矿井防治水基本理论理与方法3
2024年煤矿矿井防治水管理制度(三篇)

2024年煤矿矿井防治水管理制度为更好地防止矿井生产建设中水灾事故的发生,对矿井水患进行科学管理,建立健全我市矿井防治水有关制度,保证我市煤炭工业安全有序地发展,掌握矿井水害规律,研究解决矿井生产建设中防治水害的方法,根据《煤矿安全规程》、《矿井水文地质规程》等有关规定,制定本管理制度。
一、每一受水害威胁的矿井都要制定相应的“探、放、堵、截、排”综合防水措施。
坚持“有疑必探、先探后掘”的原则。
二、受水害威胁的矿井必须配备有效的探放水设备。
培训探放水设备操作人员。
三、县(市)、区局、国有地方煤矿负责对本辖区内有水灾威胁矿井进行监督、督促各类防水煤柱设计、防治水措施的上报工作,并按审批权限上报审批。
市局负责检查县(市)区局、国有地方煤矿对这项工作的落实情况。
四、每一矿井每年雨季前要组织一次防治水全面检查工作。
县(市)区局、国有地方矿负责对重点受水患威胁矿井的检查工作。
五、矿井必须配足排水管路、排水设备、防洪抢险物资,县(市)区局、国有地方煤矿负责对该项工作的检查。
六、各类矿井必须收集矿井水文地质资料建立相关档案。
七、矿井应组织水文地质调查工作。
查明矿区内报废小井充水情况与矿区开采关系,查明地表水体、含水层与隔水层、小井老窖、各类导水构造等对矿井影响情况,并制定措施。
八、矿井应进行水文地质观测工作,建立观测台帐。
九、水文地质条件复杂的矿井、水文情况不清的矿井,要进行补充水文地质勘探工作,并按地质规程要求报批工程设计。
十、采掘工作面探放水包括,防顶板突水、防底板突水、老空水、断层水、冲积层水、钻孔水等,每一矿井必须根据该矿井实际情况,制定相应的探、放水措施,报有关部门批准。
十一、凡在煤层露头风化带,含水、导水、与富水层相接触的断层,矿井水淹区,受保护的地表水体、井田技术边界等地段必须留设防水煤柱,各类防水煤柱必须经有资质单位进行设计、计算,确定尺寸大小和留设方法。
报有关部门批准。
十二、矿井要建立水害预报上报制度,矿井每月向县(市)区局汇报一次,国有地方煤矿每季向市局汇报一次矿井水患情况。
论煤矿防治水的要领

论煤矿防治水的要领水灾害是煤矿发生重特大安全事故的主要灾害之一。
矿井水害问题历来是制约煤炭资源开发和影响煤炭企业安全的重要因素,且一直受到各级煤炭管理者的高度重视。
从煤矿开采现状来看,随着对地下煤、岩层巷道的开拓与延伸,地下含水层位动态平衡遭受到破坏,对水的诱发及强化作用,造成矿井下开采环境恶化,常常会遇到突然发生、具有一定数量且来势迅猛的透水现象,以致生产设备被淹并造成人员伤亡,给煤、岩层掘进工作面和运输巷道作业带来极大的危害。
近年来,由于煤炭市场的需求旺盛,煤炭产量增长势头强劲,受到利益的驱使,一些煤矿矿井防治水安全意识相对淡化,致使矿井重特大水害事故接连发生,煤矿安全问题已成为落实科学发展观建设和谐社会的和谐音符。
因此如何根据煤矿区的水文地质特征,进行水灾的危害辩识,采取相应的防治矿井水害的有效措施,是十分重要的。
在新的经济形势下,如何进一步加强煤矿防治水工作,有效遏制煤矿水害事故上升的势头,推动全国煤矿安全生产形势的稳定好转,是煤炭企业面临的一个重要课题和迫切任务。
因此笔煤矿搞好防治水害工作,首先应该认识到导致煤矿水害发生的原因,对各种隐患进行不断的勘查和分析,然后再从宏观及微观角度解决防治水害的问题,从而确保煤矿安全生产。
如何才能有郊的防治煤矿水灾害呢,首先要明了发生水灾害的基本因素,具体表现在如下见个方面:首先是自然因素, 大气降水通过风化带,断层破碎带及采空区塌陷带裂隙等渗入井下。
还有的小煤矿设在河、沟周围,在其下,由于存在着一定的水力联系,使矿坑涌水量受降雨控制,每年雨季时,降水量和降水时间对渗入有利,涌水量也大,旱季涌水量小。
