我国煤矿水害防治技术及其应用

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煤矿工作面综合防治水技术应用

煤矿工作面综合防治水技术应用

煤矿工作面综合防治水技术应用煤矿工作面是煤炭生产的重要环节,同时也是水灾事故的高发区域。

为了有效防治煤矿工作面的水患,提高矿井安全生产水平,煤矿企业必须积极引进和应用现代化的综合防治水技术。

本文将介绍煤矿工作面综合防治水技术的应用情况及其重要性。

一、煤矿工作面的水患情况煤矿工作面的水患是指由于地下水涌入而引发的水患事故,是煤矿生产中常见的安全隐患之一。

在采煤工作面的开采过程中,由于煤层的破坏和煤壁与顶板的失稳,往往会导致地下水涌入采空区,引发水患事故。

水患不仅会影响采煤工作面的正常生产,还会给矿井的安全生产带来严重的隐患,甚至导致人员伤亡和财产损失。

煤矿企业需要重视工作面的防治水工作,采取有效的措施进行防治水处理。

二、综合防治水技术的应用情况1. 地下水涌入的控制与降水技术地下水涌入是煤矿工作面水患的主要原因之一,为了控制地下水的涌入,煤矿企业可以采用专业的地下水控制技术,如注浆封孔、水平井排水和井下抽水等技术手段来降低地下水位,减少地下水的涌入量,从而保证工作面的安全生产。

地下水降水技术也可以通过管井排水或者井下泵站排水等方式将地下水排放至地面,以减轻地下水压力和保持工作面的干燥状态。

2. 煤层注浆封水技术煤层注浆封水技术是一种通过注浆材料将煤层裂隙和岩层孔隙封堵的方法,可以有效减少煤层中的裂缝和孔隙,降低地下水的涌入量,提高煤层的稳定性,减少地表沉降和裂缝,保证采煤工作面的安全生产。

3. 工作面排水系统的建设良好的工作面排水系统是保障煤矿工作面安全生产的关键,煤矿企业可以根据工作面的实际情况,设计合理的排水系统,包括排水管道、排水井、排水泵站等设施,通过排水系统将工作面的地下水迅速排出,保持工作面的干燥状态,防止水患事故的发生。

4. 安全监测和预警系统的建设煤矿企业可以利用现代化的安全监测和预警系统,对工作面的地下水位、地质构造、岩层稳定性等进行实时监测和预警,一旦发现异常情况,能够迅速采取相应的应对措施,避免水患事故的发生,确保工作面的安全生产。

