超化煤矿突水灾害地质条件分析及防治措施
煤矿地质灾害特征及防治措施研究
煤矿地质灾害特征及防治措施研究
煤矿地质灾害是指在矿井开采过程中，由于岩层强度不稳定、地下水位突变、煤与瓦斯突出等原因造成的地质灾害。
煤矿地质灾害具有以下特征：
1. 多发性：煤矿地质灾害不仅在我国煤矿中频繁发生，而且多种地质灾害也常常同时出现，如煤与瓦斯突出、煤与瓦斯爆炸等。
2. 难度大：由于地下环境复杂、地质情况多变，煤矿地质灾害的预测与防治难度较大，需要综合考虑地质、水文、地震、气象等多方面因素。
3. 危害性高：煤矿地质灾害一旦发生，往往会导致人员伤亡、设备损毁、生产中断等严重后果，给煤矿企业造成巨大经济损失。
为了有效防治煤矿地质灾害，可以采取以下措施：
1. 加强地质灾害监测与预警：通过安装地震监测仪、水位监测设备等，及时掌握地下环境的变化情况，提前预警地质灾害发生的可能性。
2. 优化矿井设计与布局：根据地质条件和矿井结构特点，合理选择采煤工艺、采场支护方式等，降低地质灾害的发生概率。
3. 加强通风管理与瓦斯抽放：煤矿地质灾害与瓦斯有着密切的关系，通过合理布置通风系统、及时抽放瓦斯，减少煤与瓦斯突出、瓦斯爆炸等地质灾害的发生。
4. 建立完善的安全管理制度：加强煤矿安全生产管理，建立健全的安全生产责任制和安全监管机制，严格执行各项安全规章制度，提高矿工的安全意识和技能水平。
5. 加强矿山环境修复与治理：及时治理矿山地质灾害造成的环境破坏，推动矿山环境修复与治理工作，保护生态环境。
针对煤矿地质灾害特征，只有从源头上加强预防与治理措施，才能实现对煤矿地质灾害的有效防治，保障煤矿生产的安全与稳定。
煤矿地质防治水工作面临的问题及防治措施分析
煤矿地质防治水工作面临的问题及防治措施分析【摘要】煤矿地质防治水工作面临的问题包括地质灾害频发、抽水设备不完善、监测预警不及时、安全管理不到位等方面。
为了有效应对这些问题，可以采取加强地质勘查和预测、优化抽水方案和设备、加强监测预警和应急处理、强化安全管理和培训等防治措施。
通过这些措施的实施，可以有效提升煤矿地质防治水工作的效果，减少地质灾害带来的损失，保障煤矿生产安全和环境可持续发展。
在未来，需要进一步加强科学技术支持，不断优化防治策略，提高抗灾能力，实现煤矿地质防治水工作的可持续发展。
【关键词】关键词：煤矿地质防治水工作、问题分析、防治措施、地质勘查、抽水方案、监测预警、安全管理、培训、总结、展望1. 引言1.1 煤矿地质防治水工作面临的问题及防治措施分析煤矿地质防治水工作是煤矿生产中非常重要的环节，但在实际工作中常常面临着各种问题和挑战。
针对这些问题，需要制定有效的防治措施来保障矿井的安全生产。
煤矿地质防治水工作面临的问题主要包括：地质条件复杂多变，水文地质情况不确定；水文地质勘查不足，导致水文地质风险无法有效预测；抽水方案和设备不合理，存在漏水、施工困难等问题；监测预警和应急处理不及时，缺乏有效应对措施；安全管理和培训薄弱，职工安全意识不强等。
为了解决上述问题，需要采取一系列有效的防治措施。
加强地质勘查和预测工作，提高对煤矿地质环境的认识和预警能力；优化抽水方案和设备，确保抽水效率和安全性；加强监测预警和应急处理，建立健全的应急预案和快速反应机制；强化安全管理和培训，加强职工安全意识培养和培训，提高矿井安全管理水平。
通过以上措施的实施，相信煤矿地质防治水工作将会取得明显成效，有效保障矿井的安全生产。
2. 正文2.1 问题分析煤矿地质防治水工作是煤矿生产中非常重要的环节，但在实际操作中常常遇到一些问题。
