煤层底板岩溶承压水水害分析及综合治理探讨
煤矿防治水工作面临的困境及对策
煤矿防治水工作面临的困境及对策摘要：防治水工作在煤矿的开采过程中是必不可少的环节，保证煤矿生产中防治水工作的安全、高质量开展，能够有效保障作业人员的人身安全，保障开采工作的顺利进行。
防治水工作并不简单，需要企业相关技术人员和有经验的作业人员进行综合评判。
水害事故在分类上就凸显出了其复杂性，水的来源不同，出水的位置不同，矿井的地质条件不同等，都会引发不同的水害事故，在实际工作的开展中也存在诸多问题，因此，煤矿企业必须对防治水工作予以高度重视，制订科学合理、高效易操作的方案进行隐患问题的处理。
下面，文章就煤矿防治水工作面临的困境及对策展开论述。
关键词：煤矿防治水；工作困境；解决对策引言近年来，矿井水害频出，给煤矿带来了严重的经济损失和人员伤亡。
鉴于此，做好矿区的防治水工作，优化安全管理措施极为关键。
煤矿要结合生产实际和国家有关防治水标准要求，深刻认识防治水工作的重要性，应用升级防治水技术，采取一系列管理策略保障采矿工人的生命安全和企业的长远发展。
1煤矿水害的基本类型煤矿水文地质条件、开采方式、开采强度等不同因素的影响造成了不同类型的煤矿水害。
（1）主采煤层底板高承压岩溶水突水水害。
这种水害多见于华北、华东地区，且水害特征突出，这主要是由地下开采深度不断增加、煤矿含水层压力大等因素造成的。
（2）主采煤层顶板砂岩及其松散层孔隙水透水水害。
这种水害类型多见于晋陕蒙、新疆等地区。
这些地区煤炭资源丰富，机械化开采强度逐渐增大，对顶板覆岩造成了严重扰动，采掘扰动导水通道很容易沟通上覆含水层，造成回采工作面透水事故。
但由于处于干旱地带，且煤矿企业对煤矿防治水工作的认识不足，相应的工作开展也不到位。
（3）废弃小煤窑及老矿井采空区溃水水害。
近年来，加强小煤矿的整合开采、国有煤矿的组煤开采成为了一种趋势，但忽视了一个关键问题，那就是这些矿井有大量的上组煤采空积水区。
煤矿企业对采空积水区的积水特征与范围认识不足，再加上后期预测监控不到位，不能清晰把握积水危险情况，未采取合理有效的防水煤岩柱留设措施，使得这类水害发生次数多，诱发性和突发性强，危害性大。
矿井煤底板岩溶水水害防治可行性初探(通用版)
( 安全技术 )单位：_________________________姓名：_________________________日期：_________________________精品文档 / Word文档 / 文字可改矿井煤底板岩溶水水害防治可行性初探(通用版)Technical safety means that the pursuit of technology should also include ensuring that peoplemake mistakes矿井煤底板岩溶水水害防治可行性初探(通用版)引言张集煤矿A组煤底板岩溶水水害防治地面钻探工程是淮南矿区潘谢新区首次进行的一次规模较大的灰岩水文地质地面勘探,该项工程基本查明了太原组、奥陶系地层的岩性组合和厚度特征，以及1煤底板隔水层的岩性、厚度和物理力学性质，对灰岩富水性的非均一性有了基本了解，建立了矿井太原组C3Ⅰ、C3Ⅱ、C3Ⅲ组灰岩和奥灰含水层的水位动态观测网。
A组煤含1、2、3煤三层，本井田2煤、3煤缺失。
1煤厚度0-10.35m，平均6.99m。
1煤底板隔水层厚度14.80～21.90m，平均17.67m；受构造影响地段，厚度仅为1.75～8.07m，平均5.72m。
第一水平标高-600m，灰岩水头压力6.25～6.1Mpa，向深部增大。
具有开采煤层厚度大、底板隔水层厚度小、灰岩水头压力大的特点，因此实现1煤安全开采，必须对底板岩溶水害进行有效防治。
1不利条件1.1区内的西三采区已发现一疑似陷落柱。
