导水断裂带

摘要： 为精确预测滕州矿区山西组3#煤综放开采顶板导水断裂带发育高度,以滕州矿区18个采煤工作面导水断裂带高度和各主控因素实测数据为基础,运用SPSS软件对采厚、采深、煤层倾角、走向长度、倾向长度、顶板厚度6个因素进行相关性分析,并构建了导水断裂带高度多元线性回归预测模型;以藤县煤田4个工作面为例,分别采用“三下规范”公式、中国矿业大学(北京)总结经验公式和回归模型对导水断裂带高度进行计算并进行误差分析对比;借助UDEC数值模拟分析进行辅助验证。结果表明:本模型预测值与实测值更接近,较经验公式计算结果精度更高,误差基本控制在8%以内,提高了预测精度。

摘要： 为研究深埋缓倾斜多煤层开采导水断裂带发育特征,以石槽村煤矿2^(-1)煤和2^(-2)煤叠置开采区为研究对象,通过井下仰孔注水试验与数值模拟方法,对覆岩破坏及导水断裂带发育特征进行了研究。结果表明:在相同地质及开采条件下,采厚1.8 m的上覆2^(-1)煤和采厚3.4 m的下覆2^(-2)煤开采导水断裂带发育过程均可分为缓增阶段、突增阶段和稳定阶段,但2^(-2)煤导水断裂带发育速度大于2^(-1)煤导水断裂带发育速度;2^(-1)煤和2^(-2)煤层间距为11 m条件下,2^(-2)煤开采产生的复合导水断裂带高度大于2^(-1)煤开采导水断裂带高度;综合分析后确定石槽村煤矿多煤层重复采空区导水断裂带发育高度为49.6 m。

摘要： 在充分分析高庄煤矿地质资料的基础上,采用并行电法对煤层顶板岩层破裂过程进行现场监测,分析垮落带和导水断裂带的动态发育规律。分别采用孔内视电阻率法、直流电法进行超前探测、电极电流比值法进行反演解译,并将反演结果与“三下”开采规范经验公式计算结果进行对比。结果表明:高庄煤矿3;303工作面顶板垮落带发育高度为20 m,垮采比为3.7;导水断裂带高度为54 m,裂采比为10.2;采动应力超前影响距离最大为48.6 m;现场实测结果与计算结果基本一致,动态监测反演结果真实可靠。将孔内视电阻率法和直流电法超前探测相结合,有效解决了松散层不易成孔的难题,为煤层顶板垮落带、导水断裂带发育高度监测提供了一种新方法。

摘要： 为研究新疆阿艾矿区煤层开采导水断裂带发育规律,选取某煤矿1013工作面为研究对象,采用数值模拟、井下分段压水探测及理论计算相结合的方法,分析了煤层开采导水断裂带发育高度。结果表明:煤层开采后工作面周边出现应力集中现象,应力主要分布在距离煤壁0~20 m的煤岩柱上,同时采空区上方顶板岩体内形成减压区,最大减压区位于采空区中心线位置;随着开采距离的增加,导水断裂带发育高度逐渐增高;数值计算得到的导水断裂带发育最大高度为53.50 m,裂采比为16.72;采用井下分段压水方法探测了1013工作面导水断裂带发育高度,得到测试钻孔处最大导水断裂带高度为50.08 m,裂采比为15.65倍;采用经验公式计算得到导水断裂带发育高度分别为42.30、45.78 m,裂采比分别为13.22、14.31倍,3种方法得到的导水断裂带发育高度较为接近,证明研究结果具有一定可靠性。

摘要： 为分析充填开采时覆岩导水断裂带的发育规律,采用板壳理论分析了充填开采过程中关键层的破断力学过程,得到随着采厚的增加,导水断裂带是逐层向上发育,而不是随着采厚的增加渐进式发育;采用数值模拟的方法再现了采后不同充填高度时覆岩导水断裂带的发育规律,得出覆岩的"两带"发育随着等效采高的变化存在着临界效应,即充填体高度的量变,会引起覆岩变形破坏高度的质变.现场观测了充填工作面采后的覆岩导水断裂带发育情况,实测得到的结果与理论分析结果吻合,验证了上述理论分析和数值模拟得到的结论.

