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关闭煤矿采空区矿井水水质演化与硫酸盐去除的微生物作用机制
1
作者 孙亚军 郭娟 +7 位作者 张莉 徐智敏 何环 张雯 华景帆 雷江青 郇博程 刘嘉欣 《煤炭学报》 北大核心 2026年第1期576-590,共15页
近年来,我国煤矿关闭数量逐渐增多,废弃矿井采空区成为潜在地下水污染源,以高硫酸盐矿井水为主要特征。采空区内原生微生物群落在一定条件下可驱动硫循环,激发采空区矿井水硫酸盐自然削减的潜力。为探究关闭煤矿采空区矿井水水质演化控... 近年来,我国煤矿关闭数量逐渐增多,废弃矿井采空区成为潜在地下水污染源,以高硫酸盐矿井水为主要特征。采空区内原生微生物群落在一定条件下可驱动硫循环,激发采空区矿井水硫酸盐自然削减的潜力。为探究关闭煤矿采空区矿井水水质演化控制机理及硫酸盐去除的微生物机制,以西北典型煤矿为研究对象,通过设计5种不同条件下的长期室内微宇宙试验(试验组、煤多组、加培养基组、加培养基和微生物组、灭菌组),利用水化学测试、16S rDNA高通量测序等测试手段,系统探究了矿井水硫酸盐去除的水化学特征与微生物作用机制。水化学特征研究结果表明:试验组与煤多组体系内的SO_(4)^(2-)含量先升后降,加培养基组SO_(4)^(2-)含量降低96%,加培养基和微生物组SO_(4)^(2-)含量降低95%,灭菌组SO_(4)^(2-)含量降低57%,水化学指标说明在保持无氧并提供可利用碳源情况下,关闭煤矿采空区具备实现矿井水中硫酸盐低成本生物去除的潜力。微生物测序研究结果表明:外源微生物可能破坏土著微生物生态代谢网络,采空区体系中存在降解煤中大分子有机物的菌属,与硫酸盐还原菌形成协同体系,3组(加培养基组、加培养基和微生物组、灭菌组)硫酸盐还原菌相对丰度显著升高,最高可达70.1%、79%,说明微生物还原过程是控制硫酸盐去除的关键。根据上述研究成果,阐明了关闭煤矿采空区矿井水水质演化机制:在无外源小分子碳源条件下,土著SRB处于低活性或休眠状态,采空区矿井水水质演化由黄铁矿氧化、矿物溶解及黏土矿物吸附等水化学作用所主导;而添加外源碳源后,微生物作用成为主要控制因素;碳源的类型与质量浓度决定了关闭煤矿采空区矿井水水质演化过程水化学场−微生物场相互转化、相互耦合的方向。若能驯化或富集具有煤有机质降解能力的土著菌群,可实现矿井水低成本处理。 展开更多
关键词 关闭煤矿 硫酸盐去除 硫酸盐还原菌 微生物还原 碳源
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基于渗透系数动态演变的断层导水演化规律研究
2
作者 孙文斌 刘倩慧 +3 位作者 王晓 李林 陈其勇 杨辉 《矿业安全与环保》 北大核心 2026年第1期31-39,共9页
为探究采动过程中围岩渗透系数演变及断层导水演化规律,采用理论分析手段,基于莫尔-库仑准则和最大拉伸准则进行推导,获得应力、水压影响下的渗透系数突变数学模型,将其引入FLAC^(3D)数值模拟软件,建立了渗透系数动态演化的FLAC^(3D)渗... 为探究采动过程中围岩渗透系数演变及断层导水演化规律,采用理论分析手段,基于莫尔-库仑准则和最大拉伸准则进行推导,获得应力、水压影响下的渗透系数突变数学模型,将其引入FLAC^(3D)数值模拟软件,建立了渗透系数动态演化的FLAC^(3D)渗透性突变表征模型;采用数值模拟模型方法,以山东某矿区为工程背景,对底板断层活化及最终形成突水的过程进行模拟,分析了采动过程中断层渗透系数阶段演化及承压水导升规律。结果表明:承压水导升相较于断层活化存在显著滞后效应,采动停止后,水力劈裂作用仍持续;断层初始渗透性越好,水体导升势能损耗越小,承压水导升速度越快;承压水导升速度与煤层埋深及断层初始渗透系数呈正相关关系,埋深越浅,渗透系数变化越小,导升速度越慢。研究成果可为存在断层活化及底板滞后突水事故风险的工作面水害防治提供参考。 展开更多
