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《新汶礦區(qū)水害防治技術(shù)研究論文》由會(huì)員上傳分享,免費(fèi)在線閱讀,更多相關(guān)內(nèi)容在學(xué)術(shù)論文-天天文庫(kù)。
1、新汶礦區(qū)水害防治技術(shù)研究論文.freel.freelm,降雨多集中在7、8、9三個(gè)月。1.2礦區(qū)主要含水層及富水特征區(qū)內(nèi)主要充水含水層有第四系砂礫層、古近系礫巖、石炭系薄層灰?guī)r和奧陶系灰?guī)r等。(1)第四系砂礫層:厚0-15m,分布于汶河兩岸,覆蓋于煤系地層之上,直接受大氣降水和河水補(bǔ)給,含水充沛,可直接補(bǔ)給淺部煤系露頭。q:1.20L/s·m以上。(2)古近系礫巖:廣泛分布于煤田內(nèi)部,淺部巖溶發(fā)育,含水性強(qiáng),深部巖溶發(fā)育差,含水微弱,q:0.09~1.29L/s·m。底部常有一層紅色泥質(zhì)粉砂巖,對(duì)煤系的水力聯(lián)系有一定
2、的阻隔。(3)石炭系薄層灰?guī)r:主要有四層(一灰、四灰、徐灰、草灰),并在煤田南部有出露。淺部巖溶裂隙發(fā)育,直接受大氣降水、地表水系或第四系含水層的補(bǔ)給,含水性強(qiáng),是各礦井直接充水因素。向深部巖溶裂隙迅速減弱,垂深400m以下屬微弱的裂隙含水層。其中,一灰厚2~7m,q:0.01~0.51L/s·m;四灰厚4~7m,q:0.01~5.50L/s·m;徐灰厚5~17m,草灰厚5~20m,q:0.04~2.24L/s·m。(4)奧陶系灰?guī)r:出露于煤田南部,厚度大,巖溶發(fā)育,接受大氣降水補(bǔ)給,含水性強(qiáng),q:0.03~2.40L/s
3、·m,深部也有一定程度的古巖溶發(fā)育。2礦區(qū)主要水害類型及分布礦區(qū)存在的主要水害類型是地表水害、老窯、老空水害、小煤礦水害和頂?shù)装搴畬铀Α*?.1地表水害新汶礦區(qū)地表水系發(fā)育,有大、小汶河及其支流十余條。2.2老窯水害新汶礦區(qū)淺部古井及地方小煤窯多數(shù)開采不正規(guī),采掘資料不清,開采范圍不明,而這些古空、老窯往往又與地表水有一定的水力聯(lián)系,接受地表水的補(bǔ)給,成為地下水體,長(zhǎng)期積水達(dá)到一定程度,突破隔離煤巖柱潰人礦井,造成災(zāi)害性事故。2.3小煤礦水害新汶礦區(qū)淺部小煤礦密集,共分布生產(chǎn)小煤礦66處,有31處因資源枯竭
4、相繼關(guān)閉,目前生產(chǎn)小煤礦35處,其中新汶煤田29處,萊蕪煤田6處。這些礦井一般與大礦或相互之間留有隔離煤柱,正常情況下不會(huì)引起水害。但由于部分小煤礦在歷史上已形成相互聯(lián)通的局面,與大礦無(wú)法永久隔離,或超層越界開采,破壞了礦井隔離煤柱,甚至盜采大礦資源。另外,部分小煤礦資源枯竭,擅自提高開采上限,違法開采露頭保護(hù)煤柱,形成地表水下泄礦井的通道。這些小煤礦一旦發(fā)生突水事故,將直接威脅大礦的安全。違章開采的小煤礦,閉坑后的積水也會(huì)對(duì)大礦構(gòu)成威脅。2.4老空水害各生產(chǎn)礦井開采年限均較長(zhǎng),結(jié)束水平、采區(qū)多,采空區(qū)分布范圍廣,且不同
5、程度的積水,當(dāng)采掘工程接近或采動(dòng)影響波及積水區(qū)時(shí),對(duì)生產(chǎn)形成一定的水患威脅。2.5煤層頂板充水含水層水害新汶礦區(qū)可采煤層層數(shù)多,有些可采煤層頂板有多層充水含水層,如山西組的2、4煤層。由于多煤層的重復(fù)采動(dòng)和斷層裂隙塌陷滑移程度不同,采動(dòng)導(dǎo)水裂隙帶發(fā)育高度和部位也常發(fā)生變化,使煤層頂板充水含水層中氣些富水帶中故水突然泄人采掘工作面,造成大的水害事故。礦區(qū)內(nèi)的山西組砂巖含水層,太原組薄層灰?guī)r含水層,局部富水區(qū)也可造成大的危害。2.6煤層底板承壓充水含水層水害本溪組徐家莊灰?guī)r、草埠溝灰?guī)r和煤系基底奧陶系灰?guī)r,均為富水性較強(qiáng)
6、的不均質(zhì)巖溶裂隙含水層。當(dāng)采掘工程接近、揭露與各含水層、含水體連通的斷層、裂隙、陷落柱、巖漿巖、封閉不良鉆孔等導(dǎo)水通道,或采動(dòng)影響波及含水層、含水體時(shí),含水層的水進(jìn)入礦井。后組煤深部開采,在徐、奧灰原始導(dǎo)升較高或構(gòu)造發(fā)育地帶,隔水層厚度較薄地段,隱伏含水構(gòu)造發(fā)育地段,含水層水在礦壓、水壓的綜合作用下,通過(guò)導(dǎo)水裂隙進(jìn)入采掘工作面,威脅工作面及礦井排水系統(tǒng)安全。目前受徐、奧灰影響較為嚴(yán)重的是潘西礦;良莊、孫村等礦開采11煤也已顯現(xiàn)出奧灰水威脅。3礦區(qū)水害防治技術(shù)研究3.1地表水害防治途徑對(duì)地表含水層露頭區(qū)、小煤井古空范圍
7、地表塌陷積水區(qū)、煤層露頭盜采坑、挖砂坑進(jìn)行全面調(diào)查,采用高分辨率遙感圖象、結(jié)合物探查明其分布范圍、積水情況,進(jìn)行治理。治理途徑:①結(jié)合矸石山的治理對(duì)積水坑采用矸石進(jìn)行回填;②對(duì)滲漏水通道進(jìn)行注漿封堵,從源頭上根治地表水害;③對(duì)小汶河建立水文觀測(cè)站,分析探測(cè)河道漏水情況,根據(jù)滲漏水情況和地段,采取鋪河底、河流改道等措施。3.2古空與報(bào)廢小煤礦水害防治途徑古空與報(bào)廢的小煤礦,因開采范圍不清,積水情況不明,治理難度較大,積水潰人礦井深部威脅礦井安全生產(chǎn)。對(duì)其治理,首先是探明其開采范圍和積水情況,然后采取針對(duì)性措施。利用高密度
8、電法、探地雷達(dá)、EH4等先進(jìn)儀器對(duì)礦區(qū)范圍內(nèi)淺部各類小煤礦、古空區(qū)開采范圍、積水情況進(jìn)行探測(cè),查明其分布范圍和積水情況。治理途徑:①粉煤灰、骨料、粘土等充填積水區(qū);②注漿封堵可能的潰水通道;③疏通排水通道,井下排水;④存在隔水煤柱的地段,分析煤柱的隔水性能及強(qiáng)度,評(píng)價(jià)其阻水能力,采取注漿