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西部矿区突水溃沙类型及机理研究 被引量：25
1
作者 杜锋 李振华 +1 位作者 姜广辉 陈占清 《煤炭学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第7期1846-1853,共8页
突水溃沙灾害是西部浅埋煤层开采常见问题之一,对矿井安全生产和当地脆弱的生态环境都有着极其不利的影响。在分析西部矿区突水溃沙主要类型的基础上,通过自主研制多孔介质水沙两相渗流试验系统,从多孔介质孔隙度、破碎岩石粒径、沙粒粒... 突水溃沙灾害是西部浅埋煤层开采常见问题之一,对矿井安全生产和当地脆弱的生态环境都有着极其不利的影响。在分析西部矿区突水溃沙主要类型的基础上,通过自主研制多孔介质水沙两相渗流试验系统,从多孔介质孔隙度、破碎岩石粒径、沙粒粒径3个方面对突水溃沙的机理进行了研究。结果表明:西部矿区突水溃沙主要类型可以分为切落裂缝型、冒落型、钻孔诱发型3类;孔隙度对发生突水溃沙灾害的影响与破碎岩石粒径有着密切关系,随着破碎岩石粒径增大,孔隙度改变对压力梯度和沙粒流失量的影响程度将降低。沙粒流失量随孔隙度的降低而减少,低孔隙度含水层发生溃沙的可能性将大大降低;同一孔隙度和沙粒粒径条件下,含水层砾石颗粒越小,发生突水溃沙灾害所需的压力梯度就越大,沙粒流失量也越小,越不容易发生突水溃沙灾害;同一孔隙度条件下,0.074~0.25 mm的细砂较之0.25~0.83 mm的中砂或者粗沙更易发生突水溃沙灾害,其所需的启动压力也较小,随着破碎岩石粒径增大,其沙粒流失量呈非线性显著增加。 展开更多
关键词 突水溃沙 破碎岩石 水沙两相流 薄基岩
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伊敏煤田弱胶结砂砾岩含水层下综放开采水砂防控技术 被引量：1
2
作者 张跃恒 郝国强 +1 位作者 孙利辉 高茂胜 《煤炭技术》 CAS 北大核心 2023年第5期130-134,共5页
弱胶结砂砾岩胶结性差、易崩解,弱胶结砂砾岩含水层下开采易发生突水溃砂事故。针对伊敏煤田多层弱胶结砂砾岩含水层下综放开采技术条件,实施了一整套溃水溃砂防控技术,并成功应用于I0116~306工作面顶板防治水实践中。采用网络并行电法... 弱胶结砂砾岩胶结性差、易崩解,弱胶结砂砾岩含水层下开采易发生突水溃砂事故。针对伊敏煤田多层弱胶结砂砾岩含水层下综放开采技术条件,实施了一整套溃水溃砂防控技术,并成功应用于I0116~306工作面顶板防治水实践中。采用网络并行电法物探和钻探验证实现了对顶板含水层富水性的三维精细刻画。采用地面钻孔冲洗液漏失量观测法和数值模拟方法研究了伊敏煤田弱胶结地层综放开采覆岩破坏高度,垮采比和裂采比分别为4.8和11.0。根据覆岩破坏特征和水文地质结构,对多层弱胶结砂砾岩含水层采用不同的防治措施,对垮落带波及的富水性弱、易疏放的Ⅲ含采取采前预疏措施,有效防止了Ⅲ含溃砂事故的发生;对导水裂缝带局部波及的富水性中等、难以疏降的Ⅱ含采取限制采高的措施。研究成果可为相似弱胶结地层条件和开采技术条件矿井水砂防控提供有益的参考。 展开更多
关键词 伊敏煤田 弱胶结砂砾岩 综放开采 溃水溃砂
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采掘中突水溃砂机理研究现状及展望 被引量：45
3
作者 隋旺华 梁艳坤 +2 位作者 张改玲 董青红 杨滨滨 《煤炭科学技术》 CAS 北大核心 2011年第11期5-9,共5页