关键词 断层突水 渗透系数 数值模拟 流固耦合 演化规律
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TBM穿越深埋断层破碎带突水灾变规律
3
作者 李智 董书宁 +1 位作者 石志远 童仁剑 《煤田地质与勘探》 北大核心 2026年第2期161-171,共11页
【目的】TBM穿越深埋富水断层破碎带时常面临极高突水风险,严重制约工程安全与效率。【方法】为揭示巷道过断层的突水灾变演化规律,提出超前防控技术,控制突水风险,以华北型煤田某煤矿大巷掘进穿越深埋断层破碎带为背景,考虑围岩应力-损... 【目的】TBM穿越深埋富水断层破碎带时常面临极高突水风险,严重制约工程安全与效率。【方法】为揭示巷道过断层的突水灾变演化规律,提出超前防控技术,控制突水风险,以华北型煤田某煤矿大巷掘进穿越深埋断层破碎带为背景,考虑围岩应力-损伤-渗流耦合作用,通过FLAC^(3D)软件建立TBM穿越深埋断层破碎带三维数值模型,模拟分析TBM临近深埋断层过程中围岩位移、塑性区、渗透系数及涌水量的时空演化特征及规律。基于灾变机制,提出一套以超前分段注浆为核心的综合加固方案。【结果和结论】(1) TBM临近断层时,掘进面后方围岩位移与塑性区呈现显著的3阶段空间分异规律;而前方围岩位移及塑性区破坏深度呈指数增长,同时其渗透系数因损伤加剧而激增约106倍,形成贯通性导水裂隙网络,最终诱发围岩整体失稳与突水灾害。(2) TBM围岩涌水量随水力梯度升高呈指数递增,突水临界距离为3.0 m,此时瞬时涌水量达956.1 m^(3)/h。(3)对深埋断层破碎带影响区范围内围岩实施“地面定向钻孔+超前分段注浆”加固后,位移、涌水量和渗透系数变化均得到了有效的控制,确保了施工安全。研究成果不仅可为TBM安全掘进提供科学决策依据,同时对增强TBM装备在复杂水文地质条件下的环境适应性、完善突水灾害动态预警体系及防控技术具有重要工程价值。 展开更多
关键词 TBM掘进 深埋断层破碎带 位移 塑性区 渗透系数 涌水量 突水灾变规律 注浆加固
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基于GMS地下水数值模拟方法在煤层底板灰岩突水评价中的应用
4
作者 许光泉 李康佳 +1 位作者 梁淼 陈龙 《矿山工程》 2026年第1期66-77,共12页
以淮南煤田某矿的1煤层底板岩溶地下水为对象,通过水文地质试验了解水质、水位等变化,确定了断层导隔水性质和水文地质单元。采用GMS软件构建了水文地质模型和数值模拟模型,并开展了煤层底板突水性的安全性评价,结果表明:F92和F104断层... 以淮南煤田某矿的1煤层底板岩溶地下水为对象,通过水文地质试验了解水质、水位等变化,确定了断层导隔水性质和水文地质单元。采用GMS软件构建了水文地质模型和数值模拟模型,并开展了煤层底板突水性的安全性评价,结果表明:F92和F104断层带将矿井分为三个相对独立的水文地质单元,中央采区C3I组灰岩地下水,其补给来源于浅部露头区,从浅部向深部地下水富水性逐渐减弱;含水层具有非均质性和各向异性,可划分为6个水文地质块段。结合《煤矿安全防治水细则》的底板突水系数安全阈值要求,当采区煤层底板灰岩含水层的疏放控制在82 m3/h时,55天后其突水系数降至0.06 MPa/m以下,能够满足煤层安全开采的相关要求。 展开更多
关键词 岩溶水害 水文地质试验 数值模拟 安全性评价
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隐伏岩溶陷落柱对煤层回采及防治水的影响
5
作者 杨艳涛(文/图) 《能源新观察》 2026年第1期53-54,共2页
