6_承压含水层上采煤 - 360文档中心

三下一上”开采设计的原则

三下一上”开采设计的原则
“三下一上”开采设计原则是指在建筑物下、铁路下、水体下和承压水体上进行采煤，同时不破坏原有地貌。

具体原则如下：
1. 建筑物下开采：需要保证建筑物不受到开采影响而破坏，同时要尽量多采出煤炭。

对于不适合搬迁的城镇、工厂、居民区、村庄等所压煤层，应进行开采，并做到井筒矿柱的回收，既开采出煤炭，又保护好地面建筑物。

2. 铁路下开采：需要保证铁路干线与支线下所压煤层的开采，同时采取留下矿柱的策略来保护铁路。

3. 水体下开采：包括地面水体下和地下水体下的开采。

水体下开采的实质是如何确定防水和防砂矿柱的高度，此上限到地面的垂高，就是安全开采深度。

在水库、蓄水池和运河等地面水体下采煤时，除要防止矿井发生突水事故外，还要保证它们不受到开采的影响而破坏。

4. 承压水体上开采：指可采煤层以下的承压水体上的煤层开采。

此外，三下一上”采煤技术需要充分考虑安全性和经济性，以及环境保护和资源回收率等因素。

在实际应用中，应根据具体情况选择合适的开采技术和方法，并进行详细的地质勘查和工程设计。

水体下承压水上采煤的理论依据

“上三带”理论对于地面水体、松散层底部和基岩中的强、中含水层水体、要求保护的水源等水体，不容许导水断裂带波及；对于松散层底部的弱含水层水体，允许导水断裂带波及；对于厚松散层底部为极弱含水层或可以疏干的含水层，允许导水断裂带进入，同时允许垮落带波及。

1、三带的形成213p1-2（1）垮落带不规则垮落带，呈杂乱堆积；规则垮落带，岩块堆积排列较整齐，似层状断块碎胀性：1.3~1.5，体积增大；碎胀系数的选取导水：水、水砂和泥浆容易通过高度 :覆岩为极坚硬岩层公式（2）断裂带，曾称做裂隙带裂隙带（左右断裂，上下离层）弯曲，整体断裂，大致垂直于层面的裂隙，离层一般导水，又称导水断裂带。

