大埋深高水位、多构造形态下底板奥灰水治理技术研究
山西省沁城煤矿奥灰水水文地质特征及突水因素分析
山西省沁城煤矿奥灰水水文地质特征及突水因素分析1 基本概况山西省沁城煤矿位于山西省沁水煤田的南部，沁水县城东部，龙港镇李家山—西庄村一带，行政区划隶属于山西省晋城市沁水县龙港镇管辖。
批准开采2号、3号、15号煤层，2生产规模90万吨/年，矿区面积18.835km。
本次勘探完成施工3个水文孔，3个钻孔均进行抽水试验，共抽水11层次。
2 勘探区地层地表出露有二叠系上统上石盒子组二、三段、石千峰组等地层、第四系松散沉积物在本区大面积分布。
3 抽水试验本次勘探完成施工3个水文孔，3个钻孔均进行抽水试验，共抽水11层次。
主要针对奥灰水进行抽水试验。
水试验设备采用深井潜水泵，水位测量采用电测水位计，涌水量测量采用三角堰板法。
4 区域奥灰水特征井田所在区域位于沁水煤田西南部，延河泉域岩溶水系统的北部，总体上属于下河泉群子系统的西北部岩溶水滞留区。
延河泉是山西省较大的岩溶泉之一，泉口位于阳城县东冶乡延河村北沁河西岸，出露层位奥陶系中统上马家3沟组，1982—1989年平均流量3.39m/s。
泉口出露标高463.33m。
从补给、径流到排泄，延河泉域是一个完整的岩溶水系统。
中奥陶统厚层石灰岩是延河泉域的主要含水层。
受地质构造的影响，泉域内地层总体倾向为：南部向北，东西两2侧向中部倾斜的储水构造，泉域总面积2990km，灰岩出露面2积1316km。
主要含水层段的岩溶裂隙较发育，富水性一般较好。
其主要补给来源为西南部大片灰岩裸露山区的大气降水补给及地表水与上部含水层中地下水通过断裂带向深部的垂向渗漏补给。
据区域岩溶水资料，井田附近岩溶水属相对滞留区，总体流向东南，与大范围的区域岩溶水汇集于沁河河谷下游阳城县八甲口附近以岩溶大泉（下河泉）形式排泄出地表。
5 矿区奥灰水特征及突水因素分析根据区内水文地质孔资料和区域岩溶水资源分布图，井田位于延河泉岩溶水系统与北部滞留区，井田在中部区域存在标高较高的水位滞留区，区内奥陶系灰岩岩溶含水层埋深486.94-515.40m，主要岩性为灰岩、泥灰岩及泥质灰岩。
永城矿区裂隙型底板灰岩突水防治技术研究
永城矿区裂隙型底板灰岩突水防治技术研究永城矿区位于河南省永城市境内,目前已经建立了9对生产矿井,生产能力提高到2100万吨/年。
矿井内二叠系山西组二2煤赋存稳定,是永城矿区的主采煤层,该层煤平均厚度2.7m,平均开采深度600m,最低开采深度为350m,最高开采深度到910m。
钻孔资料和实际的开采资料表明,井下的主要突水水源为L8灰岩,L8灰岩平均厚度12m,距离主采煤层二2煤80m左右,沉积厚度稳定。
该层灰岩岩溶较发育,富水性强,静水压力传递快。
深部奥陶系灰岩水在特殊导水通道的情况下与L8灰岩联通,奥陶系含水层上距二2煤底板200m左右。
根据《煤矿防治水规定》,回采工作面的安全水压计算方法为:P?Ts?M,M为煤层底板隔水层厚度(m),P为安全水压(MPa),Ts为突水系数(MPa/m)。
在煤层底板受到断层、裂隙等地质构造作用区域,突水系数取0.06(MPa/m),隔水层完整未受到明显构造破坏的区域,突水系数取0.1(MPa/m)。
永城矿区采用0.06(MPa/m)作为突水系数,隔水厚度取为80m,那么安全水压为4.8MPa。
在永城地区,大部分矿井的承压水压力为1.6-3MPa。
因此,根据突水系数方法,永城地区的突水危险性较小,这主要是由于永城矿区的隔水厚度足够、承压水压力较小的原因。
然而,永城矿区多次发生突水事故,经过分析,初步认为这是一种裂隙型底板灰岩突水,有必要开展深入研究。
本论文的研究目的是:通过分析永城矿区突水案例,研究突水中的关键地质因素,通过数值模拟研究底板灰岩裂隙型突水的机理、特征,研究煤层底板裂隙分布区的高分辨瞬变电磁探测技术,建立适合本矿区的防治水工程技术体系,以保证矿井的安全生产和稳定高产。
本论文研究的主要成果如下:(1)提出裂隙是永城矿区突水的主要通道和研究重点据永城矿区突水资料,自1985年以来至今,研究区内共发生淹井的灰岩突水17次,其中有11次发生在采煤工作面,6次在掘进巷道中。
基于改进型突水系数法治理底板奥灰水害技术
