煤矿井水灾害及防治技术探讨

煤矿井水灾害及防治技术探讨 徐延峰 郑福海 (陕西煤炭建设公司) 摘 要：分析矿山水灾害的主要类型，对不同的形成机理及提出相对应的防治 措施 《全国民用建筑工程设计技术措施》规划•建筑•景观全国民用建筑工程设计技术措施》规划•建筑•景观软件质量保证措施下载工地伤害及预防措施下载关于贯彻落实的具体措施 及对策。 关键词：煤矿；透水；防治措施 如何利用科学技术进行安全生产是煤矿企业的永恒主题，也是制约 煤矿企业发展的瓶颈。煤矿是高危行业，次次都受到 5大自然灾害的威 胁，尤其是水害，具有危险性大，容易造成重大伤亡及严重的经济损失， 产生的危害及后果尤为严重，应重点预防和治理笔者经过多年的探索与 归纳，总结了水害形成机理及提出了可采用的有效防治 方法 快递客服问题件处理详细方法山木方法pdf计算方法pdf华与华方法下载八字理论方法下载 和防治技术 措施。可以很好地预防及控制矿井水灾害的再次发生。 1煤矿井下水灾害的水源类型及特征 (1)含水层水是指矿井最经常和最主要的充水水源，其主要特点是 其水量多，但有一定的规律性可寻绝大多数情况下，大气降水与地 表 关于同志近三年现实表现材料材料类招标技术评分表图表与交易pdf视力表打印pdf用图表说话 pdf 水 也是先补充给含水层水，然后再流入矿井。因此，必须研究与认识含水层 水的规律，并采取有效的防水及或疏干措施。 (2)地表水是指地面大气降水通过煤层露头、地面塌陷区、岩石风化 破碎带中未全部胶结而形成的裂隙、各峒口等通道进入井下，形成下水 其湿著特征是其涌水量与 4季的雨量成正比关系，雨季时水量较大，旱 季时水量较小。 (3)断层水、地层承压水、岩溶水断层水指地层中由于断层构造的影 响，通过断层面作为含水层与巷道峒室或采场的沟通通道 ，使含水层的 水或地面等其它水源涌入井下。其特征是以断层或裂隙存在作为前提， 其损害程度受断层面切割部位的岩性、破碎程度及充填胶结程度的不同 而出现不同的结果：地层承压水是指充满 2个隔水层之间的重力水由于 承压水充满于 2个隔水层之间。其隔水岩层的顶底板都承受静水压力。 最适宜形成承压水的地质构造为向斜或单斜；岩溶水(亦称喀斯特水，有 时也称溶洞水)是指埋藏在石灰岩、白云岩等可溶性岩石裂隙溶洞中的 地下水。它的存在必须有4个必要条件：①可溶性岩层的存在；②岩层具 有裂隙而透水；③水必须具有侵蚀性；④水在岩层巾应是流动的。碳酸岩 石多不具有空隙，未经溶蚀前，透水性主要决定于裂隙发育程度，裂隙发 育起初是地下水流通的主要通道，经日侵月蚀最终形成岩溶水。溶洞的 分布与地质构造线相一致，往往沿断层带发育为成排的溶斗，落水洞等 形状。 (4)采空区老塘水，是指煤矿实施采掘活动以后遗留下来废弃的巷 道、峒室、采空区等空间形成的积水 其主要特征水源是静止水。但也有 个别积水因煤层露头距地面较近而塌陷、顶板冒落出现裂隙带或地质构 造 (如断层或裂隙)等影响，导致出现沟通补给水源的通道，积水的水塘 就变成是动态水源。采空区、老塘水其成因大多数是开采历史悠久的小 煤矿或矿井周边小煤非法入侵，乱采滥挖遗留下的因为未留有可靠的图 纸资料，无法准确确定位置和积水状况。 2 水害的防治技术措施与防治方法 (1)加强职工防透水安全知识教育，深刻认识井下透水的严重后果， 增强防透水的思想意识，掌握防透水的基本常识井下透水前一般都有明 显的征兆，要广泛开展水患防治的知识培训，使井下从业人员识别突水 征兆，在发现透水征兆时及时撤退，避免人员伤亡。 (2)查明矿井水文地质情况，完善资料，严格执行”预测预报 ，有疑必 拿j j 夸 夸k·jk } j 夸 jk 夸 }j j jkrj jk j 夸k-窖●}j - k· 业 拿j；t j - j 曹it jk- I }j ，j；t k } } 夸；t 夸k·夸k一 } }jk- -krjk- 型属中铁中硫铝土矿。 图4 豆、簟状结构 图 5隐晶质结构 金龙矿段：矿源层年代较早，原生矿石经较长搬运及风化、氧化、剥 蚀作用显著，多堆积于封闭岩溶洼地中。矿石多为微晶、隐晶质结构，块 度较小，一般为 5-30cm，磨圆度较好，为圆状、似圆状(图5)。矿石工业类 型属高铁低硫铝土矿。 2．4 物质组分差异 本次分别选取两矿段主要矿体的矿石工业指标的差异作为物质组 分对比，如表 1。 从表 1中可见水口一武德矿段铝土矿石中SiO 含量普遍偏高，是金 龙矿段的 3 4倍， S均小于 2．6，一般为 1．3-2．1之间；金龙矿段铝土矿 石中 Fe20，含量较高，为水口一武德矿段的一倍以上，MS均大于 2．6，一 般为5 7之间。 3结 论 表 1广西龙州地区堆积型铝土矿工业指标对比表 矿体编 矿体平均 平均含 分析平均品位(％) 矿段 县 铅垂厚度 矿率 A『s 备注 (nO (kNm3) Al203 SiO2 F02O3 灼失 JL01 7．1 l266 48．25 8．72 27．43 l0．28 5．5 JL02 4．5 1624 47．6 6．83 27．78 l1．20 7．O JL03 7．0 1208 42．98 7．7l 33．37 l0-32 5．6 Al2O3≥ 金龙 JL05 8．8 14O3 44_32 6．7l 33．65 9．79 6．6 40％， S>2．6 JL06 3_3 1382 50 ．25 4．84 27．19 11．02 10．4 JL07 4．2 965 41．13 7．55 34．09 l1_31 5．4 平均 5．8 1308 45．76 7．O6 30．59 10．65 6_8 SK01 4．1 986 43．4 28．83 15．86 9．65 1．5 SKO2 1．0 1226 45．97 21．41 19．55 9．84 2．1 水 口一 Al203≥ 武德 SK06 5．6 853 44．26 29-31 14．78 9-32 1．6 40％，AJ S<2．6 SK09 2．4 1196 41 ．8l 31．21 l6．13 8．61 1．3 平均 3．3 1065 43．86 27．69 16．58 9-36 1．6 综上所述，广西龙州地区水口一武德，金龙堆积型铝土矿矿床虽区位 上相似，空间上相近，但矿源层、堆积环境、成矿时间不同，因此矿石结构 构造及物质组分差异较大。然成矿机理一样，通过对比分析开拓了本区 铝土矿的找矿思路。 参考文献 【l】广西地矿局广强壮族自治区区域地质志【M】．地质出版社，1985． [2]广西壮族 自治区地质局区域地质测量队，1：20万凭祥、崇左、东兴、友谊关幅区 域地质调查报告，1975年． 