隐伏岩溶陷落柱是华北煤田奥陶系灰岩发育区普遍存在的特殊地质构造类型,其形成受区域构造条件、基底岩性组合及地下水长期溶蚀作用共同影响,对煤层回采及矿井防治水安全构成潜在威胁。在同类矿区研究成果与工程实践的基础上,系统分析... 隐伏岩溶陷落柱是华北煤田奥陶系灰岩发育区普遍存在的特殊地质构造类型,其形成受区域构造条件、基底岩性组合及地下水长期溶蚀作用共同影响,对煤层回采及矿井防治水安全构成潜在威胁。在同类矿区研究成果与工程实践的基础上,系统分析了区域水文地质条件及岩溶发育特征,对隐伏岩溶陷落柱的平面分布、垂向发育特征及地球物理响应。针对性提出以综合物探、钻探验证和工程防治相结合的防控思路,可为类似地质条件矿区的安全开采提供参考。 展开更多
关键词 岩溶陷落柱 奥陶系灰岩 煤层回采
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巴拉素煤矿富水煤层注浆扩散规律研究
6
作者 梁向阳 方刚 +2 位作者 覃祥瑞 刘洋 张嘉凡 《中国矿业》 北大核心 2026年第2期247-254,共8页
为研究富水煤层注浆扩散过程中的渗流-应力-损伤作用,以巴拉素煤矿2号富水煤层副立井注浆改造工程为例,基于煤岩损伤演化方程,根据渗流压力作用下煤岩体裂隙的剪切滑移和剪胀效应,结合多孔介质渗流连续性方程和运动方程,建立了富水煤层... 为研究富水煤层注浆扩散过程中的渗流-应力-损伤作用,以巴拉素煤矿2号富水煤层副立井注浆改造工程为例,基于煤岩损伤演化方程,根据渗流压力作用下煤岩体裂隙的剪切滑移和剪胀效应,结合多孔介质渗流连续性方程和运动方程,建立了富水煤层注浆渗流-应力-损伤耦合数值模型。分析了注浆速率和浆液黏度对富水煤层应力场、渗流压力及损伤的影响。研究结果表明:注浆速率和浆液黏度对煤层应力场、渗流压力及损伤均具有显著影响;注浆速率由0.3 cm/s增加至0.9 cm/s,煤层应力增加了3倍,渗流压力升高了1.5倍,损伤面积增大了30倍;浆液黏度增加导致煤岩裂隙尖端的应力集中效应更加显著,但煤层高渗流压力区减少,且未产生新的损伤区域,而是基于原有损伤的进一步扩展。提高注浆速率和浆液黏度有利于裂隙劈裂扩展,促进浆液扩散;但考虑到高黏度所对应的高黏滞阻力和低可泵性对扩散范围的影响,确定注浆参数时,应以注浆速率为主控因素。对于巴拉素煤矿2号煤层注浆过程中的最大渗流压力不宜超过11.08 MPa。 展开更多
关键词 富水煤层 注浆 应力场 渗流压力 损伤
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基于高斯过程回归的瞬变电磁信号去噪方法
7
作者 王鹏 史佳兴 +3 位作者 鲁恺 胡锦儒 温广源 翟好杰 《煤田地质与勘探》 北大核心 2026年第2期192-202,共11页
【目的】瞬变电磁法是当前探测煤田地下水的主要地球物理方法,探测结果直接影响煤矿防治水工作的开展。针对数据采集过程难以避开输电线路等电磁干扰源,瞬变信号容易混入电磁噪声,而主要的小波变换、经验模态分解去噪技术尚需进一步改... 【目的】瞬变电磁法是当前探测煤田地下水的主要地球物理方法,探测结果直接影响煤矿防治水工作的开展。针对数据采集过程难以避开输电线路等电磁干扰源,瞬变信号容易混入电磁噪声,而主要的小波变换、经验模态分解去噪技术尚需进一步改进的客观现状,提出一种基于高斯过程回归的瞬变电磁信号去噪新方法。【方法】对含噪信号进行时间补偿,使信号幅值处于基本相当的幅度;采用径向基函数核对时间补偿后的信号进行非参数回归拟合,捕捉信号非线性趋势并分离噪声;恢复时间补偿得到去噪结果。【结果】(1)对分别添加正弦噪声、三角波噪声、均匀噪声和高斯噪声4种单类型噪声的瞬变电磁理论信号进行去噪后,信噪比提升24.61 dB~36.03 dB,平均相对误差降低5.93%~9.06%;(2)对分别添加2种混合噪声的瞬变电磁信号去噪后,信噪比分别提升28.05 dB、26.92 dB,平均相对误差分别降低5.22%、8.35%;(3)现场实验数据去噪结果相比含噪信号的信噪比提升18.76 dB,平均相对误差降低175.92%,实验点感应曲线中噪声的振荡影响被大幅消除,实验线反演电阻率断面恢复了地层的纵向地电结构和横向连续性,与无噪实验结果基本一致,相对小波变换结果有明显提升。【结论】基于高斯过程回归的去噪算法对含有理论噪声或现场实验噪声的瞬变电磁信号,均取得了较为明显的去噪效果,可改进其协方差函数以进一步提高去噪效果,并在生产工作中应用。研究成果为瞬变电磁信号去噪提供了新手段并具有实用价值。 展开更多