基于改进型突水系数法治理底板奥灰水害技术李凯;李晓龙【期刊名称】《煤田地质与勘探》【年(卷),期】2022(50)6【摘要】针对渭北煤田下组煤底板超薄隔水层条件下,煤层开采过程中底板奥灰水害防治技术难题,依托渭北煤田韩城矿区桑树坪煤矿奥灰水害治理课题,基于煤矿井下近水平定向钻进技术,提出底板奥灰岩层顶部利用与注浆改造的防治水思路。
(1)考虑底板破坏带失去阻水能力的因素,结合突水系数法确定奥灰顶部利用与注浆改造的临界厚度,采取自工作面两端相向钻进的方式开展定向钻孔探查,依据探查情况,结合压水试验结果,确定钻孔注浆工艺及参数,分析注浆效果。
(2)采用地面三维地震、地面瞬变电磁探查采区低阻异常和构造发育情况,采用直流电法或瞬变电磁探查巷道工作面前方富水区,待巷道系统形成后,采用直流电法测深、音频电透视探查巷道和工作面底板下的富水区,采用无线电波透视探查工作面构造及煤厚变化情况。
最后根据物探和定向钻探的探查结果,实施检查技术,综合评价带压开采的可行性。
研究表明,奥灰顶部富水性弱,可作为相对隔水层利用,突水系数已降至0.073 MPa/m以下,为今后进一步完善《煤矿防治水细则》突水系数临界值的确定提供坚实的依据,确保了工作面安全回采,形成了修正的突水系数法结合“探查−注浆−检查”的奥灰水害防治技术体系,延伸了矿区安全开采下限。
【总页数】7页(P125-131)【作者】李凯;李晓龙【作者单位】中煤科工集团西安研究院有限公司;陕西省煤矿水害防治技术重点实验室;西安科技大学地质与环境学院【正文语种】中文【中图分类】TD745【相关文献】1.基于脆弱性指数法的深部煤层底板奥灰突水危险性评价2.地面水平分支孔注浆超前治理奥灰底板突水技术3.改进型突水系数法在矿井底板突水评价中的应用4.突水系数法在回坡底煤矿奥灰突水危险性评价中的应用与研究5.红庙煤矿奥灰突水水害治理及原因分析因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
华北型煤田奥灰水水害治理技术及治理模式
华北型煤田奥灰水水害治理技术及治理模式
吴涛
【期刊名称】《中国煤炭地质》
【年(卷),期】2020(32)S01
【摘要】为了解放华北型煤田受奥灰水威胁的煤炭资源,防治煤矿奥灰水水害事故。
通过分析奥灰水突水案例及奥灰水水害治理资料,提出了奥灰水水害治理的三种技术,分别为精细探测技术、超前治理技术和灾后治理技术。
根据奥灰水水害的防治
时间、防治对象和防治手段三种因素,提出了精细探查-预封堵、监测预警-精细探
查-区域治理、精细探查-注浆封堵三种治理模式,为华北型煤田治理奥灰水水害提
供参考及科学依据。
【总页数】3页(P23-25)
【作者】吴涛
【作者单位】中国煤炭地质总局水文地质工程地质环境地质勘查院
【正文语种】中文
【中图分类】TD745
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煤田底板岩溶水害区域治理关键技术研究进展
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煤层底板奥灰岩溶水害超前治理技术与应用
煤层底板奥灰岩溶水害超前治理技术与应用
郝卫光;童传霞
【期刊名称】《内蒙古煤炭经济》
【年(卷),期】2022()3
【摘要】陕西渭南澄合二矿奥灰含水层溶蚀裂隙和小溶孔较发育,富水性、透水性强,并且极不均匀。
在早期的生产过程中出现多次底板突水现象,威胁矿井安全生产。
针对奥灰岩溶水害,利用地面多分支水平井注浆的方式,对奥灰含水层裂隙、导水通
道进行探查,并注浆改造含水层,增加隔水性能,完成超前治理。
本文以澄合二矿31501、31502工作面为研究对象,探讨了层位选择、钻孔布置、定向钻进技术和
注浆技术等地面多分支水平井注浆关键技术。
结果显示,压水段吸水率均小于
0.01L/min.m.m,该区域奥灰水超前治理取得了良好效果。
【总页数】3页(P148-150)
【作者】郝卫光;童传霞
【作者单位】安徽省煤田地质局第三勘探队
【正文语种】中文
【中图分类】F406.3;TD745
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余吾煤业2206工作面奥灰水防治技术的研究
