导水裂隙

摘要： 注浆加固技术是治理煤层底板突水的重要关键技术之一,而钻探技术是目前探查底板裂隙最可靠的手段,针对内蒙古鄂尔多斯市双欣煤矿16号煤层底板局部带压开采的问题,采用长距离定向钻进技术探查该矿2163工作面底板,并采用地面注浆技术加固底板。探查结果表明:2163工作面底板隔水层有效厚度在15m以内,底板15m以下砂质泥岩隔水层中裂隙较发育,存在相互贯通的横向裂隙,与奥灰水存在较强的水力联系。通过对底板大规模注浆完成对该工作面的改造,并通过对比注浆钻孔以及掘进巷道在注浆前后涌水量的变化情况评价注浆效果,结果表明:底板经注浆改造后,掘进巷道和钻孔涌水量大幅度降低,底板导水裂隙得到有效封堵,解除底板奥灰水对该矿2163工作面的威胁,为2163工作面安全回采提供有效安全保障。

摘要： 在煤矿采掘生产过程中,突水始终是安全生产的隐患之一。除天然的隔水层缺失外,煤层及其围岩的导水裂隙是形成突水的主要导水通道。而裂隙又分为自然裂隙和采动裂隙,绝大多数的导水裂隙是煤层采空后覆岩失去支撑,在重力和地应力作用下形成的采动裂隙,因此预测采动裂隙对煤矿水害治理和安全生产有着非常重要的意义。地震勘探是以地层或岩层的力学性质为研究对象的物探技术,地震资料中包含了丰富的地下力学信息,通过对这些信息的挖掘探索,可以获取目的地层一定的岩石物理学性质特征,对其中较为容易出现破损和裂缝的脆性带分布进行圈定,得到脆性带的分布情况。结合钻探、测井资料及目标区以往揭露导水裂隙分布情况,而对矿井的采动裂隙最可能发生的位置进行预测。

摘要： 准确的顶板导水裂隙带高度是煤矿进行水害防治、邻近层瓦斯抽采的重要参数。基于晋城矿区某矿的开采条件,对1311工作面导水裂隙发育高度进行预计分析。1311工作面覆岩岩性测试结果显示其平均抗压强度为49.1 MPa,达到坚硬程度;在工作面采高4.5 m条件下,根据规程预测导水裂隙发育高度在51.91~129.8 m,由于采厚和开采方式选择的不同,计算方法差异很大。根据1311工作面上方施工的探测钻孔和岩性取芯及测试分析,基于关键层位置判别的导水裂隙发育高度在92.15~94.65 m,相对稳定、准确。研究成果为该矿在深部煤炭资源开采过程中对顶板水的防范、顶板瓦斯抽采巷道布置层位的确定提供了参考。

摘要： 东胜煤田是我国西北部能源供给的重要基地,煤炭资源丰富但赋煤条件多变,导致不同矿区采动导水裂隙的发育存在显著差异;研究揭示东胜煤田采动导水裂隙发育的分区特征对于科学指导区域煤炭绿色高效开发具有重要意义。基于东胜煤田17对主力矿井30个工作面的导水裂隙发育特征统计与实测,获得了赋煤条件变化对导水裂隙带高度(简称“导高”)的影响规律;通过对东胜煤田赋煤条件的典型分区,提出了不同分区覆岩“导高”的预计方法。结果表明,相比深部开采,浅部煤层采动引起的覆岩“导高”波动程度更为显著,尤其在埋深200~300 m,裂采比上下波动范围可达2.55倍。覆岩导水裂隙的发育受控于关键层的破断运动,顶板7~10倍采高范围之外最近一层关键层底界即为导水裂隙发育的顶界;据此合理解释了浅/深埋煤层“导高”波动性差异的原因。浅埋煤层覆岩关键层数量相对偏少,极易出现主关键层进入7~10倍采高范围的情况,造成导水裂隙直接发育至基岩顶界,引起“导高”值的异常大幅度波动。而对于深部煤层,覆岩7~10倍采高范围之外关键层数量相对偏多、间距偏小,当因地质条件改变而引起关键层位置变化时,“导高”的波动范围仅限于7~10倍采高范围附近关键层与其上部相邻关键层之间的间距,难以出现“导高”的大幅度波动现象。据此提出,在埋深低于500 m条件不能直接使用采高倍数法进行“导高”预计,应根据关键层位置及其对破断裂缝导水性影响规律进行判断;而当埋深超500 m时,可按17~24倍采高的统计值进行简单估算。