关键词 煤田 瞬变电磁法 高斯过程回归 去噪 电磁噪声 曲线拟合
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基于知识图谱的煤矿水害预警与应急处置智能决策系统研究
8
作者 翁明月 徐华 +4 位作者 尹慧敏 付恩三 高文忠 叶兰 单耀 《煤炭工程》 北大核心 2026年第2期101-109,共9页
水害事故是煤矿安全生产中的主要灾害类型之一,当前煤矿水害防治虽积累了一定的知识与技术,但在数据深度挖掘、经验系统化应用及智能决策支撑方面仍存在不足。为保障煤矿安全生产,提升煤矿水害事故预防、治理及救援的信息化与智能化水平... 水害事故是煤矿安全生产中的主要灾害类型之一,当前煤矿水害防治虽积累了一定的知识与技术,但在数据深度挖掘、经验系统化应用及智能决策支撑方面仍存在不足。为保障煤矿安全生产,提升煤矿水害事故预防、治理及救援的信息化与智能化水平,本文系统梳理了基于知识图谱的煤矿水害智能预警技术架构与决策支持系统体系。煤矿水害知识图谱的构建主要包括基于BiLSTM-CRF模型的本体与关系抽取、图数据库搭建两大核心环节;在图数据库基础上,设计了基于朴素贝叶斯问句分类、问句解析及图数据库查询的智能问答系统,实现了煤矿水害事故案例的实时高效检索。同时,构建了包含物理层、传输层、数据处理层与应用层的煤矿水害智能预警平台框架,深入分析了知识图谱与文本库、模型库及现场监测数据的融合方法,形成了涵盖数据获取与分析、决策支持方案生成、应急处置方案实时生成的完整决策支持体系。研究成果可为进一步提升煤矿水害预防、治理与应急救援的信息化、智能化水平提供理论参考与借鉴。 展开更多
关键词 煤矿水害 图数据库 机器学习 问答系统 监测预警 智能决策 应急处置
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工作面开采顶板突水溃砂机理及防控技术研究进展
9
作者 李晓欢 李宏杰 杜明泽 《煤炭工程》 北大核心 2026年第1期143-151,共9页
煤矿顶板突水溃砂灾害机理复杂,且防控难度高。针对工作面开采时突水溃砂灾变征兆不明显、瞬时突涌量大、难以预测预报等问题,从水文地质条件、灾变机理、防控技术和监测预警等方面总结突水溃砂灾害研究进展。选取典型浅埋薄基岩采场、... 煤矿顶板突水溃砂灾害机理复杂,且防控难度高。针对工作面开采时突水溃砂灾变征兆不明显、瞬时突涌量大、难以预测预报等问题,从水文地质条件、灾变机理、防控技术和监测预警等方面总结突水溃砂灾害研究进展。选取典型浅埋薄基岩采场、深埋弱胶结岩层采场、近松散层采场突水溃砂工程案例,分析典型突水溃砂水文地质条件及灾变特征,总结突水溃砂发生的基本条件,阐述不同沉积环境下突水溃砂灾变机理。突水溃砂受沉积环境和采动条件共同影响,沉积环境提供水砂来源与动力环境,采动决定水砂通道形成及突水溃砂启动条件。针对三种类型突水溃砂致灾模式,阐述了含水层改造、常规疏水降压、地面直通泄水孔和“预置导流管+扇形疏放水”等防控技术。在此基础上,结合井上下多物理场监测数据,构建“感知-预警-决策”智能化预警防控架构,形成工作面顶板突水溃砂动态监测-预警-防控技术体系,并指出突水溃砂防治的发展方向。 展开更多
关键词 顶板水害 突水溃砂 致灾机理 防控技术 监测预警
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水体下厚煤层开采安全性分析和差异化放煤技术
10
作者 李群 李志华 +3 位作者 华心祝 黄辉 郭伟宁 杨智 《煤炭技术》 2026年第2期12-18,共7页