（一般将垮落带、裂隙带称为导水裂隙带）厚煤层第一分层以后的分层开采时，断裂带高度上升，但上升的幅度较初次采动大为减小。

（3）弯曲带断裂带之上至地表，又称弯曲下沉带或整体移动带，保持整体性和层状结构，不存在或极少存在离层裂隙。

隔水，岩性较软时，隔水性能更好。

采深较大，弯曲带的高度可能大大超过垮落带和断裂带高度之和弯曲带上方地表一般要形成地表下沉盆地，盆地边缘往往要出现张裂隙，其深度约3~5m，一定深度后闭合消失。

浅部无弯曲下沉带充填开采无垮落带2、垮落带与断裂带的高度垮落带与断裂带的高度所谓覆岩破坏规律，在研究水体下采煤问题时主要就是指导水裂缝带的分布形态和最大高度。

影响覆岩破坏规律的因素有许多，其中有些因素的影响可以定量地描述，有些只能定性地加以说明。

（1）主要影响因素覆岩力学性质和结构特征顶板坚硬，两带高度较大，之和可达18~28倍采高顶板松软破碎时，两带高度较低，采厚的9~12倍。

覆岩破坏高度与覆岩力学性质密切相关。

但是，要想全面考虑变形特性和强度特性等力学性质对覆岩破坏的影响是极为复杂和困难的。

因此只能把问题简化，主要考察岩石的强度性质律的影响。

如果采区上覆岩层为脆性岩层，受开采影响后很容易断裂，所以覆岩破坏高度大。

高承压含水层上煤层安全开采技术探讨

基金项目：山东省沉积成矿作用与沉积矿产重点实验室开放课题
资助（号：ＤＭ２１１）国家自然科学基金资助（号：编ＭＳ００２；编４０２１）国家自然科学基金重点项目资助（号：５０４０）１７２２；编１３０３；
ｗｅｅｎｅｓｂｌｄｅｈｏｒａｉｎｇａｔｉ～ａｔａｉｎｇｗａｓｐｕｏｗａｄ．Ｓｅｏｎｙ，ａｃｄｉｇｏｒｏｔｆａｉｅｕｎｒｔｅｎｍｌｍｎｉｎｄｓｒｐｐｒｉｌｍｎｉｔｆｒｒｃｄｌｃｏｒｎｔ
Ｋｅｗｏｄｙｒｓ：ｈｉｈｃｎｉｅａｉｅｇｏｆｎｄｑｕｆｒ；ｓｒｐｐａｔａｍｉｎｔｉ～ｒｉｌｎｉｇ；ｄｏｗｎｔｅｚｅｈｒｅｏｎｓ；ｍｉｗｉｔｎｅｄｈ；ｃａｏｌ
ｐｉｌｒｗｉｈｌａｄｔ
防治措施。首先分析矿井地质、水文地质条件，认为正常开采条件下底板注浆、疏水降压可行性较差，选择条带开采力法；然后，根据相关 “ 程 ” ‘ 规，以 “ 三带 ” 理论为指导，综合考虑隔水层真实厚度、下
小断层，落差在０３左右。研究区一９０标高～ｍ０ｍ岩浆岩较发育，东部在４号、４１７号钻孔、三节西
一
上山、下山处也揭露岩浆岩发育。该区１０．ｍ，除深部被火成岩局部侵蚀和局部变薄外，全区大部分可采，可采系数７。７影响１Ｏ煤开采的主要含水层，主要为徐家庄灰岩和奥陶系灰岩。徐灰在研究区的浅部有两层，厚度从１Ｉ左右由深部向浅部逐渐减小。深部徐０Ｉ１灰只有一层，厚度较小，水量较小，水压较大，

《煤矿安全规程》(防治水部分)

煤矿安全规程第六章防治水（2010.11.4）第一节一般规定（3条）第二百五十一条煤矿企业、矿井必须配备满足工作需要的防治水专业技术人员，配齐专用探放水设备，建立专门的探放水作业队伍，建立健全防治水制度，装备必要的防治水抢险救灾设备。

第二百五十二条煤矿企业、矿井应当编制本单位的防治水中长期规划（5-10年）和年度计划，并认真组织实施。

对矿井水文地质条件进行类型划分。

煤矿企业应定期收集、调查和核对相邻煤矿和废弃的老窑情况，并在井上、下工程对照图和矿井充水性图上标出其井田位置、开采范围、开采年限、积水情况。

矿井应建立水文地质观测系统，加强水文地质动态观测、水害预测分析。

水文地质条件复杂、极复杂矿井每月开展1次水害隐患排查治理活动，其他矿井每季度至少开展1次。

第二百五十三条煤矿企业每年雨季前必须对防治水工作进行全面检查。

雨季受水威胁的矿井，应当制定雨季防治水措施，建立雨季巡视制度并组织抢险队伍，储备足够的防洪抢险物资。

当暴雨威胁矿井安全时，必须立即停产撤出井下全部人员，只有在确认暴雨洪水隐患彻底消除后方可恢复生产。

第二节地面防治水（5条）第二百五十四条煤矿企业、矿井应当查清矿区及其附近地面河流水系的汇水、渗漏情况，疏水能力和有关水利工程等情况；了解当地水库、水电站大坝、江河大堤、河道、河道中障碍物等情况；掌握当地历年降水量和最高洪水位资料，建立疏水、防水和排水系统。