煤矿地质条件复杂，地质条件不同导致水文地质特征差异较大，存在部分地处于含水岩层中，易发生涌水事故。
煤矿地质防治水工作面临的问题及防治措施分析
煤矿地质防治水工作面临的问题及防治措施分析【摘要】煤矿地质防治水工作是煤矿安全生产的重要环节，但在实践中面临着诸多问题。
地质条件复杂，地下水位变化较大，容易导致矿井水灾发生；部分煤矿存在水文地质勘探不足的情况，影响了防治水工作的实施。
为此，应加强地质勘探工作，准确了解地质情况，为防治水提供数据支持；定期监测地下水位，及时发现问题并采取措施加以应对；加强封闭管理，有效隔离水源，减少矿井涌水风险；建立应急预案，提前做好防灾准备，保障矿工安全。
煤矿地质防治水工作的重要性不可忽视，同时采取相应的防治措施具有必要性，可有效提高矿井安全生产水平。
【关键词】关键词: 煤矿、地质、防治水工作、问题、措施、地质勘探、监测、封闭管理、应急预案、重要性、必要性1. 引言1.1 煤矿地质防治水工作背景煤矿地质防治水工作是指为了防止煤矿地下水涌入煤矿工作面而采取的一系列防治措施。
在煤矿开采过程中，地下水会受到煤层开采影响而涌入矿井，给生产带来严重的安全隐患。
煤矿地质防治水工作背景可以追溯到煤矿开采的早期阶段，当时由于对地质条件和地下水位的缺乏了解，煤矿工作面常常发生水灾事故，造成人员伤亡和煤矿生产受阻。
随着现代煤矿生产技术的发展，煤矿地质防治水工作也逐渐得到重视和加强。
通过加强地质勘探工作、定期监测地下水位、加强封闭管理和建立应急预案等措施，可以有效控制地下水涌入煤矿工作面的问题，保障煤矿生产的安全和稳定。
煤矿地质防治水工作的开展是煤矿安全生产的重要环节，也是煤炭行业可持续发展的重要保障。
加强煤矿地质防治水工作，防止地下水灾害的发生，具有重要的现实意义和深远的战略意义。
1.2 煤矿地质防治水工作重要性煤矿地质防治水工作的重要性在煤矿安全生产中起着至关重要的作用。
煤矿地质条件复杂多变，地下水涌入是煤矿生产中常见的灾害之一。
如果地质防治水工作不到位，地下水可能会引发煤矿涌水事故，造成人员伤亡和设备损失，严重影响煤矿生产秩序。
煤矿地质灾害及防治措施探析
煤矿地质灾害及防治措施探析煤矿地质灾害是指在煤矿开采过程中，由于地质因素引发的危害矿井和矿工安全的意外事件，如煤与瓦斯突出、煤与瓦斯爆炸、地下火灾、冒顶、水害等。
这些地质灾害对矿井设施和矿工生命安全都带来了巨大的威胁。
探索煤矿地质灾害及其防治措施是煤矿安全工作的重要内容。
了解煤矿地质灾害的成因对于灾害的防治至关重要。
煤矿地质灾害的主要成因可以归纳为以下几个方面：1. 煤层地质条件：煤层的厚度、倾角、断裂及节理的分布等地质条件对地质灾害的发生有着重要影响。
煤层厚度较大，容易产生冒顶现象；煤层倾角较大，容易导致煤与瓦斯突出等。
2. 煤矿地下水：煤矿地下水是煤矿地质灾害的主要因素之一。
地下水进入矿井后，会导致煤层变软、坍塌，增加冒顶、水害的风险。
3. 煤与瓦斯：煤矿中的煤与瓦斯是煤矿地质灾害的主要来源之一。
煤层中的瓦斯会通过煤层裂隙进入矿井，累积到一定浓度后，遇到明火或火花就可能引发瓦斯爆炸。
基于以上成因，煤矿地质灾害的防治需要采取一系列综合措施：1. 强化预防措施：加强对煤层地质条件的调查和研究，提前预测可能发生的地质灾害，及时采取相应的预防措施。
在煤层倾角较大的地区，可以采用支护措施，防止冒顶。
2. 加强排水工作：合理布置矿井水文地质探测设备，及时监测和处理地下水位和水压等情况，确保矿井排水的顺利进行，降低水害的风险。
3. 完善通风系统：合理布置通风系统，保证矿井内空气流通，降低煤与瓦斯积聚的风险，并及时排除瓦斯。