为掌握松散承压含水层下厚煤层开采覆岩破坏及导水裂隙发育规律,综合运用理论分析、数值模拟和相似模拟试验相结合的研究方法,对顾北煤矿14321上限工作面采用分层开采和综放开采的安全煤柱高度、导水裂隙带发育高度和覆岩垮落形态进行... 为掌握松散承压含水层下厚煤层开采覆岩破坏及导水裂隙发育规律,综合运用理论分析、数值模拟和相似模拟试验相结合的研究方法,对顾北煤矿14321上限工作面采用分层开采和综放开采的安全煤柱高度、导水裂隙带发育高度和覆岩垮落形态进行了对比分析。研究结果表明:上分层开采时,应留设的防砂安全煤柱高度25.04 m,小于实际最小基岩厚度38.90 m,裂隙带发育高度为39.00 m,位于基岩面附近,覆岩垮落形态呈梯形,与一般工作面相似;综放开采时,应留设的防砂安全煤柱高度为69.77 m,裂隙带发育高度为106.5 m,已经波及到中部含水层。针对厚煤层俯斜开采上提工作面,设计了从切眼开始先分层开采,待基岩逐渐增厚,采用放顶煤的差异化放煤技术,并在顾北煤矿14321工作面获得了成功应用。 展开更多
关键词 松散承压含水层 厚煤层 综放开采 相似模拟 导水裂隙带
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断层影响下工作面底板滞后突水致灾机理研究
11
作者 孙建西 王洪伟 +1 位作者 张峰 张培森 《能源与环保》 2026年第1期1-9,共9页
为明晰工作面底板滞后突水致灾机理,从而为矿井带压开采方案提供理论支撑,以良庄煤矿81501工作面滞后突水事故为例,采用理论计算+数值模拟的研究方法,对工作面底板滞后突水机理进行研究。研究结果表明,利用摩尔—库仑强度准则,结合实用... 为明晰工作面底板滞后突水致灾机理,从而为矿井带压开采方案提供理论支撑,以良庄煤矿81501工作面滞后突水事故为例,采用理论计算+数值模拟的研究方法,对工作面底板滞后突水机理进行研究。研究结果表明,利用摩尔—库仑强度准则,结合实用矿山压力理论,构建了底板岩体受力单元,推导得出断层影响下底板突水极限水压计算公式;在工作面推采过程中,工作面前方与切眼处应力集中现象明显,煤层顶底板区域应力释放作用明显,断层因受“应力集中+应力释放”影响而发生进一步破坏;工作面临近断层时,断层开始发生连续性破坏,工作面推采过断层后,随工作面推进距离增大,采动作用对断层附近塑性区分布的影响逐渐减小;含水层最大水压随工作面向前推进逐渐减小,工作面过断层后,水压降低速率明显增大,工作面前方附近对应的底板岩层处,水压明显小于同水平岩层,呈“谷”状分布;断层影响下,良庄煤矿81501工作面因受矿压与水压综合影响而发生突水。研究成果对防范底板滞后突水事故具有一定指导意义。 展开更多
关键词 滞后突水 断层 带压开采 致灾机理
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基于Meta理念的煤矿突水溃砂灾害多因素致灾机制系统分析
12
作者 梁晋熙 隋旺华 《工程地质学报》 北大核心 2026年第1期243-263,共21页
突水溃砂是煤矿开采过程中一种典型的复合型地质灾害,具有突发性强、破坏力大等特点,严重威胁矿井安全。为系统厘清其规律与机理,本文基于Meta分析理念,对1980~2024年间218篇中英文文献及相关的典型案例进行了系统梳理与综合分析。结果... 突水溃砂是煤矿开采过程中一种典型的复合型地质灾害,具有突发性强、破坏力大等特点,严重威胁矿井安全。为系统厘清其规律与机理,本文基于Meta分析理念,对1980~2024年间218篇中英文文献及相关的典型案例进行了系统梳理与综合分析。结果表明:(1)突水溃砂灾害的时空分布与我国煤炭开发“由东向西、由浅入深”的布局紧密相关。灾害在空间上表现出聚集性与分带性,形成了西北浅埋松散层型、西北浅埋风积沙型、西北深埋弱胶结型及华北厚松散层-薄基岩型四大典型区域模式。(2)在3大类共27项致灾因素中,水压、裂隙形态、松散层厚度及顶板管理等为主控因子,并阐明了以水压驱动、裂隙扩展、砂体运移为主的多因素耦合致灾链机制;结合多因素敏感性分析,确定了突水溃砂灾害启动和运移阶段的主控因素。(3)基于传统“物源-通道-空间-驱动”四要素框架提出的“物源分布结构”概念,可以用以描述水源与砂源的空间构型与势能关系,而空间构型与势能差又是决定灾害是否发生的关键。(4)突水溃砂通道的演化具有“孕育-触发-扩展”的非线性时序特征,可划分为渐进孕育型与触发型两类。本文为理解突水溃砂灾害机理提供了一个基于文献综述的整体视角和概念框架。 展开更多
