆治理,减小了煤柱,增加了工作面回采储量,并最终实现了安全回采,对同类地质条件矿井开采有一定的指导意义。

摘要： 留设防水煤柱是临近水库煤层保水开采最为有效的方法,而如何确定防水煤柱留设宽度是当前迫切需要解决的问题。分析保水开采问题的流固耦合机理,建立流固耦合作用的控制方程,以张家峁矿井常家沟水库周边4^(-2)煤层开采为工程依托,采用数值模拟研究煤层采动对库岸边坡变形和孔隙水压力的影响规律,分析浅埋煤层开采覆岩采动破坏特性与岸坡失稳模式,进而提出防水煤柱的合理留设宽度。结果表明:当工作面临近库岸边坡时,库岸坡体先后出现向采空区侧倾倒转动和向水库方向滑移失稳的破坏模式;当坡面顶点产生反向水平位移且竖向位移急剧增加时,岸坡开始向水库方向滑移;当煤层顶底板孔隙水压力突变为0时,顶底板开始突水;取以上两种情况下较大煤柱宽度作为临界煤柱宽度,可以保证岸坡不出现失稳破坏且煤层顶底板不发生突水事故。在此基础上确定4^(-2)煤层防水煤柱宽度为109 m,工程实践证明该宽度可以保证安全开采。研究成果可为确定临近水库煤层开采的防水煤柱宽度提供理论支撑和实践依据。

摘要： 提高煤矿工作面开采上限,作为如今矿业公司提高产量与减少资源浪费最有效的方式。7241与8241工作面作为4采区浅部开采工作面,为避免由于采动引起的导水裂隙带沟通“四含”含水层。通过矿区7、8煤实测“两带”发育高度实测值,与相关垮采比、裂采比数值。联系“三下规程”中的理论经验公式及数值模拟技术计算本工作面“两带”高度发育值。经过比较最终采用类比法计算的两带发育高度值作为结果,分别为垮落带11.73 m、导水裂隙带40.12 m。煤层顶板岩性经研究确定为中硬岩性,保护层厚度取3A (A表示煤层厚度)为10.2 m。即7241工作面防水煤柱高度取50.32 m,将开采上限提高20 m。大大促进了煤矿的经济效益。

摘要： 永红煤矿计划对3号煤层各大巷煤柱进行遗留煤体回收。大巷煤柱回收存在3方面问题:大巷煤柱所处应力环境与孤岛工作面类似,工作面与回采巷道存在复杂剧烈的矿压现象;大巷煤柱宽度较小,若留设较宽保护煤柱,煤炭资源经济可采性低;大巷煤柱三面为采空区包围,采空区中可能富集积水,若留设窄煤柱,会有从煤壁薄弱处发生透水的可能。为改善回采巷道应力环境,采用沿空掘巷回收3号煤层大巷煤柱,采用极限平衡分析、数值模拟方法确定工作面两侧保护煤柱最小宽度分别为8 m和5 m。同时根据采空区及保护煤柱分布特征,采用分段疏水降压防治措施。现场实践结果表明,巷道掘进40 d后,巷道围岩变形趋于稳定,巷道围岩变形量整体处于可控范围内;采用分段疏水降压措施,实现了将采空区积水按规定路线有效运移排放,保证了安全生产。

摘要： 保安煤矿3#煤层水文地质构造复杂,通过前期物探技术,对煤层的陷落柱进行探测分析,介绍了针对性的带压开采的防治水措施.通过对断层、陷落柱等特殊地质结构部位进行注浆加固,特别严重区域留设防水煤柱,从而达到防止突水事故发生的目的,为安全生产提供保障.

摘要： 胜利煤矿位于牙克石市境内,一采区一水平开采最上部14号煤层,该煤层埋深较浅一般为20.55-104.98m,平均厚度为47.64m,开采过程中存在顶板扰动沟通地表水体的风险,需要留设防水煤柱确保生产安全.本文以矿井以往水文地质资料、专项物探成果报告资料等为基础,结合近几年回采工作面生产过程顶板实际观测数据等相关资料,通过分析研究确定14煤回采工作面防水煤柱留设范围.

