煤层底板破坏深度测试在底板水害评价中的应用

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底板破坏深度试验

底板破坏深度试验方案一工作面底板破坏深度的观测（1）测试目的底板采动破坏深度测试是“山西煤矿一 5 煤开采奥灰水突水预测及防治技术” 的一部分，目的是为了更深入地掌握工作面底板岩体采动破坏特征和规律，科学评价山西煤矿一 5 煤层底板突水危险性，为正确制定防止底板突水事故技术措施提供基本依据。

（2）测试方法及原理在奥灰承压水上带压开采时，探测煤层底板破坏深度的诸方法中，钻孔注水法是最有效的方法之一，其方法实测成果直观、可靠；设备简单、操作方便、成本低廉；在河北的邯郸、开滦等大水矿区观测了近10 个工作面，取得了大量的实测资料，为这些矿区安全带压开采做出了贡献。

底板破坏深度测试的实质是在工作面周围选择合适的观测场所，例如可在相邻工作面的顺槽或可测工作面停采线或开切眼以外的巷道中开掘钻窝，向工作面上方或下方打俯斜钻孔，在工作面回采前和回采后分别向钻孔注水，测定钻孔的渗透性，以此来了解煤层底板岩层的破坏松动情况，在工作面回采前可以研究底板岩层的原始裂隙发育规律，在工作面回采后可以研究并确定煤层底板的破坏深度。

采用钻孔单段注水，注水压力应控制在适当范围，压力太小会导致注入的水无法有效渗流，参考国内外底板破坏深度测试实践，最小注水压力0.1 MPa 左右即可保证有效渗流。

而压力太大会破坏底板原有裂隙状态。

本设计采用水柱自重加压，测试装置见图2，测试时水箱内的液面始终保持离底板2 m的高度，钻孔垂深4〜14 m,因此水柱高度6〜16 m,压力为0.06〜0.16 MPa,基本介于0.1〜P i MPa之间，符合注水压力要求。

测试时先往水箱内加水，保持测试过程中溢流口始终有水流出，然后开启测试钻孔相应管路上的阀门开始注水，观察流量计读数，待流量稳定后记录数据，关闭阀门。

(3)测试系统布置测试系统布置详见图4。

在54002工作面上巷煤壁前方80 m处布置钻机硐室，硐室规格：长x宽乂高= 6m x 3 m x 3 m,在硐室内分两排共打8个注水测试钻孔，要求所布置的钻孔孔底之间的距离尽可能大。

采动条件下煤层底板破坏深度测试

采动条件下煤层底板破坏深度测试1：底板破坏一般规律煤层底板岩层采动破裂过程主要包括两个方面；一、工作面影响范围内，破裂发育的最大深度位置。

二、在采动的过程中什么时候破裂发育的深度最大。

2：测试方法（通过钻孔压水）首先在需要试验的地段首先进行钻孔，然后留下测试段封闭钻孔其余部分或是采用止水塞隔离出测试段，最后利用水泵进行压水测试、记录。

室内数值试验就是利用现有或是采集的岩体力学参数，建立地质模型，开挖，后计算分析。

3：试验方法现场测试采用两种压水方法，来进行压水测试。

一：单栓塞隔水试验。

二：双栓塞分段隔压水试验。

1、单栓塞压水试验单栓塞压水试验就是把测试段置于钻孔底部，测试段裸孔，非测试段下套管，进行压水试验。

2、双栓塞分段压水试验双栓塞分段压水试验就是把测试段两端封闭，对测试段进行压水试验。

底板岩层在采动压力下发生破裂，测试段长度约2m。

压水试验压力P=0.2MPa，压水时间为15min~25min，观察每隔5min记录一次表格如下：测试装置：试验步骤:1接好测试仪器.2接上通杆下入止水塞到测试段.3止水塞加压.4压水观测.5止水塞泄压.6重复第二步骤，开始下一测试段测试.7直至测试结束，起初通杆、止水塞.各步骤要求：1、接好测试仪器：按照图3-5示意，接好测试测试仪器。