关键词 突水溃砂 META分析 致灾主控因素 物源分布结构
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采掘耦合扰动下采空区顶板侧向渗流水害演化特征及防控实践
13
作者 王鹏 牛浩杰 许进鹏 《煤》 2026年第3期9-14,共6页
针对煤矿采空区积水侧向水害风险,以伯方煤矿为工程背景,通过地质分析、数值模拟相结合的方法,揭示在采掘耦合扰动下引发的采空区顶板导水裂隙发育规律,提出“物探探测+注浆截堵+煤柱优化+疏放控压”的综合防控技术。研究表明:基于UDEC... 针对煤矿采空区积水侧向水害风险,以伯方煤矿为工程背景,通过地质分析、数值模拟相结合的方法,揭示在采掘耦合扰动下引发的采空区顶板导水裂隙发育规律,提出“物探探测+注浆截堵+煤柱优化+疏放控压”的综合防控技术。研究表明:基于UDEC模拟伯方矿采空区侧向导水裂隙呈马鞍形分布,最大发育高度达121 m(22倍采高),侧向裂隙最大影响范围为53 m,三盘区停采线隔水煤柱宽度不足50 m时易形成贯通裂隙带;将煤柱宽度由40 m增至50 m,并实施注浆截堵后,三盘区涌水量降低85%,配合疏放控压措施,有效控制了采掘耦合扰动下采空区顶板侧向渗流水害。 展开更多
关键词 采空区积水 侧向渗流 裂隙发育 隔水煤柱 注浆截堵
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综放工作面邻侧采空区大体量积水堵疏结合防治技术
14
作者 贾圆 刘云超 +3 位作者 王波 黄伟 吴现帅 钱自卫 《煤炭技术》 2026年第3期19-23,共5页
针对陈家山煤矿414工作面邻近采空区的积水情况,需在掘进前对其进行超前防治,以防止发生水害事故。基于构造特征与采空区水力连通性分析,创新性提出跨采区注浆截流与接力疏放结合的防治技术。通过注浆封堵跨面联络巷道,切断了四采区与... 针对陈家山煤矿414工作面邻近采空区的积水情况,需在掘进前对其进行超前防治,以防止发生水害事故。基于构造特征与采空区水力连通性分析,创新性提出跨采区注浆截流与接力疏放结合的防治技术。通过注浆封堵跨面联络巷道,切断了四采区与二采区之间的水力联系,从而大幅降低了44%的疏放水量。在远离积水采空区的顺槽中超前布置疏放钻孔,实时收集采空区积水水位、水量数据,并评估疏放效果。实现了疏放巷道的掘进、采空区积水的疏放与414工作面顺槽施工的同步进行,确保了工作面顺槽的安全与顺利掘进。堵疏结合治理技术相较于留设煤柱的方案,解放煤炭资源约0.49 Mt,研究为类似地质条件下的采空区积水防治方案的制定提供了有益的借鉴。 展开更多
关键词 采空区 煤柱 积水 注浆 疏放
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孟巴煤矿特厚煤层四分层开采导水裂隙带发育高度研究
15
作者 孙国光 赵志强 《煤炭科技》 2026年第1期98-103,共6页
针对孟巴煤矿三分层开采后能否进行四分层开采,以解决北部采区开拓工程严重滞后无法按期投入生产的矿井生产接续问题,采用数值模拟的方法,对导水裂隙带发育高度、地表岩移观测规律等进行分析与研究,成功实施了1412工作面首个四分层工作... 针对孟巴煤矿三分层开采后能否进行四分层开采,以解决北部采区开拓工程严重滞后无法按期投入生产的矿井生产接续问题,采用数值模拟的方法,对导水裂隙带发育高度、地表岩移观测规律等进行分析与研究,成功实施了1412工作面首个四分层工作面回采,释放了大量煤炭资源,延长了中部采区回采时间,保证了矿井的可持续发展。研究成果对于推动孟加拉国区域经济发展具有积极意义。 展开更多