煤矿工作面综合防治水技术应用

煤矿工作面综合防治水技术应用

煤矿工作面综合防治水技术应用随着煤炭产业的发展,煤矿的开采数量不断增加,矿井深度也不断加深,同时煤矿工作面水文地质环境越来越复杂,导致煤矿水害问题日益严重。

煤矿水害不仅严重影响了煤炭生产和矿山安全,还对生态环境造成了巨大的破坏。

因此,煤矿工作面防治水技术的研究和应用显得尤为重要。

煤矿工作面综合防治水技术是针对煤矿工作面水害问题,通过对煤矿水文地质环境的深入研究,结合多种防治水技术手段,从源头上控制和治理煤矿水害问题。

煤矿工作面综合防治水技术主要包括以下几个方面的内容:一、地下水量测量和分析地下水量是影响煤矿水害的关键因素之一,准确测量地下水位对于煤矿防治水害至关重要。

地下水量测量的方法有多种,如井水位法、注水法、位移法等。

通过对地下水量的分析,能够对煤矿水害的发生机理和分布特点进行深入研究,从而寻找解决水害问题的方法和措施。

二、结构加固技术煤矿水害一般是由煤体自身的特性和外部力量的作用造成的,因此,采用结构加固技术是防治水害的重要手段之一。

常用的加固技术有钻孔注浆、岩锚支护、预应力锚索等。

通过精细的结构加固技术,能够实现对煤层和矿井结构的加固和增强,从而有效遏制矿井水害的发展和蔓延。

三、水文地质探测技术水文地质探测技术是煤矿工作面综合防治水技术的一项重要内容。

通过对煤矿工作面的水文地质环境进行详细、全面的探测和分析,提前预警并识别存在的水害隐患,为制定应对措施提供了重要的依据和指导。

四、煤矿抽水技术煤矿抽水技术是防治水害的常用技术手段之一,常用的抽水方式有水井和排水隧道抽水等。

通过采用有效的抽水技术,能够减少水位的上升和水量的增加,达到控制和治理煤矿水害的目的。

五、水封技术水封技术是一种节流措施,通过在地下隔水层或井筒内设置水封,能够有效阻断地下水的流动,达到控制水害发展的目的。

通过采用水封技术,能够减少地下水循环量,达到节流的目的,同时能够有效控制煤矿水害的发展。

六、数字化技术数字化技术是现代煤矿工作面防治水害中的一种新技术手段。

煤矿水害及防治

煤矿水害及防治

煤矿水害及防治xx年xx月xx日contents •煤矿水害概述•煤矿水害的防治技术•煤矿水害的监测与预警•煤矿水害案例分析•煤矿水害防治的对策与建议目录01煤矿水害概述煤矿水害是指矿井在建设和生产过程中,受地下水、地表水、老窑水及注浆水等的影响,引发的井下涌水、透水、溃水等灾害。

定义根据水源和影响程度不同,煤矿水害可分为地下水害、地表水害、老窑水害、注浆水害等多种类型。

类型煤矿水害的定义与类型煤矿水害发生时,可能造成矿工伤亡,给生产带来严重威胁。

煤矿水害的危害性人员伤亡煤矿水害可能造成井下设备、设施等财产损失。

财产损失煤矿水害可能造成矿井生产中断,影响煤炭生产计划和企业的经济效益。

生产中断原因煤矿水害发生的原因主要包括自然因素和人为因素。

自然因素包括气候、地质构造、地下水位变化等;人为因素包括开采设计不合理、管理不善、施工不当等。

规律煤矿水害的发生有一定的规律,如季节性、时间性等。

一般来说,雨季、梅雨季节、台风季节等是煤矿水害高发期,而夜间、凌晨等时段也是煤矿水害易发时间。

煤矿水害发生的原因与规律02煤矿水害的防治技术坚持“预防为主、防治结合”的原则在充分调查了解矿区水文地质条件和水害类型及分布规律的基础上,制定有效的预防措施,同时加强灾害治理和应急救援。

实行分区管理将矿区划分为水害威胁区域和非水害威胁区域,分别采取不同的管理和防治措施。

水害防治的基本原则与方法通过收集矿区及周边的气象、水文、地质等资料,了解矿区的水文地质条件。

水文地质资料收集通过勘察矿区内的地下水分布、水量、水质、水位等参数,查明矿井充水水源和通道,为制定防治措施提供依据。

水文地质勘察矿井水文地质勘察技术井下防水墙在矿井下修建防水墙,将采掘区域与水源隔离,防止地下水进入矿井。

地面防水工程通过修建防水堤、截水沟等工程,防止地面水流入矿井。

排水系统建设建设完善的排水系统,将矿井中的地下水及时排出,降低水位。

矿井地下水治理技术突水预测通过应用突水预测系统,对采掘过程中的突水危险性进行预测,提前采取防范措施。

煤矿工作面综合防治水技术应用

煤矿工作面综合防治水技术应用

煤矿工作面综合防治水技术应用
煤矿工作面综合防治水技术应用是指以煤矿工作面为对象,在保障安全生产的前提下,综合应用各种水文水资源管理技术、工程技术和水文地质勘测技术等,采取一系列有效的
措施和方法,综合防治水问题,确保矿井工作面的安全、顺利开展。

煤矿工作面防治水的首要目标是控制地下水涌入工作面,防止煤矿开采过程中的水灾
事故。

煤矿工作面综合防治水技术的应用包括以下几个方面:
1. 水文地质勘测技术:通过对煤矿工作面周围地下水的水文地质勘测,获得地下水
的分布状况、流动方向、水位等相关信息,为防治水提供依据。

2. 钻孔水源调查技术:通过进行钻孔勘探,了解地下水源的产量、水质等,为煤矿
工作面的供水问题提供解决方案。

3. 防治水工程技术:包括井筒加固、地下排水、地下水压力调整等工程手段,通过
技术手段控制工作面的地下水涌入量,防止水灾事故的发生。

4. 水文监测技术:通过建立水文监测系统,监测煤矿工作面周围地下水的水位、流
速等变化,及时发现异常情况,采取相应措施。

5. 水资源管理技术:包括合理利用地下水资源,科学规划地下水的开采和利用,确
保地下水资源的可持续利用。

6. 技术培训和管理:加强煤矿工作面防治水的技术培训和管理,提高矿工的防护意
识和应急处理能力,提高煤矿工作面防治水工作的效率和水平。

煤矿工作面综合防治水技术的应用不仅可以预防矿井水灾事故的发生,保障矿井工作
面的安全生产,还可以合理利用地下水资源,保护地下水环境,实现煤炭采选与环境保护
的协调发展。