4. 加强瓦斯抽采：加强瓦斯抽采系统的建设和改造，确保瓦斯抽采的有效性，减少瓦斯积聚。
同时采取合理的防爆措施，减少瓦斯爆炸的风险。
5. 完善防火措施：加强地下火灾的监测和预警系统，提高矿井内的火灾风险识别和控制能力，保证矿井内的安全疏散通道通畅，减少火灾对矿井和矿工的损害。
煤矿地质灾害是煤矿安全工作中不可忽视的重要问题。
只有加强对地质灾害的研究和防治措施的落实，才能提高煤矿的安全生产水平，保护矿工的生命安全。
煤矿突水的地质条件成因及防治对策
人类的开采活动对 自然界平衡角度无疑是一
收稿 日期 ： ２ ０ １ ７ 一 Ｏ ３ — １ ７ 作者 简介 ： 曹栋 ， ２ ０ １ ２ 年６ 月毕业于河北 工程大学 ， 本 科学历 ， 现在邯矿集 团聚 隆矿 业有限公 司工作 。
能否对突水灾害进行 有效控 制， 关键是要加 快注浆堵水的速度。当突水 灾害发生后 ， 首先就 是要尽快转移人员； 根据突水灾害实际情况 ， 认真 分析突水灾害地区的煤 矿地质构造和灾害特点 ， 确定探查注浆孔， 然后集 中人员、 设备快速钻孔注 浆， 将 区域 内导水 通道 堵 死 ， 然 后 再采 用 分 段注 浆 的方式进行注浆。这种立体注浆的办法既保证 了 注浆的速度 ， 又有效防止 了浆液的流失 ， 使突水事 故 能够 得 到及时 有效 的控 制 。 ２ ． ４加 强采煤 作业 安全 管理 从人为因素来看 ， 突水事故 的发生与人员安 全 意识 不 强有很大 的关 系 。 （ 下转第 ９ ４ 页）
２ ． １采煤 工作 面 突水 的防治
地质构造 是造成 煤矿 区突水 灾 害 的重 要原 因， 主要指的就是断层 构造 。首先 ， 煤矿 区中断裂 构造的存在破坏 了煤层的稳定 性 ， 使岩体 自身强 度和煤矿底板层的抗 压能力下降 ； 第二 ， 断裂构造 的存在 ， 同时也导致一定厚 度的断裂破碎带 和断 层的存在 ， 如果为导水构造或充水 构造 ， 那么 当掘 进工作面推进到该断裂带 ， 甚至接近该处时， 都有 可能导致承压水 的涌出 ； 第三， 断层上下两盘的错缩 短， 或是造成含水层与煤层 的直接接触 ， 使隔水层 部 分或 全部 失 去隔 水性 能 ， 以至 引发突水 事故 。
１ ． １地 质构 造
种破坏行为 ， 使地质结构中原有的平衡被打破 ， 煤 层结构、 应力状态等也都随之而发生着变化， 尤其 是随着开采 深度和范 围的增加 ， 这种变化和影 响 会更大 ； 另一方面， 开采中管理 、 技术、 灾害防治能 力的欠缺 ， 都使煤矿区的突水灾害事故难 以得到 有效的控制 。 ２煤 矿 突水 灾害防治 措 施
矿井突水情况处置方案
矿井突水情况处置方案背景矿业是我国的重要产业之一，但矿井突水问题一直是矿山安全的一大隐患。
突水指矿井内部水位突然上升或水流量明显增大，有可能引起矿井水力压力变化，导致矿井内涌水、涌砂、失稳、坍塌等事故。
因此，对于矿井突水情况的处置方案备受重视。
处置方案第一步：统一指挥一旦突水事件发生，应当立即启动突水预案，组织相关人员进行专业性调研，同时立即成立应急指挥小组，及时发布调研结果以及应对指挥命令，确保各个部门能够快速配合。
第二步：疏散人员突水是一种危及生命的灾害，矿工们最关键的任务是尽快撤离危险区域。
疏散通道和应急出口应有明确的标识，在突水预案中应明确各个区域的安全距离和疏散路线，以确保所有人员都能顺利撤离。
第三步：寻找突水源头矿井突水是一个复杂的体系，突水的原因也各不相同。
因此，首先需要确定突水的具体位置和原因，同时采取切实可行的处理措施。
