桌子山煤田奥灰水水化学特征及成因分析
煤矿奥灰水带压开采水害探查及治理技术探讨
煤矿奥灰水带压开采水害探查及治理技术探讨1. 引言1.1 背景介绍煤矿奥灰水带压开采水害是煤矿开采过程中面临的重要问题之一。
随着我国煤矿开采技术的不断发展，深部煤矿开采水害问题愈发突出。
奥灰水是指一种具有卓越的导水能力的含矿层，当煤矿开采穿越奥灰水带时，水会突然涌入矿井，造成严重的水害事故，给矿山生产和安全带来极大的威胁。
面对这一严峻的挑战，煤矿开采企业需要深入研究奥灰水带压开采水害的原因，并探讨有效的治理技术，以减轻水害给矿山生产造成的影响。
本文将结合实际案例分析，探讨奥灰水带压开采水害探查及治理技术，旨在为煤矿开采水害防治提供科学依据和技术支撑。
通过对奥灰水带压开采水害的深入研究和分析，可以更好地指导煤矿开采实践，减少事故发生的概率，保障矿工的生命安全和矿山的可持续发展。
在未来，该技术的应用前景也将更加广阔，为煤矿开采带来更多的机遇和挑战。
1.2 问题阐述煤矿奥灰水带压开采是煤矿生产中常见的一种工艺，但在这个过程中往往会遇到水害问题，给矿井的安全生产带来了一定的隐患。
奥灰水带压开采水害问题主要表现为矿井底部或工作面出现大量水涌入，给生产作业和矿工的人身安全带来威胁，严重影响生产效率和经济效益。
当前针对奥灰水带压开采水害的治理技术还存在一定的局限性和挑战，需要进一步探讨和研究。
本文旨在通过对煤矿奥灰水带压开采水害探查及治理技术进行深入探讨，总结经验教训，提出解决方案，为煤矿生产中遇到水害问题的解决提供参考，促进矿井安全生产和高效开采。
2. 正文2.1 煤矿奥灰水带压开采水害原因分析煤矿奥灰水带压开采水害是指在煤矿开采过程中，由于煤层内部存在高压含水层（奥灰水），开采作业导致该含水层释放出水，从而引发地下水涌入矿井和工作面，造成水害问题。
这种水害具有突发性、破坏性大的特点，严重影响了矿井的安全生产。
1. 奥灰水层水压过高：煤层内部的奥灰水层水压较高，一旦开采，压力会得到释放，导致水位上升，反过来影响矿井和工作面的稳定性。
煤矿奥灰水带压开采水害探查及治理技术探讨
煤矿奥灰水带压开采水害探查及治理技术探讨煤矿奥灰水带是指煤层中含有一定比例的硫酸钙和镁硫酸盐的水，这种水具有较高的酸碱度和腐蚀性，对矿井和矿区环境造成了严重的水害。
随着煤矿开采规模的不断扩大，煤矿奥灰水带压开采水害问题日益突出，因此对其进行探查及治理技术的研究就显得尤为重要。
【煤矿奥灰水带的形成】煤矿奥灰水带是由于地下含硫煤层中的矿体对地下水的影响引起的。
当煤层被开采时，因矿体上覆盖层和下伏层的破坏，地下的含硫煤层受氧、水的浸润后，其中的含硫物质开始氧化，产生酸性物质和硫酸盐，这些物质溶解于地下水中形成了硫酸盐水，就是我们所说的煤矿奥灰水带。
煤矿奥灰水带的形成不仅对矿井设施造成了腐蚀，还对地下水体造成了较大的污染，对周边环境造成了一定的危害。
1. 地下水位突变：由于特殊的地质条件，煤矿奥灰水带的形成使得地下水位出现了较大的变化，这对矿井的稳定性和安全性造成了一定的影响。
2. 地下水腐蚀性增强：煤矿奥灰水带中的水具有较高的酸碱度和腐蚀性，对地下的设施和设备造成了严重的损害。
3. 地下水体污染：煤矿奥灰水带中的水对地下水体和地表水体产生了不良的影响，对周边环境造成了一定的危害。
对煤矿奥灰水带压开采水害进行有效的探查是解决问题的第一步。
首先需要进行地质勘探，了解煤矿地下的地质情况，包括煤层的厚度、平面分布、倾角、岩性等。
其次需要进行地下水位的监测和采样分析，了解煤矿地下水的水位变化、水质特点、水文地质条件等。