摘要： 针对旬耀矿区厚煤层大采高工作面上覆洛河组砂岩含水层下的安全采煤问题,采用理论分析、相似材料试验和数值模拟研究了某矿1109大采高工作面覆岩破断及裂隙演化规律.研究表明:上覆岩层经历了直接顶破断、基本顶初次破断与周期破断、亚关键层初次破断与周期破断5个阶段,破断发生引起工作面煤壁上方裂隙密度和开度发生跃变,采空区覆岩裂隙经历孕育、产生、张开、闭合、压实5个动态阶段;从开切眼到充分采动过程中,在裂隙带的上部、工作面煤壁上方及开切眼上方裂隙较为发育,裂隙区近似"抛物线"状,采空区中部覆岩裂隙闭合而边界处裂隙不易闭合;工作面充分采动后,导水断裂带发育高度82～85 m,未导通上覆洛河组砂岩.

摘要： 鄂尔多斯盆地多数煤矿主采侏罗系煤层,开采条件具有大采高、大采深的特点,顶板含水层众多并严重威胁矿井安全,开展侏罗系煤层上覆顶板导水断裂带高度的研究尤为重要.以鄂尔多斯某矿为例,通过理论计算、数值模拟以及相似类比法等手段,对采空区顶板的导水断裂带的发育高度和裂采比进行预测分析.结果表明:裂采比为22.07,导水断裂带发育高度大约为154.48 m,类比所得拟合公式所预测该矿的导水断裂带高度与理论计算值误差较小.

摘要： 以晋能控股煤业集团马脊梁矿为研究对象,针对河床及采空区共同影响下,石炭系煤层安全开采问题,采用现场踏勘方式查明了地表径流形态、周期性水量变化情况;采用物探手段初步圈定了上层侏罗系采空区积水区域,并采用钻探进行了验证;根据岩移角临界值及空间分布特征计算出了石炭系煤层开采断裂带高度数值;综合物探、断裂带分布、煤厚变化和顶板特征,划定了石炭系8117工作面分区开采高度.结果表明:侏罗系煤层采空区局部沟通地表径流,且在中部存在积水区;石炭系煤层开采断裂带未扩展至侏罗系煤层采空区.

摘要： 陕北煤炭基地侏罗纪浅部煤层开采面临多种水害威胁,传统煤矿水害危险性评价工作未充分结合研究区典型水害特点,在生产实际中的适用性不强.以红柳林煤矿3-1煤层为研究对象,系统分析煤层开采面临的典型水害特征,计算煤层开采的导水断裂带发育高度,并绘制导水裂隙带发育高度等值线图,利用主要含水层(体)与导水断裂带之间的相对距离关系,提出基于煤矿充水含水层(体)特征的水害模式划分方法,并在研究区内针对不同水害模式进行分区.结果表明:按照区域内充水含水层(体)的不同,研究区水害类型可划分为单一含水层水害模式和复合含水层水害模式和古直罗河水害模式3种主要水害模式;按照充水水源不同,单一含水层水害模式可划分为顶板烧变岩水害型、顶板风化基岩水害型;复合含水层水害模式可分为顶板烧变岩直接-松散层间接水害型、顶板风化基岩直接-松散层直接水害型、顶板烧变岩直接-松散层直接水害型以及顶板风化基岩直接-松散层间接水害型;单一含水层水害模式主要分布于导水断裂带波及顶板风化基岩含水层及开采煤层上方存在隐伏烧变岩含水层区域;复合型含水层水害模式分布于导水断裂带突破风化基岩含水层,直接或间接波及松散层含水层区域;古直罗河水害模式分布于古直罗河及古河流阶地发育之处;对不同水害模式下突水风险性进行分析,烧变岩水害型一般不对煤层开采构成较大威胁,突水风险性较小;顶板风化基岩水害型、顶板复合水害模式及古直罗河水害模式在部分区域为强富水性,且可能通过导水断裂带进入井下,均存在一定突水风险.

