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典型高强度开采矿区保水采煤关键技术与实践 被引量:71
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作者 孙亚军 张梦飞 +3 位作者 高尚 徐智敏 邵飞燕 姜素 《煤炭学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第1期56-65,共10页
神东矿区是我国重要的煤炭生产基地和典型的高强度开采矿区,同时也是我国典型的干旱半干旱生态环境脆弱区,矿区高强度煤炭生产与生态环境的协调发展是该区的重要研究课题。针对神东矿区干旱半干旱地区水资源贫乏、生态环境脆弱等特点,... 神东矿区是我国重要的煤炭生产基地和典型的高强度开采矿区,同时也是我国典型的干旱半干旱生态环境脆弱区,矿区高强度煤炭生产与生态环境的协调发展是该区的重要研究课题。针对神东矿区干旱半干旱地区水资源贫乏、生态环境脆弱等特点,通过研究矿区水文地质结构特征、煤层覆岩结构类型等,提出了矿区的水文地质结构分区和保水采煤分区;以此为基础,针对不同的水文地质结构类型,提出了神东矿区的保水采煤的基本原则,以及矿区重要水源地、厚基岩含水层、烧变岩含水层、水资源转移存贮、矿井水资源化利用等保水采煤的关键技术;最后,结合典型矿井,开展了上述关键技术的现场工程实践,并取得了良好的应用效果。 展开更多
关键词 神东矿区 保水采煤 水源地保护 烧变岩 转移存储 矿井水资源化
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基于充填采煤的保水开采理论与实践应用 被引量:57
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作者 刘建功 赵利涛 《煤炭学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第8期1545-1551,共7页
针对煤矿开采导致矿区水资源环境破坏的严重问题,根据矿区顶板含水层赋存特征,提出基于充填采煤的保水开采理论和技术。运用充填采煤顶板运移规律和控制机理,构建了充填采煤顶板含水层稳定性的力学模型,并得出了顶板含水层稳定性的边界... 针对煤矿开采导致矿区水资源环境破坏的严重问题,根据矿区顶板含水层赋存特征,提出基于充填采煤的保水开采理论和技术。运用充填采煤顶板运移规律和控制机理,构建了充填采煤顶板含水层稳定性的力学模型,并得出了顶板含水层稳定性的边界条件,运用相似模拟试验分析验证了充填采煤对顶板含水层的保护机理及作用。研究结果表明:顶板稳定隔水层下沉量包括充前顶板下沉量、充后顶板下沉量和直接顶岩体特性下沉量,其破断的边界条件为hb≤Hb;随着密实充填率的增大,顶板稳定隔水层下沉量减小。通过对邢台煤矿充填工作面现场实测进行分析,发现应将充填体的密实充填率提高到68%以上,才能保证顶板含水层的完整性。 展开更多
关键词 保水开采 充填采煤 含水层 密实充填率
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浅埋煤层“保水采煤”条带开采“围岩—煤柱群”稳定性分析 被引量:11
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作者 石平五 长孙学亭 刘洋 《煤炭工程》 北大核心 2006年第8期68-70,共3页
陕北煤田的开发基本属于初期开采浅部煤层的阶段,而陕北又是我国水资源十分匮乏的地区,榆阳区划归地方煤矿,开采区上方有较丰富的潜水,必须实施“保水采煤”。论文应用东北大学的岩石破裂过程数值试验的RFPA2D程序分析了有些条带开采设... 陕北煤田的开发基本属于初期开采浅部煤层的阶段,而陕北又是我国水资源十分匮乏的地区,榆阳区划归地方煤矿,开采区上方有较丰富的潜水,必须实施“保水采煤”。论文应用东北大学的岩石破裂过程数值试验的RFPA2D程序分析了有些条带开采设计中围岩破坏的力学过程,提出了在浅部煤层实施条带保水开采的关键技术要求,指出需要进行“围岩-煤柱群”整体力学模型计算,保证煤柱群和开采条带的长时稳定才能保证水体不受到破坏。 展开更多