摘要： 淮南市是中国重要的资源型城市之一,长期的矿产资源开采形成了含水层破坏、采空塌陷、岩溶塌陷、地形地貌景观破坏、水土环境影响等一系列矿山地质环境问题.通过对淮南矿山地质环境调查成果进行研究分析,总结矿山地质环境问题的特征及影响因素.以含水层破坏防治为例,系统总结以留设防水煤岩柱、长期观测水位、加强污水处理为手段的综合防治技术,该技术的采用不仅减轻了开采对含水层的破坏,而且实现了含水层破坏的有效防治.

摘要： 保安煤矿3#煤层水文地质构造复杂,通过前期物探技术,对煤层的陷落柱进行探测分析,介绍了针对性的带压开采的防治水措施。通过对断层、陷落柱等特殊地质结构部位进行注浆加固,特别严重区域留设防水煤柱,从而达到防止突水事故发生的目的,为安全生产提供保障。

摘要： 元宝山露天煤矿剥采活动受宝马矿业盗采元宝山煤矿资源后形成的采空区影响,采空区面积约1.49km^(2),积水量约314万m^(3)。文章通过理论计算,得出在宝马矿业巷柱式开采、长臂炮采、长臂综采等开采方式下形成的采空区上部作业时,轮斗挖掘机、电铲、钻机等不同设备需要的安全顶板厚度,并计算了水平方向上防水煤柱的安全厚度为74m,分别评价了采剥工作面在垂向上和水平方向上受采空区影响的安全性,提出采用地面大孔径抽水井、边坡倾斜抽水孔、煤层水平放水孔和煤层仰斜放水孔为主的疏放水技术。

摘要： 断层导水因素复杂,差别极大,针对不同断层合理留设煤柱,分析价值(经济、研究、社会安全等价值)极大.从唐阳632工作面突水情况分析，公式(1)在水压较小的情况下比较适用，但在煤层埋藏较深、水压较大的情况下，用公式(1)计算薄层的煤层防水煤矿的宽度不是安全的，同时应考虑因底板破坏造成的底鼓突水修正断层防水煤柱宽度，特别是断层倾角较小时，更应该修正。特别是在当前煤矿效益十分不景气的情况下，煤矿更经受不了安全事故的打击，各矿井更应该做好矿井防治水分析工作，对构造复杂的工作面回采前必须做好探查工作，全面考虑，针对不同情况合理留设煤柱，做好安全、经济对立统一的矛盾关系。

摘要： 针对淮北矿区松散砂层水体下开采存在的问题进行分析,根据对该矿井新生界水文地质条件的初步认识,对该矿井设计留设的垂高防水煤柱大部分区域具有进一步缩小的可能；作者根据多年的煤矿开采工作经历,对缩小防水煤柱的开采进行探讨.

摘要： 论述了榆神矿区范围内的红石峡、采兔沟水源地的范围、保护区划、水资源概况,分析了即将开发的小保当井田与两个水源地的重合关系,提出了基于水源地保护的防水煤柱留设宽度,对于矿井设计、开采与水资源保护有实际使用价值.

摘要： 1997年9月16日13274运料巷在掘进中突然棚子变形断裂，大量积水从左帮突出，最大涌水量2.06m3/min，一个月后涌水量稳定在1.1 m3/min，分析为CK53钻孔封孔不良造成出水，由于处理困难当时留设了防水煤柱，在274运料巷打了水闸墙，13274工作面提前拐了切眼。2008年在布置13291工作面时将CK53防水煤柱圈在了工作面中，为解放CK53防水煤柱压煤，决定对CK53钻孔进行封堵处理。由于CK53钻孔年代久远，没有任何资料，钻孔在井下位置无法确定，为处理CK53钻孔增加了难度。文章介绍了采取物探和钻探相结合的方法处理没有孔斜资料封孔不良钻孔的一种方法,为研究治理年代久远没有钻探资料的钻孔提供了成功经验.