摘要： 导水断裂带高度是留设防隔水煤(岩)柱和水体下采煤安全性评估的重要参数,对矿井安全生产、保水采煤和生态保护具有重要实用价值.对经验法、现场实测、物理模法和数值模拟法等导水断裂带确定方法进行了总结、对比和实例分析,总结了各种方法的实用条件、优缺点,建议采用2种及以上综合观测和探测方法,以相互验证.以现场钻孔漏失液观测和钻孔电视观测为主,物探探测方法为辅来确定导水断裂带高度,采用物理模拟或数值模拟方法作为辅助研究方法从面和立体角度进行覆岩破坏规律动态研究,形成以点到面再到空间的全方位综合探测与分析技术方法体系,为煤(岩)柱合理留设、水体下安全采煤提供了重要依据和技术支撑.

摘要： 本文简要分析了榆阳矿的地质条件,采用地面钻孔实测法,在2304综采工作面布置了两个地面钻孔,实测了导水断裂带高度,其中现场实测结果为92.8m.以矿井的地质条件为基础,利用FLAC3D软件,模拟计算了导水断裂带高度,计算结果为84m.通过规范中的经验公式计算了导水断裂带高度,计算结果为43.6m.通过以上三种方法对导水断裂带高度进行研究,得出规范中的经验公式在本矿井的导水断裂带预测中不适用,提出了导水断裂带高度计算公式.

摘要： 煤炭开采对水资源的影响是生态脆弱区煤层开采与水资源保护的重点.通过数值模拟研究榆神三期生态脆弱区近浅埋煤层开采的导水裂隙发育规律,选取煤层埋深、导水断裂带高度与隔水岩组的关系、含水层富水性3个因素作为划分煤层开采对水资源影响分区的评价标准,采用模糊综合评判法将榆神三期煤层开采对水资源的影响进行划分.研究结果表明:最大导水断裂带发育高度为煤层采厚的15～24.4倍;煤层开采对水资源的影响分为严重影响区(Ⅲ)、轻微影响区(Ⅱ)和无影响区(Ⅰ),其中严重影响区的面积为40.85km2,占榆神三期面积的5.58％.

摘要： 特厚煤层采场上方覆岩导水断裂带高度的确定,关系着特厚煤层安全开采及保护煤柱留设等重大问题,本文通过与中国矿业大学(北京)联合开发、研制技术可行、操作方便的新工艺,解决了特厚煤层采场上方覆岩导水断裂带高度的测定问题,为特厚煤层上方实现注浆减沉提供了注浆孔底部的合理参数.重点介绍特厚煤层采场上方覆岩导水断裂带高度测定方法。

摘要： 煤层被开采后,破坏了上覆岩体原有的应力平衡,使得岩体内部应力重新进行分配,引起采场附近岩体破坏,当开采达到一定范围以后,必将产生覆岩三带发育的监控问题.针对水体下综采区开采的覆岩三带发育状态,探测和评价覆岩三带发育改变与开采的关系.探测研究结果表明:该区垮落带发育和导水裂隙层位的发育程度是可以定位的,可以对裂隙发育现状进行描述.经钻探验证和开采实践证明,探测结论正确,能够为水体下一次采煤高度达到10 m以上的采煤方法提供依据.

摘要： 煤层被开采后,破坏了上覆岩体原有的应力平衡,使得岩体内部应力重新进行分配,引起采场附近岩体破坏,当开采达到一定范围以后,必将产生覆岩三带发育的监控问题.针对水体下综采区开采的覆岩三带发育状态,探测和评价覆岩三带发育改变与开采的关系.探测研究结果表明:该区垮落带发育和导水裂隙层位的发育程度是可以定位的,可以对裂隙发育现状进行描述.经钻探验证和开采实践证明,探测结论正确,能够为水体下一次采煤高度达到10 m以上的采煤方法提供依据.