最后需要进行矿井设施和设备的检测，了解地下水对设施和设备的腐蚀情况。
针对煤矿奥灰水带压开采水害问题，需要综合运用地质、水文地质、环境工程等学科的知识，采用一系列的治理技术，包括以下几个方面：1. 地下水位控制：通过钻孔灌浆、封水注浆、沉井、地下拦砂墙等方法，控制地下水位的变化，减少水位的波动对矿井的影响。
2. 地下水防治：在煤矿开采过程中，采用适当的方法对地下水进行防治，包括加固井筒、封堵矿井、加强水源地保护等措施。
奥灰水带压开采
二、什么是奥灰水带压开采？ 1、奥灰水带压开采：是指 奥灰水的水位标高高于开 采煤层最高的底板等高线 的标高； 2、奥灰水水位线是指奥灰 水突破上覆岩层后其水压 能够达到的高度，是一个 虚拟的标高，即如果奥灰 水未能突破上覆岩层其所 处的地质层位低于煤层底 板。
突水后水位标高
煤层底板
奥灰水位置
三、曾经发生的奥灰水透水事故
矿井奥灰水 带压开采
一、什么是奥灰水？
1、奥：奥陶纪，地质年代名称，是古生代 的第二个纪，开始于距今5亿年，延续了 6500万年。 2、灰：奥陶纪石灰岩层形成于4亿至5亿年 前，当时的地质层基本属于浅海环境，是地 质史上海侵蚀最广泛的时期之一，含水量非 常丰富。 3、奥灰水：奥灰水为奥陶纪形成的灰岩中 所含的水。
2、原因分析：骆驼山煤矿建设施工中存在着严重的 违规违章行为，该矿井下施工的16号煤层回风大巷 掘进工作面探放水措施不落实，在掘进施工打炮眼 时导出奥陶系灰岩地下水，淹没井下巷道和硐室； 出现透水征兆后现场撤离不及时造成大量人员伤亡。
四、集团公司带压开采矿井7座，进入带压区域的 施工队伍63支。
1、赵庄二号井：带压范围13.426km2，占井田面积的100% 。奥灰水水位标高 +724.08米。目前矿井开采水平+471米左右，低于奥灰水位标高253m，带压 值为2.53Mpa。（ 4个队组处于带压开采范围） 2、 坪上煤业：矿井田范围内均属奥灰岩溶承压水区域，但如无构造沟通，3煤 层突水危险性较小。在井田西北边界处，存在奥灰水通过寺头断层破碎带突 入矿井巷道的可能性。 （4个队组处于带压开采范围） 3、长平矿：长平矿带压范围37.4km2，占井田面积的86% 。奥灰水水位标高 +627米。目前矿井开采深度+495米左右，低于奥灰水位标高132m，带压值 为1.32Mpa。（14个队组处于带压开采范围）
奥灰水介绍
井田位于太行山东麓中段鼓山东麓丘陵地区，沿鼓山边缘向东倾斜，井田地势西北高，东南低，地面标高+170～+240 m，相对高差约70m，其坡度约为11.6‰。
第四纪沉积物主要以冲、洪积物及风化黄土构成，其黄土具有垂直节理特征。
井田内发育有香山沟、南岗沟、二十四会沟、现到沟、上牛沟、断头沟、西佐沟，冲沟具有壁陡谷宽呈“U”字形，沟深5～20m，宽15～20m，一般坡度73%。
其余皆为村庄和农田。
冲沟底部有基岩地层零星出露。
牛儿庄井田整体上是向东南倾斜的单斜构造。
西部F4断层为井田的自然边界，断层倾向南东，落差120～130m，其下盘为奥陶系中统石灰岩含水层，与上盘的煤系含水层对接，奥陶系中统石灰岩含水层水位标高约+122.10m（2009年11月），由于2、4、6号煤层埋藏较浅，大部分位于+120m标高以上，天然状态下，奥陶系中统石灰岩含水层与煤系的大煤顶板砂岩、野青石灰岩、山伏青石灰岩含水层不产生水力联系，仅与煤系大青石灰含水层产生侧向水力联系。
对开采上组煤层（2、4、6号煤层）而言，其F4断层为相对隔水边界断层。
对于井田内的奥陶系中统石灰岩含水层为补给边界断层。
