煤层采空区

摘要： 为精细探测浅部煤层采空区分布范围,在相移法中引入低频聚焦因子,提出一种低频聚焦型相移法,其具有在短接收排列上提取低频频散能量的优势。模拟结果表明:该方法显著改善了频散能量在低频端的聚焦性,扩展了可拾取的频带范围,增大了探测深度,缩短了计算频散能量所需的排列长度,提高了面波多道分析方法(MASW)的横向分辨率。浅部煤层采空区实测试验结果表明:采用低频聚焦型相移法提取频散能量,通过MASW方法获得了高精度的横波速度水平切片,可以清晰识别出采空区范围、保安煤柱位置及其几何形态。证实了低频聚焦型相移法可提高MASW横向分辨率的有效性与精细探测浅层煤层采空区的可行性。

摘要： 隧道穿越下伏采空区段时,施工作业扰动将间接打破采空区原有平衡状态,造成采空区变形、塌陷,故有效地预防和控制采空区变形,减小采空区对隧道开挖和运营的影响尤为重要。文中分析采空区的赋存状况,结合隧道实际工况确定处置方案,运用midas GTS数值模拟软件建立三维实体模型,分析垂直隧道走向、沿隧道走向及深度3个方向不同范围的加固效果,进而确定采空区不同空间方向注浆加固范围,并应用于隧道施工,经监控量测证明围岩变形得到有效抑制,确保了隧道施工与运营安全。

摘要： 近距离煤层主要指煤层间的距离非常小,在采掘过程中极易出现互相影响的问题.山西和内蒙古属于我国的主产煤区,在这两大区域中就存有很多近距离煤层,因此在这两大区域的很多煤矿中都存有近距离煤层采空区下巷道支护的难题.和普通煤层的采掘比较,近距离煤层之间的距离太小,在采掘期间容易产生较大影响,在下层煤炭开采以前顶板就在上方煤炭的采掘下遭到了破坏,降低了顶板岩层的稳固度.所以,对近距离煤层采空区下巷道的支撑保护技术进行优化和创新,能够充分提升煤层开采的合理性,确保煤矿生产工作安全顺利进行.鉴于此,本文结合笔者多年工作经验,对近距离煤层采空区下回采巷道支护研究提出了一些建议,以供参考.

摘要： 上组煤采空区对于下组煤的成像和安全回采有着重要影响,有必要研究矿区上组煤采空区精准成像技术.对于实际采空区及其下组煤的地震响应特征预测来说,建立和实际地质情况相吻合的正演模型是基础.根据搜集到的研究矿区钻孔测井资料,获取建模所需的等效地层物性参数、采空区垮落带等效模量、裂隙带等效模量等数据,建立与研究矿区地质情况比较接近的地质模型;通过正演模拟,对水平叠加剖面、偏移剖面地震响应进行分析,采空区波场特征表现为时间延迟、振幅变化、频率降低且对下部反射波有明显影响,干采空区的影响时差大于含水采空区的影响时差;通过不同地震属性的提取分析,发现采空区的地震属性明显区别于正常煤层,干采空区的地震属性和正常煤层的地震属性间差别更大.

摘要： 随着城市化进程和矿业城市的转型升级,对矿区的土地利用需求逐渐增加.城市在发展中,对现有土地资源的需要不断增加,对土地采空区进行勘察是保证建设施工顺利的前提条件.为了确保采空区建筑物的安全性,须科学、合理、客观评价采空区的建设施工稳定性.文章以徐州市贾汪区吾悦华府项目为例,探讨了该项目对煤层采空区的勘察工作,在确定建筑高度、规模、采空区地质条件下,采用不同的方法对采空区的场地稳定性和桩基施工进行评价,并提出了采空区相应治理对策.

