煤矿采空区

摘要： 通过在姜家山矿区采用高密度电阻率法和探地雷达方法对隐伏采空区进行探测,圈定了隐伏采空区的空间范围,并利用钻探方法和钻孔成像对物探测得的异常区进行验证和约束。采用钻孔成像结果约束的电磁法探测可以有效提高隐伏采空区探测的准确性,降低探测成本。

摘要： 大冶市还地桥区域煤矿开采形成采空区变形及塌陷;造成区内居民房屋出现不同程度开裂变形、地面设施破坏。依据该区煤矿采空区勘查成果,对成因机制及稳定性、发展趋势进行分析评价,判断勘查区内的采空区及地表变形处于残余变形阶段,按今后50年地面累计变形情况计算结果将勘查区采空区划分为不稳定区、基本稳定区和稳定区并提出防治措施建议。

摘要： 某高速铁路经过煤矿采空区附近,通过调查走访及收集资料、物探大地电磁测深、深孔勘探等手段相互印证,最终确定了采空区分布范围、开采深度、开采方式;根据岩移资料,选择合适的参数,按照开采面与煤层关系分析确定采空区移动盆地在线路上的影响范围,从而得出煤矿采空区塌陷不会影响高速铁路运营安全和稳定这一结论。

摘要： 煤炭采出后,采空区中仍蕴藏着丰富的煤层气资源,其资源评价与开发利用具有环保和资源双重意义。近几年来,在山西晋城、西山和阳泉等矿区开展了地面钻井抽采采空区煤层气的积极探索,但在采空区煤层气地面开发过程中,往往因煤矿采空区积水、上覆岩层承压涌水等原因,导致地面钻井不产气或抽采气量低。以山西晋城岳城矿为例,研究不同采煤工艺下的采空区煤层气赋存特征、采空区积水和采空区裂隙带岩层渗透率对采空区煤层气地面开发的影响,提出采空区井布置原则和抽采技术,为解决三开空气钻进过程中岩粉进入裂隙带堵塞采空区煤层气运移通道问题,探索用水力冲孔方法提高采空区裂隙带岩层渗透率方面的应用。研究表明,煤矿采空区井布井原则:(1)采空区井应布置在采空区积水区域之外;(2)针对房柱式采煤形成的采空区空间形态,采空区井应避开保护煤柱最终完钻至采空区空间内;针对长臂式垮落法采煤形成的采空区空间形态,采空区井最优钻井区域为“O”形圈边界连线和采场边界之间靠近终采线一侧。研发了一种煤矿采空区井排水采气一体化抽采系统,该抽采系统实现了采空区井底积水抽排和煤层气抽采同步进行,解决了采空区上覆岩层承压涌水造成煤层气产量下降问题,抽采系统优化前后采空区井煤层气抽采量增加33.3%。探索性地将水力冲孔运用于解决钻井岩屑造成的采空区裂隙带岩层渗透率下降问题,工程试验结果表明,水力冲孔改造前后采空区井日均抽采量最高增长率为11.30%,提出了采用泡沫欠平衡钻井技术解决钻井岩粉侵入采空区裂隙带的建议。

摘要： 煤矿采空区勘察是制约上方场地能否进行工程建设及长期安全运营的重大技术难题。以我国煤矿采空区勘察技术规范制定为时间脉络,回顾了近30年来在采空区勘察方法、变形预测、稳定性评价等方面所取得的成果,指出了目前勘察实际工作中遇到勘察大纲编制指导性不强、钻探技术要求与勘察工作结合不紧密、工程物探难以满足勘察需求、勘察成果综合分析不够、采空区场地特殊岩土问题研究不深入等代表性问题。从高精度变形监测、精细物探、定向钻进、信息化等,展望了勘察工作规范化及新技术应用等方面在未来的发展趋势,提出了需要围绕煤矿采空区地球物理反演、原位测试与评价、变形监测与预警等进一步研究的方向,为防治采空区灾害提供参考。

摘要： 广域电磁法是一种人工场源电磁勘测新方式,为了探究广域电磁勘察方法在城市复杂电磁干扰环境下能否准确判定煤矿采空区位置及范围,文中运用广域电磁法进行煤矿采空区勘察并与实际资料进行对比。得出结论:广域电磁法抗电磁干扰能力强,能准确探测出城市中煤矿采空区。

摘要： 以新疆某煤矿采空区作为研究对象,研究区在天山北部,准噶尔盆地南部。通过查阅文献、实地调查以及资料分析,明确此篇论文的目的在于了解新疆某采空区的地质灾害类型和发育特征。本次研究的结果,可以为研究地区的建设用地规划以及地质灾害的防治提供科学依据。