BF2、F22、BF7、F18等断层带组成井田东部自然边界。
位于井田东北部的BF7断层倾向东南，落差340～370m，使井田内下盘的煤系地层与上盘的二叠系上统石盒子组泥岩和粉砂岩等地层对接，形成井田东北部隔水边界，阻隔了煤系地层中含水层向东运移。
位于井田东南部的BF2断层，向北东方向与BF7断层相交，BF2断层倾向北西，落差180～290m，使井田内的下盘煤系地层中的含水层与上盘奥陶系中统石灰岩含水层对接，其间产生水力联系，但与其相互平行、且倾向相同的F22断层的存在，产生一定的阻水能力，因而BF2断层可视为弱透水边界。
井田北部和南部为技术边界，可视为透水边界。
井田内奥陶系中统石灰岩含水层的补给条件与区域补给条件一致，处于黑龙洞岩溶水文地质单元牛儿庄～五矿～一矿～黑龙洞泉群强径流带上，地下水向东南径流。
煤矿奥灰水带压开采水害探查及治理技术探讨
煤矿奥灰水带压开采水害探查及治理技术探讨1. 引言1.1 背景介绍煤矿奥灰水带压开采水害探查及治理技术探讨引言煤矿是我国重要的能源资源，煤炭开采一直是我国经济发展的支柱产业之一。
在煤矿开采过程中，奥灰水带压引发的水害问题成为困扰矿工和矿主的重要难题。
奥灰水是一种高硫、高铁的富含煤层中的特殊水体，其在地下压力巨大，一旦突然涌入矿井，会给矿井的生产安全带来极大的威胁。
为了有效解决煤矿奥灰水带压开采水害问题，矿业界和科研单位一直在不断努力探索各种技术手段和方法。
本文旨在对煤矿奥灰水带压开采水害进行深入分析，探讨其成因及相关探查、治理技术，以期为相关领域的研究和实践提供参考和借鉴。
【这里需要再补充或者调整内容，让其达到2000字的要求】。
1.2 研究目的本文旨在探讨煤矿奥灰水带压开采水害的探查及治理技术，旨在深入分析煤矿奥灰水带压开采水害的成因，探讨有效的水害探查技术，研究可行的治理技术，并总结防治工程实践中的经验教训。
通过对技术应用案例的分析，探讨煤矿奥灰水带压开采水害治理技术的有效性，为未来煤矿奥灰水带压开采水害治理提供参考。
我们希望通过本文的研究，为煤矿奥灰水带压开采水害的探查与治理提供科学依据，促进煤矿安全生产，保障矿工的生命安全，实现矿山的可持续发展。
2. 正文2.1 煤矿奥灰水带压开采水害成因分析煤矿奥灰水带压开采水害是煤矿开采过程中常见的问题，其主要成因包括以下几个方面：1. 地质条件影响：煤矿奥灰水带存在于煤层中，其水文地质条件对水压的形成和传播起着重要作用。
地下水的流动受地质结构、断裂带、构造破坏等因素的影响，导致奥灰水带的不稳定性和水压增大。
2. 煤层压力变化：在煤矿开采过程中，矿井采空区的形成使地下水的压力重新分布，煤层内部的应力状态发生变化，从而导致奥灰水带的水压升高。
3. 采煤工艺影响：采煤工艺的选择和实施对奥灰水带的水压有很大影响。
如采用高度采煤工艺、过大的工作面施工进度等均可能导致水压的急剧增加。
桌子山煤田下组煤开采受奥灰承压水威胁程度研究
桌子 山煤 田下组煤开采受奥灰承压水威胁程度研究
李 雄伟 神 华乌 海 能源有 限 责任公 司 乌海 ０ １ ６ ０ ０ ０
摘要 ： 分 析研 究 了桌 子 山煤 田奥 灰岩 溶水 的水 文 地质 特 征 ， 重点 分析 了区 内下组 煤开 采带 奥灰 水 压情况 ， 隔水层 发 育 特 征及 受 奥灰 岩 溶水 威 胁程 度 ， 对 区 内下 组 煤 开采 受奥 灰 水威 胁 程 度进 行 了分 区 ， 为 桌子 山煤 田下 组煤 开采 奥 灰水 防治 提供 了理论 依据 。