谢桥矿2#岩溶陷落带探测资料和东风井-440m回风道第二次注浆堵水工程资料表明：即使发育到1煤至8煤中的岩溶陷落带内不含(导)水，但是在影响带内，水文地质条件复杂,高角度裂隙易导水。
1.2灰岩水头压力大。
在水压≥6Mpa条件下开展岩溶水害防治井下工程，两淮矿区尚少先例，难度很大。
1.3底板隔水层厚度小。
淮北、皖北矿区，开采煤层距太原组灰岩50m左右，而本区1煤底板隔水层厚度仅为18m左右。
煤矿防治水工作难题及技术措施探讨
煤矿防治水工作难题及技术措施探讨发布时间：2021-05-07T10:12:35.380Z 来源：《基层建设》2021年第1期作者：贾晨龙[导读] 摘要：煤矿资源的开采强度不断增加，开采的难度、深度逐步加深，增加了对水害防治、处理的难度。
云顶煤业有限公司河南洛阳 471000摘要：煤矿资源的开采强度不断增加，开采的难度、深度逐步加深，增加了对水害防治、处理的难度。
从矿井水害类型入手，探讨矿井防治水工作难题及技术措施，为矿井防治水工作提供参考依据。
关键词：煤矿生产；水害防治难题；技术措施引言：煤矿防治水工作是一项系统性的工程，水害对矿井安全生产严重影响，使矿井遭受巨大的经济损失。
主要是由于水害的发生，会使相关的机械设备、装置受到水害的侵蚀，导致设备损坏。
同时对其作业人员的人身安全造成严重威胁，因此在进行煤矿水害的治理、预防过程中，针对水害防治中遇到的难题做详细的研究与探讨，从而采取有效的技术措施，将防治水的工作质量提升。
1 煤矿水害类型1.1 水文地质条件水害有顶板砂岩水，太原组灰岩、砂岩水，奥陶系灰岩水和老空水的影响。
其中，顶板水主要以滴、淋水形式向矿井充水，遇到富水区段时对生产有一定影响，但不威胁矿井安全；太原组灰岩、砂岩厚度小，补给条件差，岩溶裂隙富水性弱，对矿井不构成威胁；奥陶系灰岩富水性极不均一，存在有断裂通道导通奥灰水与采掘工作面的联系造成矿井突水的可能；矿井及相邻采空区位置、范围和积水量清楚，对矿井充水作用弱，不对矿井构成水害威胁。
1.2 矿井水害分析奥陶系岩溶裂隙承压含水层：根据勘探钻孔及井下探查钻孔资料，该含水层上距二1煤底板42.92～69.50m，平均55.99m。
井田主要揭露中统马家沟组灰岩含水层，该层揭露厚度24.11～89.87m，平均52.35m，区内含水层厚度超过200m。
该含水层地表出露广泛，和其含水层相比，补给量相对较为丰富，井田北缘灰岩裸露区和浅埋区岩溶较为发育，形态有溶孔、溶蚀裂隙和规模不等的溶洞，溶洞主要分布在深切沟谷两侧陡峭的岩壁上，常沿层面和沿断层发育，有时多个溶洞呈串珠状相连，但总体而言，岩溶形态主要是溶孔和溶蚀裂隙，溶洞较少。
103采区底板灰岩水综合治理技术研究
103采区底板灰岩水综合治理技术研究摘要：为了保证淮北矿业集团杨柳煤矿的103采区煤层“零压开采”，针对103采区底板灰岩水的治理问题，采用“地面定向钻探技术+注浆充填灰岩中的溶隙和裂隙技术”综合治理，有效解决了103采区底板灰岩水问题，保证了103采区工作面的安全开采，提高了生产效率。
关键词：底板灰岩水；地面定向钻探技术；注浆充填技术；零压开采一、工程概况杨柳煤业10煤顶底板砂岩水为采区开采的直接充水水源，富水性弱；下伏太原组灰岩水及上覆“四含”水为采区开采的潜在的间接充水水源。
为实现10煤“零压开采”，杨柳煤矿在103采区开展底板太灰疏降工程，通过西风井井底车场西风井-探2#孔分别在终孔位置一灰以及-探2孔延伸至四灰进行防水测试，采区总放水量达到162.0m3/h。
通过分析可知，103采区太灰局部与奥灰存在较紧密的水力联系，需进一步查明、治理水力联系通道，消除奥灰水对采区疏降威胁。
由于彻底查治导水通道，探查面积大，难度大，因此采用地面定向钻探注浆技术对103采区底板灰岩水害进行综合治理。