摘要： 在我国以煤炭为主导的能源结构背景下,要实现2030年前碳达峰、2060年前碳中和的目标,除了要发展可再生能源外,还需要推进化石能源清洁高效利用。当前,煤炭行业供给侧结构性改革持续推进,国内绿色煤炭资源量逐年减少,煤炭采空区(废弃矿井)数量日益增多,高效开发利用煤矿采空区(废弃矿井)残余煤层气资源,是实现“双碳”目标的重要举措。本文总结了山西省煤矿采空区(废弃矿井)煤层气资源赋存情况,分析了开发利用煤矿采空区(废弃矿井)煤层气资源的必要性和可行性,剖析了现阶段开发利用可能面临的诸多问题,如矿业权设置、经济成本等,提出了规范开发的政策性建议:矿业权设置方面,可以邀请招标等方式确定实施企业;出台政策方面,免征矿业权使用费、鼓励煤矿闭坑后,继续运营瓦斯抽采系统、支持煤层气移动式发电站项目建设等;监管方面,加大监管力度,对恢复煤炭生产的企业依法实施处罚。

摘要： 三维地震探测技术是煤矿采空区精准勘察的重要手段之一。文中介绍了三维地震探测技术的基本原理以及在煤矿采空区勘察中的工作方法,论述了煤矿采空区的地震响应特征,并通过实例进行地震资料解释,选取合适的地震属性和方法识别采空区的发育位置,圈定其范围,结果表明,该技术较准确地实现了对煤矿采空区的有效勘察。

摘要： 济南市钢城区某建设项目位于原黄庄煤矿范围内,地表下存在着成规模的煤矿采空区,具体范围及深度资料缺失。1994年黄庄煤矿停采后,研究区内一直保持原有村庄建筑物,未进行过拆迁开发,也未进行过系统的采空区调查及地表变形监测。本次勘察评价利用现有的采矿资料,采取多种物探手段,查明了研究区采空区的分布范围及深度,为后期采空区治理设计、工程施工,避免采空塌陷地质灾害提供了可靠的依据。

摘要： 本文以某煤矿采空区建筑和地面沉降区变形破坏特征为研究对象,采用现场调查和测绘的方法查明了研究区建筑和地面的病害特征,进一步分析得出无序采煤、不均匀地基土、欠密实周边填土、刚性基础及上部建筑砖混结构形式、降雨及园林浇水灌溉为病害之成因的结论,并以承载能力、构造、沉降变形和裂缝为指标对建筑物安全性进行评价,提出有针对性的防治加固措施.通过研究分析,为研究区内既有建筑物保护和加固提供坚实的技术支持.

摘要： 煤矿采空区积水分布往往具有一定的隐蔽性,且水量较大,来势迅猛,一旦突破,就会以"有压管道流"的形式突然溃入采掘工作面,危害极大.

摘要： 煤矿开采形成采空区,继而引发地面塌陷,对采空区地面塌陷危险性预测评估是煤矿地质灾害危险性评估的主题.本文以湖州杨家埠南单元敢山煤矿采空区为例,进行采空区塌陷危险性预测评估研究,初步划定危险区范围,并提出了较为全面的采空塌陷的防治措施,为后期地面塌陷防治及工程建设提供指导依据.

摘要： 阐述了灵新煤矿井下污水治理的现状和存在问题,通过深入现场和现场实验,列出了详细的实施方法,得出了可行性结论,对其他煤矿矿井污水处理具有深远的意义.

摘要： 由于污染物事故性排放以及工矿企业搬迁后遗留的污染场地修复面临各种问题,煤矿地下采空区VOCs污染,因其污染深度大,加之地质结构复杂,国内类似修复案例极少,修复治理难度极大.通过对VOCs污染地下水和气体修复技术类型及原理的综合分析,结合场地修复工程实例和现场试验,探讨在应对此类污染场地的修复策略,为日后开展类似环保修复工程提供-些切实可行的方案和思路.随着国家对生态环保的的重视程度日益加强,更多复杂类型的污染场地亟待修复治理,应切实结合场地实际,创新技术方法,探索出更多行之有效的修复路线.

