
安全生產(chǎn)
澄合礦業(yè)董礦分公司屬于水文類型極復(fù)雜型礦井,在長(zhǎng)期受奧灰承壓水威脅的前提下,礦井面臨接續(xù)緊張及工作面采寬增加的雙重壓力,探索礦井水害治理新思路、新模式迫在眉睫。
該公司始終堅(jiān)持水害“可防、可控、可治”的理念,遵循井上與井下治理相結(jié)合、區(qū)域與局部相結(jié)合的綜合治理原則,根據(jù)礦井實(shí)際,采取地面區(qū)域治理、井下注漿加固底板及改造含水層等防治水措施,堅(jiān)決消除奧灰水害威脅,確保礦井的安全生產(chǎn)。為了確保水害治理與采寬增大后的平衡關(guān)系,急需摸清“多重?cái)_動(dòng)礦壓+高承壓水”雙重影響下的大采寬工作面底板重復(fù)采動(dòng)破壞規(guī)律及破裂演化特征,探究大采寬、多采面接續(xù)開(kāi)采底板破壞深度及其規(guī)律,研究成果有利于精準(zhǔn)定位K2灰?guī)r弱含水層治理層位和注漿工藝的改進(jìn),修正以往底板破壞深度預(yù)測(cè)式,更有利于礦井節(jié)資增效,為煤層底板含水層改造技術(shù)的提升提供科學(xué)依據(jù)。
該公司加大與科研單位的協(xié)作力度,與西安科技大學(xué)合作,在原有“底板雙重耦合力學(xué)破壞機(jī)制及新型底板預(yù)埋超聲波探頭包裹體及其配套測(cè)試技術(shù)”基礎(chǔ)上,開(kāi)展了圍繞大采寬工作面底板擾動(dòng)破壞特征及規(guī)律的相關(guān)研究,采用理論分析、室內(nèi)試驗(yàn)、現(xiàn)場(chǎng)實(shí)測(cè)、數(shù)值模擬等綜合方法,分析巖層結(jié)構(gòu)比例關(guān)系及其力學(xué)性質(zhì),概括出影響大采寬工作面底板突水主次影響因素,建立多層結(jié)構(gòu)底板破壞深度力學(xué)模型,并選擇該公司23502工作面為大采寬實(shí)測(cè)面,對(duì)23502、23503工作面開(kāi)展現(xiàn)場(chǎng)實(shí)測(cè),施工鉆孔5個(gè),巖芯樣品10余段。
結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)采集資料,采用“鉆孔應(yīng)變監(jiān)測(cè)法+動(dòng)態(tài)壓水試驗(yàn)法”和“靜態(tài)壓水試驗(yàn)測(cè)試法”等多手段開(kāi)展工作,并結(jié)合實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)和數(shù)理統(tǒng)計(jì)法建立“大采寬、雙采面”數(shù)值模擬模型,擬合出底板采動(dòng)破壞深度多因素關(guān)系式,最后依據(jù)實(shí)際采面地質(zhì)條件建立薄隔水層底板隔水層結(jié)構(gòu)模擬試驗(yàn)?zāi)P?,?duì)23502和23503兩個(gè)工作面回采期間的初次來(lái)壓、周期來(lái)壓規(guī)律及底板擾動(dòng)破壞分布規(guī)律進(jìn)行動(dòng)態(tài)模擬分析,圍繞實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)繼續(xù)開(kāi)展多種工況數(shù)值模擬計(jì)算,最終通過(guò)分析給出了大采寬工作面底板奧灰水害綜合防治建議。
未來(lái),該公司將開(kāi)展四采區(qū)覆巖破壞規(guī)律兩帶研究及底板擾動(dòng)破壞機(jī)理深度研究,為水害防治工作搭建基礎(chǔ)數(shù)據(jù)庫(kù),并在水害智能管控平臺(tái)的基礎(chǔ)上進(jìn)行礦井地質(zhì)保障平臺(tái)的建設(shè),研究成果將對(duì)礦井深部采區(qū)底板改造中更合理規(guī)劃注漿路徑及層位優(yōu)化具有重大意義,為礦井的安全高效發(fā)展提供寶貴的實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)支撐。(黃剛)