二、底板灰岩水综合治理技术研究钻探方面利用地面定向钻对DF1断层，戴庙断层以及戴庙支断层进行治理并采用地面定向顺层钻进精确控层技术对10煤底板太原组灰岩中的薄层灰岩原生裂隙进行拉网式探查；在注浆方面通过对探查到的导水通道，原生裂隙以及断层带进行高压注浆，在目的层形成有效的“阻水塞”，达到阻隔目的层及以下奥灰含水层突水同时隔绝太奥灰导水通道并完成疏降开采的目的。
治理范围为1031工作面与1033工作面切眼外30米，北至戴庙断层，南至DF1断层与戴庙支断层，工作面深部至-400煤层底板等高线，后期矿方通过对103采区进行区域疏降，达到安全开采的目的。
通过采用钻探工艺和注浆工艺相结合的方法实现底板灰岩水综合治理。
（1）钻探工艺研究为了避开103采区总回风巷道、构造特征、钻探施工效能等诸多因素，在地面合适位置布置井场并设计钻孔轨迹，设计3个地面孔组——S1孔组对DF1自下盘三四灰，穿断层面延伸至上盘四灰底，分段注浆对上下盘三灰、四灰及断层面进行综合治理，切断导水通道，对戴庙支断层下盘三灰进行注浆加固并对1033工作面切眼外侧三灰进行注浆改造；设计1个地面孔组S2孔组对1031工作面切眼外50m、戴庙断层带至-400煤层底板等高线区域，通过钻探对治理区段10煤底板薄层灰岩含水层溶隙、裂隙等储水空间和导水通道进行探查，达到区域勘察目的。
庚组煤层底板承压水突水机理分析与防治对策
雾 渗０： ｌ１； Ｌ３透０ ６８２８ ＋ 系化 ７ 主水 ０． ｏ９ 要１ ９学 为～ ０类 Ｈ 数型 ０ Ｃ 为 ｌ ｎ ／ ０ ｄ ．
．
砂质泥岩 Ｏ ５ ２ － ． ～ ２３ ２ ３ ５ ９ ３
１ ￣ ９５ ． １ ．８ ７
量 ０ｏ ） ｏ ．（ ６—２２ ０２ ２ ．７ ０Ｕｓ ｍ． ・
煤矿 开采 过程 中， 旦采 掘 工 程 接 近或 揭 露 储 一
存 于 地 下 含 水 岩 层 孔 隙 、 隙 中 的 水 ， 其 是 灰 岩 岩 裂 尤
ＭＰ ， 均 为 ６ ． ａ 抗 拉 强 度 ３４～ ． ａ 平 ａ平 ２ ４ ＭＰ ； ． ４ ０ＭＰ ， 均 ３ ７ＭＰ ， 固 性 系 数 ８ １ 岩 石 致 密 ， 位 较 稳 ． ａ 坚 ．； 层 定 ， 度 大 ， 矿 井 浅 部 岩 溶 裂 隙 发 育 区 ， 有 良 好 厚 在 具
溶 裂 隙承压水 ， 矿井将 会发 生突 会 造 成 人 员 伤 亡 ， 没 采 区甚 至 而 淹
的赋水性 ， 为庚 组 煤 层 直接 底 板 充水 含 水 层 。在 矿 井 中深部 岩溶 裂隙 与 赋水 较 弱 地 段 ， 同砂 质 泥 岩 与 铝 土质 泥岩构 成阻 隔下部 寒武 系灰岩 水 突水 的 良好
鲕状灰岩 和上统 崮山组 白 云质灰岩 ，总厚度２ ０ 左 ０ ｍ 右 是庚 ２ ２ ｏＩ － 煤层底板直 接充水含水层 。单位涌水
，
（ ） 质 泥 岩 。 构 成 庚 （ ） 层 直 接 底 板 ， １砂 。 一 煤 厚 Ｏ ２ ２ ． ３ｍ， 般 ４～ 平 均 ５ ９ ． ５～ ２ ３ 一 ９ｍ， ． ３ｍ。 抗 压 强 度 ３ ． １～ ４ ５ ａ 平 均 为 ４ ． ８ＭＰ ， 拉 强 ７ １ ５ ． ｌＭＰ ， ３ ６ ａ 抗 度 １２ ． ７～１５ ａ 平 均 １４ Ｐ ， 固 性 系 数 为 ．７ ＭＰ ， ． １Ｍ ａ 坚
煤矿开采的水害治理措施
钻孔水害
总结词
钻孔水害是由于勘探钻孔封孔不良或未封孔而形成的水害。
详细描述
钻孔水害通常发生在矿井开拓或生产过程中，由于遇到勘探钻孔封孔不良或未 封孔，导致地下水涌入矿坑，造成水害事故。
03
煤矿水害治理原则与措施
预防为主，防治结合
预防为主
在煤矿开采过程中，应将预防水害作为首要任务，采取有效的预防措施，降低水 害发生的风险。
煤矿开采的水害治理措施