摘要： 随着城市化进程和矿业城市的转型升级,对矿区的土地利用需求逐渐增加。城市在发展中,对现有土地资源的需要不断增加,对土地采空区进行勘察是保证建设施工顺利的前提条件。为了确保采空区建筑物的安全性,须科学、合理、客观评价采空区的建设施工稳定性。文章以徐州市贾汪区吾悦华府项目为例,探讨了该项目对煤层采空区的勘察工作,在确定建筑高度、规模、采空区地质条件下,采用不同的方法对采空区的场地稳定性和桩基施工进行评价,并提出了采空区相应治理对策。

摘要： 煤矿采空区探测在铁路工程的建设中具有重要意义,常规物探手段受限于抗干扰能力弱、纵向分辨率低等问题,对深埋煤层采空区的探测效果都不太理想,因而急需寻求一种有效的新型物探手段.为此,本次研究在对以往采空区探测经验进行研究和总结的基础上,针对川东地区深埋煤层采空区,首先采用地震频率谐振技术进行了探测;然后对探测成果进行分析和解释,分析研究了采空区的地球物理和空间展布特征;最后进一步对成果的深度进行标度和物性验证.钻孔结果显示,物探和钻探结果对应均较好.表明,本次研究将地震波频率谐振勘探技术应用于深埋煤层采空区的探测取得了良好的效果,对铁路隧道范围内深埋煤层采空区的探测有很重要的借鉴和指导意义.

摘要： 皖北矿区任楼煤矿属为Ⅱ类自然发火及煤与瓦斯突出矿井,采取近距离煤层组联合开采方式,各煤层采空区互相连通,自然发火灾害防治难度大,现有人工和束管监测不能达到实时监测,从而很难及时采取针对性防控措施,进而开展采空区自然发火在线监测及防控技术研究,对火灾危险源进行监控,收集相应的火灾风险状态信息,依据煤自燃等理论分析,进行动态分析判断,结合系统大数据进行预测、评价系统当前和未来的状态,实现采空区自然发火分级预警与防控。

摘要： 该文介绍了山西神木某矿区在煤矿采掘过程中,地下采空区出现涌水现象,采空区域地表出现了不同程度的裂缝.为了查明采空区域范围及地下涌水情况,运用高密度电法进行了勘察,并结合钻孔资料对反演成果进行了解释.结果表明:高密度电法探测地下煤层采空区涌水现象效果良好.高密度电法在类似工程中值得推广运用.

摘要： 随着西南地区社会经济快速发展和基础设施建设不断加速,复杂地质条件下的隧道控制施工技术不断提升,但穿越煤层采空区施工技术仍需进一步研究完善.本文依托重庆三环高速公路合川至长寿段三圣隧道,针对隧道施工穿越煤层采空区、遇老窑积水等危险因素,进行了控制施工技术研究.归纳总结了隧道施工过程中,老窑探水与排水、采空区处治的技术方法与手段,确保了隧道施工安全,并为类似隧道穿越采空区工程施工提供一定的指导和参考.

摘要： 煤层采空区工程影响分析及处治是工程建设中的关键问题。本文针对四川地区煤层采空区具有的煤层厚度较小、地面地形起伏大、煤层开采较为彻底、采空区埋深差异较大等自身的特点，结合成自泸高速公路纸厂沟大桥桥跨煤层采空区的处治工程，进行了采空区稳定性分析，提出了采空区覆岩整体性切冒的破坏模式及其对公路结构物的影响，优化了桥跨煤层采空区注浆处治范围的确定方法，给出了最优的注浆孔和帷幕孔的布孔方式、布孔间距、注浆量预测方法、适合的注浆浆材及组合、浆液配合比、注浆压力、止浆方法等注浆设计关键技术参数，以及加固效果的检测方法。

摘要： 以大同矿区同忻煤矿侏罗系已开采煤层采空区留设煤柱的实际情况为背景,理论分析了采空区留设煤柱承受双线性和均布载荷时对底板岩层应力与能量分布的影响,得到了采空区煤柱任意线性承载条件下的岩层应力解析解,提出了对煤柱实际承载曲线进行分段取直、分段求解,以逼近岩层应力真解的方法;对比分析了采空区煤柱在承受双线性和均布两种载荷形式下的岩层应力与能量分布特征;分析了采空区留设煤柱间的相互影响,得到了岩层应力与能量相互影响区边界距采空区留设煤柱的垂直临界距离,分析结果表明采空区煤柱对岩层水平应力的影响更为显著.研究结论为煤层群的开采设计以及顶底板岩层控制提供了依据.