注意；压力表1的量程为来水压力的2~4倍，压力表2的量程为设计压水压力的2~4倍。

2、接上通杆下入止水塞到测试段；注意：连接过程中，通杆和通杆之间及通杆和止水塞之间利用螺丝连接，在连接及测试过程中尽量不要反向转动，否则可能会引起止水塞掉落。

关闭全部阀门，准备开始测试。

3、止水塞加压：在止水塞确认下入预定测试段位置后，止水塞开始加压。

加压过程；打开阀门1、4，止水塞开始加压，压力表3的压力为 1.5~2MPa时，加压结束，关闭阀门4。

若止水塞的压力小于1.5MPa，在压力泵内加水对止水塞加压。

4、压水观测：当止水塞封闭后，开始压水。

底板破坏深度试验

底板破坏深度试验方案一工作面底板破坏深度的观测（1）测试目的底板采动破坏深度测试是“山西煤矿一5煤开采奥灰水突水预测及防治技术”的一部分，目的是为了更深入地掌握工作面底板岩体采动破坏特征和规律，科学评价山西煤矿一5煤层底板突水危险性，为正确制定防止底板突水事故技术措施提供基本依据。

（2）测试方法及原理在奥灰承压水上带压开采时，探测煤层底板破坏深度的诸方法中，钻孔注水法是最有效的方法之一，其方法实测成果直观、可靠；设备简单、操作方便、成本低廉；在河北的邯郸、开滦等大水矿区观测了近10个工作面，取得了大量的实测资料，为这些矿区安全带压开采做出了贡献。

而压力太大会破坏底板原有裂隙状态。

本设计采用水柱自重加压，测试装置见图2，测试时水箱内的液面始终保持离底板2 m的高度，钻孔垂深4～14 m，因此水柱高度6～16 m，压力为0.06～0.16 MPa，基本介于0.1～p MPa之间，符合注i水压力要求。

（3）测试系统布置测试系统布置详见图4。

在54002工作面上巷煤壁前方80 m处布置钻机硐室，硐室规格：长×宽×高＝6m×3 m×3 m，在硐室内分两排共打8个注水测试钻孔，要求所布置的钻孔孔底之间的距离尽可能大。

矿井煤层顶板及底板水害安全性评价实践——以白音乌素煤矿为例

图，掌握了１＂６煤层开采受顶板及底板水害影响的规律，为矿井防治水工作提供了科学依据。关键词：顶板水；带压开采；突水系数；等值线
２１３月１日，神华乌海能源有限责任公司骆驼山煤矿发００年生奥灰岩突水事故，此次奥灰突水淹井事故改变了人们对桌子山煤田奥灰富水性的认识。白音乌素井田隶属桌子山煤田，以往地质勘探认为桌子山煤田下伏奥陶系灰岩含水层富水性一般，田主采煤煤层（６煤层）１＋受底板奥灰水的水害威胁较小，因而一直未对该含水层防治水工作予以重视。本文在井田奥灰水文补堪的基础上，用运突水系数法对１６煤层底板带压开采可行性进行综合评价，最终为矿井底板奥灰突水问题提供了科学依据。１质与水文地质概况地白音乌素井田范围内被大面积第四系覆盖根据钻孔揭露和岩煤层对比结果，区内地层由老至新有：奥陶系下统桌子山组（）太Ｏ１，原组（２）二叠系下统山西组（ｌ）下石盒子组（ｌ）二叠系上Ｃｔ，Ｐｓ、Ｐｘ，统上石盒子组（２）石千峰组（２、四系（。１煤层位于石Ｐｓ及Ｐ）第Ｑ）６炭系上统太原组第一岩段（２１下部，Ｃｔ）煤层自然厚度ｏｌ．ｍ，Ｏ５平５均５９．ｍ。其下覆岩系为奥陶系桌子山组（１００）厚层灰岩，厚度７０
－２４９・源自工程科技矿井煤层顶板及底板水害安全性评价实践
一
以自音乌素煤矿为例
吴作友
高新景
（乌海市神华君正实业有限责任公司，内蒙古乌海０６３）１００摘要：本文在系统分析矿井水文地质条件基础上，据经验公式计算了因扰动形成的顶板“ 根上三带” 高度，对矿井顶板水害进行了评价；点根据井田奥灰水文地质资料，用突水系数法对１重运６煤层底板水害进行了安全评价。并绘制了１＋层底板突水系数等值线６煤