汇报人：可编辑 2023-12-31
contents
目录
• 引言 • 煤矿水害类型及成因分析 • 煤矿水害治理原则与措施 • 煤矿水害治理技术及方法 • 煤矿水害应急救援措施 • 煤矿水害治理案例分析
01
引言
背景介绍
01
煤炭作为我国的主要能源来源， 开采过程中面临诸多安全问题， 其中水害是影响煤矿安全的重要 因素之一。
总结词
成功应用防水技术，有效控制顶板水害
详细描述
某矿在开采过程中遇到了顶板水害问题，通过采用先进 的防水技术，如煤层注浆、地面预注浆等，成功地控制 了水害，保障了矿井安全。
案例二：某矿底板水害治理
总结词
优化排水系统，降低水害风险
详细描述
某矿在开采过程中遇到了底板水害问 题，通过优化排水系统，增加排水能 力，降低水害风险，确保了矿井的安 全生产和经济效益。
常运行。
05
煤矿水害应急救援措施
应急预案制定与演练
要点一
制定应急预案
根据矿井实际情况，制定水害应急预案，明确应急组织、 救援流程和资源调配方案。
要点二
预案演练
定期组织应急预案演练，提高应急响应速度和救援效率， 确保预案的有效性。
煤矿开采的水害治理方案
汇报人：可编辑
2023-12-31
目录
CONTENTS
• 引言 • 煤矿水害类型与成因分析 • 水害治理原则与技术措施 • 案例分析 • 结论与建议
01 引言
背景介绍
我国煤炭资源丰富，但开采过程中面临诸多挑战，其中水害是影响煤矿安全的重要 因素之一。
随着开采深度的增加，矿井突水事故频发，给矿工生命安全和煤炭生产带来严重威 胁。
水害治理已成为煤矿安全生产的重要环节，需要采取有效的措施来预防和应对矿井 水害。
水害对煤矿开采的影响
矿井突水事故可能导致人员伤亡 和财产损失，严重影响煤矿的正
常生产和运营。
水害会导致矿井巷道变形、坍塌 ，甚至淹井，增加煤炭开采成本
和难度。
水害还会影响采煤设备的正常运 行，降低生产效率，并对矿区生
态环境造成一定程度的破坏。
加强员工培训和教育，提高员工的水 害防治意识和技能。
技术措施细分
01
02
03
地面防水
采取地面防水措施，如修 建防水堤、铺设防水材料 等，防止地表水流入矿坑 。
井下排水
设置合理的排水系统，确 保井下水能够及时排出。
注浆堵水
通过注浆技术，对矿区的 水源进行封堵，防止水害 的发生。
04 案例分析
某矿区顶板水害治理案例
02 煤矿水害类型与成因分析
顶板水害
总结词
顶板水害是由于煤层顶板含水层 中的地下水压过大，突破煤层顶 板而形成的水害。
详细描述
顶板水害通常发生在煤层开采过 程中，由于采空区顶板岩层破坏 ，导致地下水或地表水通过裂隙 进入矿坑。
底板水害
总结词
底板水害是由于煤层底板含水层中的 地下水压过大，突破底板而形成的水 害。
矿井煤底板岩溶水水害防治可行性初探
谢 同礼 魏树 林
摘要 ： 张集煤矿 Ａ组实现安全开采 ， 需对底板岩溶水害进行防治 。
关 键 词 ： 底板 煤 岩溶 水 水 害 防 治
（ 安徽省煤田地 质局第一 勘探队）
区域性规律 ；已有资料表 明：本区及相邻矿 井亦具有 与此相 同的规 律 。谢 桥 矿 ２＃ 岩溶 陷落 柱 带 探 测 工 程 奥灰 、 灰 深 部 岩 溶 发 育 、 寒 富 ０ 引言 水性较 强 ， 是岩溶陷落影响带的结果 ， 并不具有普遍性 。 张 集 煤 矿 Ａ 组 煤 底 板 岩 溶 水 水 害 防治 地 面 钻 探 工 程 是 淮 南 矿 矿 井 第 一 水平 标 高 ～ ０ ｍ ， 度 较 大 ， ６０ 深 分析 认 为 ： 岩 富 水 性 会 灰 区潘 谢新区首次进行 的一 次规模较 大的灰岩水 文地质地面 勘探， 该 趋 于减 弱 。 