摘要： 由于污染物事故性排放以及工矿企业搬迁后遗留的污染场地修复面临各种问题,煤矿地下采空区VOCs污染,因其污染深度大,加之地质结构复杂,国内类似修复案例极少,修复治理难度极大.通过对VOCs污染地下水和气体修复技术类型及原理的综合分析,结合场地修复工程实例和现场试验,探讨在应对此类污染场地的修复策略,为日后开展类似环保修复工程提供-些切实可行的方案和思路.随着国家对生态环保的的重视程度日益加强,更多复杂类型的污染场地亟待修复治理,应切实结合场地实际,创新技术方法,探索出更多行之有效的修复路线.

摘要： 由于污染物事故性排放以及工矿企业搬迁后遗留的污染场地修复面临各种问题,煤矿地下采空区VOCs污染,因其污染深度大,加之地质结构复杂,国内类似修复案例极少,修复治理难度极大.通过对VOCs污染地下水和气体修复技术类型及原理的综合分析,结合场地修复工程实例和现场试验,探讨在应对此类污染场地的修复策略,为日后开展类似环保修复工程提供-些切实可行的方案和思路.随着国家对生态环保的的重视程度日益加强,更多复杂类型的污染场地亟待修复治理,应切实结合场地实际,创新技术方法,探索出更多行之有效的修复路线.

摘要： 由于污染物事故性排放以及工矿企业搬迁后遗留的污染场地修复面临各种问题,煤矿地下采空区VOCs污染,因其污染深度大,加之地质结构复杂,国内类似修复案例极少,修复治理难度极大.通过对VOCs污染地下水和气体修复技术类型及原理的综合分析,结合场地修复工程实例和现场试验,探讨在应对此类污染场地的修复策略,为日后开展类似环保修复工程提供-些切实可行的方案和思路.随着国家对生态环保的的重视程度日益加强,更多复杂类型的污染场地亟待修复治理,应切实结合场地实际,创新技术方法,探索出更多行之有效的修复路线.

摘要： 由于污染物事故性排放以及工矿企业搬迁后遗留的污染场地修复面临各种问题,煤矿地下采空区VOCs污染,因其污染深度大,加之地质结构复杂,国内类似修复案例极少,修复治理难度极大.通过对VOCs污染地下水和气体修复技术类型及原理的综合分析,结合场地修复工程实例和现场试验,探讨在应对此类污染场地的修复策略,为日后开展类似环保修复工程提供-些切实可行的方案和思路.随着国家对生态环保的的重视程度日益加强,更多复杂类型的污染场地亟待修复治理,应切实结合场地实际,创新技术方法,探索出更多行之有效的修复路线.

摘要： 为了保障老采空区上建设高速公路的安全,规范化老采空区上高速公路建设安全性评价的作业流程,本文提出了一套适用于高速公路穿越煤矿老采空区安全性评价的一般程序,并对目前常用的评价老采空区上高速公路建设的方法作出详细的总结和分析,为不同采空区高速公路安全性评价方法的选择提供了理论依据.分析我国目前采空区上方高速公路治理对策,指出了注浆充填未必是煤矿老采空区治理的最佳方案,应结合老采空区稳定性的判定结果,选取恰当的老采空区治理方案及高速公路路基路面设计对策.研究成果为穿越煤矿老采空区的高速公路安全性评价提供了技术参考.

摘要： 本发明涉及煤矿生产领域，具体涉及一种用于井下采空区防灭火泡沫凝胶生产工艺及使用方法，包括A料及B料，按照重量份数计，所述A料生产步骤为：将偏铝酸钠27‑33份、水36‑44份一起加入至反应釜中搅拌，搅拌均匀后继续向反应釜中加入多聚磷酸钠0.9‑1.1份、植物胶4.5‑5.5份、碳酸钠4.5‑5.5份、硫酸钠3.6‑4.4份、三乙醇胺9‑10份，搅拌并升温至90‑95°C，充分搅拌反应釜直至上述材料融化混合均匀，然后充分搅拌均匀并降温至45°C以下；所述B料生产步骤为：将水36‑44份、氢氧化钠18‑22份加入至反应釜中搅拌直至氢氧化钠完全溶解，氢氧化钠水溶液温度降低至50°C以下后缓慢加入碳酸钠9‑11份、硅酸钠9‑11份，碳酸钠及硅酸钠完全溶解后，向上述混合溶液中加入发泡剂18‑22份。

摘要： 本发明提供煤矿井下采空区排水装置，涉及煤矿排水技术领域，解决了现有的采空区排水过程中一是无法对掉落的煤渣和水流进行分流排泄，因此会造成排水管道堵塞进而导致无法排水形成内涝，而当内涝持续冲刷岩土层会造成采空区坍塌的问题，且煤渣顺着水流排出也会造成一定的经济损失和资源浪费，二是无法起到对使用者的警示及保护作用，很容易因积水池附近的岩土塌陷造成采矿人员不慎落入的情况出现的问题，本发明可在当采矿人员踩踏在三角形长方体之上时使脚部产生较大的不适感以使操作人员主动远离矿渣过滤机构，以防止因矿渣过滤机构外部的岩土层持续被水流冲刷造成坍塌导致操作人员跌落，该发明可实现防止煤渣造成矿渣过滤机构堵塞的情况出现。

