矿井导水通道类型及其突水防治

１２ 人为导水通道 ． １２ １ 冒落带和 导水 裂隙带 ．．
突破煤岩层隔水作用所形成 的导水通 道等 。
１ 导水通道类型 １１ 天然导水通道 ．
矿井天然导水通 道主要 包括 岩 溶陷落 柱 、 断裂 带 、 然 天 裂隙等 。如果岩溶陷落柱 、 断裂带 和裂 隙等导水 通道沟通含 水层 （ 特别是强 含水 层） 与采掘工作 面 ， 就会导致 突水灾害发 生 ， 重时会造 成淹井和人员伤亡事故 。 严
１１ １ 岩溶陷落柱 ．．
义煤集团正在推广使用放顶煤工艺 ， 最大采煤 厚度 已超 过 ２ 随之产生导水裂 隙带发育 可达数 百米 ， ０ｍ， 能够 上下沟 通多个含水层 。由此而造成顶板突水 灾害 次数增加 ， 强度加 大 。义马煤 田各矿井水文地质条件较 为简单 ， 但采用放顶煤 工艺后 ， 顶板水灾 事故 也多 次发生 。跃 进矿 ２ ０ 、５５ ２０ ５３ ２０ 、５７ 工作 面、 千秋 矿 ２ １ １ 作面及其 它矿井 的一些工 作面也都 １８ 工 出现 了顶板 突水现象 。顶板最大涌水量达 ３０ ／。 ０ ｈ
１１２ 断裂带 ．．
上世纪六 、 十年代 及以前施工的钻孔 ， 七 封孔质量较差 。 例如 ： 铁生沟煤矿在 １ ６—１ ９年间共施工 ７ 个 钻孔 ， 后 ７ ９ ７ ９ ９ 之 抽检 ３ 个钻孔 ， 为严重封 闭不 良。其 中 １ 均 个没有 任何 充填 物 ， 个仅见到指 甲盖大小 的水泥 丁 ， 个 比设 计少封闭 ２ １ １ ２ｍ 多 。封闭不 良钻孔 是各含水 层间产生水力联 系 的通道 ， 也是 矿井的重要充水因素 ， 对矿井构成水灾隐患 。
１２２ 封 闭 不 良钻孔 、．
岩溶陷落柱 作 为导水 通道 其 导水 作 用十 分强 大。 １８－ ９４ 年 ３月 ， 河北范各 庄煤 矿发 生岩溶 陷落 柱 奥灰 突水 ， 导致范 各庄煤矿和与之 相邻 的 吕家沱煤 矿被 淹 ， 经济 损失数 亿元 。 根据计算 ， 突水 高峰期 １ｈ的平均涌水量高达 ２ ５ ／ ｉ。 １ ０ ３ ｍｎ
２ ６ 水位 观 测 ．
要建立 地下主要含水层 和小 窑积水 区的水 位观测系统 ， 以防止 由于水位 升高 ， 相应 措施没 能跟上 ， 造成 原来 留设 而 的煤柱 不足 ， 形成水压导水通道 ， 导致 突水灾 害发生 。
３ 结 语
三维地震勘探可 以查 出井田内较大规模 的断层 （ 般可 以查 一 出 ５ｍ以上 落差 的断层 ） 断裂构 造 区往往是 水文 地质 异常 ， 区 ， 防治 突水 的重点地段 。瞬变电磁勘探对 查水 异常有较 是 好的效果 ， 三维地震 勘探 相结 合 ， 能较好 地查 明导水 断 和 就 层 或断层 的导水 区段 、 窑采空 区的积 水 区域 、 小 可能存 在 的 岩溶陷落柱 等， 为进行 防治水工作提供依据 。
１ ０
毒 斜技 挂差
求 出电流 ，。 。
２ ６ 第２ ０年 期 ０
，＝ ｌ
×２ ＝
×２ ０ ４ ｎ ｌ用万 用表 测量线路 中 ＝１ ．７ ｕ ，
的电流 ， 出限速板 上的点。 找
（） ５根据提升容器到停车 位置 时速度不超过 ０５ ／， ．ｍ ｓ可
求 出电流 ，。 ２ ，＝ ２ ×０ ５ ．＝ × ． ＝２ ６ Ａ， ０ ５ ． ｍ 用万用 表测量线路
