礦井水害防治課件.ppt

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1、礦井水害防治技術現(xiàn)狀　　　　　　及展望礦井水害是指在煤礦基建和生產過程中地下水涌入采掘空間，由于排水能力相對不足而造成淹沒巷道、工作面、采區(qū)、礦井(不同水平乃至整個礦井)的現(xiàn)象，它輕則影響生產，重則造成人員傷亡的惡性事故，是煤炭資源開發(fā)過程中一種突發(fā)性的地質災害。礦井水害是地下水非正常涌入井巷和工作面的現(xiàn)象，這里，一方面要強調它的突發(fā)性，另一方面要強調它的災害性。礦井水害的防治思想礦井水害是可以防治的，只要搞清礦井的充水特征，并采取適當的工程措施，不僅可以安全采出受水威脅的煤炭資源，而且能夠提高礦井防治水技術水平，從而為礦床水文地質學的發(fā)展做出積極的貢獻。一般地，礦井水的

2、防治應當從水文地質條件的分析著手，即從區(qū)域到水文地質條件研究開始，確定井田在水文地質單元中所處的位置，重點分析地下水的補給、徑流和排泄條件。水文地質條件的分析最好以水文地質單元為分析對象，通過對地下水流場、水化學場的分析建立水文地質概念模型。對于井田而言，應重點分析礦井充水條件，確定充水水源和導水通道，對水害類型做出劃分，同時，對水害威脅程度做出評價。礦井水害防治的工作重點是對水患做出診斷，同時，應提出具體的防治水措施。事實上，水患診斷、評價、防治水措施三者缺一不可，三要素共同構成防災、減災的目標路線。在長期與煤礦水害斗爭的過程中，積累了大量寶貴的經驗，使得人們對礦井水害

3、類型的認識水平日益提高。目前，對礦井水害類型的劃分基本形成如下觀點：礦井水害類型按水源類型劃分：頂板水底板水老空水按導水通道劃分斷層突水陷落柱突水裂隙巖體突水封閉不良鉆孔突水煤(巖)柱突水按水源含水介質類型劃分：孔隙水裂隙水巖溶水科學分類體現(xiàn)了人們對事物認識高度和認識水平，也是學科發(fā)展水平的標志。（1）老空水的定義及特點為了保證正常生產，煤炭開采過程中，需要對涌入井下的地下水排出地面，這時排水費用作為煤炭開采成本的一部分計入其銷售成本之中，采掘作業(yè)完成后，留下大量的廢棄巷道和采煤空間，對涌入的地下水一般不再排放，這時，采空區(qū)內聚集著大量的地下水，稱為老空水。第2講老空水預

4、防有些煤礦地下水占據采空區(qū)的一部分，如干旱和半干旱的北方地區(qū)，而有些煤礦，如雨量充沛的南方，地下水幾乎占據了采空區(qū)的全部空間。對同一礦井而言，老空水分為同層老空水和鄰層老空水；對相鄰礦井而言，老空水分為本礦老空水和鄰礦老空水；老空水對采煤的威脅主要表現(xiàn)在同層老空水上水平對下水平的威脅，鄰層老空水淺部對深部的威脅，鄰礦老空水對本礦的威脅。由于老空水往往積水體積大，隔水煤巖柱不足以抵抗靜水壓力的情況下容易發(fā)生透水事故，而且來勢兇猛，經常形成群死群傷的惡性事故。老空水對采煤的威脅主要表現(xiàn)在同層老空水上水平對下水平的威脅，鄰層老空水淺部對深部的威脅，鄰礦老空水對本礦的威脅。由于老

5、空水往往積水體積大，隔水煤巖柱不足以抵抗靜水壓力的情況下容易發(fā)生透水事故，而且來勢兇猛，經常形成群死群傷的惡性事故。近年來，采空水造成的透水事故時有發(fā)生，在所有煤礦水害事故中占據主要位置，媒體多有報道，產生十分惡劣的社會甚至是政治影響。為此，黨和政府及社會各界十分關注這一影響安全生產大局的煤礦水害問題，在國家煤礦安全生產監(jiān)察局多次組織的水害防治技術研討會上均將老空水防治列為扭轉安全生產大局的主要目標。面對老空水防治的嚴峻形勢，科技部將“十一五”攻關的主題確定為“礦井老空區(qū)探測與水害防治關鍵技術及裝備”，這些行動足以看出國家對預防和治理由老空水誘發(fā)的惡性透水事故的力度。（2

6、）老空水的探查對于老空水的防范，關鍵是確定積水范圍和積水水量，可以采取兩條途徑：一是煤礦開采有著準確的井上下對照圖，采空區(qū)范圍往往比較可靠；二是采空區(qū)積水范圍往往沒有精確的測繪資料，只能靠探查手段來解決問題了。前者對于國有大中型煤礦來說很容易做到，對于地方小煤礦來說，問題就不那么簡單了，就需要通過鉆探和物探相結合的方法解決老空水探查問題。實際工作中，必須以鉆探為主，物探配合，物探資料必須慎重驗證鑒定，確保其可靠性。下面舉例說明老空水探查中的部分經驗及教訓：①某礦開采淺部的10#煤，大片的老空水已經被探放出來，進入老空區(qū)回收殘留煤階段，遇一塊30m見方的煤柱，從四周老洞觀察

7、無積水，上距20m的9#煤也已證明無積水，但是煤柱的一側卻有發(fā)潮現(xiàn)象。當時普遍認為，該煤層距地表僅60m，地面又是排水溝，是排水溝的水沿風化及采動裂隙下滲造成煤壁發(fā)潮的，周圍的煤壁也比較潮濕就是例證，30m見方的煤柱內絕對不會有老空水。當時探與不探的爭論很大，由于分管探水工作的領導思想堅定，決定打鉆探水，結果放出水量200多噸，事后發(fā)現(xiàn)煤柱內殘留一口60m的古井，有約0.3MPa的水壓，如有人員在附近作業(yè)，必然會發(fā)生傷亡事故。②某礦欲從9#煤施工一反上山石門穿透7#煤，據調查資料，石門透煤點100m外有老空積水，兩煤層間距33