第4讲 断层水防治

,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,CCRI. XIAN BRANCH,第4讲 断层水防治,煤 炭 科 学 研 究 总 院 西 安 分 院,1,开场白,虽然造成突水的原因是多方面的，但大多数突水都与断层有关。,2,1,、断层突水特征,断层是底板突水的主要通道：以肥城煤矿区为例，自开采下组煤以来，已发生底板突水200多次，其中断层突水占78%。统计资料表明，突水量大于30,m,3,/h,的有122次，其中因断层突水94次，占77%。与断层有关的突水峰峰矿区占76%,焦作矿区占55%,淄博矿区70%。,3,1,、断层突水特征,断层的交汇处或尖灭端易突水：断层的交汇处和尖灭端是应力集中的地段，由于应力集中，导致裂隙发育，联通性好，易于突水。如白庄煤矿9603工作面推采至停采线附近，有一条与工作面夹角45,0,的正断层，落差由1.2,m,减小到0.2,m，,当工作面推采到落差0.2,m,时，发生底板突水，水量120,m,3,/h，,造成工作面停采搬面。,4,1,、断层突水特征,断层滞后突水：这种类型的突水在掘进巷道和回采工作面都经常见到。因为断层不是任何部位都导水，巷道或工作面揭露断层后，也不是立即突水，而是在长时间的矿压作用下，断层带可能活化及相对移动，断层带加宽，裂隙加深，与含水层导水裂隙沟通，造成滞后突水。,5,如杨庄煤矿,9101,进风巷，揭露断层,3,个月以后才出水，水量达,4409,m,3,/h,，,将矿井淹没。查庄煤矿,7509,轨道巷，穿过落差,7,m,的断层后过了两个多月，掘进巷道,200,多,m,后，在断层处发生底鼓突水，水量,50,m,3,/h,，,被迫停掘。,6,2,、断层突水机理,（1）使充水含水层与开采煤层接近或直接对接；,（2）破坏了煤层顶底板的连续性；,（3）降低了顶底板岩石的力学强度；,（4）矿山压力作用使断层活化，在水压力作用下水沿断层面上升发生突水。,7,对断层带进行注浆加固,巷道过断层可采用包络式或半包络式注浆，也可采用管棚技术安全通过断层破碎带,8,降低矿山压力，减少对断层的扰动,人工强制放顶控制悬顶距，减小矿压；,沿矿压显现最小的方向布置工作面；,合理确定工作面斜长。,9,留设防水煤柱,应按照矿井水文地质规程的要求，参照煤矿安全手册（矿井防治水）留设防水煤柱,。按照矿井水文地质规程和煤矿安全手册，断层带防水煤柱的留设应参照临界水压力公式,10,由临界水头压力公式对应于实际水头压力导出的煤柱宽度为临界煤柱宽度,（,即最小煤柱宽度,）,11,式中：,Lc,煤柱留设的宽度,(m),K,安全系数,（一般取25）,M,煤层厚度或采高,（m）,P,水头压力,（MPa）,Kp,煤的抗张强度,（ MPa ）,12,3,、预防措施,加强对隐伏小构造的探查,常用的物探方法,直流电法,音频电透视法,处置方法,留设防水煤柱,重点地段注浆加固,13,隐伏小构造导致突水的案例,国家庄煤矿8101工作面由一条落差1.8,m,的隐伏小断层造成工作面底板突水；,14,认清危害，探查治理，消除隐患，安全生产！,15,