摘要： 为研究大沙沟区域综放工作面防水煤柱设计,采用微震技术对工作面回采过程中项板活动进行监测,得出在低位岩层垮落区,微震事件分布较为密集,中等能量的事件较多;高位岩层中高能量的该区域事件显著增多,且事件出现具有明显的周期性,反映了顶板的周期性运动;当工作面推进距离超过83m后,在老顶坚硬岩层上方距煤层约80m范围的区域,由于老顶断裂后失稳运动,产生较多的小能量事件;工作面垮落带高度为40m左右,裂隙带高度与地表沟通,工作面走向方向的上下山岩层裂缝角分别为60°和65°;确定大沙沟与39107工作面的合理防水煤柱宽度为92m.

摘要： 本区域第四系底部为砂层,富水性较弱,但砂层易随水流动,因此3煤层开采上限确定时,可不留设防水煤柱,按垮落带高度留设防砂煤柱即可,即防砂煤柱按第四系底界下垂深35m留设.在开采过程中应考虑基岩风氧化带对煤质和支护的影响,防砂煤柱应大于或等于风氧化带高度.

摘要： 按《建筑物、水体、铁路及主要井巷煤柱留设与压煤开采规程》第50条表4规定，只有当直接位于煤层露头上覆地层为“松散孔隙强、中含水层”才必须留防水安全煤柱。而四采区3煤露头直接上覆地层为弱含水性的基岩风化带，厚约20m、泥岩占70%以上、裂隙大部分被充填；应不属于留防水安全煤柱规定范畴。第Ⅰ含水层底界面下为由含砾粘土质砂，固结好的含砾粘土；钙质粘土、半固结的泥质结构；粉砂质泥岩、泥质结构、均匀层理组成厚40m、有良好隔水性的地层。它阻断了其上覆Ⅰ含水层与其下伏的基岩风化带、基岩导水裂隙带的水力联系。即Ⅰ含水层下有厚40m、稳定的粘性隔水层。按《建筑物、水体、铁路及主要井巷煤柱留设与压煤开采规程》规定，符合不需留防水安全煤柱的条件。而3煤露头直接上覆地层厚60m，有良好的隔水性能，与Ⅰ含水层底界接触，其厚度远大于3煤开采后产生的导水裂隙带加保护层的高度，完全可以起到可靠的防水安全煤柱的作用。为此，四采区开采3煤，不应再留安全煤柱。

摘要： 黄河北高王矿区11、13煤地质构造比较简单，地层结构相对完整、底板有效隔水层厚度较大，有大面积的块段奥灰突水系数在临界安全值以下，在11、13煤层开采前，做好工作面底板隔水层的完整性状况探查，加大底板突水的检测和预警预报工作，对主要断层应留足断层防水煤柱，并做好相应的防范措施，以防断层突然涌水，对矿井安全生产造成危害。加强探放水工作，采用疏水降压的方式对奥灰含水层底鼓隐患进行防治，实现安全开采是可行的。

摘要： 根据地表水调查情况,结合水质化验和岩层富水性资料,分析查明常村煤矿二二盘区采空区积水水源,计算采空区积水量;结合二二盘区边界地质构造F3和F8断层的勘探及揭露资料,论证二二盘区采空区积水对相邻盘区采煤影响程度;按照防治水规定计算留设防水煤柱,并从地表涧河水和南露天矿坑水两个补给水源以及地表裂缝塌陷导水通道和排水系统改造以及防水煤柱几方面提出防治对策,较好地防治了二二盘区采空区积水,促进了矿井安全生产.

摘要： 羊场湾煤矿Ⅱ020601工作面为六煤层首采工作面,上临磁窑堡扩建井c28工作面集中运输巷,受磁窑堡扩建井采空区积水的影响,工作面在防治该积水过程中,坚持"预测预报、有疑必探、先探后掘,先治后采"十六字原则,严格落实"防、堵、疏、排、截"综合治理措施,取得了较好的效果,对后期矿井防治周边老窑积水具有一定借鉴意义.