其次断层本身弱含水,随着开采的扩大和井巷的延伸,原有的均衡条件将被破坏,断裂构造与地表水、地下水有可能构成水力联系,构成未来矿区的充水隐患.另外生产矿井的老采空区、老巷道等积水,以各种形式存在于采掘工作面的周围,既可以形成大面积的积水区,也可以以零星形态分布,这种水体的水量虽然不是很大但因流动快速,具有极大的突发性,尤其矿区已开采多年,而且下山开采,上部的煤层大都已采空,容易形成老空积水,更应该加强防范。
煤矿井下水害防治原则及综合防治水措施

煤矿井下水害防治原则及综合防治水措施
1. 煤矿井下水害防治原则:
(1) 遵循“预防为主、防治为辅”的原则;(2) 加强供水的系统规划,科学调度,以减少水污染;
(3) 实行“开采前环境保护、开采中环境治理、开采后环境恢复”等有序统筹防治;
(4) 积极开展煤层水联合开采等新技术,进一步改善煤矿水环境质量。
2. 综合防治水措施:
(1) 建立和完善水文地质动态监测系统;(2) 提高水存量管理能力,建立智能水位报警系统;
(3) 开展水土保持工程;(4) 加强措施检验及其它煤矿险情的评估与应急处置;
(5) 开展煤矿水质监测,科学合理地使用和处理污染物;(6) 加强煤矿污染防治法律法规的宣传和执行;
(7) 加大井下防污设备及工艺技术的投入;(8) 加强煤矿环境监管和执法;(9) 推动再生水回用及其它节水技术;
(10) 加强煤矿井下安全监测和应急救援能力。
2024年矿井雨季防治水技术(3篇)

2024年矿井雨季防治水技术矿井雨季防治水技术的重要性矿井是人类开展采矿活动的重要场所,但在雨季来临时,矿井内部可能会面临严重的水患。
水患不仅会影响矿井的正常生产,还会导致设备损坏、矿工安全受威胁等问题。
因此,矿井雨季防治水技术的研究和应用对于保障矿井的安全生产和矿工的身体健康至关重要。
1. 雨水排水系统的建设和完善首先,在矿井雨季防治水技术中,要考虑到矿井附近的雨水排水系统。
良好的雨水排水系统可以有效地将大量雨水迅速排出矿井区域,减少地面和矿井内的积水量。
主要包括建设排水沟、沉淀池、泵站等设施,以便迅速有效地将雨水引流出去。
2. 地下排水系统的构建与维护除了雨水排水系统外,地下排水系统也是矿井雨季防治水技术中的关键环节。
地下排水系统主要用于排除矿井内部的水分,防止水位上升超过安全范围。
地下排水系统可采用抽水井、抽水泵、净水设备等方式,将矿井内积水迅速抽出,保持矿井的通风畅通和设备的正常运转。
3. 防渗与修补工程在矿井雨季防治水技术中,防渗与修补工程也起到关键作用。
由于矿井内部环境复杂,地质条件多变,地下水位和渗透性也会发生变化,这就要求加强矿井防渗与修补工程的监测和维护。
及时发现并修补矿井内部可能存在的渗漏点和裂缝,修复矿井的防渗层和封闭材料,防止地下水渗透进入矿井。
4. 水位监控与报警系统的建设为了更好地实时监测矿井的水位和避免水患的发生,矿井雨季防治水技术还需要建设水位监控与报警系统。
该系统可以通过传感器和报警设备实时监测矿井内部的水位变化,并及时发出警报。
这样,矿工可以在水患来临前及时采取措施,保证人员安全和设备设施的保护。
5. 培训与教育除了技术手段之外,矿井雨季防治水技术的有效实施还需要进行相关培训与教育工作。
矿工需要了解如何正确应对水患,并学习使用防水设备和应急处理方法。
培训和教育工作可以提高矿工的应变能力和水患处理技能,减少水患事故的发生。
总结通过建设和完善雨水排水系统、地下排水系统,加强防渗与修补工程,建设水位监控与报警系统,开展培训与教育等措施,矿井雨季防治水技术可以有效应对矿井水患问题,减少矿井事故的发生,保障矿井的安全生产和工人的身体健康。
矿井防治水基本理论理与方法1

