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“矿井水防治技术变革”专题

来源：煤矿安全

专题来自于《煤矿安全》2023年05期，共19篇研究成果。

行业视野: 安全
类别; 89个
关键词; 78位
专家; 19篇
论文; 2873IP
点击量; 1456次
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新集二矿底板水害“煤-岩”空间立体微震监测阵列应用研究

作者(Author)：陈建东, 赵立松, 张爱华, 卢钢

摘要：以新集矿区新集二矿为研究对象，借助矿区底板岩巷这一现场优势条件，通过试验对比分析了煤巷和底板岩巷不同组合方式下监测阵列效果，提出了基于底板岩巷“点面式”、“线线式”和“线面式”的3种空间立体“煤-岩”微震监测阵列，优化了现有微震监测阵列布置方式。研究表明：“煤-岩”空间立体微震监测方法从定位精度、监测范围、服务周期和经济成本方面取得了明显进步。

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煤矿安全

2023年第05期

169

70
榆横北区巴拉素井田富水煤层特征

作者(Author)：方刚

摘要：以陕北侏罗纪煤田榆横北区内巴拉素煤矿2号富水煤层为主要研究对象，对煤层的基本特征和裂隙特征进行研究；结合现场实测、室内实验、理论计算等方法手段，对煤层无机矿物组成、物理力学性质、煤体结构判别、煤体裂隙主要参数进行分析，研究2号富水煤层的主要特征。结果表明：相比其他非富水煤层，巴拉素井田2号富水煤层内的碳酸盐矿物和黏土矿物含量较低，煤体裂隙不易被充填堵塞；其煤层内的黄铁矿呈脉状、长条状分布，该赋存状态为流体沉淀的产物，反映了2号煤层内流体活跃的径流情况；2号富水煤层的抗压强度和弹性模量相对最小，在原始地应力的作用下更易产生塑性破坏，形成裂隙裂缝；该煤层煤体结构在部分区域呈碎裂结构煤；2号富水煤层一定程度上受区内小型构造影响，煤层裂隙的主要参数值远大于其它煤层，煤层裂隙平均密度为11.48条/m，煤体体积裂隙数为4.01条/m3，煤体完整性系数为0.72，煤层剖面裂隙率平均约3.12%；巴拉素井田2号煤层具备存储和运移地下水的优势介质条件。

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煤矿安全

2023年第05期

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基于Petrel的煤顶板三维地质模型及地应力模型构建

作者(Author)：刘同庆, 宋玉龙, 牟义, 黄涛, 汝亮, 周绍辉, 曹峰, 孟国强

摘要：对煤岩初始应力场的模拟，通常是将煤层、顶底板及上覆岩层概化为各向同性的板状体，而整个井田尺度范围的应力场模拟，若采用这种方法其精度有一定的局限性。为精确构建复杂地质条件下煤系地层物性参数模型，采用基于Petrel软件平台，井点数据插值，地震数据联络控制；通过测井数据计算，实验室测试数据矫正，构建了符合煤层起伏变化的三维结构模型及初始地应力模型；计算了研究区井田的煤层顶板弯曲能量指数，初步评估了顶板的冲击倾向性，并依据评判标准进行了分区。

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煤矿安全

2023年第05期

145

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我国煤矿(区)离层水害特征分析

作者(Author)：马荷雯

摘要：为了全面掌握中国离层水害事故特征及相关因素，详细统计并分析了我国离层水害事故时空分布、地域分布、时间分布及等级分布规律，总结了离层水害的赋存条件、充水水源、导水通道、涌水形式和开采条件。结果表明：白垩系砂岩含水层下近水平厚煤层开采诱发的离层水害分布范围最广、突水次数最多，且事故等级和死亡人数最多；节后复产和气候更迭时期是人为因素造成离层水害事故的高发期；巨厚硬岩含水层和含—隔水层组合岩层是积水离层的赋存形式；（特）厚煤层或缓倾斜（近水平）煤层开采是引发离层水害的主要开采条件。