如果突发事件源于水泵等机械设备损坏，则需要尽快维修或更换受损设备。
如果源于地质灾害等自然原因，则需要采取应对措施，防止矿井继续受损。
第四步：堵塞突水源在处理完突水的位置和原因后，需要尽快采取措施，尽可能及时地处置突水。
如果突水源较小，则可通过人工或机械方式进行堵塞，尽快把突水控制在一定范围内。
如果突水源较大，可考虑引水排泄，降低水位。
第五步：恢复矿井正常生产在解决了突水问题后，需要对矿井设备和环境进行彻底检查和修复，以确保矿井重新进入正常生产状态。
同时，需要对突水事件进行分析和评估，深入总结经验教训，为今后的矿山安全管理提供有力的经验参考。
结论矿井突水是一件非常危险的事情。
在突水事件发生后，应立即组织应急处置，按照矿山安全预案和相关法律法规，采取科学有效的处理措施，获得最好的防范效果，以保障矿工的人身安全和矿井生产的正常运转。
煤矿地质灾害以及防护措施分析
煤矿地质灾害以及防护措施分析煤矿地质灾害是指在煤矿开采过程中由于地质因素引发的各类灾害，这些灾害包括煤与瓦斯突出、顶板事故、煤与瓦斯爆炸、煤与瓦斯窒息、冒顶、透水、地面塌陷等。
煤与瓦斯突出是一种常见的煤矿地质灾害，指的是煤层瓦斯在煤矿开采过程中由于地质构造、煤层性质等因素的影响，突然释放并喷出的现象。
煤与瓦斯突出不仅会造成人员伤亡，还会严重影响矿井的正常开采和生产。
为了防止煤与瓦斯突出的发生，需要采取一系列的措施。
在煤层顶板上设置支柱来加固和稳定煤层；在矿井巷道中安装支护设施，如钢撑和锚杆，以增强巷道的稳定性；定期进行瓦斯抽采和通风处理，控制瓦斯的积聚和释放。
顶板事故是煤矿开采过程中的另一种地质灾害，指的是煤与顶板之间的岩层发生破裂、崩落或塌陷的现象，导致巷道严重变形或封闭。
顶板事故不仅会造成巷道的封闭和交通中断，还会对矿井中的人员和设备造成威胁。
为了防止顶板事故的发生，可以采取多种措施。
在巷道上方设置支架或钢撑，以保持巷道的稳定；在进行开采时定期对巷道的顶板进行检查和修复，及时排除潜在的威胁；在巷道结构上设置避弯设施，以减少顶板的变形和应力集中。
煤与瓦斯爆炸是煤矿开采过程中最为严重的地质灾害之一，是由于煤与瓦斯在一定条件下相互混合并受到触发源的引爆而发生的爆炸。
煤与瓦斯爆炸不仅会造成严重的人员伤亡，还会对矿井设备和结构造成严重损坏。
为了预防煤与瓦斯爆炸的发生，可以采取一系列的措施。
严格控制矿井中瓦斯的含量，确保瓦斯浓度在安全范围内；加强矿井的通风系统，提供充足的氧气供应；在矿井巷道中设置防爆设备和监测系统，及时发现和处理瓦斯泄漏等异常情况。
除了以上几种常见的地质灾害外，煤矿开采还面临透水、冒顶、地面塌陷等问题。
透水是指地下水透过煤层或岩层进入矿井中的现象，严重危及矿工的生命安全和矿井的正常生产。
为防止透水，可采取切断透水源、加固巷道支护、加大抽水排水措施等方法。
冒顶是指煤层顶板的岩体在矿井开采过程中发生破坏、崩塌或下沉的现象，增大了矿工受伤的风险。
煤矿地质灾害以及防护措施分析
煤矿地质灾害以及防护措施分析煤矿地质灾害是指在煤矿开采过程中由于地质原因引起的灾害。
常见的煤矿地质灾害包括煤与瓦斯突出、冒顶和地质构造破坏等。
煤与瓦斯突出是煤矿开采过程中常见的地质灾害之一。
煤矿地质是复杂的，煤层常常存在一定的构造、裂隙和变形等。
这些因素会导致煤与瓦斯突出的发生。
煤与瓦斯突出的特点是煤与瓦斯在短时间内从煤层中突出，引起矿井瓦斯浓度急剧增加，严重时会引发煤矿瓦斯爆炸事故。
煤与瓦斯突出的主要危害是对矿工的生命安全构成威胁。
