高水压突水防治技术:赵固二矿11011工作面案例

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"高水压突水危险工作面防治水关键技术" 在煤矿开采过程中,高水压突水事件是一项重大安全挑战。本文针对赵固二矿11011工作面在面临高水压突水风险的情况,研究了关键的防治水技术,旨在确保安全回采。研究团队由中国矿业大学(北京)的专家组成,他们采取了一系列措施来强化底板并预防可能的突水事故。 首先,对高水压底板进行了加固处理,这是防止底板突水的关键步骤。通过对底板进行加固,可以提高其抵抗地下水压力的能力,降低突水的可能性。这一过程通常涉及使用注浆技术,将浆液注入地层,以增强地层的结构稳定性,封堵可能的水源通道。 其次,对于工作面中的断层,实施了预注浆治理。断层是地壳中的薄弱环节,容易导致地下水的快速流动,因此对其进行有效治理至关重要。预注浆可以封闭断层,减少其导水性,从而减少突水的风险。 为了评估底板加固和断层预注浆的效果,研究团队进行了相似模拟实验。这种实验通过构建模型,模拟实际工况,观察并分析底板突水行为以及加固措施的效果。实验结果显示,底板加固后,富水区的范围显著减小,甚至在某些区域完全消失了富水现象,同时断层的水量也明显减少。 为了更准确地预测底板的破坏深度,研究者运用了多种预测方法。包括经验公式、力学理论分析,以及现代数据分析技术如神经网络和基于支持向量机(SVM)的方法。这些方法的综合应用有助于建立更精确的预测模型,结果显示底板破坏深度可能在20.12米至23.63米之间。 此外,还采用了直流电勘探法来测定底板破坏的实际情况。直流电勘探是一种地球物理探测技术,能有效检测地下结构和含水层的特性。通过这种方法,研究者确定底板破坏深度为23.48米,这与预测结果相吻合,进一步验证了防治措施的有效性。 通过底板加固、断层预注浆、相似模拟实验、多方法预测以及地球物理探测,赵固二矿11011工作面成功地降低了高水压突水的危险,实现了安全回采。这项研究不仅对赵固二矿,而且对其他面临类似问题的煤矿都提供了宝贵的防治水技术参考,具有重要的行业研究价值。