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《礦井隔水關鍵層機理與防治水害技術分析》

該文是技術分析論文範文素材跟關鍵和機理和礦井隔水關鍵相關論文寫作技巧範文.

[摘 要]煤礦生産中的水害、頂闆和瓦斯事故類型出現的頻率較高,導緻的傷亡事故損失也較大.所以對水害等隐患提前進行預測,及時消除隐患,不僅可以使煤礦安全的生産,還可使企業的經濟效益和企業員工的生命财産安全得到有效的保障,使煤炭強企業樹立起良好形象的同時推動國民經濟得到快速的發展.本文簡要分析了礦井隔水關鍵層機理及防治水害技術,以供參考.

[關鍵詞]礦井隔水關鍵層機理防治水害技術

中圖分類号:TD745 文獻标識碼:A 文章編号:1009-914X(2019)01-0017-01

引言

據相關資料顯示,水害的發生主要和地下情況有很大的關系,一般沒有明顯的時間規律,為了防止或減少發生水害事故,減少水害事故對煤礦行業造成的經濟損失,把礦井事故對礦井工人造成的人身傷害減到最低,相關工作者對其進行做了大量的研究工作,現階段在水害發生、防治水害技術等的探測和預測方面取得了較大的成效.

1.隔水關鍵層

根據水源類型,可以把礦井水害分為地表、采空區、第四系、古一新近、侏羅系、侏羅系、煤系砂岩、煤系薄層灰岩、奧灰等七類水害.隔水關鍵層的設定和水害的類型有密切的關系.

1.1隔水關鍵層概念

在采場覆蓋的岩層中,存在許多對岩層的活動起控制作用的岩層叫作隔水關鍵層,在開采的過程中對上下煤層起隔水作用的岩層也被叫作隔水關鍵層,此时常見的隔水關鍵層包括岩層、結構體和人造隔水層.

1.2隔水關鍵層機理

煤系地層的各層面之間具有不同的抗滲透能力和承載能力,隔水關鍵層指的是水必然經過的最后那部分岩層.在地質構造中的天然通道和采動裂隙貫通是兩種水突破隔水關鍵層的主要方式,任何一個條件得到滿足都可能會發生突水事故,所以避免發生突水事故的關鍵是不要在開采的時候對隔水關鍵層造成破壞,使隔水層的完整性得到維護.避免發生突水事件的主要做法是:首先确定隔水關鍵層的具體位置,然後對隔水關鍵層的穩定性進行判斷,如果在滲流的過程中隔水關鍵層改變了通道,必须采取注漿等輔助措施對其進行加固.

2.防治水害技術

2.1奧灰水害防治技術——區域超前治理

(1)指導原則

區域治理的對象是煤層底闆岩層.以往區域治理是對局部水文地質區域進行治理,現在區域治理的地區包括采區及以上地域、受地質構造分割相對孤立的水文地質區域.在此過程中以“不掘突水頭,不采突水面”為作業目标,所以需要在掘進和回采之前對其進行注漿治理,集“鑽探、注漿、異常區驗證”為一體實施定向鑽井工作.

(2)防治水工序

地面區域水害超前治理的工序為:物探—定向鑽—區域注漿治理;掘進工作面前治理的工序為:掘前物探—打鑽驗證—超前補注—先治後掘;回采工作面前的工序為:物探和鑽探相結合—注漿補強—全面改造—采前評價—回采.在此過程中應該注意,開采之前一定要進行采前評價,即當治理回采工作之後,對治理前後的效果進行對比,最后由專家對其進行合理的評定.

(3)模式和目标

模式:根據具體的治理防治水的原則,結合相關突水系數,建立了幾種治理模式:①T≤0.06MPa/m,主要對封堵垂向出水的通道進行查找;②0.06

目标:對煤層底闆和奧灰頂部進行全面的改造,使其突水系數不超過0.1MPa/m,使礦井水害的安全系數达到突水不淹井的程度;②在進行超前井下采掘工程之前應該先完成區域治理,控制地面區域超前防治水工程量达到總工程量的7/10;③應該堅持“以治定采”的原則和礦井“水患治理達标煤量”工作思想,使達标的煤量超過回采的煤量.

(4)防水技術基礎

該防水技術基礎為精細解析地面三維地震等物探、傳統的突水系數法、多元信息集成論的地理信息系統,對煤層底闆突水危險性進行預評價,對其進行預測評價的脆弱性指數法.首先在地面施工垂直井到設計深度,然後造斜進入奧灰頂部設計層位變為水平井.通過水壓确定其注漿量和注漿濃度,注漿量較大程度的反映了周邊如陷落柱等隐伏構造.此时灌漿可以對整個區域的隐伏垂向導水構造體的補給通道起到較好的治理作用,為遵循“不掘突水頭,不采突水面”的原則打下堅實的基礎.

2.2 采空區水害防治技術

2.2.1探查技術

煤礦在整合礦井資源的采空區探放水技術實踐中主要原則是“逢掘必探”,主要包括三維地震和瞬變電磁探測方法.采空區水害探查技術驗證方法主要是利用直流電法和瞬變電磁法及鑽探手段循環進行探測.相應的數據為鑽孔2個,控制深度為8m以上,每放一次炮就探測一次.應該對物探異常區做好标記,把異常狀況排除後再進行正常的探測.

2.2.2頂闆水害預測

覆岩層“兩帶”發育高度進行預測是防治頂闆水害的核心問題,所以對綜放開采技術進行了推廣和應用,綜放開采産生的導水裂縫帶發育高度大于分層開采.

2.3全程礦井工作防治水方案

2.3.1巷道掘進階段

按照“先探測,物探先于鑽探”的原則,對掘進前的導水構造進行檢查,包括超前探測、治理鑽探驗證異常體等.超前探測可使存在異常的地質體得以圈定,使探測的可靠性得到增加.

2.3.2回采工作面之前

在回采之前應該探測富水區、工作面影響範圍内的裂隙等,為了準确的确定異常範圍,可采取鑽探驗證做輔助.對已經确定的潛在的突水風險導水構造等區域,應對其局部進行注漿加固,并對加固強度進行檢驗.根據巷道底闆隔水層的抗拉強度、底闆厚度等計算安全隔水層的厚度,如果實際隔水層的厚度比安全隔水層厚度超出許多時,才可以繼續掘進.

2.3.3回采工作面過程

工作面回采過程從奧灰含水層突水機理可見,工作面回采過程中對水情進行有效的監測非常重要,所以在開采層和奧灰含水層之間布置監測點有重要的作用.在此過程中應該注意選擇合适的和奧灰含水在水位、水質差異較大的含水層為監測層,并把奧灰含水層作为目标層,對目标層實現間接的監測.

結語

綜上所述,礦井隔水關鍵層和防水治水的技術的研究仍在繼續,力争以科學知識指導具體生産,使礦井防治水害技術水平進一步提升,為國民經濟發展和人民生命财産安全提供了堅實的基礎.

參考文獻

[1]申巧君.礦井隔水關鍵層機理與防治水技術探讨[J].城市地質,2014(02):55-57.

括而言之,這是關于對寫作關鍵和機理和礦井隔水關鍵論文範文與課題研究的大學碩士、技術分析本科畢業論文技術分析論文開題報告範文和相關文獻綜述及職稱論文參考文獻資料有幫助.

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