关键词 厚煤层分层开采 导水裂隙带 实验模拟 沉降规律 实践开采
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长平煤矿矿井充水因素评价及水文地质类型划分
16
作者 李晋波 张国宾 何健 《江西煤炭科技》 2026年第1期135-138,143,共5页
近年来,我国煤矿水害事故时常发生,造成了人员伤亡和巨大的经济损失。基于消除煤矿水害事故威胁的目的,选择长平煤矿开展水文地质条件和矿井充水因素研究,解析矿井地层、构造、含水层、隔水层等水文地质条件,分析充水水源、充水通道、... 近年来,我国煤矿水害事故时常发生,造成了人员伤亡和巨大的经济损失。基于消除煤矿水害事故威胁的目的,选择长平煤矿开展水文地质条件和矿井充水因素研究,解析矿井地层、构造、含水层、隔水层等水文地质条件,分析充水水源、充水通道、充水强度等矿井充水因素,划分矿井水文地质类型,查明矿井水害隐蔽致灾因素,研究结果可为矿井提供可靠的防治水工作依据。 展开更多
关键词 长平煤矿 矿井防治水 水文地质条件 矿井充水因素 水文地质类型
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奥陶系灰岩水数值模拟及防治应用
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作者 刘倩 张凯 +2 位作者 许光泉 高志强 张帅 《煤炭技术》 2026年第1期113-120,共8页
为解放华北型煤田受奥陶系灰岩水(简称“奥灰水”)威胁的深部煤炭资源,以鄂尔多斯北部A煤矿为例,针对研究区复杂地质条件,鉴于地下水数值模拟在精确刻画地下水系统、评估防治水措施效果方面的显著优势,以及疏水降压结合注浆加固在协同... 为解放华北型煤田受奥陶系灰岩水(简称“奥灰水”)威胁的深部煤炭资源,以鄂尔多斯北部A煤矿为例,针对研究区复杂地质条件,鉴于地下水数值模拟在精确刻画地下水系统、评估防治水措施效果方面的显著优势,以及疏水降压结合注浆加固在协同提高防治水效果、保障煤矿长期安全生产方面的重要意义,采用数值模拟和疏放-注浆评价结合方法,构建了奥灰含水层数值模型,提出了合理可行的防治方案。模拟结果表明:奥灰水位变化与实际相符,模型参数可靠。防治方案通过注浆加固煤层底板,疏放33 d后达到安全开采条件,防治效果显著。将防治方案应用于X工作面底板奥灰水害防治后,未探测到垂向导水通道,形成了有效隔水层段,底板富水区域明显改善,验证了治理效果显著,实现了安全回采。 展开更多
关键词 水文地质 奥灰水害防治 数值模拟 疏水降压 注浆加固
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张双楼煤矿底板四灰含水层富水性及突水危险性研究
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作者 李南骏 陈天赐 +1 位作者 肖青 徐智敏 《煤炭科技》 2026年第1期74-80,共7页
矿井突水是煤矿生产过程中的主要灾害之一。张双楼煤矿底板四灰含水层出水约200 m3/h,占矿井正常涌水量的41%。分析该矿地质构造及开采方式发现,其浅部开采工作面、开采区域,可利用疏水降压的方法进行底板四灰水治理;深部煤炭资源开采时... 矿井突水是煤矿生产过程中的主要灾害之一。张双楼煤矿底板四灰含水层出水约200 m3/h,占矿井正常涌水量的41%。分析该矿地质构造及开采方式发现,其浅部开采工作面、开采区域,可利用疏水降压的方法进行底板四灰水治理;深部煤炭资源开采时,其底板四灰含水层的防治需做进一步研究。在此基础上,采用数理统计、现场及室内测试、脆弱性指数法等研究手段,对四灰含水层富水性及突水危险性进行了分析评价,开展了富水性及突水危险性现场工程验证。结果表明,四灰含水层随开采水平向深部延伸,岩溶发育程度及富水性逐渐减弱,由浅至深依次划分为中等富水区、弱富水区和极弱富水区,垂向特征及区块化特征明显;利用脆弱性指数法结合岩溶垂向分带性,划分为底板突水安全区(I_(v)≤0.15)、底板突水过渡区(0.10<I_(v)≤0.52)、突水较脆弱区(0.52<I_(v)≤0.72)、突水脆弱区(I_(v)>0.72);综合评价太原组四灰突水危险性,并开展富水性及突水危险性的物探+钻探现场工程验证,可为该矿防治水工作提供理论依据。 展开更多