这些技术的应用也是煤矿科技创新的重要领域之一,能够推动煤矿工作面防
治水技术的进一步发展和完善。

煤矿开采中综合防治水技术的应用研究

煤矿开采中综合防治水技术的应用研究

煤矿开采中综合防治水技术的应用研究1. 引言1.1 煤矿开采中综合防治水技术的重要性煤矿开采过程中会产生大量的地下水,如果不有效地进行防治和管理,将导致严重的水文地质灾害,如地表水突现、地下水涌出等问题,严重影响煤矿生产和周围环境。

煤矿开采中的综合防治水技术显得尤为重要。

综合防治水技术可以有效控制地下水位,避免因开采作业导致的地表裂缝、坍塌等地质灾害。

通过对地下水的集中管理和利用,可以实现资源的有效利用,减少浪费。

综合防治水技术还可以减少煤矿生产中的安全事故和环境污染,保障矿工的生命安全和周围环境的可持续发展。

综合防治水技术的应用不仅可以提高煤矿的生产效率,还能保护生态环境和维护社会稳定。

煤矿开采中综合防治水技术的重要性不言而喻,值得深入研究和推广应用。

【字数:200】1.2 研究背景煤矿是国家能源资源的重要组成部分,其开采过程中水问题是一个关键因素。

随着煤矿开采规模的不断扩大和深部开采的加剧,地下水涌入和排水问题日益凸显。

研究表明,煤矿开采中水灾事故的发生率和严重程度与相关水文地质条件密切相关。

煤矿开采中的地下水系统与采空区、露天开采和地表水系统相互作用,水文地质特征对综合防治水技术的选择和应用至关重要。

在过去的研究中,煤矿开采中综合防治水技术的研究主要集中在单一防治手段上,缺乏整体性和系统性。

针对煤矿开采中水问题存在的困难和挑战,综合防治水技术应运而生,其通过综合利用井下和井上的各种水源,采用多种技术手段进行水资源开发和保护,以实现煤矿开采中水资源的合理利用和环境容量的保障。

对煤矿开采中综合防治水技术的研究和应用具有非常重要的现实意义和科学价值。

深入探讨煤矿开采中水文地质特征,研究常用的综合防治水技术,分析其应用案例及未来发展趋势,可以为煤矿开采中水问题的防治提供有效的技术支撑和决策参考。

1.3 研究目的研究目的是为了探讨煤矿开采中综合防治水技术的应用情况,分析其在矿山水文地质特征下的有效性和可行性,总结常用的综合防治水技术及其优缺点,以及探讨煤矿开采中综合防治水技术的应用案例,为煤矿开采行业提供可靠的水文地质保障,保障矿井设施的安全稳定运行。

矿山水害及其防治技术(三篇)

矿山水害及其防治技术(三篇)