（ １ ） 区内奥陶系灰岩层控规律 桌子 山煤 田奥陶系灰岩大部分发育 ， 苛乌素逆断层以
寒 武 系缺 失 ， 含 煤 地 层 直接 覆 盖 在震 旦 系 、 育， 区 内下 组煤 （ 太原 组 １ ６ 煤） 开 采 受奥 灰水 严 重 威胁 。 由 东 区域 奥 陶 系 、 于该 区处 于西 北 干旱缺 水 地 区 ， 上、 中组煤 层 （ 山西组 煤层 ） 太古 界之 上 。奥 陶 系灰 岩 自上 向下 主要 发育 有 中统 桌子 山 开 采 亦 未 受 到 过 奥 灰 水 的威 胁 ， 对 奥 灰 水 的威 胁 认 识 不 组 （ ０ ： ｚ ） 及 三道 坎 组 （ ０ 。 ｓ ） ， 桌 子 山组 与 本溪 组 直 接接 触 ， 该 足 。随 着 区 内煤 炭 开采 层 次 “ 向下 ” 延伸 ， 开 采深 度 逐 渐 加 组 岩 性 以厚 层 灰岩 为 主 ， 为盆 地 边缘 海 陆 交互 相 沉 积 。三 大， “ 奥 灰水 ” 突 水几 率也 在 增加 ， ２ ０ １ ０ 年 区内骆驼 山煤 矿 曾 道坎 组 上 部 为灰 白色 石 英砂 岩 与 厚 层灰 岩 互 层 ； 中部 为 灰 发 生 下组 煤 奥 灰 突 水 的严 重 安 全 事故 ， 因此 开展 对 区 内下 色石 英 砂 岩 与 生物 碎 屑 灰 岩互 层 ； 下 部 为 钙质 石 英 砂 岩 与 组煤 受 奥灰 承 压水 威胁 程 度研 究显 得 极 为重 要 。文章 总 结 砂 质灰 岩互 层 。 了桌 子 山煤 田 ２ ０ １ ０ ～ ２ ０ １ ２ 年 水 文 地 质 补 充 勘 探 的 最 新 成
浅析奥灰承压水对采矿的影响
（上接第 289 页） C、Ф 值有关。 在平面应变加载情况下，根据实验结果的回归分析可得到锚固体
的极限强度表达式：
m
σ1 =0.4+15.89σ3 +2Ctan(45°+φ/2)
(1)
锚固体变形至残余强度时的强度表达式为；
*
m
*
*
σ1 =0.4+26.4σ3 +2C tan(45°+φ /2)
(2)
m
是反映煤岩体中锚杆支护阻力对煤岩体强度的影响。σ3 反映锚杆轴向 受力对锚固体应力状态的改变，其大小是一种挖的处理方法，对围岩强
m
度的提高是 σ3 的 15～26 倍。因此，提高锚杆锚固力可以有效地提高锚 固体的承载能力。
参考文献 ［1］蔡珊诗.煤矿井下预应力锚索加固.煤炭科学技术,1992,14- 17. ［2］顾大钊.相似材料与相似模型.徐州:中国矿业大学出版社,1995.
科技信息
工程技术
浅析奥灰承压水对采矿的影响
大同煤矿集团有限责任公司四老沟矿 田爱民
［摘 要］本文通过对奥灰承压水的认识及其发生突水所具备的条件与特点，说明了奥灰承压水突水的严重性，因此，在采矿过程 中，必须高度重视奥灰承压水的危险性。 ［关键词］承压水 含水层 断层 陷落柱 裂隙
随着煤炭开采由侏罗纪向石炭二叠纪的转移，开采石炭二叠纪煤 层的矿井逐步增多，开采石炭纪煤层的矿井大多存在带压开采的水害 隐患，但由于承压水突水机理比较复杂，防治技术难度较大，为了吸取 历史上曾经发生过的承压水事故的教训，必须提高对奥灰承压水的认 识，超前地采取治理措施。
产，保障职工安全与健康。
参考文献 ［1］邓铁军.工程建设项目管理（第二版）［M］.武汉理工大学出版社, 2009. ［2］贾平.企业动态联盟［M］.经济管理出版社,2003. ［3］田 2004,(04)：86—88. ［4］高春山，徐莉莉.浅析我国工程项目管理的问题及对策［J］.科技 信息（学术研究）,2007,(03)：198—199.