摘要： 为解决顶板含水巷道过断层期间淋水量增加、围岩控制难度增大以及存在一定安全风险的问题,通过分析巷道围岩、顶板淋水以及断层赋存情况,提出采用超前探测、超前注浆、补强加固以及围岩喷浆等方式对围岩进行支护的方案,并进行工程应用。结果表明,应用该方案进行支护后,巷道掘进过断层期间顶板未出现淋水情况,同时巷道围岩变形量较小,确保了巷道掘进安全。

摘要： 为提高彬长矿区含水层下伏近距离煤层群开采安全性,根据燕家河煤矿工程地质条件,采用物理模拟、数值模拟和工业性试验相结合的方法,分析了5^(-1),5^(-2),8煤覆岩采动导水裂隙带发育规律,揭示不同开采方式覆岩采动导水裂隙带发育特征,确定煤层群合理开采顺序。首先,上行开采8,5^(-1),5^(-2)煤层,物理模拟确定了覆岩采动导水裂隙带发育高度分别为98.4,118.6,129.0 m,数值模拟确定了覆岩采动导水裂隙带发育高度分别为93.6,118.4,129.2 m,上述分析表明导水裂隙带未穿透直罗组含水层。其次,下行开采5^(-1),5^(-2),8煤层,数值模拟确定了覆岩采动导水裂隙带发育高度分别为60.4,75.7,145.3 m,表明导水裂隙带贯通直罗组含水层。综上分析表明了下行开采覆岩采动导水裂隙带发育高度较上行开采大,下行开采裂隙贯穿了直罗组含水层但未到达洛河组含水层。8105工作面涌水量实测表明8煤开采后覆岩采动导水裂隙带未贯通直罗组含水层,保障了工作面安全回采。

摘要： 12203运输巷掘进期间会揭露DF6-1断层,该断层影响范围内围岩破碎且具备一定导水性,给巷道掘进安全带来较大威胁。为确保巷道安全高效掘进,提出综合使用注浆、撞锲、锚网索喷及架棚支护技术方案对断层破碎带围岩进行控制,并依据现场条件设计围岩支护方案。现场应用后,巷道得以安全高效通过DF6-1断层影响范围,期间掘进迎头及顶板未出现淋水情况,巷道围岩变现量较小,为实现了巷道安全高效过断层。

摘要： 将微震监测技术、视电阻监测技术相结合对采面底板突水进行综合监测,并在10908综采工作面进行现场应用.结果 表明,微震监测可实现采面开采后底板裂隙发育深度动态监测;视电阻监测技术可对裂隙是否导水进行判定,结合微震监测与视电阻监测结果,可实现对采面底板是否突水进行综合预警.

摘要： 文章针对顶板淋水导致巷道围岩松软、支护体系强度降低、围岩变形量过大问题,在对顶板淋水对围岩变形影响分析基础上,提出含水层疏排+导水裂隙封堵+强化巷道支护等方式控制顶板淋水段巷道围岩变形,现场应用取得显著效果。取得主要结论为:1)2506运输巷顶板直接顶以泥岩为主,在顶板淋水作用下直接顶出现砂化、泥化,强度及承载能力显著降低且淋水作用下原有的锚网索支护体系强度降低,因此降低顶板淋水、封堵导水裂隙以及提升围岩支护强度是控制顶板淋水巷道围岩变形关键;2)在顶板淋水区域掘进时采用超前疏排水钻孔对顶板裂隙水进行疏排,增加锚杆(索)锚固长度、围岩注浆、巷道表层喷浆等方式封堵导水裂隙并降低淋水量可为围岩支护创造良好条件;3)通过加密锚杆、增加锚索长度以及锚杆索预紧力,来提升淋水段巷道围岩支护强度,提高围岩稳定性,现场应用后,淋水段巷道顶底板、巷帮变形量分别控制在49mm、40mm以内,取得较好围岩控制效果。