矿山水害及其防治技术1.地表水治理措施合理确定井口位置。

井口标高必须高于当地历史最高洪水位,或修筑坚实的高台,或在井口附近修筑可靠的排水沟和拦洪坝,防止地表水经井筒灌入井下。

填堵通道。

为防雨雪水渗入井下,在矿区内采取填坑、补凹、整平地表或建不透水层等措施。

整治河流。

首先要整铺河床。

河流的某一段经过矿区,而河床渗透性强,可导致大量河水渗入井下,在漏失地段用粘土、料石或水泥修筑不透水的人工河床,以制止或减少河水渗入井下。

其次,要改道河流。

如河流流入矿区附近,可选择合适地点修筑水坝,将原河道截断,用人工河道将河水引出矿区以外。

修筑排(截)水沟。

山区降水后以地表水或潜水的形式流入矿区,地表有塌陷裂缝时,会使矿区涌水量大大增加。

在这种情况下,可在井田外缘或漏水区的上方迎水流方向修筑排水沟,将水排至影响范围之外。

2.地下水的排水疏干在调查和探测到水源后,最安全的方法是预先将地下水源全部或部分疏放出来。

疏干方法有3种:地表疏干、井下疏干和井上下相结合疏干。

地表疏干。

在地表向含水层内打钻,并用深井泵或潜水泵从相互沟通的孔中把水抽到地表,使开采地段处于疏干降落漏斗水面之上,达到安全生产的目的。

井下疏干。

当地下水源较深或水量较大时用井下疏干的方法可取得较好的效果。

根据不同类型的地下水,有疏放老孔积水和疏放含水层水等方法。

3.地下水探放矿井工程地质和水文地质观测工作。

水文地质工作是井下水害防治的基础,应查明地下水源及其水力联系。

超前探放水。

在矿井生产过程中,必须坚持“有疑必探,先探后掘”的原则,探明水源后制定措施放水。

4.矿井水的隔离与堵截在探查到水源后,由于条件所限无法放水,或者能放水但不合理,需采取隔离水源和堵截水流的防水措施。

隔离水源。

隔离水源的措施可分为留设隔离煤(岩)柱防水和建立隔水帷幕带防水两类方法。

隔离煤(岩)柱防水是为防止煤(矿)层开采时各种水流进入井下,在受水威胁的地段留一定宽度或厚度的煤(矿)柱。

煤矿开采中综合防治水技术的应用

煤矿开采中综合防治水技术的应用

煤矿开采中综合防治水技术的应用煤矿开采过程中,水是一个不可忽视的问题。

煤矿中的水主要分为地下水和井下水。

地下水是矿井附近的含水层水,而井下水是在煤矿开采过程中通过掏水和排水开放工作面,或者煤体内的水逐渐向井下渗流到煤矿内积水池中的所有水。

水是煤矿的一种有机整体。

在煤矿生产过程中,水不仅会阻碍采煤进度,还会增加生产成本和运营费用。

同时,水在煤矿中还会造成危害,如地面塌陷、瓦斯燃烧和偏差事故等。

因此对于煤矿产水的综合防治水技术的应用非常必要。

一、应用范围综合防治水技术的应用范围非常广泛,包括井下、井上和煤矸石堆等各个环节。

1. 井下2. 井上井上主要是对煤矿进出水口的控制,要求煤矿进出水口严格按照规范进行设计,以防止发生水灾。

3. 煤矸石堆煤矸石是煤矿开采后的一种副产品,是煤矿生产过程中产生的大量废石和煤。

煤矸石往往带有大量的污染物和有毒物质,容易对环境造成污染,因此要对煤矸石的放置进行规范化和环保处理,从而避免对环境造成不良影响。

二、技术的应用煤矿开采中,综合防治水技术的应用包括水资源管理、水文地质预报、防洪控制、断层渗透控制和井下工作面水处理等方面。

1. 水资源管理为了提高水资源的利用效率,必须对井下水进行有效控制和管理。

主要措施包括井下水的有效收集、利用和回用等方面。

2. 水文地质预报水文地质预报是在煤矿开采过程中预报井下水的涌出状况、水质变化以及煤炭开采对地下水环境的影响等方面的技术措施。

3. 防洪控制防洪控制是在煤矿开采过程中保持井下水系统安全稳定的措施。

主要采取防洪配合设施的设计、改善井下水的排泄水体,并加强预警和应急处置措施等方面。

4. 断层渗透控制为了控制井下水不断进入煤巷、提高采矿效率及增加煤炭的资源利用率,必须采取断层控制措施。

主要包括造成堰、装置暗堤、设置区域性水封等方面。

5. 井下工作面水处理井下工作面水处理是在煤矿开采过程中过滤和净化井下水的技术措施。

主要采取压滤和多段过滤等方面。

煤矿工作面综合防治水技术应用

煤矿工作面综合防治水技术应用

煤矿工作面综合防治水技术应用1. 引言1.1 煤矿工作面综合防治水技术应用概述煤矿工作面是煤矿生产的重要部分,但由于地下水的渗漏和集中降水,工作面往往会出现水患问题,严重影响了煤矿的正常生产。

