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干扰状态下复合含水层防治技术
发布人:能源科技成果转化服务平台    浏览:   发布时间: 2019-10-09   稿件来源:能源科技成果转化服务平台

一、项目简介

煤矿67%储量受到徐灰和奥灰岩溶裂隙水威胁。如何实现承压水上煤炭的安全开采,是该煤矿面临的主要难题。技术人员以地质学、水文地质学、矿山压力控制理论为指导,结合现代非线性分形理论及计算机科学理论,采用理论研究、实验研究、工程实践、数值分析等综合手段,在总结矿井水文地质条件特征基础上,揭示了干扰状态下复合含水层是构成矿井底板突水的主要水源。采用断层影响因子分析法,进行了煤层开采突水危险性分区,基于分形理论研究了井田内断裂构造分数维特征,揭示了断裂构造对井田内奥灰岩溶系统发育的控制作用。采用多种方法深入研究的底板破坏深度,并通过计算机数值模拟及实测研究证明了损伤底板破坏深度计算公式的可适用性。在系统总结注浆改造技术的基础上,揭示了FCL-C浆液在大面积底板注浆改造中的可应用性,以及自动跟踪控制注浆监测技术的先进性。

二、项目创新点

1.利用断层影响因子法和断层分维法,对井田下组煤复合含水层在干扰状态下底板突水危险性进行了定量分区划分,进行了断裂构造对底板突水危险评价从定性到定量的探索。

2.应用分形理论对井田内断裂构造分数维进行了系统研究,揭示断裂构造对井田内奥灰岩溶—裂隙系统在横向延展分布方向和纵向发育深度的控制和影响作用。

 

3.通过理论计算、数值模拟和现场实测相结合的方法,确定了煤层开采的底板破坏深度,提出了下组煤底板因遭受原始的损伤破坏作用而导致开采过程中矿山压力对底板破坏深度明显增加。

 

三、应用效果

该技术在某煤矿应用后,已安全采出煤炭150万吨,新增产值9.0亿元,利税3.6亿元。杜绝了突大水及人身事故,解放了受水威胁煤量,提高了资源回收率,保护了地下水资源,延长了矿井服务年限,经济、社会效益显著。


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