摘要： 文章针对顶板淋水导致巷道围岩松软、支护体系强度降低、围岩变形量过大问题,在对顶板淋水对围岩变形影响分析基础上,提出含水层疏排+导水裂隙封堵+强化巷道支护等方式控制顶板淋水段巷道围岩变形,现场应用取得显著效果.取得主要结论为:1)2506运输巷顶板直接顶以泥岩为主,在顶板淋水作用下直接顶出现砂化、泥化,强度及承载能力显著降低且淋水作用下原有的锚网索支护体系强度降低,因此降低顶板淋水、封堵导水裂隙以及提升围岩支护强度是控制顶板淋水巷道围岩变形关键;2)在顶板淋水区域掘进时采用超前疏排水钻孔对顶板裂隙水进行疏排,增加锚杆(索)锚固长度、围岩注浆、巷道表层喷浆等方式封堵导水裂隙并降低淋水量可为围岩支护创造良好条件;3)通过加密锚杆、增加锚索长度以及锚杆索预紧力,来提升淋水段巷道围岩支护强度,提高围岩稳定性,现场应用后,淋水段巷道顶底板、巷帮变形量分别控制在49mm、40mm以内,取得较好围岩控制效果.

摘要： 为明确司家营铁矿导水裂隙发育高度及发育规律，保证矿山的安全生产。通过对矿体的围岩地层、岩石力学环境、主要地质构造和对矿山开采存在潜在威胁的水文地质情况进行详细的分析研究，利用ANSYS建立了有限元计算模型，并对导水裂隙发育规律进行了模拟计算，结果表明，导水裂隙并未导穿原生矿柱，距第四系隔水层有足够的安全厚度，充填开采能确保第四系隔水层(含水)层的安全，同时就如何降低导水裂隙发育高度给出了具体的解决办法。

摘要： 煤炭地下气化是我国先进能源领域重要的研究方向之一,也是我国煤炭资源"流态化"开采技术体系的重要组成部分.目前已完成的煤炭地下气化工业性实验由于实验规模较小没有引起显著的裂隙发育和明显的地表沉降发生.但随着煤炭地下气化实验规模的扩大及推广应用,如何面向不同地质条件进行地下气化生产设计控制裂隙发育及地表沉降是目前亟待解决的瓶颈问题,极大的限制了煤炭地下气化的选址及规模化生产.为了解决这个难题,利用数值模拟方法研究了无井式煤炭地下气化岩层与地表移动规律以及导水裂隙发育高度与气化炉参数的关系,同时利用理论方法提出了"双曲线"型焦化隔离煤柱稳定性评价方法.研究得出:①无井式煤炭地下气化岩层和地表移动曲线与常规条带开采岩层和地表移动曲线形态相似,可参考条带开采地表沉陷预测方法进行无井式煤炭地下气化岩层和地表沉陷计算,但预测参数需修正;②"双曲线"型煤柱评价可分为弯曲和矩形两部分进行,并在此基础上建立了"双曲线"型煤柱稳定性评价方法,可为不同地质条件下地下气化生产设计提供技术支撑;③无井式煤炭地下气化引起的导水裂隙发育高度与气化炉参数直接相关.当气化炉高度一定且隔离煤柱稳定时,气化炉宽度与导水裂隙发育高度呈线性正相关;当气化炉宽度和隔离煤柱宽度一定时,气化炉高度与导水裂隙发育高度也呈线性正相关,故在覆岩含水层下进行地下气化生产时,要兼顾导水裂隙与气化炉参数的关系.

摘要： 在对巷道导水裂隙详细调查量测的基础上,通过对导水裂隙产状的归纳总结,结合涌水水样的温度、矿化度及氢、氧同位素的动态监测结果,分析了三山岛金矿两个矿区的渗流优势方位以及矿坑水与地表水体的连通性.研究表明:西山矿区的渗流优势方位与最大水平地应力平行,而新立矿区的渗流优势方位与最大水平地应力近于垂直;西山矿区存在海水、基岩咸水和第四系淡水的稳定补给,新立矿区的咸水和淡水补给量不断减小,海水补给量不断增大;新构造断裂对矿区渗流优势方位的控制作用大于采动裂隙,使得西山矿坑与地表水体存在良好的连通性,也控制着海水补给矿坑的方式;而新立矿仅在采动裂隙的影响下与海水、咸水和淡水存在较弱的连通性.