摘要： 北京市门头沟地区地质条件十分复杂,煤层采空区经常造成地面塌陷灾害.目前,传统的勘察采空区的方法是钻探,虽然钻探方法准确可靠,但受到钻孔距离及工作效率的影响,施工周期长、勘探费用高.本文提出采用TEM和微动探测的方法试图替代钻探工作对采空区进行勘探.本次物探勘察的目的是查明场地内的采空情况，查明工作区内地表到地下约50-250米范围内地质地层空间分布情况，推断可能的采空区分布深度和范围。通过两种物探成果与已知的钻孔资料对比得出探测结果较为理想,对采空区的勘探提出了新的方法手段.

摘要： 河南大有能源股份有限公司杨村煤矿D13171综放工作面煤层平均厚度为12.3m,与上组二1号煤层采空区间距为32m,工作面在回采期间,受矿压和采动影响,两组煤层采空区串通,工作面上隅角一氧化碳浓度达到0.01％,严重威胁工作面的安全回采.通过对影响遗煤自燃的多种因素进行分析,采取针对性强的注凝胶、注氮气、灌浆、均压等综合防灭火措施,使工作面上隅角一氧化碳浓度稳定在0.001％以下,确保了工作面的安全回采.

摘要： 在中国许多地区采煤活动已有几十年甚至上百年的开采历史,尤其近二十年来,开采速度加快,已经形成了分布广泛、大小不一和难以计数的采空区,由于早期煤矿遗留下来的采空区范围和状态大多没有详细资料,现有的部分资料也难以确定其真假,采空区的存在对工农业生产和人民生活造成极大的影响,也对现有煤矿开采形成安全隐患.根据采空区表现的不同地球物理特征,采用高密度电法、瞬变电磁法、浅层地震、测氡法等综合物探方法进行探测,可弥补物探方法的多解性,提高物探勘查的准确性.对于采空区的评价和治理具有非常重要的意义.

摘要： 针对贵州六盘水市煤层采空区上产生垂直方向的下沉、倾斜、曲率变形和水平方向的水平移动、拉伸与压缩变形,导致输电线路塔基基础发生不同程度的移动和变形的情况.结合贵州六盘水市煤层采空区输电线路地质灾害状况,搜集了有关矿区地质、采矿等资料,应用概率积分法预计采空区及输电线路杆塔地基地表移动和变形的最值,定性评价塔基最终稳定程度,并对输电线路的运行安全性作出评价,得出,典型煤矿区上的水滥线056塔、盘红011塔,普滥Ⅰ回线187塔、188塔均处于潜在不稳定和运营不安全状态,从而提出了带电扶正铁塔、基础带电复位、基础加固和改线四条措施,对输电线路的设计、排除危险塔基安全隐患、保证输电线路的安全、正常运营有重要意义.

摘要： 采用探地雷达开展钢筋混凝土质量探测中,钢筋的屏蔽作用、钢筋间的相互干扰、钢筋与雷达天线间的多次波,往往造成雷达探测结果复杂化,极易造成无法判释或误判.探地雷达的正演模拟研究能更好认识探地雷达图像,提高解译准确度和精度,为雷达反演解译提供依据.本文采用高阶时间域有限差分法进行双层钢筋网混凝土钢筋定位及缺陷探测模拟,满足了探测模拟的高精度要求；通过对数值模拟结果F-K偏移,能有效压制了多次波干扰,准确定位钢筋及缺陷位置,提高了判释准确率.

摘要： 本文基于控制变量法,利用FLAC3D数值模拟软件模拟了煤层开采在不同断层倾角下最大主应力规律和位移变化特点.模拟得到了断层倾角对采空区的最大主应力和z方向的位移影响较大,当θ＜45度时,随着角度增大,煤岩最大主应力和顶板沉降量都减小;当θ＞45度时,随着角度的增大,煤岩最大主应力和顶板沉降量都减小.而断层倾角对煤岩巷道两帮的影响较小,角度越大,鼓起量也越大.

摘要： 本文基于控制变量法,利用FLAC3D数值模拟软件模拟了煤层开采在不同断层倾角下最大主应力规律和位移变化特点.模拟得到了断层倾角对采空区的最大主应力和z方向的位移影响较大,当θ＜45度时,随着角度增大,煤岩最大主应力和顶板沉降量都减小;当θ＞45度时,随着角度的增大,煤岩最大主应力和顶板沉降量都减小.而断层倾角对煤岩巷道两帮的影响较小,角度越大,鼓起量也越大.