关键词 保水采煤 条带开采 “围岩—煤柱群” 稳定性 数值试验
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浅埋煤层矿区“保水采煤”条带开采的技术参数分析 被引量:22
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作者 刘洋 石平五 张壮路 《煤矿开采》 2006年第6期6-10,共5页
条带采煤法是目前实现保水采煤的一种行之有效的方法,关键技术是根据具体的水文地质条件,科学设计开采煤层的采留比参数。结合某设计院为陕北榆阳区沙炭湾煤矿设计的保水采煤方案,通过分析其条带开采方案技术参数的合理性,并应用东北大... 条带采煤法是目前实现保水采煤的一种行之有效的方法,关键技术是根据具体的水文地质条件,科学设计开采煤层的采留比参数。结合某设计院为陕北榆阳区沙炭湾煤矿设计的保水采煤方案,通过分析其条带开采方案技术参数的合理性,并应用东北大学RFPA2D数值试验程序模拟了不同采留比的条带开采设计中围岩破坏的力学过程,提出了在浅部煤层实施条带保水采煤的条带开采技术参数。指出需要进行“围岩-煤柱群”整体力学模型计算,只有煤柱群的长时稳定,才能保证水体(含水层)不受破坏,以达到保水采煤的目的。 展开更多
关键词 保水采煤 条带开采 煤柱稳定性 数值试验
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大梁湾井田保水采煤经济开采方法分析 被引量:1
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作者 吴亚安 葛光荣 《煤炭工程》 北大核心 2010年第3期6-8,共3页
在保水采煤基础上,通过对长壁限高开采、长壁留煤柱支撑开采和"采12留8"条带开采三种采煤方法的比较,得出经济开采方案,并对其稳定性进行了数值模拟研究,从而确定大梁湾合理开采方案,为榆阳区煤炭经济开采研究提供了参考依据。
关键词 保水采煤 经济开采 数值模拟
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风蚀地貌区浅埋煤层矿井水文地质结构及保水采煤方法
6
作者 孟凡林 李佳山 +4 位作者 孙治豪 蔡进 乔伟 王启庆 吴慧杰 《矿业科学学报》 CSCD 北大核心 2024年第6期849-857,共9页
新疆地区气候干旱、水资源稀缺,如何保护矿区水资源成为新疆地区煤炭开采面临的重大课题。以位于风蚀地貌区的新疆榆树泉煤矿作为研究区,探讨风蚀地貌区水文地质结构与水循环规律,提出榆树泉矿区保水采煤方法。首先,通过计算煤层开采导... 新疆地区气候干旱、水资源稀缺,如何保护矿区水资源成为新疆地区煤炭开采面临的重大课题。以位于风蚀地貌区的新疆榆树泉煤矿作为研究区,探讨风蚀地貌区水文地质结构与水循环规律,提出榆树泉矿区保水采煤方法。首先,通过计算煤层开采导水裂隙带高度,确定煤层开采直接充水含水层,并进行富水性分区;然后,根据研究区内水文观测孔水位数据,分析矿区水体间水力联系及开采造成的影响,确定煤层顶板含水层、烧变岩含水层为应保护的目标含水层;最后,根据煤层开采扰动程度将研究区划分为3个区域,分别采取留设煤柱、限高开采等保水采煤措施,给出矿区污水净化后再利用方案。研究结果可为新疆地区后续的开采水害防控与水资源保护提供思路与参考。 展开更多
关键词 风蚀地貌区 浅埋煤层 水循环 水文地质结构 保水采煤
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浅埋强富水区下绿色高效保水开采技术 被引量:2
7
作者 罗文 王庆雄 《煤炭科学技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第9期31-47,共17页
