承压水专题简述PPT课件

2021/6/71承压水专题简述2021/6/72一、承压水1、定义指两个不透水层或弱透水层之间所夹的完全饱和水的含水层。此类含水层中任一点的压强都大于1个大气压.2021/6/732、特征2.1水压大 当水井或钻孔穿过隔水顶板打到承压含水层时，水即上涌到一定高度。当水压很高时，承压水有时能够自流，所谓的井喷现象。2021/6/74承承 压压 含含 水水 层层水水 位位 标标 高高 6 62 27 72021/6/752.2、承压水受水文、气候因素影响较小，其水位、水温、矿化度比较稳定，水量大且不宜补充恢复，原因是有很厚的覆盖层。2021/6/762.3 承压水是生产生活用水较稳定的取水水源，通常指奥陶系石灰岩岩溶裂隙含水层，俗称“深井水”，也是对煤矿生产具有最大安全隐患的含水因素。2021/6/77k11730米k2k3k4k5k615 煤# 3 煤#k8k9k10130110米含 水 层k72021/6/78二、带压开采（承压开采）1、承压开采或带水压开采指的是开采煤层在承压含水层的水位水位之下。 2021/6/79封闭不良钻孔承 压 含 水 层煤 层水 位 标 高 627空间位置示意图2021/6/710陷落柱导水煤 层承 压 含 水 层水 位 标 高 6 2 72021/6/711断层导水煤 层承 压 含 水 层水 位 标 高 6 2 72021/6/7122、凤凰山矿带压开采区域2021/6/7132021/6/714凤凰山矿凤凰山矿:奥灰水位奥灰水位564-571m,151304工作面标高工作面标高527-594.5m,属于带水属于带水压开采压开采2021/6/715三、采取的措施1、技术管理方面1.1同中科院水文所合作，编制凤凰山矿中长期防治水规划,并按照规划实施。1.2、安全技术措施：针对带压开采的工作面，编制151304工作面防治水措施。2、主要预防手段2.1、对掘进巷道超前探测 探40米，留20保护煤柱。2.2、物探掘进工作面：直流电法超前探测、便携式构造探测仪回采工作面：音频电穿透仪 、 瞬变电法物探2021/6/716v3、工作面底板水害的防治v 由于15号煤层底板到奥灰含水层顶板的平均厚度只有14.70m，一旦奥灰水沿隔水层裂隙或构造异常体涌入矿井，其危害性不可忽视，因此，必须采取措施查清含水层、隔水层的条件，预防预报水害情况，制订相应的技术措施。一般情况下煤层底板突水都是有征兆的，对出现的一系列反常现象都应高度重视，应建立班组长负责制，工人发现问题，应及时向班组长汇报，以便查明原因，及时处理，同时电话向队值班室与调度台及时汇报，以采取紧急措施。2021/6/717v3.1底板奥灰含水层突水预兆：v矿井采掘工作面压力增大，底板鼓起；底板产生裂隙，并逐渐增大；采掘工作面沿裂隙或煤帮向外渗水，随着裂隙的增大，水量增加，当水量增加到一定的程度时，煤帮渗水可能停止，此时水色时清时浊；矿井采掘工作面底板破裂，沿裂隙有高压水喷出，并伴有“嘶嘶”的水声。v2021/6/718v3.2、采掘前突水水害预测方法v（1）水文地质方法。包括：水文地质分区图法。利用矿区已有的地质构造、突水点分布、水量及其稳定程度，观测孔水压、水质、水温等资料进行综合整理、分析后，编制富水程度不同地段的分区图，再此基础上，利用隔水层等厚线、含水层水压线、陷落柱和小断层等图纸资料进行综合分析，编制底板突水预测图。v（2）统计学方法。如突水系数法，对底板带压区进行突水系数计算，做出突水预测，确保安全开采。2021/6/719v（3）突水征兆的监测。