矿井突水的必 备条 件 。导水 通道 有岩 溶 陷落柱 、 断裂 带 、 裂
隙等天然通道 ， 也有 采煤 后形成 的 冒落带 和导 水裂 隙带 、 封 闭不 良钻孔 、 小窑井 巷等 人为 通道 ， 包括 在水 压力作 用下 也
裂隙也 是矿 井 突水 的重 要通 道。断裂带 周边 的裂 隙往 往与断裂带连通构成导水通 道 ， 易导致 突水 现象 发生。２ ０ ０４ 年１ ， 月 石壕煤矿 在 １０ １ 作面下巷发 生一 次奥灰 突水灾 ２５ 工 害， 涌水量 为 １０ｍ ／ 。本 次突水 即为天然 导水 裂 隙所 致。 ５ ３ｈ 距工作面下巷 ５ ｍ处有 一条 断层 ， ０ 落差 ９ 断层两侧岩 ７ｍ， 石相对破碎 ， 隙发育 ， 裂 这些裂隙构成了导水通道。
柱 ， 可 以达到隔离 岩溶陷 落柱、 就 断层 、 裂隙 、 窑井 巷及封 小 闭不 良钻孔等导水通道 ， 从而避免发生 突水事故 。
２ ４ 注 浆 ．
其它导水 通 道包 括 水压 导水 通道 和 矿压 导 水 通道 等 。 例如煤炭柱 留设 不足或没有按要求进行探 放水 ， 在水压 或矿 压作用下 ， 采空 区积 水 或含水层 水 突破 煤岩 柱 的薄弱 环节 ， 形成 突水通 道而造成 水 灾事故 。这种类 型的 突水事 故往 往 突水迅 速 ， 如果 防范不 当 ， 会造成重大人员伤亡事故 。
生； ） （ 智能化 程 度高 ， 备操 作 简单 ；６降低 了设 备容 量 ， ５ 设 （）
节约了投资费用。 ５ 结束语
建筑工程学校 ， 中专 学历 ， 现任高庄煤矿机 电工程师 。
晶闸管调 压软起动 器是现 代计算 机控制 技术 和电力 电
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井下物探查 异是 通过使用无线电波坑透仪 、 频透视 仪 音 和 电法仪等 ， 查出采 掘 工作面 的断 裂结 构 、 顶底 板水 文地 质
异常等 ， 以防止断裂构 造 、 裂隙来 的 异常 区， 时难 以确 定 为何 种构 造 ， 有 这 就需 要结合钻探手段做进 一步 的查证 。
作者简介 张洪磊 ， ， 男 大专文化 ，９６年毕业于 山东 科技大 １９
（） １根据限速 圆盘转 角 ， 可求 限速板 的弧 长 。 （） ２ 根据 自整角机输 出最 小时 ， 到限速轮盘边 缘 的距 离 ，
求 出限速板 的高度 日。
（） ３ 已知提升机最 大速度 给定 电流为 ３ ｍ 确定 减速点 ０ Ａ，
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８
础 晨 舛枝
矿 井 导 水 通 道 类 型 及 其 突 水 防 治
河 南 义 煤 集 团 吕保 民
２６ 第２ ０年 期 ０
关键 词
矿井
导水通道
类型
防治水
１ １３ 天然裂 隙 ．．
矿井 突水对煤 矿安全生产构 成严 重威胁 ， 而导水通道 是
而其它一些地段则可 能是阻水 的。例 如 ： 断层是一条最大 落差超过 １０ｍ 的大 型断 层 ， 壕 和 观音 堂 两 矿 曾多 次揭 ０ 石 露 。其 中， ２次 出现突水现象 。观音 堂矿在 １６ 仅 ９５年 ５ 揭 月 露 断层 的次生断层时 ， 造成淹井 灾害 ， 最大涌水 量达 ２ １ ９９ ｒ ，。其它 ４次虽然直接揭露 ， ｎｈ ３ 却没有 发生突水 。 减少 ５ ％的起动 冲击 电流 ， 长 了电机 的使 用寿命 ， 小 了 ０ 延 减 电网电压波 动 ；４ 保护功能齐 全 ， （） 杜绝 了人 身安全 事故 的发