余吾煤业2206工作面奥灰水防治技术的研究武昊【摘要】矿井开采深度的加深,奥灰突水几率增大.本文以山西潞安集团余吾煤业为研究对象,对其2206工作面奥灰水防治措施进行研究.在2206工作面开采中,理论与实践相结合,提出了奥灰水防治措施.实际应用表明,奥灰水防治技术是可行的,可为类似条件下工作面的综合防治水提供参考.【期刊名称】《山东煤炭科技》【年(卷),期】2018(000)003【总页数】3页(P164-166)【关键词】奥灰;承压水;物探;防治技术【作者】武昊【作者单位】潞安金源煤层气开发有限责任公司,山西长治 046204【正文语种】中文【中图分类】TD745+.2余吾煤业主采煤层9#煤开采受底板奥灰水的威胁严重，矿井在开采浅部9#煤时，工作面突水系数位于安全区，在正常地段开采是相对安全的。
但工作面隐伏导含水构造、底板隐伏导水裂隙带，断层密集发育区、封孔不良钻孔、奥灰水突水主要通道，容易发生奥灰突水。
本文对2206工作面断层、物探异常区进行探查，并采取了相应的防治技术措施，确保了工作面的安全带压开采。
1 余吾煤业2206工作面开采条件1.1 地质条件余吾煤业含煤地层为石炭二叠纪，厚度300m，含5个可采煤层，即2、6、9、13、15层煤。
余吾煤业2206工作面开采9煤层。
工作面位于井田北区-800m水平后组煤四采区第二亚阶段。
该面煤层走向120～150°，倾角16.5～18.5°，煤层厚度1.63m。
工作面走向长1100m，倾斜宽160m，面积17.6万m2，储量38万t。
煤层直接顶为粉砂岩，厚度0.1～6m；基本顶为中粒砂岩，厚度16～23m；底板为粉砂岩，厚度2.5m。
1.2 水文条件9层煤直接充水含水层为直接顶之上的砂岩基本顶，含砂岩裂隙水。
底板间接含水层有第四层石灰岩，为弱岩溶裂隙水，据巷道揭露主要以滴、淋水性质进入巷道。
再向下有徐灰、奥灰强岩溶裂隙含水层。
9层煤至四灰34m，四灰厚6m，为13层煤直接顶板；至徐灰83m，徐灰厚15m；至奥灰114m，奥灰厚800m，奥灰水位+184m。
煤矿奥灰水处理及资源化研究——以淮南潘二煤矿为例
大[10] 。 潘二煤矿是淮南矿业集团的主力生产矿井,
位于淮南市境内的中北部边缘,距离淮南市约 25 km,
矿井年 生 产 能 力 380 万 t, 当 前 主 要 开 采 水 平 为 530m,即将开拓 - 800m 水平。 潘二煤矿矿井涌水量
为 600m3 / h,底板灰岩承压水威胁很大,甚至有可能
的关键问题,常规奥灰水防治采用的疏排方法又会带来严重的环境问题。 基于对潘二矿奥灰水的长期监测数据的
分析,针对其高矿化度、高悬浮物的特点,搭建了预处理与深度处理相结合的试验系统,并提出了分级处理分质利
用以及全面资源化的整体思路。 系统试验证实,煤矿奥灰水资源化处理采用的常规反渗透工艺可实现水资源的稳
treatment, qualitative utilization and overall reclamation general idea. The pilot system testing has verified that the conventional reverse
osmosis used in coalmine Ordovician limestone water reclamation treatment can realize stable retrieve of water resource, rate of desalination is exceeded 99. 2% stably, simultaneously the recovery of inorganic salts and precious metals can also bring about certain economic values.
图 2 三阶段设计构思图
Figure 2 Three staged design conception
保德煤矿奥灰水防治技术研究
保德煤矿奥灰水防治技术研究
杨晓东
【期刊名称】《山西煤炭》
【年(卷),期】2012(032)012
【摘要】保德煤矿在收集分析其水文地质资料基础上,结合近几年的补充勘探,分析了保德煤矿11号煤层开采的水文地质条件,研究了矿井充水因素、奥灰质特征、底板突水机理和预测方式；得出了保德煤矿防治奥灰水的重点是治理导水通道,并对矿井防治水措施提出了建议.