项工程基本查明了太原组 、 奥陶系地层 的岩性组合和厚度特 征 ， 以及 ２２ 谢 桥 矿 东 风 井及 一 ４ ｍ 水 平 回 风 道 突 水 ， 成 区域 太灰 、 ． ４０ 造 １煤底板隔水层的岩性、 厚度和物理力学性质 ， 对灰岩富水性 的非均 奥灰 、 寒灰水位下降 ， 具有补给量不丰富 ， 储存量消耗的特征。 性有了基本了解 ， 建立 了矿井太原组 Ｃ 、 。ｌ Ｃ ¨组灰岩和奥 。Ｉ Ｃ ｌ、 。Ｉ ２３ 谢 桥 矿 一 ４ ｍ 水 平 回 风 道 突 水 点 涌 水 量 在 １ ９ ． ４０ ９ ５年 ９月 灰 含 水层 的水 位 动 态 观 测 网 。 第 一 次 注 浆 堵 水 工 程 结 束 时 为 ３ ４５ ｍ３ ，０ ５ 年 平 均 为 ４ ．Ｏ ／ ２ ０ ｈ Ａ 组 煤 含 １２ ３煤 三 层 ， 本 井 田 ２煤 、 、、 ３煤 缺 失 。 １煤 厚 度 ２ ０７ ｍ３ ， 少 了 ６ ．２ ／ ， 涌 水 量 随 时 问 延 长 有 所 衰减 ， 给 ８ ．８ ／ 减 ｈ ３７ ｍ３ 即 ｈ 补 Ｏ １ ．５ ， 均 ６９ ｍ。 一 ０３ ｍ 平 ．９ １煤 底 板 隔 水层 厚 度 １ ．Ｏ～２ ．０ ， 均 量 与 排 泄 量 逐 渐 趋于 平衡 。第 二 次堵 水 过 程 中 ， 水 点 涌 水 量 渐 小 ， ４８ １９ ｍ 平 突 １ ．７ ： 构 造 影 响 地 段 ， 度 仅 为 １７ ～８０ ｍ ， 均 ５ ２ ７６ ｍ 受 厚 ５ ．７ 平 ． ｍ。 第 ２ ０ ７ ０ ６年 ８月 １ 日 一 日平 均 为 ２ ０６ ｍ３ ， ３ ０ ．６ ／ 同年 ７月 ３ 日 ， 东 ｈ ０ 距 水平标 高 一 ０ ｍ， ６ ０ 灰岩水头压 力 ６２ ．５～６１ ａ 向深部增大。具 风井 ３ ｍ 的 Ｉ 孔 （ 。 层灰岩 ） ．Ｍｐ ， １ ５ （ ４ Ｃ 水位埋 深降至 ２ ８８ ｍ， 高约 ２ ．０ 标 有 开 采煤 层 厚 度 大 、 板 隔 水 层 厚度 小 、灰 岩 水 头 压 力 大 的 特 点 ， 为 一 ０ ．０ 表 明在有奥灰 水补给的条件 下， 底 因 ２ ２５ ｍ； 疏水依然 能使 Ｃ 组 。ｌ 此实现 １煤安全开采 ， 必须对底板岩溶水害进行有效 防治。 灰岩有较好的降压效果。 １不 利条 件 ２４ Ｃ 组 灰 岩 是 １ 开 采 可 能 造 成 直 接 充 水 的 含 水 层 组 ， ． 。ｌ 煤 含 １１ 区 内的 西 三采 区 已发 现 一 疑 似 陷 落柱 。 桥 矿 ２ ． 谢 样岩 溶 陷落 水 小 、 部 中等 。 该 组 灰 岩 中 ， Ｃ３ 、 ｙ 局 以 ３ Ｃ 厚 度 较 大 ， 富水 性 相 对 带 探 测 资 料 和 东 风 井 一 ４ ｍ 回 风 道 第 二 次 注 浆 堵 水 工 程 资 料 表 较强 。据 已有 资料 ， ４０ １煤底板距 Ｃ 层灰岩 ２ ． ～ ５６ ｍ， ６∞ ３ ．０ 平均 为 明： 即使 发 育 到 １ 至 ８煤 中 的 岩 溶 陷 落 带 内不 含 （ 水 ， 是 在 影 ２ ．４ 煤 导） 但 ７５ ｍ。Ｃ 。层灰 岩富水性微 弱， ３层灰 岩赋 存不稳定 ， Ｃ２ 可以作 为相 响 带 内 ， 文地 质 条件 复 杂 ， 角度 裂 隙 易导 水 。 水 高 对隔水层来利用。 １ 灰 岩 水 头 压 力 大 。 在 水 压 ≥６ ａ条件 下 开 展 岩 溶 水 害 防 ． ２ Ｍｐ ２５ 岩溶含水层上缓倾斜煤层安全开采 ，国内外 已有大量成功 ． 治 井 下 工程 ， 两淮 矿 区 尚少 先 例 ， 度 很 大 。 难 实 例 ， 南 矿 区老 区亦 有 很 多研 究成 果 和 实 践 经 验 ， 中包 括 ： 在 淮 其 ① １３底板隔水层厚度小 。淮北、 ． 皖北矿 区 ， 开采煤层距太原组灰 受大气降水补给 、 局部 受奥灰 水补 给的条件 下 ， Ｃ 组灰岩疏水 对 。