煤层开采对底板的破坏规律及其水害防治技术

Ｆｉｒｈｒｃｅｉｔｓｏｏｒｒｓｌｆｏｍｉｅａｄｐｅｅｔｅａｌｅｃａａｔｒｓｉｆｏｕｔｒｍｎｎｒｖｎｉｕｃｌｆｅｖｔｅｔｎｃｎｌｇｆｉｅｗａｅｉａｔｒｒａｍｅｔｅｈｏｏｙ方法，分析煤层开采对底板破坏规律。结果表明：板的破坏程度、破坏区域与含水层空间关底
系是决定矿井底板水害发生与否的关键因素，团柏煤矿１０煤开采对底板的破坏范围为１１２ｒ５ｎ～ｍ，基于煤矿水
第３卷第３０期
、０－０，ｌ３Ｎｏ．３
辽宁工程技术大学学报（自然科学版）
ＪｕａｏｉｏｉｇＴｃｎｃｌｉｅｓｔ（ｔｒｌｃｅｃｏｍｌｆａｎｎｅｈｉａｖｒｉＬＵｎｙＮａｕａｉｎｅ）Ｓ
２１年６月０１
Ａｂｓｒｃ：Ｉｒｅｏｔｄｈｅｄｍａｕｌｓｆｆｏｏｏｋｓｒｔｍｅｕｔｆｏｃａｎｉｇ，ａｏｍｕｌｔｔａｔｎｏｄｒｔｓｙｔａｇｅｒｅｏｕｌｒｒｃｔａｕｒｓｌｒｍｏ１ｍｉｎｎｄｆｒａｅｐｅｎｉｎｗａｅ－ｎｕｓｃｅ．ｈｃｕａａｕｅｅｔａｄｎｕｒｃｌｓｍｕａｉｎ１ｔｏｌｎｂａｎｒｖｅｔｏｔｒｉｒｈｓｈｍｅｔｅａｔｌｍｅｓｒｍｎｎｍｅｉａｉｌｔｏｎｏｈｃａｍａ－ｉｍｉｅ０ｏｆ
ｗａｓｄｔｎｌｓｓｈＷＳＴｈｅｕｔｓｏａ．ｈｅａｔｒｉｈｒｓｒｔｉｅｆｏｃｕｓｓｄｍａｅｓｕｅａａｙｉｔｅｌｏａ．ｅｒｓｌｈｗｓｈｔｔｅｙｆｃｏｃｔｃｎｏｄｏｃｒａｇｓｔｋｗｈｅｉｍｌｗａｄｇｅｆｏｒａｄｔｅｓａｉｌｅａｉｎｈｐｏｅｔｙｒｇｏａｎｑｉｒｔｅｄｍａｅｈｉｈｆｏｒｓｂｕｅｒｅｏｏｎｐｔｌｔｓｉｆｓｒｅｉｎｌｄａｕｆ，ｈａｇｅｇｔｏｏｔ１ｌｆｈａｒｏｄｏａｅｏｆｌｉａ２ｍｅｅｓｔｔｒ．ｆｏｔｒｈｚｒｒｖｎｉｇａｄｃｎｒｌｎｏｎｅｅｓｒｓｗａｉｅｕｓｑｅｔｔｔｒｏｍｅｅｓｌｒｗａｅａａｄｐｅｅｔｎｏｔｏｌｇｃｕｔｒａｕｅｓｇｖｎｓｂｅｕｎｏｌ５ｏｎｉｍａｏｅａｈｅｅｎｓａｄｈｄｏｅｌｇｃｃｎｉｏ．ｔａｕｄｉｎｆａｃｏｔｅｍｉｅｐｏｕｔｎｄｓｇｎｂｖｃｉｖｍｅｔｙｒｇｏｏｉｏｄｔｎＩｈｓａｇｉｅｓｉｃｅｔｈｎｒｄｃｉｅｉｎａｄｎｉｇｉｎｏ