摘要： 随着中国隧道工程建设规模不断扩大,隧道建设重点向地形地质条件复杂的西部山区和岩溶地区转移,深长隧道工程大量涌现,这对隧道超前预报工作提出了更高的要求.在岩溶地区以及其它地质条件复杂的地区的地下工程施工过程中不可避免的会破坏隐伏的含水构造,导致导水通道与开挖临空面相连通或处于准连通状态,进一步的扰动会诱发地下水或与导水通道有水力联系的其他水体(地表水、地下暗河以及溶腔水等)突然涌入开挖区,发生突水突泥灾害.本文初步提出了一种阵列式电性源瞬变电磁隧道超前预报精细化探测方法，并通过正演模拟讨论了其对于隧道掌子面前方赋存的充水断层、夹层、导水裂隙等细小不良地质构造的探测能力。

摘要： 本发明公开了一种地面水平定向钻孔注浆封堵覆岩导水裂隙主通道的保水方法，适用于煤炭开采水资源保护与矿井水害防治技术领域。首先获取被测区域的具体开采条件下采动覆岩导水裂隙带高度的发育特征信息，然后根据发育特征信息确定被测区域中导水裂隙带沟通地层含水层区域对应导水裂隙主通道的分布范围；最后确定好导水裂隙主通道的位置及走向后，从地面施工水平定向钻孔并对导水裂隙主通道进行注浆封堵，从而达到降低裂隙导水能力、保护地下水资源的目的。其步骤简单，效果可靠，实用性强。

摘要： 本发明属于岩体采动裂隙渗透性定技术领域，公开了一种基于覆岩导水裂隙带探测的钻孔单回路压水控制系统，包括封堵测试系统、推进系统、供给控制系统。封堵测试系统包括封堵器、连通管和转换器，封堵器与钻孔形成注水空腔，转换器位于前部封堵器和中部封堵器尾部，其内部设置有内环、弹簧、十字丝套、集水槽和分水孔，内环有一通水孔，与集水槽相连通，将外接水源通过分水孔输送至注水空腔，对钻孔裂隙的渗透性进行探测。该装置可利用同一水源实现封堵和观测过程在各自压力下工作，减少了钻孔内管道为一根，避免了钻杆绕线问题，提高了观测过程的稳定性，可根据需要调节观测水压，同可以实现一次推进多段测定过程，提高观测效率。

摘要： 本发明公开了一种地面水平定向钻孔注浆封堵覆岩导水裂隙主通道的保水方法，适用于煤炭开采水资源保护与矿井水害防治技术领域。首先获取被测区域的具体开采条件下采动覆岩导水裂隙带高度的发育特征信息，然后根据发育特征信息确定被测区域中导水裂隙带沟通地层含水层区域对应导水裂隙主通道的分布范围；最后确定好导水裂隙主通道的位置及走向后，从地面施工水平定向钻孔并对导水裂隙主通道进行注浆封堵，从而达到降低裂隙导水能力、保护地下水资源的目的。其步骤简单，效果可靠，实用性强。

摘要： 本发明属于岩体采动裂隙渗透性定技术领域，公开了一种基于覆岩导水裂隙带探测的钻孔单回路压水控制系统，包括封堵测试系统、推进系统、供给控制系统。封堵测试系统包括封堵器、连通管和转换器，封堵器与钻孔形成注水空腔，转换器位于前部封堵器和中部封堵器尾部，其内部设置有内环、弹簧、十字丝套、集水槽和分水孔，内环有一通水孔，与集水槽相连通，将外接水源通过分水孔输送至注水空腔，对钻孔裂隙的渗透性进行探测。该装置可利用同一水源实现封堵和观测过程在各自压力下工作，减少了钻孔内管道为一根，避免了钻杆绕线问题，提高了观测过程的稳定性，可根据需要调节观测水压，同可以实现一次推进多段测定过程，提高观测效率。

摘要： 本发明属于矿山开采技术领域，涉及基于结构性覆岩的导水裂隙带高度确定方法，在考虑了覆岩岩体结构、岩体物理力学参数及矿层埋深等因素对导水裂隙带发育高度的影响，获取冒落带高度Hi，并采用“三铰拱结构”力学模型和损伤力学理论，计算顶板岩层三铰拱结构等效挤压强度和顶板岩层三铰拱结构等效承载力，基于这两个参数来构建基于有效应力的三铰拱力学结构安全系数临界值k；令k＝1，计算三铰拱结构极限下沉值Si值；最后，当Si+1＞Hi时，说明第i+1层顶板最先出现非贯通裂缝，即导水裂隙带最大高度将至第i+1层顶板底界面，由此确定采空层覆岩导水裂隙带最大高度值，且该数值更加趋近于实际值，结果可靠，实用性强。