矿井防治水基本理论与方法专业人员培训教材地质测量处组织编制目录绪言第一章地下水与矿井水的基本知识第一节参与自然界水循环的地下水第二节含水层与隔水层第三节地下水的分类及其特征第四节地下水化学成份及其形成第二章地下水渗流理论与矿坑涌水量计算方法第一节地下水渗流理论第二节井筒涌水量计算方法第三节灰岩突水量计算方法第四节“四含”涌水量计算方法第五节采区涌水量计算方法第六节放水试验中的参数计算方法第七节老塘水积水量预测方法第三章矿井水害类型及其防治方法第一节矿井充水条件的分类第二节冲积层水害及其防治方法第三节灰岩水害及其防治方法第四节其它水害防治方法绪 言水文地质学研究的对象:是研究地下水的科学,研究地下水的形成、运动、分布规律;研究合理开发利用地下水资源,有效地消除地下水的危害。
矿井防治水工作的主要任务:查明矿井水文地质条件,预测各类水害,提前采取预防和治理措施,避免水害事故的发生,为矿井生产建设服务。
为提高矿区防治水工作人员专业技术水平,满足矿井防治水工作对专业技术人员的要求,我们组织编写了这篇培训教材,供专业人员培训班使用。
本教材共分三个部分。
第一部分《地下水与矿井水的基础知识》,主要是介绍《水文地质学》基本概念,是其他专业人员从事防治水工作的基础知识。
第二部分《地下水渗流理论与矿坑涌水量计算方法》,从实用角度介绍了《地下水动力学》基本理论、计算原理和解题方法,可以帮助学员提高解决实际问题的能力。
第三部分《矿井水害类型及其防治方法》,主要是《专门水文地质学》方面的内容,在《矿床水文地质学》的基础上,对矿区常见的水害类型、危害程度、防治方法、安全评价标准等内容进论述。
本教材编写过程中,得到各级领导和矿区广大水文地质工作者的大力支持,在此表示感谢! 限于编者的水平有限,难免有疏漏、错误之处,敬请批评指正。
第一章 地下水与矿井水的基础知识第一节 参与自然界水循环的地下水一、自然界的水循环地球上的水以气态、液态和固态存在于大气圈、水圈和岩石圈。
煤矿防治水管理办法及实施细则

煤矿防治水管理办法及实施细则第一章矿井水害防治责任体系为了加强对矿井防治水工作的统一领导,明确岗位和管理职责,确保防治水工作有序开展,矿决定成立防治水管理工作领导小组。
组长:副组长:成员:办公室设在生产技术部,由生产技术部部长兼任办公室主任,相应技术人员专职负责防治水具体工作.各级管理人员及业务部室按其分工不同对防治水管理负有相应的责任.一、矿长是防治水工作的的第一责任人,全面负责我矿防治水工作。
二、矿总工程师具体负责防治水的技术管理工作。
组织制定水害防治技术方案,对矿井防治水定期专门研究、解决水害防治工作中的问题,监督并检查水害防治工作的落实情况.三、生产技术部在总工程师的领导下,负责全矿防治水具体业务技术的工作。
(一)矿井地质及水文地质基础资料的搜集整理;(二)编制矿井中长期水害防治规划和年度工作计划并组织实施;(三)水情水害的预测预报;(四)矿井防治水技术方案的编制和报批,防治水工程施工安全技术措施的编写、检查落实及质量验收;(五)矿井生产所需各类地质图件及地质说明书的编制。
四、安全检查部负责监督检查矿井防治水工作,主要包括“雨季三防”的检查治理工作。
五、设备管理部负责井下排水设施、探放水设备的管理,负责矿井排水设备、探放水设备的检查、维护等工作。
六、通风灭火部监管矿井灌浆及脱水情况,并适时进行统计、分析。
通风灭火队负责各项水文地质探查及防治水工程的施工并保证其工程质量,同时对井上下注浆操作规程进行编制、报批和贯彻执行。
第二章日常工作管理制度第一节防治水技术管理制度为了更好地防止我矿在生产过程中水害事故的发生,建立健全矿井防治水制度,加强矿井水患的科学管理,推动矿井安全有序发展,根据相关规程规定,结合我矿实际情况,特制定本管理制度:一、生产技术部要加强矿井防治水基础工作,搜集、整理好矿井水文地质资料并建档保存,及时提供生产所需的各种水文地质资料,满足矿井安全生产需要。
