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澄合矿业董矿分公司:探索治水新思路 开启智水新模式
发布时间:2023-02-13     作者:黄刚   点击量:1686   分享到:

澄合矿业董矿分公司属于水文类型极复杂型矿井,在长期受奥灰承压水威胁的前提下,矿井面临接续紧张及工作面采宽增加的双重压力,探索矿井水害治理新思路、新模式迫在眉睫。

该公司始终坚持水害“可防、可控、可治”的理念,遵循井上与井下治理相结合、区域与局部相结合的综合治理原则,根据矿井实际,采取地面区域治理、井下注浆加固底板及改造含水层等防治水措施,坚决消除奥灰水害威胁,确保矿井的安全生产。为了确保水害治理与采宽增大后的平衡关系,急需摸清“多重扰动矿压+高承压水”双重影响下的大采宽工作面底板重复采动破坏规律及破裂演化特征,探究大采宽、多采面接续开采底板破坏深度及其规律,研究成果有利于精准定位K2灰岩弱含水层治理层位和注浆工艺的改进,修正以往底板破坏深度预测式,更有利于矿井节资增效,为煤层底板含水层改造技术的提升提供科学依据。

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该公司加大与科研单位的协作力度,与西安科技大学合作,在原有“底板双重耦合力学破坏机制及新型底板预埋超声波探头包裹体及其配套测试技术”基础上,开展了围绕大采宽工作面底板扰动破坏特征及规律的相关研究,采用理论分析、室内试验、现场实测、数值模拟等综合方法,分析岩层结构比例关系及其力学性质,概括出影响大采宽工作面底板突水主次影响因素,建立多层结构底板破坏深度力学模型,并选择该公司23502工作面为大采宽实测面,对23502、23503工作面开展现场实测,施工钻孔5个,岩芯样品10余段。

结合现场采集资料,采用“钻孔应变监测法+动态压水试验法”和“静态压水试验测试法”等多手段开展工作,并结合实测数据和数理统计法建立“大采宽、双采面”数值模拟模型,拟合出底板采动破坏深度多因素关系式,最后依据实际采面地质条件建立薄隔水层底板隔水层结构模拟试验模型,对23502和23503两个工作面回采期间的初次来压、周期来压规律及底板扰动破坏分布规律进行动态模拟分析,围绕实测数据继续开展多种工况数值模拟计算,最终通过分析给出了大采宽工作面底板奥灰水害综合防治建议。

未来,该公司将开展四采区覆岩破坏规律两带研究及底板扰动破坏机理深度研究,为水害防治工作搭建基础数据库,并在水害智能管控平台的基础上进行矿井地质保障平台的建设,研究成果将对矿井深部采区底板改造中更合理规划注浆路径及层位优化具有重大意义,为矿井的安全高效发展提供宝贵的实测数据支撑。(黄刚)