奥灰水介绍
井田位于太行山东麓中段鼓山东麓丘陵地区，沿鼓山边缘向东倾斜，井田地势西北高，东南低，地面标高+170～+240 m，相对高差约70m，其坡度约为11.6‰。
第四纪沉积物主要以冲、洪积物及风化黄土构成，其黄土具有垂直节理特征。
井田内发育有香山沟、南岗沟、二十四会沟、现到沟、上牛沟、断头沟、西佐沟，冲沟具有壁陡谷宽呈“U”字形，沟深5～20m，宽15～20m，一般坡度73%。
其余皆为村庄和农田。
冲沟底部有基岩地层零星出露。
牛儿庄井田整体上是向东南倾斜的单斜构造。
西部F4断层为井田的自然边界，断层倾向南东，落差120～130m，其下盘为奥陶系中统石灰岩含水层，与上盘的煤系含水层对接，奥陶系中统石灰岩含水层水位标高约+122.10m（2009年11月），由于2、4、6号煤层埋藏较浅，大部分位于+120m标高以上，天然状态下，奥陶系中统石灰岩含水层与煤系的大煤顶板砂岩、野青石灰岩、山伏青石灰岩含水层不产生水力联系，仅与煤系大青石灰含水层产生侧向水力联系。
对开采上组煤层（2、4、6号煤层）而言，其F4断层为相对隔水边界断层。
对于井田内的奥陶系中统石灰岩含水层为补给边界断层。
BF2、F22、BF7、F18等断层带组成井田东部自然边界。
位于井田东北部的BF7断层倾向东南，落差340～370m，使井田内下盘的煤系地层与上盘的二叠系上统石盒子组泥岩和粉砂岩等地层对接，形成井田东北部隔水边界，阻隔了煤系地层中含水层向东运移。
位于井田东南部的BF2断层，向北东方向与BF7断层相交，BF2断层倾向北西，落差180～290m，使井田内的下盘煤系地层中的含水层与上盘奥陶系中统石灰岩含水层对接，其间产生水力联系，但与其相互平行、且倾向相同的F22断层的存在，产生一定的阻水能力，因而BF2断层可视为弱透水边界。
井田北部和南部为技术边界，可视为透水边界。
井田内奥陶系中统石灰岩含水层的补给条件与区域补给条件一致，处于黑龙洞岩溶水文地质单元牛儿庄～五矿～一矿～黑龙洞泉群强径流带上，地下水向东南径流。
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桌子山煤田奥灰水水化学特征及成因分析
王世东
【期刊名称】《煤炭科学技术》
【年(卷),期】2022(50)8
【摘要】桌子山煤田奥陶系灰岩地下水是区域煤层开采的主要充水水源,同时也是乌海市重要的地下水水源,研究该区域水文地球化学特征及成因,对矿井水害防治及
地下水资源开发利用均具有重要意义。
以奥陶系灰岩水为研究对象,采集煤田奥陶
系灰岩地下水样37组,综合利用piper三线图、Gibbs图及离子比例关系分析了奥陶系灰岩地下水化学特征及其形成作用。
研究结果表明:桌子山煤田奥陶系灰水水
化学组分的分布特征与地下水径流方向密切相关,Na^(+)+K^(+)、HCO^(-)_(3)、Cl^(-)和SO^(2-)_(4)的离子浓度及理化指标TDS、pH值由补给区向排泄区呈现
增大的趋势,Ca^(2+)和Mg^(2+)浓度呈现减小的趋势,并且以上指标在煤田北部
和南部地区变化较大;由桌子山补给区向甘德尔山再转南北向径流的水化学类型变
化较为明显,主要为“水迟缓交替作用带”,经历正向离子交换作用,而由桌子山补给区向南径流的水化学类型始终为SO_(4)·Cl-Ca·Na型,控制作用由“水迟缓交替作
用带”转为“水消极交替作用带”,反向离子交换作用强烈;整个桌子山煤田可划分
为北、中、南3个水化学特征区,煤田北部因地质构造的缘故使地下水形成滞留区,径流过程紊乱且形成过程较复杂,中部未受到地质构造阻挡,径流方向不变,地下水化学形成过程简单,而南部因地层加深和断层阻隔的缘故形成滞留带,使地下水水化学
形成过程较复杂。
【总页数】9页(P180-188)
【作者】王世东
【作者单位】中煤科工西安研究院(集团)有限公司
【正文语种】中文
【中图分类】TD741
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5.基于构造物理模拟实验的桌子山煤田棋盘井井田奥灰边界构造因素分析
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