采煤工作面底板破坏带深度探测技术研究

采煤工作面底板破坏带深度探测技术研究摘要：底板突水是矿井突水最为严重的水害形式。

张集煤矿A组煤开采受底板灰岩承压水威胁，A组煤底板破坏带发育深度及规律的研究对于底板突水预警、底板阻水能力评价及灰岩水害治理方案确定具有重要意义。

关键词：底板；破坏带；探测技术随着开采深度的加大，矿井水害日益严重。

在我国煤矿生产中，已经发生了多起特大突水事故，给国家和人民造成了巨大的经济和精神损失。

矿井突水的原因主要在三个方面：首先，地下开采引起的上覆岩层冒落、断裂、弯曲变形，直至地表形成地面沉陷，上覆岩体破坏裂隙波及含水层或地面水体，造成矿井涌水。

其次，煤层底板及下伏岩层变形破坏，导致底板突水。

再次，掘进头的突水，由于巷道掘进导通前方隐伏的含水、导水构造而造成突水。

通过对以上三种突水原因的统计分析，结果显示我国底板突水的情况是最为严重的。

张集煤矿A组煤开采受底板灰岩承压水威胁，A组煤底板破坏带发育深度及规律的研究对于底板突水预算、底板阻水能力评价及灰岩水害治理方案确定具有重要意义。

1 国内研究现状煤层开采后不仅引起顶板岩层的移动和破坏，也将导致底板岩层在一定范围的移动和破坏，破坏范围将与开采范围及采空区周围的支承压力分布有关。

基于上述理论，根据文献检索资料，目前国内煤层开采底板破坏带深度的确定方法有以下四种：一是经验（统计）公式计算法；二是理论计算法；三是现场实测法；四是相似材料模拟试验法。

其中现场实测法最为直接，对于现场安全生产最具指导意义，现场实测法又分为钻孔注水法、应力-位移监测法和物探监测法。

2 概况张集煤矿1413A工作面面宽设计180m，布置四条巷道，其中两顺槽及切眼跟1煤顶板施工；高抽巷靠近轨顺侧内错40m，层位位于1煤顶板之上25至30m的砂岩中；西二-536m一灰疏水巷位于工作面中部（距轨顺120m，距运顺60m），层位位于1煤底板之下15至17m的一灰中。

考虑到1413A工作面中部煤层底板下方约15m处为西二1煤-536m一灰疏水巷及三灰探放水斜巷，具备施工底板注水钻孔的有利条件，确定本项目采用钻孔注水法。

煤层底板岩溶承压水水害分析及综合治理探讨

煤层底板岩溶承压水水害分析及综合治理探讨煤炭是我国的重要能源资源，煤层底板岩溶承压水水害是煤炭开采中常见的一种水害类型，给煤炭生产带来了严重的安全隐患和经济损失。

为了有效地解决这一问题，需要对煤层底板岩溶承压水水害进行深入分析，并提出相应的综合治理方案。

一、煤层底板岩溶承压水水害的特点煤层底板岩溶承压水水害是指在煤炭开采过程中，由于地下水位降低或者底板岩溶作用导致底板破裂，使得上覆的含水层水压得不到释放，从而形成局部高水压区域。

煤层底板岩溶承压水水害主要具有以下特点：1. 产生原因复杂：煤炭开采过程中，由于地下水位的变化以及岩溶作用的影响，煤层底板岩溶承压水水害的产生原因是比较复杂的，需要进行系统地分析和研究。