煤矿企业、矿井应当建立灾害性天气预警和预防机制。

加强与周边相邻矿井信息沟通，发现矿井水害可能影响相邻矿井时，应立即向周边相邻矿井进行预警。

第二百五十五条矿井井口和工业场地内建筑物的基础标高必须高于当地历年最高洪水位；在山区还必须避开可能发生泥石流、滑坡的地段。

矿井井口及工业场地内主要建筑物的基础标高低于当地历年最高洪水位的，应当修筑堤坝、沟渠或者采取其他可靠防御洪水的措施。

不能采取可靠措施的，应当封闭填实该井口。

第二百五十六条当矿井井口附近或者开采塌陷波及区域的地表有水体时，必须采取安全防范措施。

承压水体上煤层开采技术

郑州矿区含煤地层自老而新有石炭系本溪组、太原组（煤组）二叠系山西组（一和二煤组）下石盒、子组和上石盒子组（、、、、、煤组）总四五六七八九，厚度７５５０．５ｍ。矿区主要开采二叠系山西组的二煤层，层厚度０～１．３ｍ，煤８２平均６８．６ｍ。矿区煤系地层的基底为奥陶系中统马家沟组石灰岩，度厚１．４．岩溶裂隙发育，２８～３６ｍ，富水性极强，的压水
素，细阐述了承压水体上采煤的几种方案和安全技术措施。详
关键词：压水体；采技术；质条件承开地中图分类号：Ｄ２．３Ｔ８３８文献标识码：Ｂ文章编号：０５２９（０６）３０３．２１０．７８２００．０８０
维普资讯
实用技术
承压水体上煤层开采技术
邢吉亮，张宏军，程政，李冠良，孙志伟
（州煤业集团公司告成煤矿，南登封４２７）郑河５４７
摘
要：绍了郑州矿区含煤地层及奥灰含水层的基本特征及水力联系，介分析了影响底板突水的几个因
ｈ）
突水构造水源
图１ “ 三带” 意下示
１３隔水层的阻水能力．
隔水层的阻水能力取决于隔水层的强度、度厚
和裂隙发育程度。强度越大、度越大、隙越少，厚裂隔水层阻力越大，突水的危险性就越小，反之，突水

煤矿的特殊开采3-3_承压含水层上保水采煤技术

h h h
1 2 3
Ⅲ 承压水导升带
四、承压含水层上采煤的理论依据
2.底板突水的“下三带”理论——底板采动导水破坏带
w kγ H
γ H Ⅰ 底板采动导水破坏带 Ⅱ 阻水带
煤层底板岩层受采动影
响而产生的采动导水断裂范围由沿层面和垂直于层面的裂缝形成
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1 2
h3
Ⅲ 承压水导升带
采煤工作面长度、采煤方法、煤层厚度、开采深度、顶底板岩性及结构通过影响前支承压力而影响底板采动导水
破坏带深度。
四、承压含水层上采煤的理论依据
2.底板突水的“下三带”理论——底板采动导水破坏带
（1）采煤方法
采煤方法对底板破坏深度的影响主要表现在是增大还
是减小直接顶和基本顶的悬顶距和冒落面积。顶板悬顶距越大，超前支承压力峰值越大，对底板破坏越严重。
四、承压含水层上采煤的理论依据
2.底板突水的“下三带”理论——底板采动导水破坏带
五、承压含水层上采煤技术措施与工程实例
2.承压含水层上断层防水煤柱留设——经验方法
在许多矿区，采用经验公式来设计断层煤柱的合理尺寸取得了成功。如肥城矿业集团对断层煤柱的留设采用了如下方法：（1）上组煤对落差大于或等于30m的断层，在断层两侧各留30m的煤柱；对落差小于30m的断层不留煤柱。（2）下组煤对落差大于或等于30m的断层，两侧各留50m的煤柱；对落差 20~30m的断层，两侧各留30m的煤柱；落差在20m以下的断层一般不留煤柱。
位于煤层底板采动导水破坏带以下、底部含水体以上具有阻水能力的岩层
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γ H Ⅰ 底板采动导水破坏带 Ⅱ 阻水带
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采矿专业试题含答案

采矿专业（多选）总共991一.多选题（共991题）1.探水是指采掘过程中运用超前探查方法，查明采掘工作面顶底板侧帮和前方( )等水体的具体位置产状等基本情况。

（2分）A.含水构造B.含水层C.老空积水D.无炭柱标准答案：ABC2.因自然灾害或矿井灾变等原因，（）遭到严重破坏或封闭井口(采区)的煤矿；由煤矿安全监管部门负责验收。

