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2021年第11期
2021-11-22
55

浅埋深超大采高综采工作面过地表沟流防治水技术

  • 作者:

    王春雷
    池明波
    崔东亮
    李宇
    曹志国
  • 关键词:

    浅埋煤层
    超大采高
    地表沟流
    水力压裂
    矿井突水
    防治水
  • 作者单位:

    国能神东煤炭集团有限责任公司 布尔台煤矿
    煤炭开采水资源保护与利用国家重点实验室

摘要

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摘要:

地表沟流对浅埋超大采高综采工作面的回采影响主要有2个方面,一是地表水通过导水裂缝渗入采空区,威胁生产安全;二是地表沟流成因使得流经区域基岩较薄,井下回采矿压显现不明显,坚硬煤体对生产造成不利影响。以上2类问题看似互不相干,却通常同时存在,成为矿井安全高效回采的难题。以神东矿区上湾煤矿12402工作面为例开展研究,研究了该环境下地表塌陷等情况,在此基础上提出了浅埋藏、超大工作面工作过地表沟流防治水措施,包括疏放地表积水、回填塌陷河床、加高堤坝等综合治理措施,用以保证河道畅通,提高河床防渗性,从而达到防治水的目的。此外,通过井下探放含水层等关键技术,解除了含水层涌水威胁;通过增大工作面及巷道的排水能力,有效解决了工作面涌水问题;未通过调整底板坡度,就达到了减少采空区积水的目的,使采空区内积水排向防水点,避免了采空区积水进入工作面,通过以上井下综合防治水措施可从时间和空间上分解防治水压力,达了较好的防治水效果。为了保证沟流下放工作面安全生产,结合基岩薄、埋藏浅矿压显现特征,采用数值模拟、现场试验等方法,提出了水力压裂弱化煤体强度来解决坚硬煤体强度的方法,通过数值模拟确定了压裂参数,优化了压裂设计方案,并在实际生产中不断完善,降低了煤体能耗,达到了保护设备和除尘降尘的效果。

  • 12402工作面过石灰沟期间周期来压
  • 压裂区域钻孔平面位置及其沿工作面倾向剖面图
  • 钻孔孔底注水压力模拟
  • 模拟结果三维视图
  • 模拟模型建立
  • 石灰沟河床治理工程
  • 12401工作面过地表沟流期间周期来压
王春雷,池明波,崔东亮,等.浅埋深超大采高综采工作面过地表沟流防治水技术[J].煤炭科学技术,2021,49(11):142-149. WANG Chunlei,CHI Mingbo,CUI Dongliang,et al.Water prevention technology of shallow-buried depth and super large mining height fully-mechanized mining face passing surface channel flow[J].Coal Science and Technology,2021,49(11):142-149.

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