二、生产技术部负责编制井下探放水方案、设计、技术报告,并经矿总工程师审批同意后发放给相关部门组织实施,同时履行签字程序并留底。
矿井防治水管理制度(3篇)

矿井防治水管理制度一、引言矿井是一种重要的矿产资源开采方式,然而,由于矿井内部存在大量的地下水,如果不加以有效管理,就会导致矿井内涌水严重,给矿井生产和工人的安全带来严重的威胁。
为了防止和控制矿井涌水,保障矿井的正常运营,制定一套完善的矿井防治水管理制度势在必行。
二、矿井防治水管理制度的基本原则1.安全第一:确保矿井运营过程中没有发生涌水事故,保障工人的生命安全和财产安全。
2.科学有效:通过科学技术手段和方法,对矿井进行全面细致的水文地质调查和水文地质分析,制定具体和针对性的防治水方案。
3.全员参与:矿井防治水管理是全体从业人员的责任和义务,每个员工都应该参与到防治水工作中,共同维护矿井的安全稳定运营。
4.预防为主:通过对矿区水源、水体状况以及矿井运营情况的实时监测和预警,及时发现问题,采取预防措施,从源头上控制矿井涌水的发生。
三、矿井防治水管理制度的主要内容1.矿井涌水风险评估对每个矿井进行详尽的水文地质调查和水文地质分析,评估矿井涌水的可能性和风险程度。
根据涌水风险评估结果,采取相应的防治水措施。
2.矿井涌水监测系统建设在每个矿井内部建设完善的涌水监测系统,通过实时监测矿井的涌水情况,及时发现和掌握矿井涌水的动态变化,以便及时采取相应的应对措施。
3.矿井防治水措施根据涌水风险评估的结果和实时监测的数据,采取相应的防治水措施。
包括加固矿井壁、设置防水层、注浆填缝、泵水降压等技术手段,以减少矿井涌水的发生和减轻涌水带来的影响。
4.矿井应急预案制定完善的矿井涌水应急预案,明确应急措施、责任分工和应急设备的使用方法,以应对矿井涌水事故的发生,最大限度地减少人员伤亡和财产损失。
5.培训与教育定期组织矿井从业人员进行涌水防治知识培训和技能培训,提高员工的防治水意识和应对突发事件的能力。
6.监督与检查建立矿井防治水管理的监督机制,定期对矿井涌水防治工作进行检查和评估,发现问题及时纠正,并对不按规定执行的单位或个人进行处罚。
煤矿防治水基本理论及方法(1)

按水源含水介质类型划分: 按水源含水介质类型划分:
孔隙—元宝山露天煤矿 孔隙 元宝山露天煤矿 裂隙—焦作九里山矿、邢台东庞矿 裂隙 焦作九里山矿、 焦作九里山矿 岩溶—以溶隙充水为主的岩溶充水矿床如焦作中马村矿、 岩溶 以溶隙充水为主的岩溶充水矿床如焦作中马村矿、 以溶隙充水为主的岩溶充水矿床如焦作中马村矿 莱芜业庄铁矿; 莱芜业庄铁矿;以溶洞充水为主的岩溶充水矿床如广东 凡口铅锌矿; 凡口铅锌矿;以暗河管道为主的岩溶充水矿床如湖南香 花岭多金属矿
标准大气压
1标准大气压=101325Pa=0.101325MPa 标准大气压=101325Pa=0 101325MPa Pa= =0.101325MPa×100m/MPa 101325MPa×100m/MPa MPa =10.1325m 10.1325m ≈10m 10m 1标准大气压=76厘米高水银柱所产生的压强 标准大气压=76厘米高水银柱所产生的压强 =1033.6厘米高水柱所产生的压强 1033. =1.013巴(bar) 013巴 bar)
矿井水文地质条件评价
矿井水文地质条件主要包括如下5个方面: 矿井水文地质条件主要包括如下5个方面:
含水层、隔水层的结构及空间展布规律; 含水层、隔水层的结构及空间展布规律; 地下水的补给、径流及排泄条件; 地下水的补给、径流及排泄条件; 不同含水层及同一含水层地下水水化学特征及分区特征; 不同含水层及同一含水层地下水水化学特征及分区特征; 地下水动态及均衡特征; 地下水动态及均衡特征; 矿井涌水量大小。 矿井涌水量大小。