西部地区煤层资源丰富,开采强度大,传统开采方式容易导致含水层水资源流失,产生严重的缺水问题,因此,研究浅埋强富水区的保水开采技术,通过控制岩层移动保持含水层的稳定性,研发低成本、广适用的保水开采技术和材料,形成浅埋强富水区煤... 西部地区煤层资源丰富,开采强度大,传统开采方式容易导致含水层水资源流失,产生严重的缺水问题,因此,研究浅埋强富水区的保水开采技术,通过控制岩层移动保持含水层的稳定性,研发低成本、广适用的保水开采技术和材料,形成浅埋强富水区煤层的绿色高效保水开采体系,实现煤炭开采与水资源保护的双重目标,对保障水资源安全、维护生态平衡和促进经济发展具有重要意义。本文首先分析了保水开采现状与难题,从技术先进性和安全性等方面对现有技术进行了对比,从材料、设备和工艺等方面进行了深入研究,总结并分析了不同技术的适用条件。接着以锦界煤矿为例,依据保水采煤方案和导水裂隙带实测高度,对井田进行区域划分,提出“分区分类治理”的原则,并创新性地提出了采前第四系松散含水层底部隔水层再造技术,形成了有效隔离,实现了煤炭开采与水资源保护的协调发展,保护了自然地貌和地表植被。同时,针对现有综采架后膏体充填不高效,且支架无法做到充填非充填灵活转换的问题,设计提出了一种新型充填非充填两用支架,既可作为同一工作面分段充填、非充填支架两种模式交替使用,又可进行后部支架拆解,安装掩护梁侧护板,满足普通支架使用需求,提高了设备使用效率。最后对采后导水裂隙带裂隙顶部注浆修复改造技术和注浆效果评价进行了总结,以锦界煤矿的应用为例进行了说明,对鄂尔多斯盆地类似条件煤层开采具有广泛指导意义,为煤炭行业的绿色开采提供了重要支持。 展开更多
关键词 浅埋富水区 膏体充填 隔水层再造 保水开采 绿色开采
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保水采煤技术的现状 被引量:2
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作者 郭子伟 王颢渊 《中国煤炭》 北大核心 2024年第S01期356-358,共3页
叙述了保水采煤技术的意义,分析了浅埋煤层开采岩层控制理论,根据工作面实际情况,分别对矸石充填法、膏体充填法、高水及超高水充填法进行了研究,目前保水采煤的理论与技术得到了较好的发展和应用。
关键词 保水采煤 矸石充填法 膏体充填法 高水及超高水充填
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基于保水采煤的煤炭开采带与泉带错位规划问题 被引量:9
9
作者 范立民 孙魁 《煤炭科学技术》 CAS CSCD 北大核心 2019年第1期173-178,共6页
榆神府矿区2017年原煤产量达到4.00亿t,是我国西部最重要的煤炭产区,矿区地下水资源相对贫乏,具有供水和生态双重价值的含水层为第四系萨拉乌苏组含水层和侏罗系烧变岩含水层,含水层位于煤层之上,矿区中东部、东南部煤层埋藏浅,煤炭开... 榆神府矿区2017年原煤产量达到4.00亿t,是我国西部最重要的煤炭产区,矿区地下水资源相对贫乏,具有供水和生态双重价值的含水层为第四系萨拉乌苏组含水层和侏罗系烧变岩含水层,含水层位于煤层之上,矿区中东部、东南部煤层埋藏浅,煤炭开采对含水层扰动强烈,并造成了部分含(隔)水层结构损伤,隔水层的隔水性丧失,含水层地下水渗漏,造成地下水位下降,部分泉干涸。调查发现,目前的煤炭开采主要集中于泉密集分布的窟野河、秃尾河沿岸的北东向条带内,这一条带既是泉带,也是煤炭开采带,二者的重叠,无疑加剧了煤炭开采对泉的扰动。为了保护泉及生态环境,通过煤炭对地下水的影响机理分析,提出煤炭开采带西移东进的建议,认为西部煤炭资源埋藏深度大,煤层开采形成的导水裂隙带无法导通至第四系萨拉乌苏组含水层,东部第四系含水层富水性弱-极弱,属无水开采区。错位规划后,煤炭开采带内煤层埋藏深度适中区,普遍推广保水采煤技术;浅埋、极浅埋煤层区,推广地下水库技术,并加大水资源生态利用;对于不能推广保水采煤技术和水资源综合利用的矿井,可采取有偿异地置换的模式,根本上解决泉带破坏问题。为统筹布局泉带与煤炭经济带的错位布设,建议加大榆神矿区三、四期规划区的地下水监测密度,进一步完善区内地下水监测网。 展开更多