2. 影响范围广泛：煤层底板岩溶承压水水害不仅会影响煤矿的安全生产，还会对周边地质环境和生态环境造成一定的影响，因此必须及时采取有效的措施进行治理。

3. 难度较大：由于煤层底板岩溶承压水水害的形成机制比较复杂，因此治理起来难度较大，需要综合运用地质、水文、水力学等相关知识进行分析和研究。

1. 地质勘察和监测：通过对煤矿地质情况进行详细的勘察和监测，包括地下水位、地层构造以及岩溶发育情况等，为煤层底板岩溶承压水水害的分析提供基础数据。

2. 数值模拟和工程实验：采用数值模拟和工程实验的方法，对煤层底板岩溶承压水水害的形成机制进行分析和研究，为后续的治理工作提供科学依据。

3. 综合分析和评估：通过对煤层底板岩溶承压水水害的相关数据进行综合分析和评估，找出水害的主要影响因素，并确定治理的重点和难点。

1. 加强地下水位监测和调控：通过对地下水位进行持续的监测和调控，防止煤矿地下水位过度下降，减少局部高水压区域的形成。

2. 加固煤层底板：采用注浆加固等技术手段，对煤层底板进行强化处理，增强其承压能力，避免底板破裂导致局部高水压。

3. 控制岩溶发育：通过对煤矿区域岩溶发育情况进行研究，采取相应的岩溶治理措施，减少岩溶活动对水害的影响。

煤层底板岩溶承压水水害分析及综合治理探讨

煤层底板岩溶承压水水害分析及综合治理探讨1. 引言1.1 研究背景煤炭是我国主要的能源资源之一，煤矿开采在我国经济发展中发挥着重要作用。

在煤炭开采过程中，煤层底板岩溶承压水水害问题逐渐凸显。

煤层底板岩溶承压水是指开采过程中遇到的地下水，由于地质构造和水文地质条件的不同，导致底板岩溶承压水中含有大量的溶解固体和气体，给煤炭开采带来了较大的风险。

随着煤炭开采技术的不断发展和深入，煤层底板岩溶承压水水害问题已成为矿井安全生产的重要隐患。

在研究煤层底板岩溶承压水水害问题的基础上，探讨其成因及治理技术，对于提高矿井安全生产水平，保障矿工安全，推动煤炭产业可持续发展具有重要意义。

对煤层底板岩溶承压水水害问题进行深入研究和探讨，既是煤炭行业发展的需要，也是保障矿井安全生产的需要。

1.2 研究意义煤层底板岩溶承压水水害是煤矿工程中常见的地质灾害之一，其对煤矿生产和安全造成了严重影响。

研究煤层底板岩溶承压水水害的意义在于通过深入分析其形成机理和危害特点，为科学有效地治理和预防提供理论依据和技术支撑。

研究煤层底板岩溶承压水水害有助于提高对煤层底板岩溶水体的认识，为煤矿采空区域水文地质特征及水力学特性的研究提供重要数据支持。

深入研究煤层底板岩溶承压水水害的成因和发展规律可以为煤矿开采过程中的水害防治提供科学依据，减少事故发生的可能性。

煤矿行业在资源开发中面临严峻挑战，研究煤层底板岩溶承压水水害的综合治理方法有助于提高煤炭开采效率，减少资源浪费，推动煤矿产业的可持续发展。

深入研究煤层底板岩溶承压水水害的意义重大，对煤矿工程和矿山生态环境的保护具有重要的现实意义和深远的影响。