MPa与水柱高度之间的换算关系 MPa与水柱高度之间的换算关系
1MPa = 10 6 Pa = 10 6 N m
2
= 10 5 kg
m
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第三章 矿井水害类型及其防治方法矿井水害是指各种水源对矿井生产和安全造成的各种各样的影响。
构成矿井水害必须有两个要素,一是水源。
没有水源就不会产生水害。
二是出水通道。
没有通道,再丰富的水源也到不了井下。
第一节 矿井充水条件的分类For personal use only in study and research; not for commercial use一、矿井充水类型划分的依据1、矿井充水程度主要取决于有无充足的水源,以及进水通道的特征。
因此,水源和通道问题是充水类型划分的主要依据;2、各类充水因素,如煤层埋藏条件与侵蚀基准面的关系、区域降水量、地表水的影响、地形、地表覆盖层的岩性和厚度、断层的导(含)水性、矿井正常涌水量的大小等诸因素,可以作为确定矿井充水复杂程度的主要指标;3、矿井充水进水条件有多种,可能是直接揭露含水层进水,可能是通过断层进水,也可能是通过间接补给的途径进水。
进水方向有来自顶板的,也有来自底板的。
这些因素应该在分类中充分体现。
二、矿井充水类型的划分方案⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎩⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎨⎧⎪⎩⎪⎨⎧⎪⎪⎪⎪⎪⎩⎪⎪⎪⎪⎪⎨⎧⎪⎩⎪⎨⎧⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧底板间接进水型顶板间接进水型型(顶、底板)直接进水进水方式 暗河为主的亚类溶洞为主的亚类溶隙为主的亚类岩溶含水层类 裂隙含水层类孔隙含水层类主要充水岩层 极复杂复杂中等简单 水文地质条件复杂程度类型命名采用“水文地质条件(按水文地质规程分类)”、“充水岩层”、“进水方式”三者的组合。
如:水文地质条件复杂的溶隙水底板间接进水型矿井。
第二节 冲积层水害及其防治方法以第四系松散层孔隙水为主要来源的出水危害叫孔隙水害。
水体下开采,当由于基岩面起伏情况没有查明掘进巷道直接揭露冲积层时、当通过断层或构造裂隙导通孔隙水时、当采煤工作面冒落带(导水裂隙带)沟通孔隙水时、当异常冒顶区发育到冲积层时,都可能造成大量涌水、甚至溃砂,危及矿井和人身安全。
一、孔隙水害危害程度第四系孔隙水相当丰富,但由于第四系底部隔水层的存在,一般不会造成灾害。
它主要是建井时的井筒施工揭露含水层和上限开采时工作面冒落裂隙导通含水层才会造成危害。
个别存在施工质量问题的井筒,第四系孔隙水沿井壁渗入,大量淋水,不仅增加排水负担,而且恶化作业环境,实际上也叫水害。
第四系孔隙水害一旦发生,危害程度极大。
2001年11月25日,准备12月26日投产的祁东矿322综采工作面,冒落裂隙导通了四含发生突水,最大涌水量达1520 m3/h,超过矿井排水能力,造成淹井,损失上亿。
祁东突水仅几天,桃园矿的观测孔水位下降了好几米。
可见第四系孔隙水的水力联系非常密切。
桃园矿1022上工作面“抽冒”沟通四含,大量“泥岩流”溃入,造成4人遇难。
二、防治方法对于生产矿井,防治冲积层水害的关键问题是留设上限安全煤(岩)柱。
上限安全煤(岩)柱留设要考察以下几个方面:1、水体采动等级“三下”规程根据水体的性质、规模、赋存条件及允许采动影响程度,将受开采影响的水体分为三个采动等级:I类水体I类水体是指①直接位于基岩上方,底界无稳定粘土隔水层的强——中等富水性的孔隙含水层。