关键词 保水采煤(保水开采) 萨拉乌苏组 矿区规划 榆神府矿区
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基于绿色部分充填采煤的保水开采技术研究 被引量:12
10
作者 张兆威 《煤炭工程》 北大核心 2018年第1期105-107,112,共4页
针对神东矿区保水开采技术难题,在系统分析了现解决保水问题的基础上,通过理论分析、现场调研及数值模拟等方法,提出了以绿色部分充填开采解决保水开采研究思路及方法并进行了研究。对部分充填保水开采机理、技术特征、充填工艺进行了分... 针对神东矿区保水开采技术难题,在系统分析了现解决保水问题的基础上,通过理论分析、现场调研及数值模拟等方法,提出了以绿色部分充填开采解决保水开采研究思路及方法并进行了研究。对部分充填保水开采机理、技术特征、充填工艺进行了分析,推导计算出部分充填法开采满足隔水关键层不发生破断的关系,并根据隔水关键层理论及有效面积理论推导出采、留宽。数值模拟表明,部分充填参数的选择对导水裂隙带的高度有重要影响。 展开更多
关键词 神东矿区 部分充填采煤 保水开采 隔水关键层 导水裂隙带
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生态脆弱矿区含(隔)水层特征及保水开采分区研究 被引量:282
11
作者 王双明 黄庆享 +2 位作者 范立民 杨泽元 申涛 《煤炭学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第1期7-14,共8页
研究发现,沙漠区植被对地下水水位埋深具有很强的依赖性,揭示了陕北榆神府矿区内合理生态地下水位埋深为1.5~5.0m,煤层开采的导水裂隙导致地下水位下降,表生生态退化,控制地下水水位是生态脆弱矿区科学开采的核心。室内模拟实... 研究发现,沙漠区植被对地下水水位埋深具有很强的依赖性,揭示了陕北榆神府矿区内合理生态地下水位埋深为1.5~5.0m,煤层开采的导水裂隙导致地下水位下降,表生生态退化,控制地下水水位是生态脆弱矿区科学开采的核心。室内模拟实验和开采实践表明,当煤层上覆隔水岩组厚度≥33~35倍采高时,煤层开采不会导致地下水位下降;煤层上覆隔水岩组厚度≤18倍采高时,煤层开采会破坏隔水层,导致水位下降;18~35倍采高时,可采取“限制采高”等措施实现保水开采。剖析了煤层、含水层的空间关系,划分了保水开采条件分区,提出了区域采煤方法规划方案,指出以控制地下水水位为目标,以采动隔水层稳定性分区为基础,以采煤方法规划为手段的开采方法是生态脆弱矿区煤炭资源科学开采的有效途径。 展开更多
关键词 生态脆弱矿区 隔水层隔水性 保水开采 浅埋煤层 生态水位 采煤方法规划
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我国水体下保水采煤技术研究进展 被引量:50
12
作者 鞠金峰 许家林 +2 位作者 李全生 朱卫兵 王晓振 《煤炭科学技术》 CAS 北大核心 2018年第1期12-19,共8页
针对我国水体下保水采煤的理论与实践,就采动覆岩导水裂隙演化规律,以及在此基础上形成的保水采煤技术研究进展进行了综述和展望。结果表明:导水裂隙作为地层含水层破坏与地下水漏失的主要根源,其动态发育与发展直接受控于覆岩关键层的... 针对我国水体下保水采煤的理论与实践,就采动覆岩导水裂隙演化规律,以及在此基础上形成的保水采煤技术研究进展进行了综述和展望。结果表明:导水裂隙作为地层含水层破坏与地下水漏失的主要根源,其动态发育与发展直接受控于覆岩关键层的破断运动;因而,可按具体开采条件下覆岩关键层的赋存情况进行导水裂隙带高度的确定,从而科学指导水体下保水采煤对策的制定。依据水体下保水采煤所包括的4个层次的内涵,分别从顶板突水灾害防治、含水层原位保护、采动破坏含水层的再恢复、采动漏失水资源的转移储存与利用等4个方面,进行了相关保水采煤技术研究进展的论述,在此基础上提出了今后的研究方向。 展开更多
关键词 绿色开采 保水采煤 导水裂隙带 顶板含水层 关键层