在上述两个方法的基础上，对有发生突水危险地段的采掘工作面，建立突水观测组，在采掘工程中监视突水征兆，一旦发生异常，便于立即采取防治措施。2021/6/7203.3 课题研究v同煤炭科学研究总院西安研究院合作，开展防治水课题研究。v同大水矿区科研院校合作，吸取其防治水治理方面的先进经验和技术。2021/6/721四、案 例v郑煤超化煤矿郑煤超化煤矿“12.30”突水事故突水事故时间：时间：2004年年12月月30日日21时时30分分地点：郑煤集团超化矿地点：郑煤集团超化矿22081工作面工作面原因：采动和矿压扰动带与煤层底板隐伏垂原因：采动和矿压扰动带与煤层底板隐伏垂 向导水裂隙沟通，奥灰高压水突出。向导水裂隙沟通，奥灰高压水突出。 突水后，立即启动了水害应急预案，使矿井总突水后，立即启动了水害应急预案，使矿井总排水能力由突水前的排水能力由突水前的2078m3/h增大到增大到3500m3/h，确保了整个矿井的安全，并迅速恢复其它采区的确保了整个矿井的安全，并迅速恢复其它采区的正常生产。正常生产。 无人员伤亡，未淹井。无人员伤亡，未淹井。2021/6/722v突水特征：突水特征：水量：初始水量水量：初始水量4050m3/h，9个小时后，突水量增大到个小时后，突水量增大到 500m3/h，工作人员安全撤出，工作人员安全撤出，14小时后实测最大水量小时后实测最大水量 2276m3/h，稳定水量，稳定水量1800m3/h。水源：奥灰含水层水源：奥灰含水层通道：采动裂隙、隐伏导水裂隙通道：采动裂隙、隐伏导水裂隙突水前无任何征兆突水前无任何征兆2021/6/723v水害治理及效果水害治理及效果1、地面堵源，实现截流。水量由、地面堵源，实现截流。水量由1800m3/h减少至减少至 273m3/h，效果明显；，效果明显；2、对太灰分别进行加固注浆；、对太灰分别进行加固注浆；3、对奥灰进行堵源注浆。、对奥灰进行堵源注浆。2021/6/724v案例案例1. 河北开滦范各庄矿河北开滦范各庄矿2171工作面陷落柱奥灰突水事故工作面陷落柱奥灰突水事故。v范各庄矿位于河北省唐山市开平煤田的东南翼(图6-1)，矿井年生产原煤能力310万t。目前开采水平490m，井下涌水水源主要来自煤系砂岩裂隙水，正常涌水量38.5 m3/min。中奥陶统灰岩是石炭二叠系煤系基底，距山西组可采煤层5号煤268273m，距太原组下组煤177m，正常地质条件下奥灰岩溶水对5煤开采无影响。2021/6/725图6-1 开平煤田东南翼东六矿区平面示意图 2021/6/726v1984年6月2日，范各庄矿2171综采工作面因陷落柱发生罕见的透水事故，高峰期平均涌水量2053m3/min，20h55min淹没了年产310万t的范各庄矿。井下水位上升到156.17m时，与其相邻的吕家坨矿也通过范吕边界煤柱而突水，最大过水量388.8 m3/min，6月30日吕家坨矿425m水平以上巷道被淹。当吕家坨矿井淹没水位上升到207.47m时，与其相邻的林西矿井下八水平以下发现边界煤柱渗水，最大渗水量l7.66m3/min，随着吕矿淹没水位继续上升，渗水量增加，林西矿受到严重威胁而被迫停产。v与其相邻的唐家庄矿、赵各庄矿也由于矿井之间没有完整的隔离煤柱，同样处于水害威胁之中，而被迫处于半停产的警戒状态。这次水害事故造成五个矿煤炭减产1141.7万t，治水直接损失4.95亿元和11名职工遇难。2021/6/727谢 谢！ 2011年6月部分资料从网络收集整理而来，供大家参考，感谢您的关注！