煤矿水害防治技术课件

*,*,*,一、,科学开采是煤炭工业发展,的,必由之路,*,二、,理念创新引领煤矿瓦斯综合治理,三、技术创新是实现煤与瓦斯共采的关键,*,*,（一）地质保障技术,*,（二）低透气性煤层群卸压开采抽采瓦斯技术,*,研究发现了首采层瓦斯富集区位于两巷顶板采空侧上方宽,0,30m,，高,8,25m,的环形裂隙区、顶板破碎角,50,对应向上,40,58.7m,的竖向裂隙区。,4,、开发了首采煤层顶板抽采富集区瓦斯技术,(,国家发明专利：,ZL2003113094.1),（二）低透气性煤层群卸压开采抽采瓦斯技术,*,研究发现首采层卸压开采后，上向卸压范围为走向卸压角,80.8,84.7,，倾向卸压角,83,85,，上向卸压层间距达,10,150m,，采用在被卸压煤层底板弯曲下沉带预先布置巷道钻孔抽采卸压瓦斯的技术方法。抽采率达,65%,以上。,5,、开发了大间距上部煤层抽采被卸压煤层解吸瓦斯技术,(,国家发明专利：,ZL2003113021.6),（二）低透气性煤层群卸压开采抽采瓦斯技术,*,研究发现多重卸压开采后，下向卸压范围为走向卸压角,99.3,100.1,，倾向卸压角为,102,110.0,，下向卸压距离达,15,100m,，采用预先布置巷道和穿层钻孔抽采卸压瓦斯，瓦斯压力由,3.6MPa,降至,0.2MPa,，透气性系数增大了,570,倍，抽采率达,50%,以上。,6,、开发了多重开采下向卸压增透瓦斯抽采技术,（二）低透气性煤层群卸压开采抽采瓦斯技术,*,发明开采卸压煤层地面钻孔结构及抽采工艺，研究发现采后,30m,钻孔抽出高浓度瓦斯，单孔流量,8,32m,3,/min,，瓦斯浓度,60,95%,，瓦斯抽采率,64.71%,。,7,、开发了地面布置钻孔抽采被卸压煤层解吸瓦斯技术,(,国家发明专利：,ZL200510040410.X),（二）低透气性煤层群卸压开采抽采瓦斯技术,*,（三）无煤柱煤与瓦斯共采技术,*,（四）井上下立体瓦斯抽采体系,*,（五）贯彻,19,号令关键技术,*,（六）深部开采石门快速揭煤技术,*,（六）防突预测预报指标体系,四、管理创新是推进瓦斯治本的保障,*,五、瓦斯治本之方,应用创新,*,煤矿水害防治技术,黄文来,2010,年,10,月,2,9日,煤矿水害防治技术黄文来,提 纲,一、矿井充水条件分析,二、,矿井防治水技术管理,三、矿井,防治水实用图编制,四、突水事故的应急救援预案,2,提 纲一、矿井充水条件分析2,矿井充水条件分析,1,矿井充水条件分析1,矿井充水条件分析，是矿床水文地质学重要研究内容之一，也是矿井水文地质工作的重要环节之一。,充水“水源”,充水“通道”,充水“强度”,矿井充水,条件分析,内容,一、,矿井充水条件分析,矿井充水条件分析，是矿床水文地质学重要研究,人为充水条件分析,自然充水条件分析,矿井充水,条件分析,根据充水条件特征，可将矿井充水条件分析划分为：,一、,矿井充水条件分析,人为充水条件分析自然充水条件分析矿井充水 根,(,一,),、自然充水条件分析,一、,矿井充水条件分析,承压水,潜水,上层滞水,大气降水,顶板水,底板水,周边水,1.,自然,充水水源,地表水,松散孔隙地下水,基岩裂隙地下水,碳酸盐岩岩溶地下水,(一)、自然充水条件分析一、矿井充水条件分析承压水大气降水顶,点状岩溶陷落柱,2.,自然充水通道,线状断裂（裂隙）,面状裂隙网络,(,局部面状隔水层变薄区,),地震通道,窄条状隐伏露头,一、,矿井充水条件分析,点状岩溶陷落柱2.自然充水通道线状断裂（裂隙）面状裂隙网络地,(,二,),、人为充水条件分析,1.,人为充水水源,老空水,袭夺水,一、,矿井充水条件分析,(二)、人为充水条件分析1.