要防止煤与瓦斯突出，关键是对矿井的构造、瓦斯赋存状态和瓦斯压力进行准确评估，合理设置通风系统，控制瓦斯浓度，同时对瓦斯进行有效处理。
加强煤层监测，增加预警措施的准确性和及时性，也是防止煤与瓦斯突出的重要手段。
冒顶是煤矿开采过程中的另一种常见地质灾害。
冒顶是指煤层压力超过了周围岩石的承载能力，导致岩层发生破裂和崩塌。
冒顶会引起矿井巷道的崩塌和坍塌，造成矿井通风和人员运输中断，严重时会引起矿井火灾和煤层瓦斯爆炸等事故。
冒顶对煤矿开采的安全生产具有重要影响。
要防止和控制冒顶，可以采取以下措施：一是进行岩层力学性质的测试和分析，评估冒顶的危险性，并采取相应措施加以控制。
二是加强对煤层开采过程中岩层破裂和崩塌的监测，提前预警，及时采取安全措施。
三是加强对矿井巷道的支护和治理，确保其稳定性和安全性。
地质构造破坏是煤矿地质灾害的另一常见形式。
地质构造破坏是指在煤矿开采过程中，矿体周围的地质构造发生破坏和变形，从而引起山体滑坡、地面沉降和地面裂缝等灾害。
地质构造破坏会导致矿井的失稳和崩塌，严重时会造成人员伤亡和设备损害。
对地质构造破坏的防护措施很重要。
一是要在煤矿规划和设计阶段，进行地质构造的详细调查和评估，预估地质构造破坏的危险性，合理选择开采方式和方案。
二是加强对矿井周围的地质构造进行监测，发现异常及时报警，采取相应措施。
三是加强对岩体稳定性的研究和评估，选择合适的支护措施和技术。
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超化煤矿突水灾害地质条件分析及防治措施
于辉光1,郭德勇1,胡德进2(1.中国矿业大学北京校区,北京100083;2.郑州煤业集团公司,河南郑州450000)
摘 要:根据超化煤矿矿井地质条件,结合2次突水事件,利用综合水文地质分析方法研究了矿井水文地质,分析了矿井含水层的含水性、补给条件,以及各含水层间的水力关系,提出了矿井突水原因及防治方法,为该矿深部开采突水防治提供了依据。关键词:矿井突水;突水防治;水文地质中图分类号:TD745
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.2 文献标识码:B 文章编号:1003-496X(2006)02-0055-03
基金项目:国家自然科学基金资助项目(40472084)1 概 况矿井突水是煤矿安全生产的重要灾害之一,突水灾害地质条件研究是解决突水防治问题的基础〔1-3〕,突水机理研究则是关键〔4-6〕。郑州煤业集团超化煤矿位于新密市城南10km处,1983年建井,1993年投产,原设计生产能力为90万t/a,现实际生产能力为240万t/a。矿井采用伪俯斜长壁采煤法,单水平上、下山开采工艺,全部垮落法管理顶板,对角式通风,年均涌水量为1000m
3
/h,正常排
水能力为2318m
3
/h,在-200～-450m等高线间
中型构造发育。目前该矿上山采区11、12回采结束,下山采区21、22、23正在生产,主要开采二叠系山西组二1煤层,以1个综采工作面和1个炮采工作面保证矿井生产能力。
2 矿井地质和水文地质条件2.1 地层煤层及地质构造超化煤矿井田属石炭系、二叠系煤系地层,共含煤8组,31个煤层。井田主采煤层为二叠系山西组二1煤层,厚度为0.19～24.03m,可采指数为95%,属极不稳定煤层。顶、底板起伏大,为砂质泥岩及泥岩,受区域性滑动影响,煤层及其顶、底板滑面发育,易冒落(表1)。井田除超化、阳台、崔庄等大的边界断层外,还揭露了多条落差5m以上的断层,倾向多为北偏东,倾角多在15°～20°,受区域构造的影响,发育北西向或近东西向两组断裂(图1)。