【总页数】2页(P67-68)
【作者】杨晓东
【作者单位】神华神东煤炭集团有限公司保德煤矿,山西保德036600
【正文语种】中文
【中图分类】TD745
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煤矿防治水工作存在的问题及应对措施
煤矿防治水工作存在的问题及应对措施摘要：煤矿防治水是煤矿安全生产的重要内容之一。
通过从陷落柱、断层和煤层底板裂隙突水等因素阐述了导致的矿井突水问题。
并从全面对煤矿水源进行探查、采取区域治理措施将导水通道全部切断、对煤层底板进行注浆加固和改造、全面提升煤矿排水能力和引进专业的煤矿防治水技术人员等5个方面分析了加强煤矿防治水工作应对措施。
可为煤矿防治水工作提供一定的参考。
关键词：煤矿防治水；存在的问题；应对措施引言煤矿井下开采时不可避免地受到矿井水的影响，这些水以各种形式涌入到矿井中。
例如，有的是含水层的水通过煤矿开采形成的导水裂隙带涌入到工作面，有的是通过开采形成的贯穿性裂缝涌入到工作面中。
矿井水异常时，轻则导致矿井下道路泥泞，空气中水分含量增加设备腐蚀严重；重则导致矿井淹没，造成严重的安全事故。
目前，我国很多矿井都是深矿井，一旦发生水灾，矿井救援变得十分困难。
为此，需要做好煤矿防治水工作。
但由于各方面原因，煤矿防治水工作陷入困境，严重影响到了煤矿的安全开采。
本文围绕着煤矿防治水工作存在的问题及探讨应对措施。
一、煤矿防治水工作存在的问题在煤矿井下实际开采过程中，开采力度大、进程快，而煤矿防治水技术与当前开采任务不匹配，使得煤矿防治水工作进展困难，进而使得煤矿开采存在水患和水害等安全问题，给煤矿井下施工留下了很多安全隐患，不利于煤矿井下开采作业的顺利进行，也不能保障煤矿井下开采施工人员的生命安全，对煤矿企业的综合经济效益产生不利的影响。
一是陷落柱导致的突水问题较为严重。
从当前很多煤矿出现的突水问题来看，由于陷落柱原因导致的突水问题相对较多。
若煤矿整体的陷落柱发育明显，在浅部矿井就出现了较多的陷落柱，但是整体的密实度相对较多，导水性不明显。
随着煤矿开采深度的增加，陷落柱开始表现出明显的导水性。
这里主要是一些小型隐伏陷落柱，发育层位相对较低。
在开采煤层以下，整体的直径相对较小，在原岩情况下这类陷落柱不导水。
高水位条件下抗浮锚杆施工及底板防水技术
高水位条件下抗浮锚杆施工及底板防水技术摘要：根据本工程实际情况，项目处于喀斯特地区，且地下水极为丰富，导致抗浮底板施工困难，本项目通过研究完善抗浮底板施工技术，保证其施工质量，加快施工进度，同时为其他类似项目提供参考依据。
该工程抗浮水头达9.9m（含底板厚），2#楼及4#楼整体地下室需考虑抗浮设计，由于本工程楼层不高自重不足，且地下水较丰富，设计计划采用抗浮锚杆加固法，在整个负二层底板满堂布置抗浮锚杆（约1400根）。
关键词：高水位；抗浮锚杆施工；底板防水技术；前言：本项目针对地下室区域特殊地质情况，主要研究抗浮锚杆穿越喀斯特地区溶洞及基础回填区域塌孔处理、锚杆入岩长度的控制、抗浮锚杆与底板连接处节点防水处理。
在通过本课题所制定的施工工艺进行复杂岩溶地质下抗浮锚杆施工后，委托了第三方检测单位对所施工的抗浮锚杆进行了锚杆承载力检测拉拔试验，按照设计要求，锚杆抗拔承载力需达到260KN，依据《岩土锚杆与喷射混凝土支护工程技术规范》（GB50086-2015）要求，现场共计检测72根抗浮锚杆，检测结果均满足设计要求。
一、主要研究意义抗浮锚杆技术是岩土锚固技术的一条重要分支。
岩土锚固是一门应用十分广泛且仍在迅速发展的土木建筑工程技术，其应用史在国外从18世纪70年代初至今已有约150年，在国内从上世纪50年代中期算起有近70年。
抗浮锚杆的应用史相对较晚，在国内有公开记载的较早案例为1983年原建天津市纪庄子污水处理厂；20世纪80年代中期以后，抗浮锚杆技术逐渐完善，在多个行业逐渐开始应用；进入本世纪以后，抗浮锚杆在民用建筑中越来越多的被应用，伴随着“21世纪地下工程世纪”的来临，可以预见，该技术必将得到更广泛深入的研究和推广应用。
近些年，随着城市建设的迅速发展，抗浮锚杆在木工工程多个领域都得到了广泛应用，但抗浮锚杆设置于较好岩土层中的情况较多，如风化岩、碎石土、砂土、粉土及可塑坚硬状态粘性土；未见设置于淤泥、淤泥质土、填土等不良土层中；没有收集到抗浮锚杆在膨胀土、多年冻土、盐渍土、红粘土、湿陷性土、污染土中及高寒地区应用的案例；在岩溶地层应用的案例也比较少见。