人为充水水源老空水袭夺水一、矿井,封孔质量不佳钻孔,地面岩溶塌陷带,顶板冒落裂隙带,底板矿压破坏带,底板水压导升带,2.,人为,充水通道,顶板抽冒带,顶板切冒带,一、,矿井充水条件分析,封孔质量不佳钻孔地面岩溶塌陷带 顶板冒落裂隙带底板矿压,（三）、充水强度分析,充水强度分析,定量,预测评价,定性分析,一、,矿井充水条件分析,解析法,类比法,统计学方法,数值法,（三）、充水强度分析充水强度分析定量定性分析一、矿井充水条件,矿井防治水基本原则,现在十六字原则：,预测预报,有疑必探,先探后掘,先治后采,过去八字原则：,有疑必探,先探后掘,一、,矿井充水条件分析,矿井防治水基本原则现在十六字原则：过去八字原则：一、矿井充水,回采诱发的导升高度,突水主控因素体系,厚度、充填物岩性,单位降深涌水量,平均值、最大值,渗透系数、渗透率,充水含水层,含水层水压,含水层富水性,含水层渗透性,中奥陶统灰岩古风化壳发育及充填情况,厚度等值线图,力学强度高的砂岩层空间沉积位置,脆、塑性岩厚度比,底板隔水岩段,防突性能,隔水岩段关键岩层位置,隔水岩段岩性比例,隔水岩段总厚度,工作面斜长,开采方法与工艺,煤层倾角,矿压破坏发育带,煤层采高与采深,导升发育带,原始导升高度,线密度分布图、单位面积断层迹线的总长度,张性、压性、扭性,点密度分区图,断距、宽度、长度及倾角,充填岩性、胶结程度,地质 构造,断层（裂,隙密集带）,性质,断层分布密度,断层尖灭点、交叉点分布密度,断层规模,断层充填胶结情况,埋深、位置,线密度分区图,褶皱轴密度,褶皱轴埋深,褶皱,密度分布图、不同部位水力性质,岩溶陷落柱,二、,矿井充水条件分析,回采诱发的导升高度突水主控因素体系厚度、充填物岩性单,矿井防治水技术管理,2,2,二、,矿井防治水技术管理,1,、矿井涌水量观测成果台帐；,2,、气象资料台帐；,3,、地表水文观测成果台帐；,4,、钻孔水位、井泉动态观测成果及河流渗漏台帐；,5,、抽（放）水实验成果台帐；,6,、矿井突水点台帐；,7,、井田地质钻孔综合成果台帐；,8,、井下水文地质钻孔成果台帐；,9,、水质分析成果台帐；,10,、水源水质受污染观测资料台帐；,11,、水源井（孔）资料台帐；,12,、封孔不良钻孔资料台帐；,13,、矿井和周边煤矿采空区相关资料台帐；,14,、水闸门（墙）观测资料台帐；,15,、其他专门项目的资料台帐。,矿井应当建立下列防治水基础台帐,二、矿井防治水技术管理 1、矿井涌水量观测成果台帐；矿,二、,矿井防治水技术管理,1,、矿井充水性图；,2,、矿井涌水量与各种相关因素动态曲线图；,3,、矿井综合水文地质图；,4,、矿井综合水文地质柱状图；,5,、矿井水文地质剖面图；,（各图纸每半年修订一次）,图纸编制要根据,防治水规定,附录一,矿井应当编制下列防治图件,二、矿井防治水技术管理 1、矿井充水性图；矿井应当编制,二、,矿井防治水技术管理,1,、地面防治水,1,、查清矿区及其附近地面水流系统的汇水，渗漏情况，疏水能力和有关水利工程等情况。了解当地水库、水电站大坝、江河大堤、河道、河道中障碍物等情况，掌握当地历年降水量和最高洪水位资料，建立疏水、防水和排水系统。,2,、矿井井口和工业场地内建筑物的标高，应当高于当地历年最高洪水位。应当避开可能发生泥石流、滑坡的地段。如果是井口及工业场地建筑物的标高低于当地历年最高洪水位的，应当修筑提坝、沟渠、或者采取其他防排水措施。,3,、当矿井受到河流、山洪威胁时，应当修筑提坝和泄洪渠，防止洪水侵入。,4,、严禁将矸石、炉灰、垃圾等杂物堆放在山洪、河流可能冲刷到的地段以防冲到工业场地和建筑物附近或者淤塞河道、沟渠。,二、矿井防治水技术管理1、地面防治水,二、,矿井防治水技术管理,5,、报废的立井应当填实封堵，或者在井口浇注,1,个大于井筒断面的坚实的钢筋混凝土盖板，并设置栅栏和标志（报废的斜井应当填实封堵，或者在井口以下斜长,20m,处砌筑,1,座砖、石或者混凝土墙，再用泥土填至井口，并加砌封墙。并做好隐蔽工程记录，并填图归档。,6,、应安排专人负责对本井田范围内可能波及的周边废弃老窑、地面塌陷坑、采动裂隙以及可能影响矿井安全生产的水库、湖泊、河流、涵闸、堤防工程等重点部位进行巡视检查。