为了有效防治工作面水患问题,煤矿工作面综合防治水技术被广泛应用。

煤矿工作面综合防治水技术不仅包括了水文地质勘探、水文地质预测、水文地质监测等水文地质技术手段,还涉及到了地下水的抽排、封堵、降水和隔水等防治措施。

通过综合运用多种技术手段和措施,可以有效降低工作面的地下水位,减少水患的发生频率,提高煤炭的采矿效率和安全性。

煤矿工作面综合防治水技术的应用不仅在国内取得了显著成效,在国际上也备受认可。

未来,随着科技的进步和技术的不断创新,煤矿工作面综合防治水技术将会更加完善,为煤矿行业的可持续发展提供更好的保障和支持。

2. 正文2.1 煤矿工作面综合防治水技术的必要性煤矿工作面综合防治水技术的必要性是非常重要的。

煤矿工作面是地下深处的工作场所,容易受到地下水的侵袭,如果不加强防治水技术,容易导致工作面发生水害事故,影响生产安全;煤矿工作面水文地质条件复杂多变,随时都可能发生地质灾害,如涌水、冒顶等,因此必须采取防治水措施来保障工作面的安全稳定运行;对于煤矿工作面来说,水是一个不可忽视的因素,如果不对水进行有效的管理和防治,会导致矿井内部水位升高,影响通风、排水等设备的正常运行,给生产带来很大困扰;随着煤矿采煤深度的不断增加和矿井水文地质条件的复杂性,煤矿工作面综合防治水技术的应用变得更加迫切和重要。

煤矿工作面综合防治水技术的必要性是毋庸置疑的,只有加强水文地质调查,制定科学的防治水方案,采取有效的技术措施,才能保障煤矿工作面的安全稳定运行。

2.2 煤矿工作面综合防治水技术的技术原理首先,采用地质勘探技术对矿区地质情况进行详细调查,确定地质构造、岩层裂隙、岩性及水文地质条件,为后续防治水工作提供准确的地质信息和数据支持。

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一、我国煤矿水害概况1.煤矿水害的现状我国是世界上产煤量最多的国家之一,原煤总产量的90%以上属于井工开采。

然而,我国煤矿地质、水文地质条件总体来讲十分复杂,受水害威胁的煤炭储量约占探明储量的27%,仅华北地区受底板承压水威胁的煤炭储量约为160亿t。

煤矿水害是与瓦斯突出、粉尘爆炸、顶板冒裂、火灾等并列的五大灾害之一,其严重程度仅次于瓦斯,位列第二。

长期以来,因为煤矿水害事故而造成的国家和人民生命财产及经济损失极为惨重。

例如,1935年5月13日,山东淄博北大井由于巷道掘至与河水连通的断层带,造成突水,最大瞬时水量为648m3/min,350名矿工遇难,矿井停产报废,直到43年后(1978年)才恢复矿井生产。

1984年6月2日,开滦范各庄煤矿2171综采工作面发生世界采矿史上罕见的陷落柱突水事故,最大突水量为2053 m3/min,致使范各庄煤矿及其周边3对矿井被水很快淹没。

为救灾复矿,调集了当时基本上是全球范围内最权威的防治水专家和世界上最大的抽水泵进行抢险,其地面注浆封堵工程规模和场面也是空前的。

该水患治理工程及相关工作历时近1 a,直接间接经济损失超过5亿元。

另外,据不完全统计,从20世纪80年代至今的20余年里,我国有近250对矿井被水淹没,死亡近9000人,经济损失350多亿元人民币。

仅:t995年至20xx年11年间共发生各类煤矿水害事故1391起,死亡5280人,约占各类煤矿事故死亡总数的7.6%。

其中,10人以上水害事故105起,死亡1881人,经济损失近210亿元。

特别是最近几年,随着开采条件的变化,各类水害事故发生次数及死亡人数都呈上升势头。

2.煤矿水害的类型根据我国不同聚煤区的地质、水文地质特征,结合矿井水危害程度,我国煤矿区可分为6个水害影响区:华北石炭二叠系煤田的岩溶一裂隙水水害区;华南晚二叠系煤田岩溶水水害区;东北侏罗系煤田裂隙水水害区;西北侏罗系煤田裂隙水水害区;西藏一滇西中生界煤田裂隙水水害区;台湾第三系煤田裂隙孔隙水水害区。

几十年来,这些地区都大大小小发生过灾害性透(突)水事故。

通过回顾总结1995~20xx年11年来我国煤矿发生的水害事故不难发现,我国煤矿各类水害(按矿井充水水源分类)事故包括地表水害、第四系松散层孔隙水害、基岩裂隙水害、岩溶溶隙(溶洞)水害及老空水害。