如祁东矿3采区,桃园矿六采区上方的“四含”。
②底界面无稳定泥岩隔水层的强——中等富水性的裂隙(岩溶)含水层。
如朱仙庄的“五含”。
③急倾斜(55°——90°)煤层上方各种类型的水体。
④需要特殊保护的水体。
I类水体下开采,必须留设“防水安全煤(岩)柱”,不允许导水裂缝带波及到含水层。
II类水体II类水体是指①底界无稳定粘土隔水层但含水性弱的松散含水层。
②有疏降条件的松散层的基岩含水层。
II类水体下开采,必须留设“防砂安全煤(岩)柱”,允许导水裂缝带波及到弱含水层,但不允许冒落带波及到该含水层。
III类水体III类水体是指底界面下有稳定的粘土隔水层,或已经接近疏干的松散含水层。
如芦岭矿88采区的“四含”。
III类水体下开采,也要留设“防塌安全煤(岩)柱”,允许冒落带波及该弱含水层。
2、安全煤(岩)柱设计⑴、煤层开采覆岩破坏规律采用垮落法开采的煤层,覆岩中依次发育有冒落带、导水裂缝带和弯曲下沉带(整体移动带),俗称“上三带”(图3-2-1)。
其中:冒落带和导水裂缝带发育高度主要取决于采高和覆岩岩性、结构、厚度和强度。
弯曲下沉带将不断向上发育,达到地表。
所谓安全煤(岩)柱,是指冒落带、导水裂缝带与上覆含层之间的距离。
由于弯曲下沉带一般不导水,不是安全煤(岩)柱设计研究的对象。
⑵、安全煤(岩)柱的类型安全煤(岩)柱有三种:防塌安全煤(岩)柱:简称防塌煤柱,是指冒落带可以进入弱含水层或已经疏干的含水层下部。
即煤层与弱含水层之间的距离达到冒落带高度即可,不再另外加保护层。
防砂安全煤(岩)柱:简称防水煤柱,是指冒落带不能波及弱含水层。
即煤层与含水层之间的距离除冒落带高度处,还要加上保护层厚度。
这时的保护层实际上还处于导水裂缝带中,弱含水层的水仍然可以进入工作面,但流砂不能进入工作面,所以叫防砂煤柱。
防水安全煤(岩)柱:简称防水煤柱,是指导水裂缝带不能波及中等以上的含水层。
即煤层与含水层之间的距离不仅要达到导水裂缝带高度,还要加上保护层厚度。
这时的保护层是不导水的弯曲下沉带,可以防止中等以上的含水层或没有疏降条件的含水层中的水进入工作面,所以叫做防水煤柱。
⑶安全煤(岩)柱尺寸的确定《矿井矿井水文地质规程》、“三下规程”等有关规范,都有“两带”高度预测公式,对保护层进度也进行了具体规定,是设计安全煤(岩)柱的法律依据。
一般采用“三下规程”附录六计算。
在使用这些规范时特别注意:不同规程的理论体系不同,同一名词概念所表示的意义不完全相同。
由于“两带”发育高度受多种因素影响,进行“两带”实际观测研究是非常必要的。
由于实际观测成果资料代表了该矿井真实情况下的“两带”发育高度,是设计安全煤(岩)柱尺寸的首要依据。
三、冲积层下开采安全评价1、松散含水层水文地质条件已经查明。
含水层厚度、岩性、分布面积、单位涌水量和渗透系数、补给强度等参数已经掌握,并可以确定采动等级。
2、基岩界面标高和起伏变化情况已经查明。
控制界面的井上下钻探网度要达到250 250m。
否则,必须有用钻孔标定的三维地震资料。
3、覆岩岩性尤其是硬度指标已经查明。
4、断层构造已经查明。
5、采取了防止“抽冒”、“切冒”的顶板管理措施。
6、具有井上下水位动态观测系统。
7、预计了正常涌水量和最大涌水量,排水系统完善。
8、建立了通畅的避灾路线,人员可以安全撤离。
第三节灰岩水害及其防治方法以灰岩含水层为主要出水水源的出水灾害叫灰岩水害,也叫岩溶水害。
处于灰岩承压含水层上开采的工作面,当底板隔水层的阻水能力不能抵御水压时,就会发生灰岩含水层大量出水。
按出水通道的不同,可分为陷落柱突水、断层突水和无构造底板突水等几个类型。
工作面无构造底板突水多发生在初次来压或周期来压地段。
