郭家河煤业公司顶板离层突水规律及防治技术研究下载

weixin_39821051 2020-10-02 08:00:29

陕西郭家河煤业有限责任公司自2011年2月试生产以来,共回采6个工作面,其中有3个工作面发生4次顶板离层突水事故,严重影响了矿井的安全生产,造成了一定的经济损失。根据4次顶板离层突水的特征及该区域特殊的水文地质条件,开展顶板离层突水规律及防治技术研究,为防治顶板离层水提供科学依据及方法指导,进而指导煤矿安全生产。
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陕西郭家河煤业有限责任公司自2011年2月试生产以来,共回采6个工作面,其中有3个工作面发生4次顶板离层突水事故,严重影响了矿井的安全生产,造成了一定的经济损失。根据4次顶板离层突水的特征及该区域特殊的水文地质条件,开展顶板离层突水规律及防治技术研究,为防治顶板离层水提供科学依据及方法指导,进而指导煤矿安全生产。

为了解决特厚煤层综放开采条件下离层水防治技术难题,以郭家河煤矿特厚煤层综放开采工作面开采过程中多次发生离层突水事故为例,采用工作面矿山压力显现观测、覆岩破坏导水裂隙带高度观测、水质化验分析、工作面地质条件分析、覆岩力学模型分析、数值模拟分析等多种手段对离层水突水影响因素及突水机理进行了研究,并提出了离层水防治技术有效措施。研究结果表明:特厚煤层综放开采离层突水为周期来压、向斜构造等多因素综合作用导致,并提出覆岩破坏“两带”高度观测、顶板富水性探测、富水区及离层水疏放3大离层水防治步骤,对褶曲等构造带预先疏放褶曲构造带富水、破坏离层空间密闭性、疏放离层空间积水的等防治措施,形成离层水探测、防治一体化技术体系。

评价煤巷锚网索支护效果及巷道安全性的主要手段是顶板离层仪,通过介绍顶板离层仪的工作原理、读数方法、安装方法、基点固定位置、在施工巷道中安设间距及特殊地点的安设要求,并对顶板离层仪的数据观察、数据分析、数据整理及出现顶板离层数据超过临界值时应采取的措施进行了论述,对煤巷锚网索支护的顶板离层监测具有一定指导意义。

为预防巷道顶板事故的发生,结合顶板稳定性安全潜力评价法对失稳机理进行研究,着重研究巷帮塑性区范围与顶板离层失稳的相关关系,提出了一种巷道顶板失稳综合预警体系。以31305工作面辅运顺槽为例,通过分析得出顶板存在失稳风险,及时采取补打帮锚索+顶锚索+W钢带的补强支护措施来控制围岩深度变形。从现场监测结果可知,控制围岩变形效果较好,有效降低巷道顶板事故发生的风险系数。

本文研究提出了基于物联网RFID技术的无线巡检的离层仪,开发了基于GIS的云计算分析平台。通过杨村矿319孤岛工作面工业试验,对加强顶板离层监控,及时发现顶板异常,预防顶板事故具有重要意义。

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