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煤矿安全

2023年第05期

149

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考虑填隙物活化影响的陷落柱突水灾变规律

作者(Author)：栗东, 林志斌, 杨大方

摘要：为研究填隙物活化影响下陷落柱的突水灾变规律，以神华集团某矿回风大巷为研究对象，考虑陷落柱内外岩体破坏以及填隙物活化流失引起的强度下降与渗透率突变问题，采用FLAC3D模拟研究了巷道掘进过程中陷落柱及周边岩体的位移、渗透系数、孔隙水压及涌水量变化特征，在此基础上分析了陷落柱填隙物充填高度对突水的影响。研究结果表明：随着巷道穿过陷落柱填隙物充填层距离的增大，巷道底板陷落柱填隙物活化流失宽度和流失深度将逐渐增大，致使陷落柱导水层与巷底之间岩体位移越来越大并出现整体滑移趋势，最终在巷道掘进面超过陷落柱中轴线1 m后，陷落柱高压水通过填隙物活化流失通道向巷道发生突水，该突水具有大体量性、突发性以及滞后性；陷落柱填隙物充填高度越大，陷落柱相对巷道掘进面的突水时间节点就越为靠后，但当陷落柱填隙物充填高度达到22 m后，陷落柱将不会发生突水。

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煤矿安全

2023年第05期

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富水松散地层煤矿斜井井筒渗漏水治理技术

作者(Author)：石银斌, 杨志斌, 王海, 李文平, 惠磐科, 吕文波, 郭晓山, 雷占

摘要：为有效治理富水松散地层煤矿斜井井筒渗漏水问题，保护地下水资源，消除井筒的安全隐患，开展了富水松散层煤矿斜井渗漏水特征分析、井筒渗漏水治理及加固技术研究，并进行了示范应用。研究结果表明：我国西部矿区松散层厚、渗透系数大、富水性强，易出现井筒渗漏水现象，渗漏水位置大多位于井筒底板开裂处、底板与腰墙接茬处、拱部裂隙或孔隙；通过垂直钻孔或倾斜钻孔在斜井井筒四周构筑侧向截水帷幕，可将富水松散层的水与井筒隔离，切断二者的水力联系，减少井筒涌水、渗水量；壁后注浆可充分填充斜井井筒周围因涌水携砂而形成的空洞、空隙，使井筒周围岩土体处于稳定状态、井筒受力均匀。骆驼山煤矿副斜井井筒富水松散层渗漏段治理结果显示：斜井井筒旋喷桩侧向帷幕截水效率高、效果好，井筒涌水量由治理前的31.2 m3/h降低至1.75 m3/h，较治理前减少了94.39%，井筒周围的地下水位抬升，降落漏斗基本消失，旋喷桩帷幕与壁后注浆相结合的方法有效解决了富水松散层煤矿斜井井筒渗漏水问题。

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煤矿安全

2023年第05期

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下伏半采空型上层煤回采底板破坏特征与安全评价

作者(Author)：周金艳, 赵立松, 卫皓皓, 高刚

摘要：在上层煤回采过程中，底板条件可能由于下层煤采空区而出现地层不完整的情况，底板条件的变化对上层煤回采中底板破坏影响明显。基于九龙矿15249S工作面微震监测数据，对底板事件活动性、顶底板比值、能量等多个参数进行统计、分析。研究结果表明：当下层煤为采空区时，上层煤回采时底板事件活动性强、扰动深度大；随着回采位置的前移以及下伏煤层条件的变化，底板与顶板事件频次之比发生较大变化，其变化规律与导水通道孕育形成等过程相吻合；下伏由采空区变为实体煤区域，底板破坏深度在0～5 m微震事件占比增长16.49%,5～20 m微震事件占比降低10.92%；上层煤层回采在接近下伏停采联络巷的过程中，大能量事件发育位置由浅部向深部延展。应用底板警戒层事件活动性、底板与顶板事件比值、距下伏煤层终采线距离、能量垂向密度参数构建底板安全评价体系，在下伏工作面停采位置前后为危险区，危险系数较高，可结合安全评价参数变化进行预警，加强水文地质观测。

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煤矿安全

2023年第05期

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基于DRN-BiLSTM模型的矿井涌水量预测

作者(Author)：梁满玉, 尹尚先, 姚辉, 夏向学, 徐斌, 李书乾, 张丐卓

摘要：针对矿井涌水量预测中存在的深度学习模型预测精度不高和适用性不强的问题，提出了一种基于深度残差网络（Deep Residual Network, DRN）和双向长短记忆网络（Bidirectional short and long memory network, BiLSTM）的矿井涌水量预测方法。首先，将矿井涌水量数据进行小波分解和归一化处理，得到趋势项数据和细节项数据；其次，采用DRN网络方法对趋势项数据进行预测，采用BiLSTM网络方法对细节项数据进行预测；最后，将2部分预测结果进行重构得到矿井涌水量预测结果。研究结果表明：DRN-BiLSTM模型相比于单一模型预测精度更高，说明该模型具有更好的泛化性。

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2023年第05期

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