顶底板水防治

矿井底板突水影响因素
综上所述，影响底板突水因素主要包括煤 层与承压含水层间的有效隔水层厚度、煤 层底板承受水压大小、煤层底板受构造破 坏的程度（强度变化）。 在底板突水危险性判断时，采取了这三项 指标，采用长期生产积累经验总结出突水 系数临界值，根据实际计算结果对比此临 界值，判断突水危险性大小。
导水裂隙带达到最大高度的时间与顶板岩 层岩性有关，一般中硬岩层为回采放顶后1 层岩性有关，一般中硬岩层为回采放顶后1 －2个月，软弱岩层短一些（0.5－1个月）， 个月，软弱岩层短一些（0.5－ 坚硬岩层则长一些。 导水裂隙带通过的水流对流速有所控制， 一般不会造成设备损失、人员伤亡。 导水裂隙带发育高度范围内水体是否应当 采前疏放及采用何种疏放方法，根据具体 情况分析确定。
突水系数法评价
突水系数公式 Ts=p/(MTs=p/(M-Cp) Ts－突水系数，MPa/m; p－隔水结构层承受的水压， Ts－突水系数，MPa/m; p－隔水结构层承受的水压， MPa; M—煤层与含水层之间的隔水岩层厚度，m； Cp M—煤层与含水层之间的隔水岩层厚度，m －开采对底板隔水结构层的破坏厚度，m －开采对底板隔水结构层的破坏厚度，m。 根据全国资料，矿井煤层底板受构造破坏地段的突水系 数一般不大于0.06 数一般不大于0.06 MPa/m ；正常地段不大于0.10 ；正常地段不大于0.10 MPa/m;根据计算结果，可以评价开采地段底板突水危 MPa/m;根据计算结果，可以评价开采地段底板突水危 险性，划定矿井开采底板突水的危险区。
矿压对煤层底板破坏的“下三带” 矿压对煤层底板破坏的“下三带”
山东矿业学院特殊开采所通过对大量现场观测资 料统计分析后认为，当开采层底板下存在承压含 水层时，采动矿压对煤层底板的破坏存在“ 水层时，采动矿压对煤层底板的破坏存在“下三 带”。 “下三带”即底板导水破坏带、完整岩层带、承 下三带” 底板导水破坏带、完整岩层带、 压水导高带。 压水导高带。 理论上对煤层安全开采具有隔水意义的只有完整 岩层带，底板导水破坏带可由经验公式大致算出， 承压水导高带需要通过物探或钻探资料求得。
底板导水ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ坏带的计算
根据对众多工作面的测试资料，矿压对底 板隔水层的破坏深度一般为6 14m。 板隔水层的破坏深度一般为6－14m。 所以，在许多有关突水系数计算中，更多 的人不去进行计算，而直接取一个较为保 险的破坏数值15m，甚至有的计算中在此基 险的破坏数值15m，甚至有的计算中在此基 础上另增加承压水导高带2m，即 础上另增加承压水导高带2m，即 有效隔水层厚度＝煤层与含水层间的隔水 有效隔水层厚度＝ 岩层厚度－15（17） 岩层厚度－15（17）m
煤层底板突水的防治
防治方法主要有承压含水层疏水降压和加 固底板隔水层强度 山西省开采石炭二叠系煤层的主要承压水 是奥灰水，山西属严重缺水省份之一，对 奥灰水开采有着严格的管理规定，一般不 允许疏水降压破坏水资源；加固底板隔水 层强度在技术经济上存在制约。因此，突 水危险区开采目前技术上尚不成熟。
厚煤层分层开采垮落带高度计算公式
导水断裂带高度计算
煤层顶板覆岩为坚硬、中硬、软弱、极软弱岩层 或其互层时，开采单一煤层和厚煤层分层时的导 水断裂带高度：
导水裂隙带高度计算的意义
计算导水裂隙带高度可以明确矿井生产中 哪些含水层可以在开采中成为矿井直接充 水水源，从而达到预计矿井涌水量的目的。 当矿井上煤层采空后开采下煤层时，计算 垮落带和导水裂隙带高度，可以明确上部 采空积水对下煤层开采的影响。
冒落带高度范围内水体疏放
冒落带高度范围内如果存在强含水层、煤 层采空积水，应在工作面回采前进行疏放， 以保证工作面回采不受其威胁。 疏放一般可采用井下钻孔疏放方式。在工 作面顺槽掘进同时，每隔一定距离向上施 工钻孔，打穿到水体，将水由钻孔流入顺 槽，由潜水泵排出到巷道水沟或采区水仓。
导水裂隙带高度范围内水体处理
上覆岩层破坏规律