ｌ 岩 ５ ｍ 左 右 ， 本 区 １ 底 板 隔水 层 厚 度 仅 为 １ ｍ 左 右 。 ０ 而 煤 ８ 降 压 到 安 全 水 头 值 ， 未 发 生 过 底 板 灰 岩 突 水 事 故 。 ② 谢 一 矿 在 １４ 突 水 系数 大 。 淮 南 矿 区 老 区 Ａ 组 煤 安 全开 采 的成 功 经 验 ， ４ ０ 一 ６ 、 ６ ０ 水 平 将 巷 道 直 接 布 置 在 Ｃ ． 据 ８ 、 ５ ７一 ６ ｍ 。层灰 岩 中 ，取 得 了 突 水 系 数 即 每 米 底 板 隔 水 层 厚 度 所 承 受 的最 大 水 压值 为 ００ Ｍｐ 。 疏水截流 的效果。 ．５ ａ ⑧原谢 二矿采用钻７ ： 巷道疏水相结合 的方法 ， Ｌｕ ￣ 在 按本区 １煤底板隔水层厚度平均为 １ ．７ 计算 ，每米隔水层 实际 ６ ０ 水平灰岩 放水孔涌水量 小 ， ７６ ｍ ６ｍ 疏水效 果差的情况下 ， 施工放水 承 受 的 水压 值 为 ≥０３ ５ Ｐ 。 ．４ Ｍ ａ 石 门 穿过 Ｃ Ｃ２ 灰 岩 并 揭 露 Ｃ３ 层 灰 岩 ， 涌水 量 ８ ． ｍ３ ， 。 ３层 、 ３上 ０Ｏ ／ Ｏ ｈ １５ 疏 水 降 压 难 度 大 。矿 井 ～ ０ ｍ 水 平 灰 岩 水 头 压 力 ６１ ａ 取 得 了 良好 的 降压 和 安 全 开 采 效 果 。 ． ６０ ．Ｍｐ 左 右 ， 安 全 水 头 值 为 ０８ ４ ａ 若 达 到 安 全 水 头 值 ， 需 降 压 ．８ Ｍｐ 。 ３基本成果 ５． Ｍ ｐ ｏ ２１ ６ ａ 矿 井北 接 顾桥 矿 南 部 “ ” 轭 剪 切 构造 异 常 区 即有 争 议 的 新 构 Ｘ共 本期地面钻探工程揭露灰岩的 １ ０个钻孔 ， ２个 孔穿过太灰 、 造 或 疑似 岩 溶 陷 落 带 ，西 邻 谢 桥 矿 一 ４ ｍ 回 风 道 底 板 灰 岩 突 水 区 有 ４０ 奥灰见寒灰 ， １个孔 穿过 太灰 见奥灰 ， １个孔揭露 Ｃ 。”层灰 岩 ， ２个 和 １ 、｝实 见 岩溶 陷 落 带 （ ）区 内 亦 已发现 有疑 似 岩 溶 陷 落柱 。 ＃ ２｝ 柱 ， 孔 揭 露 Ｃ 层 灰 岩 ， 孔 揭 露 Ｃ’ 层 灰 岩 ， 孔 揭 露 Ｃ 层 。。 ３个 。 １个 。 ≈下 潘 谢 新 区及 相 邻 的新 集 矿 开 发 建 设 以 来 ， 尚 未实 施 灰 岩 疏 水 降 灰岩 ， 未见溶蚀现象和 漏水 ， 均 抽水时最大 涌水量仅为 ０２ ｍ３ 。１ 压 工 程 。灰 岩 地 下 水 位 下 降 ， 要 是 谢 桥 矿 东 风 井和 一 ４ ｍ 回 风 道 ９ ／ Ｏ ｈ 主 ４０ 个 钻 孔 分布 在 间 距 ４ ０～１ ４ ｍ 的 ６个 不 同 地 段 ， 见灰 岩 岩 溶 发 突水 、 岩 地 下 水 补 给 排 泄和 补 给量 不 丰 富 、 存 量 消 耗 的结 果 。通 １ ００ 足 灰 储 育和富水性极不均 一，给合理布置井下灰 岩放水钻探工程 以取得较 过 对 谢 桥 矿 东 风 井 一 ４ ｍ 回 风 道 突 水 第 二 次注 浆堵 水 工 程 的 水 位 ４０ 好 的疏 水 降压 效 果 带来 很 大 的困 难 。 动态观测资料 ，样岩溶陷落带 Ｘ Ｚ 孔奥灰 、 ２ Ｌ。 寒灰段抽水 、 。 Ｉ Ｃ一 组灰 １６ 矿井地 处陈桥背斜的东南倾伏 端 ，地 层走向呈不完整的弧 岩观测 孔水位 下降资料和顾桥 井 田水 ３ 、水 １ ． ４ ６孔 Ｃ 层灰 岩抽 。 形 转折 ， 向西 、 西 向 两组 断层 较 发 育 ， 造 复 杂 程 度 属于 中 等 。 北 东 构 部 水 ， 。 