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含水层下固体充填保水开采方法与应用 被引量:29
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作者 李猛 张吉雄 +2 位作者 邓雪杰 周楠 张强 《煤炭学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第1期127-133,共7页
为解决含水层下煤层开采所导致的溃水灾害问题,提出了基于固体充填采煤的保水开采方法,阐述了该方法的基本原理,分析了固体充填开采覆岩导水裂隙演化特征,并基于固体充填开采导水裂隙带高度预计公式,结合《建筑物、水体、铁路及主要井... 为解决含水层下煤层开采所导致的溃水灾害问题,提出了基于固体充填采煤的保水开采方法,阐述了该方法的基本原理,分析了固体充填开采覆岩导水裂隙演化特征,并基于固体充填开采导水裂隙带高度预计公式,结合《建筑物、水体、铁路及主要井巷煤柱留设与压煤开采规程》,建立了含水层下固体充填开采临界充实率计算模型,分区设计了受含水层影响煤层的充实率,进而对煤层进行了充填工作面设计布置。五沟煤矿CT101充填工作面应用结果表明:实测充采质量比平均值为1.32,大于理论设计值1.28,充填效果较好,且导水裂隙带高度仅为10.0 m左右,该方法有效地降低了覆岩导水裂隙带高度,可实现含水层下保水开采的目标。 展开更多
关键词 含水层 固体充填开采 保水开采 导水裂隙带 充实率
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陕北榆神府矿区保水采煤工程地质条件研究 被引量:129
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作者 李文平 叶贵钧 +2 位作者 张莱 段中会 翟丽娟 《煤炭学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2000年第5期449-454,共6页
以煤田地质勘探资料为基础 ,结合野外工程地质测绘、原位测试和室内试验 ,分析总结了榆神府矿区与保水采煤相关的工程地质条件特点 ,进行了工程地质条件分区 ,在此基础上 ,初步讨论了不同工程地质区保水采煤的可能性 .
关键词 榆神府矿区 保水采煤 工程地质条件 分区
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保水开采隔水关键层的基本概念及力学分析 被引量:128
15
作者 缪协兴 陈荣华 白海波 《煤炭学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第6期561-564,共4页
提出了在控制采场顶底板水运移中隔水关键层的概念,建立了复合隔水关键层的基本力学模型,进而对具有5层岩层组成的复合隔水关键层进行了相关的强度和刚度分析,给出了不同组合的阻隔水能力判定.从岩层运动与水体运移的视角提出了保水开... 提出了在控制采场顶底板水运移中隔水关键层的概念,建立了复合隔水关键层的基本力学模型,进而对具有5层岩层组成的复合隔水关键层进行了相关的强度和刚度分析,给出了不同组合的阻隔水能力判定.从岩层运动与水体运移的视角提出了保水开采的矿压控制思路,为开发水资源保护性的煤矿绿色开采技术提供了相关的技术途径. 展开更多
关键词 保水开采 隔水关键层 绿色开采
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榆神矿区煤水地质条件及保水开采 被引量:49
16
作者 王双明 范立民 +2 位作者 黄庆享 王国柱 申涛 《西安科技大学学报》 CAS 北大核心 2010年第1期1-6,共6页