1、上三带：垮落带，导水断裂带，弯曲带； 2、垮落带、导水断裂带的形态：马鞍形（缓）， 抛物线形（倾），断裂带向上发展、垮落带超出 采空区的边界（急）
垮落带高度
煤层顶板覆岩内有极坚硬岩层，采后能形 成悬顶时，垮落带高度计算公式如下：
垮落带高度
煤层顶板覆岩为坚硬、中硬、软弱、极软 弱岩层或其互层时，开采单一煤层的垮落 带高度为：
煤矿防治水
——煤层上下水体 ——煤层上下水体
煤层上部含水层水及老空水
煤层上部含水层及上部煤层采空积水是否能成为 矿井直接充水水源判断 根据开采煤层顶板岩性和采煤方法，选择对应的 顶板冒落带、导水裂隙带计算公式，求出垮落带 和导水裂隙带发育高度 垮落带高度可以达到上部强含水层或上部煤层采 空积水，采前必须提前疏放水； 凡导水裂隙带高度范围内各含水层水、上部煤层 采空积水，均为矿井开采的直接充水水源。
底板导水破坏带的计算
山东矿院特殊开采所等单位根据回采工作面底板 测试结果，总结出底板破坏深度与回采面斜长关 系的经验公式 h1=1.86+0.11L =0.00911H＋0.0448α－0.3113f＋ 或h1=0.00911H＋0.0448α－0.3113f＋ 7.9291lnL/24 h1——采动对底板破坏深度，m； ——采动对底板破坏深度，m H——采深，m； ——采深，m L——工作面斜长，m； ——工作面斜长，m α——煤层倾角，（°）； ——煤层倾角，（° f——底板岩石坚固系数 ——底板岩石坚固系数
矿井底板突水影响因素
3.矿山压力作用和构造破坏 3.矿山压力作用和构造破坏 矿井开采中，煤柱的支撑压力带和采空的减 压带之间存在对煤层底板的强剪切应力，当回 采工作面推进到第一次老顶来压的瞬时，剪切 力最大，对底板破坏最大。 井田地质构造发育的差异性，导致构造应力 分布极不均匀，煤层底板受其破坏差异性也较 大。岩石破坏越强烈的地方，越容易突水。
矿井底板突水影响因素
1.静水压力作用 1.静水压力作用 P=Pa+γH Pa－大气压力，N/cm2；γ－地下水容重， Pa－大气压力，N/cm N/cm3；H－某点含水层水头高度，m。 －某点含水层水头高度，m 当静水压力大于底板隔水层抗压强度时，底板突 水。 2.有效隔水层厚度 2.有效隔水层厚度 煤层与含水层之间的隔水层厚度减去因开采引起 的底板破坏深度，即为有效隔水层厚度。其大小 影响隔水层强度。
突水系数计算结果评价突水危险性
计算时，对煤层与含水层间隔水岩层厚度取值，通过查 阅井田综合地层柱状图求取，取最小值。 根据计算结果判断突水危险性大小：Ts远小于 根据计算结果判断突水危险性大小：Ts远小于0.06时， 远小于0.06时 即使受构造破坏地带，突水危险性也很小； Ts接近 即使受构造破坏地带，突水危险性也很小； Ts接近 0.06时 突水危险性较小，但不能完全排除； Ts大于 0.06时，突水危险性较小，但不能完全排除； Ts大于 0.06时 有突水危险性。 0.06时，有突水危险性。 Ts接近0.10时，正常地段突水危险性较小，但不能完 Ts接近 接近0.10时 正常地段突水危险性较小， 全排除其可能性；大于0.10时 有突水危险性。 全排除其可能性；大于0.10时，有突水危险性。 根据计算结果，结合井田地质构造情况，可以在煤层底 板等高线图上圈定出安全区、相对危险区、危险区、
导水裂隙带高度达到地面
煤层埋藏浅，导水裂隙带高度达到地面， 如果有地表水，则将直接溃入井下。一般 地表水体之下需留设防水保护煤柱，煤柱 宽度、范围根据计算确定。少数的洼地积 水则可选择排水、填充洼地整平等处理， 而不留煤柱。 如果地面没有水体，延伸至地面的裂隙将 成为大气降水进入矿井的通道。因此，应 对裂隙进行堵塞处理。
底板突水危险性判断
我国有许多煤矿或一个煤矿的部分区域煤层 开采底板标高低于承压含水层的静止水位标 高，称为“带压开采” 高，称为“带压开采”。山西省石炭二叠纪 煤系主要承压含水层为奥陶系岩溶水。 带压开采的矿井，如果煤层与含水层之间的 隔水层在遭受采动引起的破坏之后，其强度 不能承受含水层静水压力作用，或煤层与含 水层之间存在直接导水的通道（导水断层、 陷落柱或封闭不良的钻孔等），含水层水会 在压力作用下突破底板涌入矿井，称为矿井 底板突水。