2.2 区域井田水文地质条件超化煤矿区域属低山丘陵地形,各地层出露,水文地质条件复杂,地质构造线近东西向,皱褶、断裂发育,对地下水起着控制作用,地下水类型为碳酸盐岩溶水,整体流向为自西向东。超化煤矿地表河有麻河自南向北穿过矿区,井田主要有二叠系、奥陶系和寒武系地层出露,地势南高北低。井田北至超化断层,为隔水边界;南至龟山断层,为弱补给边界;东至崔庄断层,为补给边界;西至二1煤层露头,奥灰出露,为矿井主要补给边界,受边界构造影响,井田内小构造发育。区域边缘为变质岩系组成的裂隙补给区,由于断层南升北降,东南部大量地下水补给了奥陶系含水层后又通过龟山断层的东段补给井田内各含水层(图1)。
3 超化煤矿工作面突水原因及防治措施超化煤矿下山区域地质条件和水文地质条件复杂,上山区域则简单,但整个矿井工程地质条件复杂。主要突水工作面21071、21051、22121含水性均较差,其补给水源一是赋存于煤系地层以上的顶板裂隙水和老空水,特点是裂隙水水量较小,老空水水量较大;二是赋存于煤系地层下的石炭系含水层和奥陶系含水层,其水量、水压均较大。研究表明,超化煤矿顶板含水层主要是第四系含水层,其富水程度受大气降水和地表水影响,属弱含水层;底板直接承压含水层为二1煤底板石炭系太原组7～9灰岩含水层(L
7～9)
,距煤层最近,富水性
受裂隙控制,是底板主要突水水源;底板间接承压含水层为石炭系太原组5～6灰岩含水层(L
5～6)、1～
4
・55・问题探讨 煤矿安全(2006-02)灰岩含水层(L1～4)和奥陶系灰岩含水层(奥灰),富水性均较强,其中奥灰与L1～4有较强的水力联系,L5～6和L1～4之间也有部分水力联系(表1),三者均可通过小司沟断层等导水断层相互导通并补给太原组L
7～9(图1)。
3.1 21051工作面突水原因及防治措施
图1 超化煤矿井田地质构造纲要图表1 超化煤矿井田水文地质特征简表地层单位系组简要描述水文地质特征含水组地下水类型二叠系山西组二1煤上泥岩、砂质泥岩厚62m,下泥岩厚8.7m顶板砂岩裂隙水
石炭系太原组L7～9上泥岩厚1m,L7～9中泥岩厚23m
泥岩、砂岩中夹L5～6共厚37m
砂质泥岩互层中夹L1～4及一1煤共厚20.5m
L7～9岩溶水
L5～6岩溶水
L1～4岩溶水
奥陶系马家沟组石灰岩厚36m,上覆石炭系铝质泥岩厚29m奥灰岩岩溶水
超化煤矿21051工作面走向长1700m,倾斜宽140m,上副巷与井田北部边界平均距离为255m,U型钢支架加塑料网支护,沿煤层底板掘进。2004年4月11日16:00,21051上副巷迎头上帮出现淋水,随后水量剧增,导致局部巷道冲垮、运输设备被毁。19:20,水量猛增至5000m3/h,21:00,水量剧减至500m3/h,4月15日8:00,水量已衰减到110m3/h(图2)。图2 超化煤矿21051工作面突水情况示意图 本次突水特征是水量大、来势猛、衰退快,具有老空水突水特征;突水水样的主要指标铁离子、NH4+、耗氧量、溶解性固形物的浓度也具有老空水的浓度特征,且与顶、底板水差异较大(表2);该巷道地质构造简单,附近区域煤层赋存稳定,无落差较大的断层和其它地质构造存在,且属不带压掘进;该巷道顶板水已被大面积疏放,含水层富水性弱,且透水前后奥灰水水位无变化,可排除顶板砂岩和奥灰突水;突水位置前方有富含水的小煤窑采空区,该采空区与出水点位置相吻合。因此,21051工作面突水是小煤窑老空水溃入矿井所致,突水通道是因老空水水压大于隔水层强度而导致隔水层变形、断裂而形成的裂隙。超化煤矿在严格坚持“有疑必探,先探后掘”的同时,采用巷道接近老空、被淹的井巷、防水煤柱时超前探水,提前疏干降压或预先封堵导水通道,加设档水墙,未探清地质情况的工作面不采掘等措施,可防治突水。3.2 22121工作面突水原因及防治措施超化煤矿22121工作面位于22采区最南部,主