摘要： 本文基于控制变量法,利用FLAC3D数值模拟软件模拟了煤层开采在不同断层倾角下最大主应力规律和位移变化特点.模拟得到了断层倾角对采空区的最大主应力和z方向的位移影响较大,当θ＜45度时,随着角度增大,煤岩最大主应力和顶板沉降量都减小;当θ＞45度时,随着角度的增大,煤岩最大主应力和顶板沉降量都减小.而断层倾角对煤岩巷道两帮的影响较小,角度越大,鼓起量也越大.

摘要： 本发明涉及一种用于煤矿采空区的煤层气尾管钻井方法，包括S101：采用一开钻头钻至基岩以下10‑20m，提钻后下入表层套管并固井；S102：采用二开钻头钻至采空区裂隙带上部，提钻后下入技术套管并固井；S103：更换钻具组合，将三开钻头、专用尾管、尾管悬挂装置和钻杆依次连接下入井内，开泵循环回转钻进，上提钻具，采空区底板至裂隙带下部的井段保持裸眼；S104：将专用尾管悬挂装置坐挂在技术套管上锁紧；S105：将上部钻杆串与尾管悬挂装置脱离，提出钻杆；S106：将尾管悬挂装置钻穿；S107：下入专用工具将三开钻头取出或钻穿，保证钻具串与裸眼井段贯通，完井。本发明还涉及一种用于煤矿穿采空区的煤层气尾管钻井方法。

摘要： 本发明涉及一种用于煤矿采空区的煤层气尾管钻井方法，包括S101：采用一开钻头钻至基岩以下10‑20m，提钻后下入表层套管并固井；S102：采用二开钻头钻至采空区裂隙带上部，提钻后下入技术套管并固井；S103：更换钻具组合，将三开钻头、专用尾管、尾管悬挂装置和钻杆依次连接下入井内，开泵循环回转钻进，上提钻具，采空区底板至裂隙带下部的井段保持裸眼；S104：将专用尾管悬挂装置坐挂在技术套管上锁紧；S105：将上部钻杆串与尾管悬挂装置脱离，提出钻杆；S106：将尾管悬挂装置钻穿；S107：下入专用工具将三开钻头取出或钻穿，保证钻具串与裸眼井段贯通，完井。本发明还涉及一种用于煤矿穿采空区的煤层气尾管钻井方法。

摘要： 本发明公开了一种采空区煤层气微渗漏的土壤游离气排放通量监测系统，系统内的采空区上覆地层模拟系统用于采空区上覆地层模拟系统；系统内的采空区煤层气O形气源模拟与控制系统用于模拟采空区游离煤层气以及提供气源并控制气源压力、成分浓度、赋存位置；系统内的土壤层微渗漏气体排放通量测试采样测试装置用于采集微渗漏至表层土壤的气体样品，便于测试土壤游离气成分浓度、排放通量；本系统能够实现在室内模拟地下煤炭采空区煤层气在不同的气体压力、甲烷浓度、赋存空间位置等条件下的微渗漏，并采样测试地表土壤游离气甲烷、二氧化碳浓度及排放通量。

摘要： 本发明公开了一种近距离煤层上覆采空区防灭火方法及装置，上覆采空区气体监测装置包括镀锌焊管，镀锌焊管与球阀相连，高压胶管将球阀出口与抽气泵的球阀进气口连接；抽气泵出气与一氧化碳/氧气检测仪使用束管连接；将一氧化碳/氧气检测仪与PLC控制器接入端用通讯电缆联通，PLC控制器输出端与低温液体增压泵用通讯电缆联通；上覆采空区液态二氧化碳压注装置包括镀锌焊管，镀锌焊管与球阀相连，高压胶管将球阀出口与液体分流器分口连接；液体分流器与低温液体增压泵通过高压胶管连接；低温液体增压泵与液态二氧化碳储罐通过高压胶管连接。本发明具有监测准、效果佳、安全性好及超前预防的特点。

摘要： 本发明公开一种关闭煤矿原位‑采空区煤层气综合高效抽采方法，包括步骤a、获取关闭煤矿采空区的地质条件；步骤b、定位压裂井和抽采井的钻井位置；步骤c、钻井施工所述压裂井；步骤d、连通所述压裂井和采空区；步骤e、钻井施工所述抽采井；步骤f、抽采煤层气。本发明公开的关闭煤矿原位‑采空区煤层气综合高效抽采方法结构简单，基于煤层气赋存运移规律，合理布置压裂井和抽采井，将煤矿原位‑采空区煤层气形成统一、连通的含气系统，提高了抽采效率，减少了抽采的资源浪费，降低了抽采难度和危险性，有利于资源的合理利用。