摘要： 本发明公开了一种分区域构造充填开采以减小防水煤岩柱尺寸的方法，包括以下内容：根据防水煤岩柱的类型及其设计规范，通过采前规划，分区域针对性的布置条带状、墩柱状、棱柱状、十字形或箱形充填体，或进行区域性全部充填，减小或消除煤层开采对岩层的扰动，控制顶板冒落带与导水裂隙带的高度，在用充填体替换防水煤岩柱的同时，保证防水煤岩柱的长期稳定。本发明使用充填体替换防水煤岩柱，缩小防水煤岩柱尺寸、提高资源回收率；充填体可对防水煤岩柱进行侧向支护；对采空区部分充填可控制顶板下沉与地表沉陷。

摘要： 本发明公开了一种分区域构造充填开采以减小防水煤岩柱尺寸的方法，包括以下内容：根据防水煤岩柱的类型及其设计规范，通过采前规划，分区域针对性的布置条带状、墩柱状、棱柱状、十字形或箱形充填体，或进行区域性全部充填，减小或消除煤层开采对岩层的扰动，控制顶板冒落带与导水裂隙带的高度，在用充填体替换防水煤岩柱的同时，保证防水煤岩柱的长期稳定。本发明使用充填体替换防水煤岩柱，缩小防水煤岩柱尺寸、提高资源回收率；充填体可对防水煤岩柱进行侧向支护；对采空区部分充填可控制顶板下沉与地表沉陷。

摘要： 本申请提供一种断层防水煤柱开采的注浆加固效果评价方法和系统。该方法包括：采集底板含水层的含水层压力，以将断层防水煤柱注浆加固区域划分为断层防水煤柱注浆区、底板注浆区、断层注浆区；分别对工作面底板、断层进行测试，获取断层防水煤柱注浆加固前的注浆前参数；确定断层防水煤柱开采注浆加固后的注浆后参数；注浆后参数包括：注浆后采集的底板注浆区、断层注浆区的典型地段的多个岩体样本的单轴抗压强度、多个钻孔的岩石质量指标；根据注浆前参数和注浆后参数，计算断层防水煤柱开采的注浆加固效果评价的无量纲评价指标；根据预先确定的指标加权系数，计算断层防水煤柱注浆加固区域的安全开采评价值，以对断层防水煤柱开采进行可行性评价。

摘要： 本发明公开了一种断层防治水用留设防水煤柱，包括钢制支撑管、卡套和封堵大螺钉，所述钢制支撑管的顶端安装有卡套，且卡套的两侧安装有连接块，所述钢制支撑管的底端开设有卡槽，且卡槽内部设置有与卡套外壁相匹配的密封环，所述卡槽一侧钢制支撑管的内壁开设与L型槽，且L型槽的外部开设有移动槽，所述移动槽内部设置有用于固定所述连接块位置的限位机构，所述钢制支撑管的内部开设有多个螺纹槽，且螺纹槽的外部开设有弧形槽，所述弧形槽内部设置有用于定位所述封堵大螺钉的定位机构；采用本技术方案，提供在螺纹槽中伸入钻机的钻端，将钢制支撑管内部的煤层钻碎，打开卸煤门时方便从螺纹槽的位置将煤炭开采出，合理利用煤炭资源。

摘要： 本申请提供了一种回采断层防水煤柱的分区注浆施工方法。该方法包括：将影响断层防水煤柱开采的区域划分为断层煤柱注浆区、断层煤柱顶板注浆加固区、工作面底板注浆加固区和断层带注浆加固区；对底板和断层带进行第一次抽水试验，确定底板和断层带的富水性，并对底板和断层带进行第一次疏放水，直至单位涌水量达到预设涌水范围，停止第一次疏放水；分别对工作面底板注浆加固区、断层带注浆加固区、断层煤柱注浆区、断层煤柱顶板注浆加固区进行注浆加固；对底板和断层带进行第二次抽水试验，确定底板和断层带的富水性，并对底板和断层带进行第二次疏放水，直至单位涌水量小于等于预设涌水阈值，对工作面进行断层防水煤柱回收开采。