陕北侏罗纪煤田煤层埋藏浅,地表生态环境脆弱,煤炭开采过程中的环境保护备受关注。目前重点开发的神北矿区和榆神矿区东部,煤层埋深普遍小于150m,开采导致水位下降,诱发一系列表生生态环境问题和社会矛盾。表生生态环境严格受控于地下水... 陕北侏罗纪煤田煤层埋藏浅,地表生态环境脆弱,煤炭开采过程中的环境保护备受关注。目前重点开发的神北矿区和榆神矿区东部,煤层埋深普遍小于150m,开采导致水位下降,诱发一系列表生生态环境问题和社会矛盾。表生生态环境严格受控于地下水位,采煤过程中,控制地下水位不发生明显下降是陕北生态脆弱矿区保水开采的核心。榆神矿区含煤地层整体向北西倾斜,煤层上覆基岩厚度向北西方向增大,基岩之上普遍分布有红土隔水层,深入研究煤炭开采过程中不对含水层造成破坏的煤水共生地质条件,确定既可采煤、又可实现水位不明显下降的区域,是陕北生态脆弱矿区保水开采的重要途径。论述了榆神矿区西部区保水开采地质条件,提出了开发建议。 展开更多
关键词 萨拉乌苏组 生态水位 煤层 保水开采 榆神矿区
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鄂尔多斯盆地侏罗系煤田保水开采技术与应用 被引量:17
17
作者 张玉军 宋业杰 +6 位作者 樊振丽 尹希文 赵秋阳 张风达 甘志超 张志巍 李友伟 《煤炭科学技术》 CAS CSCD 北大核心 2021年第4期159-168,共10页
煤炭是我国能源安全的压舱石,在保障煤炭资源开发安全的前提下,最大程度地实现对水资源的保护,是黄河流域煤炭工业高质量发展面临的重大科学难题。以鄂尔多斯盆地侏罗系煤田为背景,对不同水文地质和采矿条件下覆岩结构类型、导水裂缝带... 煤炭是我国能源安全的压舱石,在保障煤炭资源开发安全的前提下,最大程度地实现对水资源的保护,是黄河流域煤炭工业高质量发展面临的重大科学难题。以鄂尔多斯盆地侏罗系煤田为背景,对不同水文地质和采矿条件下覆岩结构类型、导水裂缝带发育规律、地表裂缝分布特征、采动隔水层稳定性以及疏控水方案等方面进行了系统研究。针对厚基岩浅层地下水保护,监测分析了导水裂缝带与地表裂缝发育特征及其连通性,研究了保证隔水层稳定性的保水开采技术;针对浅埋薄基岩厚土层条件下的地表水体保护,探讨了黏土隔水层对导水裂缝带的抑制作用和采动影响下的阻水特性,研究了基于采动黏土阻水效应的保水开采技术;针对深部多重高压含水层,提出了"先疏后采与边采边疏相结合"的疏控水技术,实现了安全开采前提下的最大程度的对水资源的保护。 展开更多
关键词 保水开采 导水裂缝带 地裂缝 阻水效应 控水开采
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薄基岩厚松散层下充填保水开采安全性分析 被引量:22
18
作者 郭文兵 杨达明 +1 位作者 谭毅 白二虎 《煤炭学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第1期106-111,共6页
为研究薄基岩厚松散层下充填开采安全性,选择五沟煤矿CT101充填工作面为研究对象,通过理论分析、数值模拟和钻孔探测,对CT101充填工作面隔水关键层稳定性进行了分析,揭示薄基岩厚松散层下充填开采覆岩裂隙高度(深度)及其变化规律,并对... 为研究薄基岩厚松散层下充填开采安全性,选择五沟煤矿CT101充填工作面为研究对象,通过理论分析、数值模拟和钻孔探测,对CT101充填工作面隔水关键层稳定性进行了分析,揭示薄基岩厚松散层下充填开采覆岩裂隙高度(深度)及其变化规律,并对开采安全性进了分析。结果表明:采高3.5 m,矸石充填率为85%时,关键层未破断,隔水关键层保持完整;下行裂隙多分布在工作面两端,且具有弥合性,随工作面推进周期性增大、减小,实测下行裂隙深5.5 m,上行裂隙高6.41~11.85 m,剩余隔水层组厚度为17.38~23.97 m,工作面可实现安全回采,为类似采矿地质条件下开采安全性分析提供了借鉴。 展开更多
关键词 厚松散层 保水开采 充填采煤 覆岩裂隙 钻孔探测
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榆神府矿区含水层富水特征及保水采煤途径 被引量:47