例如:20xx年8月19日,吉林舒兰矿业集团五井发生死亡16人的特大水害事故。

其原因就是由于地表水通过已关闭但封闭不好的邻矿主井导入矿井而酿成的。

发生在贵州水城汪家寨矿、内蒙古平庄古山矿等透水事故也属于地表水水害类型。

20xx年3月7日,新疆哈密煤业集团井采公司二井发生透水事故。

其原因是由于顶板裂隙带导通第四系松散层孔隙水,使第四系水、砂、第三系岩石溃入矿坑,共24人被困,虽经全力抢救也有9人丧生。

发生在淮南孔集矿、徐州新河矿的透水事故也属于孔隙水害类型。

20xx年10月3日,四川龙滩煤矿发生透水事故,造成28人死亡。

其原因是由于该矿在挖掘巷道时打通溶洞。

20xx年4月12日发生在邢台东庞煤矿2903工作面的特大型突水事故及淄博北大井、开滦范各庄,还有峰峰二矿、焦作演马庄等许多突水事故均属于岩溶溶隙水害类型。

20xx年8月7日,广东兴宁大兴矿发生的新中国成立以来最大的煤矿水害事故(从人员伤亡角度),致使老窑水溃人矿井酿成121人死亡的惨痛灾难。

其原因是由于采矿引起煤层严重抽冒,继而破坏防水煤柱。

发生在吉林蛟河腾达煤矿、山西陵川关岭山煤矿、徐州旗山矿及山西大同左云县张家场乡新井煤矿的水害事故均属于老空水害类型。

20xx年5月21日,淮北矿业集团海孜矿745工作面发生工作面顶板砂岩裂隙水突出事故,造成5人死亡。

曾发生在徐州大黄山、韩桥煤矿等水害事故均属于砂岩裂隙水害类型。

开滦范各庄等几对矿井也都存在较严重的裂隙水害。

3.煤矿水害的特点及水害事故频发的主要原因根据对1995~20xx年我国煤矿水害事故的全面分析,发现我国煤矿水害有如下特点:(1)虽然各类型水害(按充水水源划分)事故都有发生,但不同地区、不同水害类型的发生频次及危害程度各不相同。

总体来讲,北方以底板奥灰岩溶水、老空水突(透)水为主,南方以顶、底板岩溶水、老空水突(透)水为主;地表水体溃入矿井事故在南、北方也均占相当比例;陷落柱、断层、岩溶塌洞等天然通道及“上三带”、“下三带”、防水煤(岩)柱等人为通道是煤矿水害发生的主要突(透)水通道。

(2)随着已关闭矿井,特别是乡镇个体小矿的大量增加,近几年老空水透水事故明显增多,造成的灾害明显增强,已成为目前我国煤矿水害的主要类型之一。

(3)近几年煤矿水害有上升的势头(包括事故起数和伤亡人数)。

(4)雨季发生的透水事故约占50%左右。

(5)70%的水害事故发生在掘进工作面。

(6)从煤矿所有制形式来看,煤矿水害事故主要发生在乡镇煤矿、改制矿井及基建矿井。

(7)水害事故给乡镇煤矿带来的人员伤亡惨重,对国有煤矿造成的经济损失巨大。

如广东大兴“8.10”矿难死亡121人,山西左云“5.18”矿难死亡56人;邢台东庞“4.12”突水事故直接经济损失近5亿元人民币;峰峰牛儿庄煤矿“9.26”突水事故损失超过3.8亿元人民币。

(8)事故发生后抢险救灾难度大,时间长,费用高,社会影响恶劣。

抢险救灾一般都需要半年以上的时间,有的甚至矿井彻底报废。

通过分析总结认为,我国煤矿水害事故频发的主要原因是:我国煤矿地质、水文地质条件复杂,矿井水文地质基础工作薄弱,现有水害防治技术手段推广应用不够,防治水技术与相关工作投入不足,矿井防治水专门人才缺乏及超强度开采煤炭资源。