ｌ组灰 岩 、 灰 观 测 孔 水 位 下 降 的 资料 综 合 分 析 认 为 － 层 Ｃ一 ｌ Ｉ 奥 各 分 断层 切 割 煤 系及 灰 岩 地 层 ， １ 底 板 隔 水 层 的连 续 性 及 稳 定 性 组灰 岩 间 存在 着 水 力联 系 ， 部灰 岩 水补 给 Ｃ一 Ｉ 使 煤 底 。 组灰 岩 。 受到破坏 ， 在采动矿压和水压 的综合作用下 ， 可能成 为导水通道。 据 已有资料初步分析 ， 田灰岩水文地质边界 条件 为： 井 北西部 即 １ 煤 平 均 厚 度 为 ６９ ｍ ， 单 一 厚 煤 层 。 若 一 次 采 全 高 ， ． １ ７ ． ９ 属 底 灰 岩 露 头 区 ， 布 有 厚 度 较 大 的 新 生 界 “ 隔 ” 为 相 对 隔 水 边 界 ； 分 中 ， 井 板 破 坏 深 度 会 比 中 厚煤 层 开 采 增 大 。 田北 部 ，２ ５断层 造 至 太 原 组 与 上 盘 煤 系地 层 相 对 接 ，但 Ｆ ０ Ｆ１ １ ９断 ２ 有利 因素 层 又 造 至 １煤 及 底 板 太 灰 与 下 盘 奥 灰 相 对 接 ，总 体 为 给水 边 界 ； 井 ２１灰岩岩溶发育程度和富水性 向深部减 弱，是岩溶含水层 的 ． （ 接第 １ １ ） 上 ４ 页
0煤层底板岩溶承压水水害的防治_杜飞虎
技术经济与应用收稿日期:2010-06-30作者简介:杜飞虎(1963—),男,陕西富平人,1989年毕业于西安矿业学院地质系,高级工程师,现任澄合矿务局生产技术部副部长,从事矿井地质工作。
煤层底板岩溶承压水水害的防治杜飞虎,叶东生(陕煤集团澄合矿业公司,陕西澄城 715200)摘 要:以董家河煤矿为例,研究了澄合矿区奥陶系灰岩岩溶裂隙承压含水层对煤层开采的威胁,提出了防治水必须坚持“预测预报,有疑必探,先探后掘,先治后采”的原则,防治水工作的重点是底板岩溶承压水。
关键词:矿井水害;岩溶水;底板突水;保水采煤;措施中图分类号:T D 745 文献标识码:B 文章编号:1671-749X (2011)01-0051-020 前言澄合矿区主采5号煤层,矿井涌水主要来源于5号煤层顶板上各砂岩裂隙含水层、太原组石英砂岩K 3(5号煤层底板)及K 2灰岩含水层组、煤系基底奥陶系灰岩岩溶裂隙含水层。
涌水量随着开采深度的增加而增大。
目前董家河煤矿工作面均处在奥灰水静水位以下,5号煤层突水系数处在临界状态,底板岩溶承压水严重威胁着煤矿安全生产。
建矿初期沿用边设计、边施工、边生产的政策代替基本建设程序,最初设计大巷层位放在奥陶纪石灰岩中,掘进时多次发生奥灰突水(1974～1980年奥灰井水位标高为+380～+383m ),最大涌水量达1026m 3/h 。
后多次修改设计,使大巷水平标高由初期的+300～+330～+355m ,提升到目前的二水平(+310水平),承受奥灰水的压力约1M P a 。
岩溶承压水由于水压高,一般会通过各种裂隙通道进入煤层的开采系统造成淹井,做好5号煤层底板岩溶承压水害防治,是保证5号煤层安全开采的前提。
1 防治水原则1.1 坚持以防为主以疏为主原则坚持“预测预报,有疑必探,先探后掘,先治后采”的防治水原则:始终坚持以物探手段先查明水文地质条件,然后根据实际情况采取相应措施。
不断总结防治水工作经验,不断修订和充实适用于本矿的防治水总体方案和具体措施。
开滦煤层顶底板水害防治对策及水文信息
开滦煤层顶底板水害防治对策及水文信息该技术属于采矿领域中的矿井防治水技术。
特点如下： 1.研究煤层底板岩体厚达百余米条件下，深部带高压底板突水机理与类型。
①钻子L原位地应力测量；②进行岩石全应力一应变（三轴状态）测试；③岩样伺服渗透试验。
2.研究奥灰水位维持在一150m时，赵各庄矿13 水平及以下安全回采深度。