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作者 侯恩科 车晓阳 +3 位作者 冯洁 段中会 高利军 李军 《煤炭学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第3期812-819,共8页
榆神府矿区地处毛乌素沙漠与黄土高原的接壤地带,生态环境脆弱,水资源匮乏,区内各主要含水层分布与富水性不均,含水层富水性及矿井涌水对煤矿生产影响差异较大,因此矿井水资源的综合利用与含水层的有效保护对煤矿生产与地区生态建设意... 榆神府矿区地处毛乌素沙漠与黄土高原的接壤地带,生态环境脆弱,水资源匮乏,区内各主要含水层分布与富水性不均,含水层富水性及矿井涌水对煤矿生产影响差异较大,因此矿井水资源的综合利用与含水层的有效保护对煤矿生产与地区生态建设意义重大。通过分析萨拉乌苏组、烧变岩、风化基岩层等各主要含水层的形成、分布及富水特征,结合矿井首采煤层上覆基岩厚度与矿井目前涌水量情况,将区内生产矿井及待规划区域从"水资源保护与矿井水利用"角度划分为水量贫乏型、水量较丰富型、水量丰富型及地表水体型4种类型,并根据不同类型的分布特征进行了分区。在此基础上,针对不同的水资源保护与矿井水利用类型,分别提出了采空区存储净化、工业利用、农业灌溉、湿地建设和人工湖泊等具体的水资源保护与矿井水利用途径和措施。讨论了"保水采煤"的科学内涵,认为"保水采煤"的基本措施应当包括保护浅部主要含水层和矿井水资源利用两部分,即将"保水"与"用水"相结合,拓展了"保水采煤"的科学含义;建议在矿井规划时,应综合考虑开采损害影响与环境自身修复能力,在满足能源开采经济利益的同时,保证生态环境不发生质的破坏;提出了利用经济效益"反哺"当地生态和"绿色经济"建设的一点猜想,为矿区未来的规划建设提供了一定的参考意义。 展开更多
关键词 榆神府矿区 含水层 保水采煤 水资源保护 矿井水利用
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保水开采覆岩等效阻水厚度的内涵、算法与应用 被引量:22
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作者 张东升 范钢伟 +2 位作者 张世忠 马立强 王旭锋 《煤炭学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第1期128-136,共9页
煤炭资源保水开采是实现绿色化开采的核心技术之一,保水开采可行性评价则是开展科学开采设计的基础问题。从采动覆岩整体阻水性角度入手,综合考虑覆岩整体的阻水行为与地下水系统的动态响应之间的关系,提出了将上覆隔水岩层(组)虚拟为... 煤炭资源保水开采是实现绿色化开采的核心技术之一,保水开采可行性评价则是开展科学开采设计的基础问题。从采动覆岩整体阻水性角度入手,综合考虑覆岩整体的阻水行为与地下水系统的动态响应之间的关系,提出了将上覆隔水岩层(组)虚拟为等效阻水层的学术思想,形成了基于采动覆岩等效渗透系数计算等效阻水厚度进行保水采煤可行性定量评价的新思路与方法。基于达西定律、Kozeny-Caman方程以及采动覆岩移动影响函数递推关系,采用分层、分区组合等效方法,在单岩层水平方向上通过并联来计算整层垂向等效渗透系数,进而通过垂直方向上进行多岩层等效渗透系数串联计算,建立了基于采高、工作面长度、沉陷参数和岩层初始水理参数的采动覆岩整体垂向等效渗透系数的计算方法;以采后覆岩地下水渗漏速度与目标含水层补给速度相等作为保水采煤临界条件,确定了保水采煤最大临界渗透系数与采高、等效岩层厚度之间的关系;基于采动覆岩的渗透系数与其等效阻水厚度成反比的假设,建立了采动覆岩等效阻水厚度的计算方法,进而根据维持含水层水位稳定所允许的最大临界渗透系数,提出了基于采动覆岩等效阻水厚度的保水采煤可行性评价方法,并通过伊犁四矿保水采煤含水层水位变化实测进行了实例验证。研究成果为保水开采预测评价、方法选择和参数优化提供了新的方法。 展开更多
关键词 保水采煤 等效阻水厚度 等效渗透系数 组合等效 定量评价
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