二、我国煤矿水害防治的技术方法、手段及其应用矿山水害与其形成的条件有直接对应关系。

矿井充水条件包括充水水源、涌水通道和充水强度(涌水量)。

这3个条件在特定条件下的不同组合决定了不同的矿井水害类型和灾害程度。

也就是说,有什么样的充水条件就有什么样的水害类型,有什么样的涌水通道及充水强度就存在什么样的水害特征。

因此,我国矿井水文地质工作者日复一日,年复一年的工作着眼点和全部工作内容就是矿井充水的3个条件,又称之为“矿井充水三要素”。

我国现行常用的煤矿水害防治(或者说针对矿井突水三要素所应用的)技术经过国内外矿井水文地质工作者60多年的不懈努力,取得了显著的成绩。

特别是从20世纪60年代至今的40多年来,我国煤矿水文地质工作者通过了国家“六五”、“七五”等科技攻关项目、国家大型工业性试验、联合国资助项目等重大课题;在各类煤矿水害防治的基础理论、探测方法、预测预报方法、快速综合治理等技术研究和应用及新技术、新装备的开发和引进方面进行了大量的、有成效的工作,并取得了长足发展;形成了适合我国矿山水害不同阶段预测、评价与治理的较完整的理论体系及与之配套的技术方法,并在全国大部分矿区较好地推广和应用。

特别是在华北地区,通过各方面的共同努力,数十亿吨受奥灰水害威胁的煤炭资源得以解放。

概括地讲,矿井水害防治技术包括矿井水文地质条件探查、水文地质类型及矿井水害评价、矿井水害治理等。

(一)矿井(区)水文地质探查技术矿井(区)水文地质勘探的主要任务就是针对我国现阶段煤矿水害的主要类型和特点开展探查工作。

其具体探查内容包括:采矿影响到的含水层及其富水性;隔水层及其阻水能力;构造及“不良地质体,,控水特征;老窑分布范围及其积水情况等。

勘探范围包括区域、井田、采区及工作面。

工作顺序应由面到点,由大到小,先区域后井田,先采区后工作面。

传统技术和手段在矿井水文地质勘探中发挥了极为重要的作用,随着科学技术的进步和发展,特别是电子技术、计算机技术的突飞猛进,使水文地质勘探技术和手段发生了质的飞跃。

目前,物探、化探、钻探、测试与试验及模拟计算等技术方法和手段,特别是这些方法和手段的综合应用已能比较好地解决矿井水文地质勘探中的大部分问题。

1.水文地质试验技术水文地质试验技术的基本方法是以水文地质理论为基础,以水文地质钻探、抽(放)水试验、底板岩石力学试验为主要手段,探查含水层及其富水性、主要含水层水文地质边界条件、各含水层之间的水力联系等,并获取建立水文地质概念模型的相关资料。

同时,探查煤层底板隔水层岩性、厚度、结构及阻水能力。

在钻探过程中测试承压水原始导升高度,通过采取岩芯测试岩石物理、力学性质等。

(1)抽(放)水试验。

该试验是其中最核心的方法,它不仅能为水文地质计算提供资料,而且重要的是抽(放)水试验过程本身就能反映含水层的水文地质特性。

因此,抽(放)水试验是水文地质勘探最为有效和首选的技术方法之一。

但该方法的缺点是历时长、费用高。

所以,近20年来又推出脉冲干扰试验法,在一定的条件下可以替代抽(放)水试验。

(2)脉冲干扰试验。

该试验是一项新的水文地质连通测试技术,其原理是通过水文地质观测点对地下水流场进行脉冲激发,根据波的衍射、势叠加与消减等原理,计算水文地质参数,评价水文地质条件。

该方法快捷、准确、工程量小、时间短、费用低,可弥补抽(放)水试验时因钻孔出水量小而不能反映水文地质条件的弊端。

2.地球物理勘探技术地球物理勘探技术经过多年的发展,在地质、水文地质探查中的地位和作用越来越明显,越来越重要。

加上该技术方便、快捷的优势,近几年在煤矿防治水领域得到了极大推广和应用,常用的效果比较好的方法有以下几种:(1)地震勘探。

它包括二维和三维地震勘探,是弹性波地面探查构造及“不良地质体”的最有效方法。

它主要应用的8个方面为:查明潜水面埋藏深度;查明落差大于5 m的断层;查明区内幅度大于5 m的褶曲;查明区内直径大于20 m的陷落柱;探明区内煤系地层底部奥陶系灰岩顶界面及岩溶的发育程度;探测采空区和岩浆侵入体;查明基岩起伏形态、古河道、古冲沟的延伸方向;了解基岩风化带厚度。

(2)瞬变电磁(TEM)探测技术。

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