一般认为在底板隔水层中存在“三带”,即“下三带”(图3-3-1):图 3-3-1开采煤层承压含水层导升带(h)有效隔水层采动破坏带(C p)一是采矿压力对底板造成的破坏带,位于煤层直接底板下一定范围,也称底导水裂缝带,是一个丧失隔水作用的岩石段。
二是承压水在水头压力作用下向底板隔水层潜入一定范围的带,也称原始导升高度,是隔水作用很小的一个岩石段,它位于隔水层底部,发育高度极不均一,时有时无,有时可能到达煤层(桃园矿1044工作面煤层掘进出水,表现为灰岩水质特征)。
三是完整岩层带,即除去破坏带和导升带以后的有效隔水层带。
无构造采场底板突水,就是因为有效隔水层的阻水能力不能抵御承压的静水压力,在水头压力的作用下,突破有效隔水层而大量出水。
事实上,有效隔水层厚度是一个很难掌握的参数。
实际工作中,人们总是首先根据典型工作面一般规律情况下测定的破坏带深度和物探方法探测的导升带高度,然后根据整个隔水岩柱的厚度确定有效带厚度。
灰岩突水,不仅取决于隔水层的阻水能力,而且还与含水层水头压力有关。
在无压(已经疏干)含水层上开采,即使隔水层再薄,也不会发生突水。
考察水压与有效隔水层的关系问题,是评价承压水上开采安全性的关键。
灰岩水害灾害程度,主要取决于含水层的富水性和补给强度。
陷落柱突水之所以危害严重,主要是沟通了奥灰,含水层富水性强,往往发生难以预料的后果。
一、灰岩水害的危害底板灰岩,不仅含水丰富,而且水压高;由于6(10)煤层底板隔水层的存在,阻止了灰岩水进入采掘工作面,多数矿井都可以进行带压开采;但是,这个隔水层并非铁板一块,有些地段可能存在断层、陷落柱、原生导水裂隙或人工钻孔等导水通道,高压灰岩水顺着这些通道进入矿井,从而造成灾害。
灰岩水害占全国各类水害事故的70%左右,往往发生恶性事故。
88年10月24日,杨庄矿2617综采面发生底板灰岩突水,水量为3153 m3/h,超过当时排水能力的3倍多,造成二水平被淹,损失上亿元。
朱庄、桃园等矿,也曾多次发生底板灰岩突水,水量60到1400 m3/h不等,对矿井安全威胁很大。
2005年1月27日,朱庄矿3622综采面发生水量达1420m3/h的突水灾害,造成重大经济损失。
96年,皖北的任楼矿8煤层工作面,遇到了陷落柱,使距煤层180多米的奥陶系灰岩水涌入矿井,涌水量近3.8万m3/h,水温42℃以上,造成淹井,损失两个多亿。
84年,开滦范各庄矿2171综采面,发生了世界罕见的突水灾害,奥灰高压水经陷落柱溃入矿井,水量达12万 m3/h,23小时就淹了一个年产310万吨,开采20年的大型机械化矿井。
9名矿工未及时撤出遇难。
并将与其相邻的吕家砣矿因矿界煤柱突破而淹没,同时,与这两个矿相邻的林西矿、唐家庄矿、赵各庄矿井下渗水而处于半停产警戒状态。
三、灰岩水害的防治方法1、水文地质勘探具有灰岩水害的矿井,要进行水文地质补充勘探。
重点做好以下几项工作:通过地面钻探或井下放水试验等方法,查明灰岩含水层富水性、厚度、补给条件和水位(压)等参数;通过物探、钻探等方法,查明底板隔水层厚度及其变化情况,绘制底板隔水层厚度等值线图(包括水压、突水系数等值线)。
通过三维地震、电法等手段,查明陷落柱、断层构造及其含水、导水情况。
2、掘进施工超前探具有明显出水通道的灰岩水害,大都发生在掘进施工过程中。
因此,为了防止掘进施工误揭露导水构造或陷落柱,要坚持断层和陷落柱附近掘进施工超前探措施。
一般是先物探,后钻探。
物探方法有直流电法超前探测、瞬变电法超前探测、地质雷达超前探测等。
其中,以直流电法的分辨率和可靠性为最高,瞬变电法因施工方便也被广泛使用。
3、采煤工作面底板探测根据《煤矿安全规程》规定,承压水上开采必须进行工作面物探。
其目的主要是查明底隔水层的厚度和完整性,尤其是确定灰岩水导升高度,以评价开采的安全性。