摘要： 本发明涉及一种复杂地质条件下煤层探测及采空区处理综合方法，基于已有的地质探测资料确定采空区的大致长度方向，然后大致沿着倾向布置两条补充探测线以确定采空区和残留煤柱的倾向范围、垮落带范围，并创造性的给出了两种确定方法；在确定的残留煤柱上施工第二补充探测钻孔，以得出下位煤矿层的补充探测数据，解决了补充探测钻孔穿采空区的难题；基于补充探测结果确定下位煤矿层开采后的垮落带范围并判断其与上位垮落带是否导通，并根据判断结果给出了上位采空区和下位采空区灾害治理的注浆钻孔布置方案，采用粉煤灰和将煤矸石粉碎成的煤矸石粉作为注浆材料，既实现了煤矿井采空区灾害治理，又消耗了这两种固体废弃物，一举两得。

摘要： 本发明涉及关闭煤矿煤层气资源开发技术领域，具体是一种关闭煤矿采空区煤层气资源选区多层次评价方法，包括以下步骤：S1：初选有利煤矿，采用一票否决制，排除资源条件差、地表大面积塌陷等矿井；S2：初选煤矿采空区，采用一票否决制，排除存在封闭性差、资料不全、大面积积水等问题的采空区；S3：确定采空区煤层气资源选区评价的评价层次及评价指标；S4：确定各评价指标的评价等级及赋值标准；S5：根据评价单元中各评价指标情况按赋值标准对各评价指标进行赋值；S6：通过层次分析法确定各评价指标权重；解决了目前关闭煤矿采空区煤层气资源计算、评价及选区的问题，可提高关闭煤矿煤层气开发的成功率与经济效益。

摘要： 本发明为一种倾斜煤层采空区煤层气井抽采方法，解决了因倾斜煤层采空区易积水而造成采空井产能低下的问题。本发明方法是在煤层底板等高线位置低处施工一口排水直井，在煤层底板等高线位置高处施工一口产气直井，排水直井采用抽油机进行排水作业，产气直井采用螺杆/旋涡增压机组进行负压抽采煤层气。本发明方法在倾斜煤层采空区分别施工排水直井和产气直井，通过排水直井的持续排水，能够降低采空区内井底流压，使采空区内残煤煤层气持续解吸，对提高产气直井产气量起到很好的促进作用，同时还能够通过控制排水直井排水速率等参数，根据生产需要来实现调控产气直井产气量的效果。

摘要： 本发明公开一种多层倾斜煤层采空区治理方法，包括如下步骤：步骤A：确定采空区治理范围；步骤B：在所述采空区治理范围的地面上，布置注浆孔，两个或两个以上的所述注浆孔沿倾斜煤层的倾向布置；步骤C：准备注浆材料；步骤D：钻探与注浆配合作业：根据布置的钻孔进行钻探作业，当所述分支孔钻探至第一层所述倾斜煤层采空区时，停止钻探作业，进行注浆；第一层所述倾斜煤层采空区注浆完毕，且待所述注浆材料凝固形成充填体后，继续钻探穿过所述充填体使所述分支孔进入下一层所述倾斜煤层采空区，并进行注浆。本发明可实现安全快速充填多层倾斜采空区，适用于治理多层倾斜煤层采空区，降低地质灾害的风险。

摘要： 本发明公开一种公路隧道横穿倾斜煤层采空区地面预治理方法，步骤A：对采空区进行勘探，根据勘探结果确定倾斜煤层采空区治理范围；步骤B：在隧道开掘前，根据公路隧道掘进路线与所述倾斜煤层采空区治理范围布设定向分支注浆孔；步骤C：对布设的所述定向分支注浆孔进行钻探作业；步骤D：利用钻探好的所述定向分支注浆孔进行地面注浆，以充填倾斜煤层采空区。本发明结合定向钻探与充填注浆技术的优点，可实现安全快速充填采空区残余空洞，排出采空区地下水和有害气体，消除采空区残余变形，保证隧道施工安全。