摘要： 本发明属于煤层开采导水裂隙带高度预测技术领域，公开了一种导水裂隙带高度预测方法、系统、设备及终端，导水裂隙带高度预测方法包括：进行原始数据的标准化处理；进行因子分析，并构建FA‑RBF神经网络模型；基于FA‑RBF神经网络进行导水裂隙带高度预测模型的构建。本发明在前人研究的基础上，根据我国多个矿区的导水裂隙带发育高度实测数据，选取影响导水裂隙带发育高度的主要影响因素，采用因子分析对原始数据进行降维处理以消除各个影响因素之间的冗余信息，结合自适应能力强、具有局部最佳逼近能力的RBF神经网络，建立基于因子分析和RBF神经网络的导水裂隙带高度预测模型，能够为导水裂隙带发育高度预测提供新思路。

摘要： 本发明提供了一种考虑多因素的弱胶结覆岩导水裂隙高度预测方法，涉及矿井采场覆岩损伤分区及高度预测技术领域。本发明的考虑多因素的弱胶结覆岩导水裂隙高度预测方法，包括如下步骤：步骤1、主控因素提炼及部分因素整合；步骤2、损伤‑渗透关系的建立；步骤3、覆岩导水裂隙损伤阈值的确定；步骤4、流变损伤本构关系构建；步骤5、流变损伤本构关系数值实现；步骤6、多种因素组合下弱胶结覆岩导水裂隙发育高度模拟；步骤7、考虑多因素的覆岩导水裂隙高度预测统计公式建立。本发明的考虑多因素的弱胶结覆岩导水裂隙高度预测方法，可对工作面开采弱胶结覆岩导水裂隙高度进行准确预测。

摘要： 本申请提供了一种基于时移地震属性的煤矿导水裂隙带发育分析方法，包括如下的步骤：步骤1、通过时移地震获取四维地震数据体，所述四维地震数据体由不同时期的多组三维地震数据组成；步骤2、结合钻孔和测井数据对所述四维地震数据体进行井震标定和层位追踪；步骤3、在井震标定和层位追踪结果的基础上，对多组所述三维地震数据分别提取多尺度结构属性；步骤4、利用所述多尺度结构属性获取不同时期的导水裂隙带发育静态模型；以及步骤5、根据所述导水裂隙带发育静态模型分析导水裂隙带发育动态演化规律。通过该分析方法，能够通过对煤层开采不同时期地震数据进行属性分析，可获得覆岩导数裂隙带动态演化规律。

摘要： 本实用新型用于工作面覆岩导水裂隙带观测的双端堵水器公开了一种通过第一避让组件配合第二避让组件对主体组件进行支撑，使得第一封堵胶囊和第二封堵胶囊在伸入钻孔的过程中对钻孔孔壁进行避让，防止第一封堵胶囊、第二封堵胶囊和钻孔孔壁之间摩擦破损的双端堵水器。其特征在于包括主体组件、第一避让组件和第二避让组件，两个所述第一避让组件对称设置在主体组件上，两个所述第二避让组件对称设置在主体组件上，所述第一避让组件中心线和第二避让组件中心线相垂直，所述主体组件由注水管连接头、第一封堵胶囊、第一连接头、注水探管、第二封堵胶囊、封堵件、第二连接头、出水孔、注水管和充气管组成。

摘要： 本实用新型公开了一种基于覆岩导水裂隙带探测的钻孔单回路压水控制系统，属于岩体破坏范围测定技术领域。解决了传统岩体观测设备测定过程中钻杆与软管缠绕和测量效率低问题。其主要包括测试探头、钻机、钻杆、控制操作台；所述测试探头主要前部封堵器、中部封堵器、尾部封堵器、转换节和连通管等，所述封堵器包括漏水管、连接在漏水管两端的接头和橡胶囊，所述橡胶囊包绕在漏水管外围，与漏水管之间形成一封堵空腔，外界水源注入所述封堵空腔起胀橡胶囊，与钻孔形成注水空腔。该测试装置可以利用同一外界水源完成封堵和测试流程，实现测漏封堵一体化，消除钻杆与软管的缠绕问题，减少操作步骤和工作人数，提高推进测量效率。