（2分）A.安全生产系统B.巷道C.主要装备标准答案：AB3.煤矿许用炸药的常用种类有( )煤矿乳化炸药。

（2分）A.煤矿水胶炸药B.黑索金炸药C.煤矿铵梯炸药D.硝铵炸药标准答案：AC4.通常按矿井防尘措施的具体功能，将综合防尘技术分为( )。

（2分）A.减尘措施B.降尘措施C.通风除尘D.个体防护标准答案：ABCD5.综采支架工必须做到“四懂”指的是( )。

（2分）A.懂采煤工艺B.懂支架结构C.懂支架性能D.懂工作原理标准答案：ABCD6.任何单位和个人不得危害煤矿矿区的()及其他生产设施，不得哄抢、侵吞、盗窃煤矿矿区的煤炭产品，不得扰乱矿区生产秩序和工作秩序。

（2分）A.电力B.通讯C.水源D.交通标准答案：ABCD7.开采容易自然发火煤层时，必须对采空区采取注阻化泥浆或( )防火措施。

（2分）A.灌浆B.喷洒阻化剂C.加快回采速度D.注惰性气体标准答案：ABD8.在井壁结构中，钢筋混凝土井壁，强度高，能承担不均匀地压，但施工复杂效率较低，通常只在( )条件下使用。

（2分）A.不稳定表土层B.断层破碎带C.承担井塔荷载的井颈部分D.表土层标准答案：ABC9.影响瓦斯含量的地质因素有( )。

（2分）A.煤的变质程度B.围岩和煤层的渗透性C.煤层埋藏深度D.地质构造标准答案：ABCD10.岩浆侵入体对煤矿生产的影响包括( )。

（2分）A.减少煤炭储量B.使煤质变差C.破坏煤层连续性，给采掘带来困难D.影响支护方式的选择标准答案：ABC11.重算所引起的储量增减是指经年末储量核实而引起的储量增减。

煤矿安全规程(6)

煤矿安全规程(6)在自然发火期内能采完、并能及时予以封闭的工作面和采区，可不采取上述防止自然发火的措施。

第二百三十三条采用灌浆防灭火时，应遵守下列规定：（一）采区设计必须明确规定巷道布置方式、隔离煤柱尺寸、灌浆系统、疏水系统、预筑防火墙的位置以及采掘顺序。

（二）安排生产计划时，必须同时安排防火灌浆计划，落实灌浆地点、时间、进度、灌浆浓度和灌浆量。

（三）对采区开采线、停采线、上下煤柱线内的采空区，应加强防火灌浆。

（四）应有灌浆前疏水和灌浆后防止溃浆、透水的措施。

第二百三十四条在灌浆区下部进行采掘前，必须查明灌浆区内的浆水积存情况。

发现积存浆水，必须在采掘之前放出；在未放出前，严禁在灌浆区下部进行采掘工作。

第二百三十五条采用阻化剂防灭火时，应遵守下列规定：（一）选用的阻化剂材料不得污染井下空气和危害人体健康。

（二）必须在设计中对阻化剂的种类和数量、阻化效果等主要参数作出明确规定。

（三）应采取防止阻化剂腐蚀机械设备、支架等金属构件的措施。

第二百三十六条采用凝胶防灭火时，应遵守下列规定：（一）选用的凝胶和促凝剂材料，不得污染井下空气和危害人体健康，使用时井巷空气成分必须符合本规程第一百条的有关规定。

（二）编制的设计中应明确规定凝胶的配方、促凝时间和压注量等参数。

（三）压注的凝胶必须充填满全部空间，其外表面应予喷浆封闭，并定期观测，发现老化、干裂时，应予重新压注。

第二百三十七条采用均压技术防灭火时，应遵守下列规定：（一）应有完整的区域风压和风阻资料以及完善的检测手段。

（二）必须有专人定期观测与分析采空区和火区的漏风量、漏风方向、空气温度、防火墙内外空气压差等的状况，并记录在专用的防火记录簿内。

（三）改变矿井通风方式、主要通风机工况以及井下通风系统时，对均压地点的均压状况必须及时进行调整，保证均压状态的稳定。

（四）应经常检查均压区域内的巷道中风流流动状态，应有防止瓦斯积聚的安全措施。

第二百三十八条采用氮气防灭火时，必须遵守下列规定：（一）氮气源稳定可靠。