摘要： 煤层被开采后,破坏了上覆岩体原有的应力平衡,使得岩体内部应力重新进行分配,引起采场附近岩体破坏,当开采达到一定范围以后,必将产生覆岩三带发育的监控问题.针对水体下综采区开采的覆岩三带发育状态,探测和评价覆岩三带发育改变与开采的关系.探测研究结果表明:该区垮落带发育和导水裂隙层位的发育程度是可以定位的,可以对裂隙发育现状进行描述.经钻探验证和开采实践证明,探测结论正确,能够为水体下一次采煤高度达到10 m以上的采煤方法提供依据.

摘要： 煤层被开采后,破坏了上覆岩体原有的应力平衡,使得岩体内部应力重新进行分配,引起采场附近岩体破坏,当开采达到一定范围以后,必将产生覆岩三带发育的监控问题.针对水体下综采区开采的覆岩三带发育状态,探测和评价覆岩三带发育改变与开采的关系.探测研究结果表明:该区垮落带发育和导水裂隙层位的发育程度是可以定位的,可以对裂隙发育现状进行描述.经钻探验证和开采实践证明,探测结论正确,能够为水体下一次采煤高度达到10 m以上的采煤方法提供依据.

摘要： 本发明提供一种通过取心井钻取断裂带开展断裂带研究的方法，该方法包括：利用测井地层对比和地震解释相结合的方法，初步确定取心井断裂带深度；根据研究断裂带的需要，设计取心井靶点平面位置；根据区域构造特征以及该断层性质、断距、断裂带上下盘岩性预测井轨迹上断裂带宽度范围，从而设计确定取心井段；钻井取心，依据实钻数据分析判断裂带深度的变化，并适时、适度调整取心井段，以保证断裂带取心的完整性；以及利用获得的岩心资料，开展断裂带结构、封闭性这些与之相关的系列研究。该方法为断裂带封闭性、地震解释、测井定量识别等研究提供了新的依据，有利于增加对断层控制油气藏以及被断层复杂化的油气藏的新认识。

摘要： 一种用帷幕注浆加止浆墙穿越高压富水断裂带的隧道施工方法，属于建筑施工领域。隧道掌子面清理结束后，采用HY303红外探测仪近距离探测前方围岩及隐伏含水状况，每次探测长度15～20m；同时采用MGJ-50水平超前钻机向前方通过钻孔钻探验证，每次钻探长度30～50m，综合分析掌子面前方围岩完整状况、出水状况，对围岩稳定性进行综合评定。在掌子面修筑钢筋混凝土止浆墙以加快注浆施工速度，防止漏浆。本发明适用于地下工程穿越断层破碎带、高压富水区段，也可用于穿越有地下水影响、流沙层、软弱破碎段的施工预加固，对于水库大坝，拦河堤坝的渗漏水处理、铁路、公路路堤及桥梁基础、软土地基的加固处理均可参考使用。

摘要： 本发明提供一种通过取心井钻取断裂带开展断裂带研究的方法，该方法包括：利用测井地层对比和地震解释相结合的方法，初步确定取心井断裂带深度；根据研究断裂带的需要，设计取心井靶点平面位置；根据区域构造特征以及该断层性质、断距、断裂带上下盘岩性预测井轨迹上断裂带宽度范围，从而设计确定取心井段；钻井取心，依据实钻数据分析判断裂带深度的变化，并适时、适度调整取心井段，以保证断裂带取心的完整性；以及利用获得的岩心资料，开展断裂带结构、封闭性这些与之相关的系列研究。该方法为断裂带封闭性、地震解释、测井定量识别等研究提供了新的依据，有利于增加对断层控制油气藏以及被断层复杂化的油气藏的新认识。

摘要： 本发明公开一种绿色环保的富水破碎断裂带地层新型注浆材料及其制备方法，涉及富水破碎地层的加固与防渗，属于岩土工程灾害防治领域。新型注浆材料主要由氧化石墨烯(GO)、水泥(PO)、粉煤灰(FA)和速凝剂组成，配比按重量份数计为：氧化石墨烯0.15份、水泥400份、粉煤灰100份、速凝剂5~8份以及水400份。使用时按上述配比混合搅拌均匀并注入富水破碎断裂带地层。本发明的新型注浆材料具有流动度高、析水率低、凝结时间可控、结石体强度高、防渗性能好、无毒、操作简便等优点，是一种低碳绿色、高性能的富水破碎断裂带地层注浆加固及防渗材料。