摘要： 本申请提供一种断层防水煤柱开采的注浆加固效果评价方法和系统。该方法包括：采集底板含水层的含水层压力，以将断层防水煤柱注浆加固区域划分为断层防水煤柱注浆区、底板注浆区、断层注浆区；分别对工作面底板、断层进行测试，获取断层防水煤柱注浆加固前的注浆前参数；确定断层防水煤柱开采注浆加固后的注浆后参数；注浆后参数包括：注浆后采集的底板注浆区、断层注浆区的典型地段的多个岩体样本的单轴抗压强度、多个钻孔的岩石质量指标；根据注浆前参数和注浆后参数，计算断层防水煤柱开采的注浆加固效果评价的无量纲评价指标；根据预先确定的指标加权系数，计算断层防水煤柱注浆加固区域的安全开采评价值，以对断层防水煤柱开采进行可行性评价。

摘要： 本申请提供一种地面预注浆提高断层防水煤柱回收率的施工方法。该方法中，在工作面回采前，根据开采工作面、断层防水煤柱的留设空间位置，确定开采工作面、断层防水煤柱开采后的采空区在地面的平面投影范围；平面投影范围边界外[20,50]m，在地面上布设主钻孔；在主钻孔的孔底并列施打两个次级钻孔；对煤层底板和断层带进行第一次抽水试验，确定煤层底板和断层带的富水性，对煤层底板和断层带进行第一次疏放水，直至单位涌水量达到预设涌水范围；分别对煤层底板、断层带进行注浆加固；对煤层底板和断层带进行第二次抽水试验，确定述煤层底板和断层带的富水性，当单位涌水量小于等于预设涌水阈值，对工作面进行断层防水煤柱回收开采。

摘要： 本发明涉及一种老空水防水煤柱留设方法，包括：步骤10，确定即将开采工作面的采煤相关地质参数；步骤20，根据矿山压力理论，计算顶板支撑压力沿煤层方向的分布范围；步骤30，将步骤20所确定的分布范围作为老空水防水煤柱的最小宽度。本发明选取工作面开采煤层的采高和开采下限深度两个采煤相关地质参数，实现了参数易于获取的目的；依据工作面开采煤层的采高h和开采下限深度H确定顶板支撑压力沿煤层方向的分布范围，进而确定老空水防水煤柱的最小宽度的方法，计算方便、简单，适应于现场工作人员的应用。

摘要： 本发明涉及一种减小倾斜煤层防水煤柱留设宽度的方法，所述工作面采用错层位外错式巷道布置的方式，所述工作面的进风巷沿煤层顶板布置，所述工作面的回风巷沿煤层底板布置；在靠近所述进风巷之前，将所述工作面由倾斜向下的角度逐步抬升至所述进风巷的大体水平的角度，同时逐步降低工作面的开采厚度至所述进风巷的高度，解决了传统防水煤柱的留设宽度过大的问题，在达到防止相邻采空区溃水的前提下，缩小防水煤柱的留设宽度，提高回采率。

摘要： 本实用新型涉及一种留设防水煤柱用于保水开采的实验装置。本实用新型包括试验架；试验架四周的挡板内部自上而下分别有加载装置、上覆岩层、上煤层、中间岩层、下煤层、底板；上覆岩层设有含水层和隔水层，上煤层中设有防水煤柱和采空区，下煤层包含若干个第一油囊；每个第一油囊分别连接有进油管、第一出油管；上覆岩层、上煤层、下煤层以及中间岩层内有感应装置；本实用新型探究新煤层开采对其他煤层防水煤柱的影响；同时采用开采与回填相结合的方案，可以更好地探究煤矿开采产生采动裂隙的防护措施。