关键词 张双楼煤矿 底板防治水 层次分析法 防治技术
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大采放比下导水裂隙带图纸表征分析研究
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作者 汤新飞 李玉明 +3 位作者 穆锡东 马海潮 刘建庄 贺高升 《采矿技术》 2026年第1期135-140,共6页
在厚煤层综放开采方面,目前存在导水裂隙带发育分布的图纸表征缺乏可靠的技术方法和工程算力支撑的问题。为此,以红树梁煤矿6煤大采放比开采区域为研究对象,结合理论分析、力学性质实测相结合的方法,探究大采放比对导水裂隙带发育的影响... 在厚煤层综放开采方面,目前存在导水裂隙带发育分布的图纸表征缺乏可靠的技术方法和工程算力支撑的问题。为此,以红树梁煤矿6煤大采放比开采区域为研究对象,结合理论分析、力学性质实测相结合的方法,探究大采放比对导水裂隙带发育的影响,选取经验公式批量计算全钻孔导水裂隙带高度,并借助Surfer软件生成多维导水裂隙带等值线图、工程叠加示意图等。结果表明,大采放比降低了顶板峰值衰减系数,加剧了水裂隙带发育,而上覆中硬软弱型岩性则减缓了裂隙发育。图纸表征结果显示,6304工作面受类圆形裂隙贯通区及地表冲沟恐龙沟横跨工作面的影响,大巷以东部分区域发育扇形贯通带,与多条地表冲沟、采空区等交错,地表的高压线塔涉及多个盘区开采范围,沿东部主要贯通中心延展。研究结果可为同类型矿井大采放比下导水裂隙带的安全论证提供新思路。 展开更多
关键词 导水裂隙带 大采放比 图纸表征 经验公式
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薄基岩松散含水砂层“驱水固砂”注浆治理技术及应用
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作者 吴燕军 杜博涛 史永理 《煤炭工程》 北大核心 2026年第1期49-58,共10页
为解决煤层顶板薄基岩区松散层溃水溃砂这一重大矿井水害难题,系统剖析了灾害发生的水砂物源、运移通道、动力源及容纳空间四大必要条件。据此提出“驱水固砂”注浆治理技术,其核心是通过高压注浆重构松散层水动力场,形成纵向延伸、横... 为解决煤层顶板薄基岩区松散层溃水溃砂这一重大矿井水害难题,系统剖析了灾害发生的水砂物源、运移通道、动力源及容纳空间四大必要条件。据此提出“驱水固砂”注浆治理技术,其核心是通过高压注浆重构松散层水动力场,形成纵向延伸、横向交错的“根系骨架”空间网络结构,实现松散砂层水分驱替与地层稳定性强化的双重治理效果。基于该治理理念,针对性地确立了不同水文地质条件下的钻探选型标准与核心参数,厘清了平推式、中心开花式、盖顶式、锁边式四种注浆模式的适配条件,以及配套注浆材料、压力、用量等关键参数。五沟煤矿现场工程应用表明,注浆治理后第四含水层砂层最大单位涌水量降至0.000474 L/(s·m),检查孔注浆压力较治理前提升15.3%~57%;通过串浆返水特征、浆液扩散距离监测及钻孔取芯结果等多维度数据,充分印证了“根系骨架”浆液扩散网络的有效形成,显著降低了水砂溃涌灾害风险,为煤层薄基岩区松散层水害防治提供了集理念、技术、参数于一体的系统性解决方案。 展开更多
关键词 薄基岩 含水砂层 驱水固砂 根系骨架 注浆治理 注浆工艺 水害防治
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