当接到暴雨灾害预警信息和警报后，要事实,24,小时不间断巡查，在矿区每次降大到暴雨的前后，应当派专业人员及时观测矿井涌水量变化的情况。,7,、建立暴雨洪水可能引发淹井等事故灾害紧急情况下及时撤出井下人员的制度，明确启动标准，指挥部门，联络人员、撤人程序等。,8,、矿井雨季前，应当全面检查防范暴雨洪水引发事故灾难防范措施的落实情况，防治水工程要有专门的设计，工程竣工后要由矿井总工程师负责组织验收,二、矿井防治水技术管理 5、报废的立井应当填实封,二、,矿井防治水技术管理,1,、相邻矿井的分界处，应当留防隔水煤（岩）柱，矿井以断层分界的，应当在断层两侧留有防隔水煤柱（岩）柱。,2,、受水害威胁的矿井，有下列情况之一的，应当留设防隔水煤（岩）柱：（一）煤层露头风化带；（二）在地表水体、含水冲击层下和水淹区邻近地带。（三）与富水性强的含水层间存在水力联系的断层、裂隙带或者强导水断层接触的煤层。（四）有大量积水的老窑和采空区；（五）导水、充水的陷落柱、岩溶洞穴或者地下暗河。（六）分区隔离开采边界；（七）受保护的观测孔、注浆孔和电缆孔等。,3,、防隔水煤（岩）柱应当有矿井地测机构组织编制专门设计，经矿井总工程师组织有关单位审查批准后实施。防隔水煤岩柱的尺寸要求（另附）。,4,、开采水淹区下的废弃防隔水煤（岩）柱时，应当砌底疏放上部积水，严禁顶水作业。,2,、防隔水煤（岩）柱的留设,二、矿井防治水技术管理2、防隔水煤（岩）柱的留设,二、,矿井防治水技术管理,一、煤层露头防隔水煤（岩）柱的留设,1,、煤层露头无覆盖或被黏土类微透水送散层覆盖时：,H,f,=H,k,+H,b,2,、煤层露头被松散富水性强的含水层覆盖时：,H,f,=H,L,+H,b,式中：,Hf-,防隔水煤（岩）柱高度，,m,；,Hk-,采后垮落带高度，,m,；,HL-,导水裂缝带最大高度，,m,；,Hb-,保护层厚度，,m,。,（计算的值不得小于,20m,。）,2,、防隔水煤（岩）柱的留设,二、矿井防治水技术管理2、防隔水煤（岩）柱的留设,二、,矿井防治水技术管理,二、含水或导水断层防隔水煤岩柱的留设,L=0.5KM,（,3P/K,P,）,20 m,式中：,L-,水煤（岩）柱宽度，,m,；,k-,安全系数，一般为,25,；,M-,煤层厚度或采高，,m,；,P-,水头压力，,MPa,；,K,P,-,煤的抗拉强度，,MPa,；,（计算的值不得小于,20m,。）,二、矿井防治水技术管理,二、,矿井防治水技术管理,二、水淹区或者老窑积水区下采掘时防隔水煤岩柱的留设,1,、巷道在水淹区下或老窑积水区下掘进时，巷道与水体之间的最小距离不得小于巷道高度的,10,倍；,2,、在水淹区下或老窑积水区下同一煤层中进行开采时，若水淹区或老窑积水区的界线已基本查明，防隔水煤岩柱的尺寸应当,含水或导水断层防隔水煤岩柱的留设。,3,、在水淹区下或老窑积水区下的煤层中进行回采时，防隔水煤岩柱的尺寸，不得小于导水裂隙带最大高度与保护带高度之和。,二、矿井防治水技术管理,二、,矿井防治水技术管理,3,、井下探放水,1,、每年年初，根据每年的采掘接续计划，结合矿井水文地质资料，全面分析水害隐患，提出水害分析预测表及水害预测图。,2,、复杂、极复杂的，在地面无法查明的，要坚持有掘必探，加强探放水工作。,（下列情况时，要进行探放水：,1,、接近水淹或者可能积水的井巷、老空或者相邻煤矿（有或可能有水）。,2,、接近含水层、导水断层、暗河、溶洞和导水陷落柱（含或导水）,3,、接近可能与河流、湖泊、水库、蓄水池、水井等相通的断层破碎带；,4,、打开防隔水煤岩柱进行放水前；,5,、接近有出水可能的钻孔时；,6,、接近水文地质复杂的区域；,7,、采掘破坏影响范围内有承压含水层或者含水构造、煤层与含水层间的防隔水煤（岩）柱厚度不清楚可能发生突水；,8,、接近有积水的灌浆区；,9,、接近其他可能突水的地区。探水前，应当确定探水线并绘制在采掘工程平面图上。）,3,、采掘工作面探水前，应