从理论研究、室内试验等方面总结了煤矿突水溃砂机理的研究现状,指出上覆松散含水层的水头压力与溃砂通道宽度是建立描述突水溃砂机理的关键。通过对目前生产实践中采取的防治措施及安全评价方法的研究,认为应在综合评价影响采掘溃砂因... 从理论研究、室内试验等方面总结了煤矿突水溃砂机理的研究现状,指出上覆松散含水层的水头压力与溃砂通道宽度是建立描述突水溃砂机理的关键。通过对目前生产实践中采取的防治措施及安全评价方法的研究,认为应在综合评价影响采掘溃砂因素的基础上建立预测预警模型。并针对采掘溃砂过程中一些尚未解决的科学问题,诸如溃砂定量预测与计算、试验的可视化、采掘风险评价等。提出了"以颗粒物质的流动行为来深入认识溃砂产生的机理"这一观点,并引入了透明土试验技术,在深层次上揭示采掘溃砂过程机制、水砂混合物在岩体裂缝和破碎岩体中的运移规律的基础上,建立煤矿采掘溃砂安全评判模型,为松散含水层下安全开采提供技术支撑。 展开更多
关键词 突水溃砂灾害 松散含水层 安全评判 颗粒流 透明土
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西部煤炭高强度开采下地质灾害防治理论与方法研究进展 被引量：40
4
作者 973计划(2013cb227900)"西部煤炭高强度开采下地质灾害防治与环境保护基础研究"项目组 《煤炭学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第2期267-275,共9页
基于国家重点基础研究发展计划(973)项目:西部煤炭高强度开采下地质灾害防治理论与环境保护基础研究,从地质环境条件、地质灾害形成机理、预测评价方法和灾害防治理论等4个方面,开展了西部煤炭高强度开采下地质灾害防治的总体研究思路... 基于国家重点基础研究发展计划(973)项目:西部煤炭高强度开采下地质灾害防治理论与环境保护基础研究,从地质环境条件、地质灾害形成机理、预测评价方法和灾害防治理论等4个方面,开展了西部煤炭高强度开采下地质灾害防治的总体研究思路和相关研究。通过西部富煤区域侏罗-白垩系构造地质及水文地质的研究,揭示了富煤区域地层结构及水沙动力学特征;基于采动岩体力学行为研究,揭示了大面积顶板切落、突水溃沙等地质灾害的发生机理,形成了防治重大地质灾害与环境损伤的采煤理论和方法。该研究将地质灾害防治和生态环境保护进行有机的结合,从源头解决制约我国西部煤炭开采的关键问题,可为我国西部煤炭资源长期大规模安全高效绿色开采奠定理论基础。 展开更多
关键词 西部煤矿 地质灾害 大面积顶板切落 突水溃沙 灾害防治
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浅埋煤层矿井突水溃沙灾害研究进展 被引量：32
5
作者 范立民 马雄德 《煤炭科学技术》 CAS 北大核心 2016年第1期8-12,共5页
我国西部煤矿区生态环境脆弱,近松散层浅埋煤层开采时常会遇到突水溃沙灾害的威胁,经过多年研究和发展,在基础研究、工程实践等领域取得了大量成果。就目前的研究而言,突水溃沙研究集中在机理、预测、防治等3个方面,突水溃沙机理的研究... 我国西部煤矿区生态环境脆弱,近松散层浅埋煤层开采时常会遇到突水溃沙灾害的威胁,经过多年研究和发展,在基础研究、工程实践等领域取得了大量成果。就目前的研究而言,突水溃沙研究集中在机理、预测、防治等3个方面,突水溃沙机理的研究主要采取建立沙粒力学结构模型、试验及水动力学等方法;突水溃沙预测主要采用地质条件对比、水力坡度判断及多因素综合分析等方法;突水溃沙的防治以降低采前地下水位为核心,采取不同的工程措施以减轻突水溃沙风险。在在总结相关研究成果的基础上,以保水采煤为宗旨,指出了突水溃沙领域研究的方向。 展开更多
关键词 突水溃沙 地质灾害 保水采煤 生态脆弱矿区
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