在限速 凸轮板上 的位 置。
学煤 矿机 电专业 ， 现任山东海力实业集 团公司安 委会 办公室 副主任 ， 曾发表论文多篇。
（） 据提 升容器到达终端位置时速度不超过 ２ ｓ可 ４根 ｍ／ ，
（ 上接 第 ８页）ｏ００ ／ ， ２ ０ ｈ 矿井被淹 ， 经济损失 ５千万元 。
１３ 其 它 导水 通道 ．
中的电流 ， 限速板 上找 出该 点。 在 （） ６ 根据给定电流为 ０定 出限速板 上停车点 。 ， （） ７ 曲线 Ｈ点向外延 长 ，。 ５作为调整之用。
５ 总 结
图４ 限速 凸轮板
通过对 Ｔ Ｄ—Ａ电控系统 的 四点 改进 ， Ｋ 弥补 了电控系统 运行 不平稳 的缺 陷 ， 提高 了提升机 的运 行性 能。两 年来 ， 提 升机 运行稳定可靠 ， 障率低 ， 故 保证了安全生产。
２ ３ 留 设 煤 柱 ．
地勘专业 ， 讲师 ， 现工作于义煤集团安培中心 。
对物探和钻探 出来 的水文地 质异常 区， 过科学 留设煤 通
１２ ３ 小窑井巷 ．．
断裂破碎 带是矿井的主要 突水 通道 。１９ ９５年 １ 月新 安 １ 煤矿在掘进 １１ １ ２ ６ 工作 面上巷 时 ， 揭露 ３ｍ落差小断层 ， 生 发 了特大型奥灰 突水灾害 ， 最大涌 水量达 ４６ ／ ， ２０ ｈ 由于排水 能力 有限 ， 造成 全矿 井被淹 ， 济损 失在 １ 经 亿元 以上 。经 钻 孔查证 ， 此断层延伸 至奥 陶系灰岩 ， 到奥 灰顶 面为 ４ ４ｍ， ． 在 巷道与奥陶系灰岩含水层间形成 了断裂 导水 通道。 同一 断层 。 由于其所 处位置 不 同 ， 断层带 受 到的充 填程
２ 导水 通 道 突 水 防 治 ２ １ 物 探 查 异 ．
通过 在地面 或井 下 打钻 注 浆 ， 岩溶 陷 落柱 、 对 断层 、 裂 隙、 小窑井巷 等的关键部 位进行 充填 改造 ， 以使这 些导水 可 通道失去导水作用 ， 达到阻水 效果 ， 从而 防止突水事故 发生 。 对封闭不 良钻孔 ， 透孔后重新 按要求作 封孔处理 。
２ １２ 井下物探查异 ．．
导水通 道 的类 型多 种多 样 ， 在矿 井 水灾 中 占有 重 要地 位， 矿井 突水离 不开导 水通 道。在矿 井防治水 工作 中 ， 探查 导水通 道是重点 ， 隔离 或封堵 导水通 道是关 键 ， 提前 疏放是 辅助手段 ， 位 观测 是重 要依 据 。针 对不 同类 型 的导 水 通 水 道 ， 取有效措 施 ， 采 进行 综 合治 理 ， 可 以防止 突水 灾 害 发 就 生 ， 证矿井安全生产 。 保 作者简 介 吕保 民 男 ，９３ １９ 年毕业 于焦作矿 业学 院地 质系
２５ 提 前 疏 放 ．
物探查 异是通过利用物理勘探手段 ， 出矿井 的水 文地 查 质 异常区。 ２ １１ 地 面物探查 异 ．． 地面物探查异 的手段包括 三维 地震和瞬变 电磁勘探 等。
采煤 工作面 的顶板 富水 区段 ， 回采前 可以采用 向顶板 在 打钻疏水 的办法 ， 出工作 面顶板 大部分 积水 ， 排 以防止采 煤 后顶板受到破坏 、 导水裂隙向上发育而造成突水灾害 。