摘要： 本发明用于穿越涌水断裂带的隧道通风井，属于通风领域，目的是降低施工的安全风险。包括由隧道外部延伸至对应隧道主洞并跨越对应涌水断裂带的通风井，所述通风井呈分段设置，包括平导段和斜井段；所述平导段由对应通风井的井口端起并跨越对应涌水断裂带，所述斜井段由平导段的末端起并延伸至对应通风井的井底端，且沿纵向所述平导段与斜井段的连接处为对应通风井的最高点。本发明采取自流排水，避免了水泵故障对于施工安全的威胁和影响，施工安全风险大大降低，并降低了工程费用。

摘要： 一种用帷幕注浆加止浆墙穿越高压富水断裂带的隧道施工方法，属于建筑施工领域。隧道掌子面清理结束后，采用HY303红外探测仪近距离探测前方围岩及隐伏含水状况，每次探测长度15～20m；同时采用MGJ－50水平超前钻机向前方通过钻孔钻探验证，每次钻探长度30～50m，综合分析掌子面前方围岩完整状况、出水状况，对围岩稳定性进行综合评定。在掌子面修筑钢筋混凝土止浆墙以加快注浆施工速度，防止漏浆。本发明适用于地下工程穿越断层破碎带、高压富水区段，也可用于穿越有地下水影响、流沙层、软弱破碎段的施工预加固，对于水库大坝，拦河堤坝的渗漏水处理、铁路、公路路堤及桥梁基础、软土地基的加固处理均可参考使用。

摘要： 本实用新型用于穿越涌水断裂带的隧道通风井，属于通风领域，目的是降低施工的安全风险。包括由隧道外部延伸至对应隧道主洞并跨越对应涌水断裂带的通风井，所述通风井呈分段设置，包括平导段和斜井段；所述平导段由对应通风井的井口端起并跨越对应涌水断裂带，所述斜井段由平导段的末端起并延伸至对应通风井的井底端，且沿纵向所述平导段与斜井段的连接处为对应通风井的最高点。本实用新型采取自流排水，避免了水泵故障对于施工安全的威胁和影响，施工安全风险大大降低，并降低了工程费用。

摘要： 本发明一种充填开采导水断裂带高度预测方法，属于矿井生产安全技术领域，本发明采用岩石力学理论方法对顶板破坏带的高度进行理论分析和计算，将顶板破坏的传统经验预计提升到了理论预计。充分的考虑不同矿井的地质概况和充填技术特点，使得顶板导水断裂带的计算过程更为精确具体，弥补了现有充填开采导水断裂带理论计算方法的一个空白，为矿井安全生产提供更大支持和保证。

摘要： 本发明一种充填开采导水断裂带高度预测方法，属于矿井生产安全技术领域，本发明采用岩石力学理论方法对顶板破坏带的高度进行理论分析和计算，将顶板破坏的传统经验预计提升到了理论预计。充分的考虑不同矿井的地质概况和充填技术特点，使得顶板导水断裂带的计算过程更为精确具体，弥补了现有充填开采导水断裂带理论计算方法的一个空白，为矿井安全生产提供更大支持和保证。

摘要： 本发明提出了一种导水断裂带高度预计方法，根据具体开采条件下采场上覆岩层结构特征，通过收集所要判别工作面的地面钻孔柱状资料，首先，采用关键层位置判别方法确定覆岩中各关键层层位；其次，通过分析各个关键层与煤层间距和煤层采高的比值判断关键层破断裂隙是否贯通；然后，判断导水断裂带的发育高度将终止于由下往上最先出现非贯通裂缝的那一层关键层底界面，如果判别过程中出现主关键层的破断裂隙也已经贯通，则判断导水断裂带的发育高度将至基岩顶界面。本发明用于煤矿的顶板突水灾害防治实践，具有很高的实用性，能适应不同采厚条件下的导水断裂带高度，同时可以对由于覆岩关键层结构变化引起的导水断裂带高度异常发育情况作出判别。