①采用可视化三维应力一应变数值仿真模拟分析，反演识别确定构造部位地应力场的方向和大小分布特征；② 评价13水平安全回采条件。
确定1\3水平以下安全回采深度。
3.对东欢坨、荆各庄两矿的煤层顶板涌（突）水条件作出定量预测评价①研究煤5顶板巨厚砂岩含承压含水层的结构特征、分层地上水渗流特征；②建立水文地质概念模型及相应的数值模型；③开发可视化地下水渗流评价软件系统；④模拟预测煤5顶板巨厚砂岩含水层疏干一饱水状况，并对煤顶板安全回采条件作出系统综合评价。
4.矿井水文地质信息系统的开发与研制。
①计算机绘图研究；②水文数据的开发；③属性库的建立；④工作面突水评价方法研究；⑤突水系数计算及工作面突水评价可视化研究；⑥空间分析研究。
项目特点：1.开滦煤矿井的水文地质条件极其复杂，煤层开采过程中同时受到顶、底板水的威胁，在我国尤其是在华北型煤田中具有广泛的代表性。
2.在技术上有所创新。
①利用可视化地下水渗透流系统，建立了顶板突水含水层的立体水文地质概念模型，创造性的提出了解决煤层顶板涌（突）水灾害问题定量评价的兰图一双预测法”，分析地下水三维渗流及越流特征，指导疏水降压工程的实施；②运用数值仿真模似，对赵各庄矿在百余米厚底板条件下的突水问题进行了三维可视化预测与评价。
③项目成果已陆续在国内外一级重要学术期刊公开发表，并已被国际三大检索系统SCI E1分别引用。
④开发研制的矿井水文地质信息系统（MHIS）M矿井水文信息的管理、查询、分析及管理提供一条新的更加快速有效的途径。
推广应用情况：通过研究，总结出了一套较为完整的煤矿顶、底板水害防治对策评价的理论体系和矿井实用技术。
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煤层底板岩溶承压水水害分析及综合治理探讨
煤层底板岩溶承压水水害是煤炭开采中常见的矿井地质灾害之一，它严重影响了矿井的安全生产。
本文将对煤层底板岩溶承压水水害进行分析，并探讨其综合治理方法。
一、煤层底板岩溶承压水的特征
煤层底板岩溶承压水指的是煤层下方的基岩中由于岩溶作用形成的地下水，它在岩层中承压存在，受到矿井开采活动的影响，会向矿井内部涌入，形成矿井地质灾害。
该水体具有以下特征：
1. 地下水化学性质活泼，对煤体中的有机物质溶解能力强，形成酸性水体。
2. 地下水体积相对较大，压力大。
3. 地下水中含有较高浓度的溶解性离子，如Cl-，SO42-等。
4. 地下水易在煤层下方形成突水现象。
煤层底板岩溶承压水水害对煤炭开采的影响主要表现在以下几个方面：
1. 煤层开采过程中，水体涌入矿井内部，增加了采煤难度，影响了采煤效率。
2. 煤层下方的地下水体对矿井井壁产生侵蚀作用，加剧了岩层崩塌、滑移等灾害的发生。
3. 地下水中的酸性物质对煤炭开采设备等设施造成腐蚀损坏。
4. 煤层下方水体的渗入会带走煤层中的有机物质，导致煤层的质量下降。
针对煤层底板岩溶承压水水害的治理，需要综合运用措施，其中包括技术措施和管理措施。
技术措施包括以下几个方面：
1. 在采煤过程中采取措施净化煤层下方水体，如在底板中加设防水层或防渗墙。
2. 在采煤过程中采取措施控制地下水体涌入，如采用加强井壁支撑、改善采煤工艺等方式。
3. 在治理煤层底板岩溶承压水水害时，可以采用注浆、堵洞等方法密实岩体。
1. 矿井管理人员需要对矿山地质情况进行深入的调查和研究，制定科学合理的矿井开发方案。
2. 矿山管理部门需要积极开展宣传教育，提高矿工的安全意识，加强安全生产管理
工作。
3. 加强环境监测，及时发现煤层底板岩溶承压水水害问题，采取有效措施进行治理。
四、结论
煤层底板岩溶承压水水害是极具危害的煤炭开采地质灾害，需要采用综合措施进行治理。
矿山管理部门应积极开展宣传教育，提高矿工的安全意识，加强安全生产管理工作，
有效控制和减少地质灾害对矿山安全生产的影响。