摘要： 本实用新型公开一种煤矿综放面采空区自燃灭火装置，包括固定架，固定架底部两侧固定连接有固定板，固定架底部设置有输送管，输送管用于输送灭火剂，输送管贯穿两个固定板且与固定板固定连接，输送管上安装有若干喷管，输送管上安装有控制喷管上下往复摆动的摆动部，摆动部与喷管对应设置，固定架底部固定连接有为摆动部提供动力的驱动部，驱动部位于两个固定板之间，摆动部内安装有用于控制摆动幅度的调节部。本实用新型结构简单，操作便捷，便于对喷管摆动范围进行调整，同时喷洒均匀，灭火效果好。

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： 本发明公开一种基于采空区压力监测的煤矿采空区飓风灾害预警方法，属于煤矿开采技术领域。包括如下步骤：确定某个工作面厚度值，由工作面钻孔岩层柱状资料并结合岩体力学参数测试实验得出岩体的碎胀系数、岩体容重；步骤二：在采空区内部布置采空区压力枕，采空区压力枕与压力变送器连接，压力变送器的信号通过电缆传输到设在巷道中的数据采集分站，得到采空区压力值，可得到岩体垮落高度和采空区内部空隙Δ；步骤三：同时结合材料力学公式可以计算坚硬顶板最大挠度值Smax；将Δ与最大挠度值Smax进行对比，当Δ≥0.8Smax时则为采空区飓风灾害预警时刻。本发明基于一种安装简便、操作简单、实施成本低的采空区压力监测实现对采空区飓风灾害预警。

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： 本发明公开一种基于采空区压力监测的煤矿采空区飓风灾害预警方法，属于煤矿开采技术领域。包括如下步骤：确定某个工作面厚度值，由工作面钻孔岩层柱状资料并结合岩体力学参数测试实验得出岩体的碎胀系数、岩体容重；步骤二：在采空区内部布置采空区压力枕，采空区压力枕与压力变送器连接，压力变送器的信号通过电缆传输到设在巷道中的数据采集分站，得到采空区压力值，可得到岩体垮落高度和采空区内部空隙Δ；步骤三：同时结合材料力学公式可以计算坚硬顶板最大挠度值Smax；将Δ与最大挠度值Smax进行对比，当Δ≥0.8Smax时则为采空区飓风灾害预警时刻。本发明基于一种安装简便、操作简单、实施成本低的采空区压力监测实现对采空区飓风灾害预警。

摘要： 本发明公开了一种基于煤矿采空区储热的光‑风能开发利用系统及方法，该装置包括设置在采空区内的储热仓体、填充在所述储热仓体内的储热介质、用于对储热介质进行加热的光热转换机构和风热转换机构以及用于将储热介质的热能转换为电能的热电转换机构；该方法包括步骤一、采空区热能的储存；步骤二、采空区热能的利用。本发明通过在采空区内设置储热仓体，同时通过光热转换机构和风热转换机构对储热介质进行加热使储热仓体形成一个热库，热电转换机构可将热库内的热能抽采利用，实现了新能源开发利用与煤矿采空区治理的有机结合，防止了采空区塌陷对生态地质环境的影响，开创了新能源循环可持续发展的新模式，促进了煤矿企业的可持续发展。

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： 本实用新型提供了一种煤矿采空区探查用的数据采集装置，包括收纳机构和拆装机构，所述收纳机构包括U形板、竖板、竖杆、弹簧、卡杆、卡槽和马达；所述U形板的两侧内壁之间转动连接有同一个转动杆。本实用新型扫描仪对采空区进行全方位数据采集扫描，转动螺栓，将横板与竖板分离，握住指环扣通过竖块带动两个连接杆移动，连接杆通过竖杆带动卡杆移动对弹簧进行压缩，卡杆与下方的一个卡槽分离，紧接着通过指环扣转动竖块，使得转动杆带动竖板转动至U形板内，紧接着放松对指环扣的拉力，竖杆带动卡杆与上方的一个卡槽相卡装，竖板被固定，便于将竖板收纳折叠至U形板内，从而使得在不使用的时候，不占有大量的空间，便于携带和运输。