1.3 研究目的：本研究的目的是深入探讨煤层底板岩溶承压水水害的成因及治理技术，为有效降低煤矿生产过程中水害带来的影响提供科学依据和技术支持。

具体包括以下几个方面的目的：1. 分析煤层底板岩溶承压水水害的成因，揭示其形成机制和演化规律，为从根本上解决煤矿水害问题提供理论依据。

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பைடு நூலகம்
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Ｖｏ．０。．１３Ｎｏ５
２１０２年５月
中国资源综合利用ＣｉａｅｏｒｅｏｐｅｅｓｅｔｉｔｎｈｎｓｕｃｓｍｒｈｎｉｉｚｉＲＣｖＵｌａｏ
ａ工作研究
煤层底板破坏深度测试在底板水害评价中的应用
胡继春，金礼２王经明。孙，
ｂｅｓｏｇｌｅｔｎｑｉｒｉｏｔｈｎｏｅ．ｎｅｅｃｓｈｔｈｏｔｏｊｃｉｒｕｒｓｎｃｙｔｔｎｍｓｅａｕｅｎｒＣｉａｃａｆｌＵｄｒｈａｅｔａｔｅｃｓｆｎｅｔｎｏｌａｏｉｈｒｉｏｆｎｈｌｉｄｔｓｉｏｔ
ＡｂｔａｔＴｅｆｉｒｅｔｆｃａｆｏＳｏｅｏｈｅｎｅｅｏｖｌａｅｗａｅｎｕｈｒｓｈｅｔｎｄｓｒｃ：ｈａｌｅｄｐｈｏｏｌｏｒｉｄｆｔｅｋｙｉｄｘｓｆｒｅａｕｔｔｒｉｒｓｉｋｔｒａｅｅｕｌ
中图分类号：Ｄ４￣１Ｔ７５．２
文献标识码：Ａ
文章编号：０８９Ｏ（０２０ — ０９０１０ — ５０２１）５０５ — ４
ＴｈｅＡｐｌａｉｎ０ｉｒｐｈＭｅｓｒｍｅｔ０ａｆｏｒｉｐｉｔｏｆＦａｌｅＤｅｔｃｕａｕｅｎｆＣｏｌｌｏｎ
（．国煤田地质总局普查队，苏徐州２１０；．１中江２０６２山西煤炭运销集团大同有限公司，西大同山
３华北科技学院，京１１０）．北０６１
０７０；３００
摘要：层底板破坏深度是评价华北型煤矿突水危险性的关键指标，注水法和声波ｌ试法造价太高煤在禳ｌ且不具备条件的情况下如何获得这一参数，直是摆在科技人员面前的重要课题。通过轩岗矿区刘家一
２ＳａｘａａｓｏｔｔｎａｄＳｌｓＧｒｕｏ，ＬＤ，ｔｎ０７０．ｈｎｉＣｏｌＴｒｎｐｒｉｎａｅｏｐＣ．ＴａｏＤａｏｇ３００，Ｃｉａ；ｈｎ
３ｏｔｈｎｎｔｕｅｏＳｉｃｎｅｈｏｇ，ｅｉｇ１１０，ｈｎ）．ｒＣｉａＩｓｔｔｆｃｎｅａｄＴｃｎｌｙＢｉｎ０６１ＣｉａＮｈｉｅｏｊ
ｍｅｓｒｒｏｉｈｔｐｌｉｇ，ｏｏｏｔｉｈａａｔｒｓｉｏｔｎｏｔｅｈｄｏｇｏｏｉｓｉｈａｕｅａｅｔｏｈｇｏａｐｙｎｈｗｔｂａｎｔｅｐｒｍｅｅｓｉｍｐｒｔｔｈｙｒｅｌｇｓｎｔｅａｔｍｉｅｗｔｒｐｅｅｔｎＩｈｓｐｐｒｔｅａｐｏｃｅｆａｐｙｎｔａｎｍｅｈｄｔａｕｅｔｅｄｐｈｏｏｌｎａｅｒｖｎｉ．ｎｔｉａｅ，ｈｐｒａｈｓｏｐｌｉｇｓｉｔｏｏｍｅｓｒｈｅｔｆｃａｏｒ
粱煤矿的实验，索了应变测试底板破坏深度的途径，探正确地评价了刘家梁煤矿５２Ｙ作面底板突水１４．－
的危险性．一方法在我国的底板破坏深度探测领域具有推广价值。这
关键词：板；坏深度；试；变；水底破测应突