・65・煤矿安全(Total375)
问题探讨表2 超化煤矿矿井水水样分析对比表水样21051突水水样/mg・L-122041老空水水样/mg・L-122下山L79水样/mg・L-122121顶板水水样/mg・L-1
Fe2++Fe3+0.0360.0600～0.02
NH4+3.971.0300.31～0.9
耗氧量2.393.360.8～1.120.96
溶解性固形物1157.301068.4401444
Mg2+77.2153.5826.12～34.512.86～31.74
SO42-102.5155.5254.61～111.4838.81～79.44HCO3-680.52535.88355.5～437.45367.71～553.33
采的二1煤层赋存基本稳定,平均厚度约11m,煤层直接底为深灰色泥岩,厚度为3.98m,老底为石炭系灰岩。该面地质构造复杂,上副巷南部有1个落差为6m的滑动构造带,工作面中部也有多条落差约5m的走向正断层,逆断层F1(0.8m,∠52°)和正断层F2(2.3m,∠80°)为主要含水断层。2002年11月11日16时工作面上副巷尾部发生L7～9水突水,突水量最大达68m3/h,后稳定在60m3/h,40d后采用跳采方案恢复生产。 本次底板突水原因在于该巷底板倾角大,裂隙发育,采煤引起的矿压使底板又产生新裂隙,L7～9水进一步活化原采动裂隙,并使之与新生裂隙导通,导致底板断裂造成突水,突水通道是煤层底板采动裂隙与岩溶破碎带。因此该矿采掘接近底板承压含水层、充水断层时,一定要查明底板水文地质构造情况,如果探水时底板大量涌水,要及时封闭钻孔、打隔水墙密闭,必要时采取留设防水煤柱、巷道预注浆切断L7～9补给通道、疏水降压等措施,以防突水。巷道穿越断层时要加强支护,对井田东南部断层交叉点等构造发育地段需重点加固,以防滞后突水。当遇到裂隙密集带、两组或两组以上断裂和裂隙交叉部位,最好回避开采,如开采则需采取巷道注浆加固措施,巷道可每前进10m注浆加固1次,在巷道顶、底板上各打3排注浆孔,孔深为1.5m(图3),两帮各打1排注浆孔,注浆孔间距2m,巷帮注浆孔布置在巷道腰线上,以防治突水。图3 超化煤矿注浆加固巷道俯视平面示意图4 结 论(1)超化煤矿地表水及大气降水入渗补给基岩地下水,进而补给奥陶系和石炭系各含水层,为矿井突水主要水源。石炭系底板水和老空水是主要突水隐患。矿井底板突水主要水源是L7～9水,补给水源是L5～6水、L1～4水和奥灰水,突水通道是采动裂隙。(2)威胁超化煤矿深部开采的水源是底板含水
层水和地表水体入渗补给水,在留防水煤柱减少地表入渗补给的基础上,顶板砂岩水应以疏排为主,地表水、底板灰岩水应以防为主。超化煤矿需加强各工作面的水文地质预测预报,在采掘中遇断层和老空区时‘有疑必探,先探后掘,疏堵结合,分类防治’,可防治突水。
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作者简介:于辉光(1971-),男,黑龙江七台河人,工程师,1994年本科毕业于东北大学,现为中国矿业大学(北京校区)防灾减灾工程及防护工程硕士研究生。
(收稿日期:2005-05-23;责任编辑:梁绍权)
・75・问题探讨 煤矿安全(2006-02)