目困 撞 2012年 03月 探，先探后掘，先治后采”的工作程序与操作 制度 关于办公室下班关闭电源制度矿山事故隐患举报和奖励制度制度下载人事管理制度doc盘点制度下载 井下工作面开工前，应 组织采掘、地质、测量等技术人员进行必不可少的开工防治水论证工作 通过研究矿井水文地质报告，收集查阅历史图纸资料，现场勘察井田范 围内采空区地表塌陷情况，查清地表水与井下的水源联系情况，访问知 情人员调查核实矿井及相邻小煤矿的开采情况。必要时也可采用物探和 钻探等先进的探测技术彻底掌握本矿或工作面的水文地质特征 (含水 层、承压水等)，查明矿井水源、导水通道、水害类型、周边老窑、采空区、 废弃巷道采空区积水情况等，进一步分析确定顶板冒落裂隙，塌陷边界， 查清导水通道，制定防治水技术措施，防止沟通邻近积水体，确保安全生 产 。 (3)合理布置采区巷道和采掘工作面，留设必要的隔离煤柱，避开井 下水体，防止透水的发生。根据矿井水文地质资料，特别是矿井含水层的 数量、厚度、含水性和老空区及钻孔封孔等一些情况，按照《煤矿安全规 程》要求，合理布置采区巷道和采掘工作面，在水患四周留设足够的隔水 煤(岩)柱，使采区巷道和采掘面与水体的相对位置符合安全距离要求， 隔断导水通道，防止老空水、断层水、承压水等水体溃入井下采掘工作 面。留设隔水煤(岩)柱应严格按照《煤矿安全规程》和《煤矿防治水工作 条例》等有关规定要求进行设计。设计时应充分考虑矿井的地质构造、水 文地质条件、煤层赋存条件、围岩的物理力学性质等 自然因素和采煤方 法、支护形式等，保证留设的防隔水煤(岩)柱有足够的承压力并在开采 过程中严格保护防隔水煤(岩)柱不受破坏。对导水断层除了留有足够的 防水煤柱外，有条件的也可以对断层面进行必要的水泥注浆封堵和加 固。 (4)含水层水、承压水的防治。在煤层下部岩层的含水层，对煤矿生 产影响有以下几种情况：①含水层距煤层很近，隔水层薄而水压很高时， 容易产生突水事故；②断裂构造的出现，使煤层下部岩层的含水层水沿 断裂通道流入矿井；③巷道直接揭露煤层底部的含水岩层当开采水平或 近水平煤层时，下部水体一般不会构成水患：当开采倾斜或急倾斜煤层 时，就必须要求：开采煤层底板与下部含水层中的顶板之间隔水岩层 的 间距须能承受住水压，防止突水发生。其间距因岩性不同而有所不同，但 不应小于 lOre(如图 1)。煤层上部的含水层对煤矿安全生产的主要影响 是煤层开采后，采空区冒落产生塌陷裂隙，将上部的含水层的水引入井 下工作面，造成突水事故采空区上方的岩层塌陷一般会形成 3个不同的 破坏带(如图2)： 图 2 采空区上方岩层塌 陷 第 1带：岩层崩落带。崩落带高度：hi=m／[(k—1)cosa]其m为煤厚；k 为碎胀系数：d为煤层倾角。 第2带：岩层裂隙带。位于第 1带的上方，岩层裂隙带高度 h2=(2—3) h1。 第 3带：无裂隙沉降带。位于第 2带的上方，特点是岩层缓慢沉降， 不产生裂隙，通常有隔水作用所以煤层上部的含水层的防治应通过计 算，尽可能让上部的含水层位于第 3无裂隙沉降带之上，使上部水体与 开采的煤层垂距大于 hl+h2，防止上层水沿隙带涌入井下，达到防治的效 果。 (5)岩溶水的防治岩溶水经日积月累一般以地下暗河形式存在，通 常称为地下暗河。首先应了解地下暗河的基本规律：①地下暗河主要存 在于灰岩、白云岩等可溶性岩层中；②地下暗河往往受地形构造的影响 控制，常与岩层的走向大致平行：③地下暗河发育还受地形控制。从高处 流向低处的特点。防治的最好方法是查明地下暗河具体分布位置，从而 设法使巷道避开它；另外也可以采用堵塞、绕道、截流或断源等方法。 撞 圉函 2012年 03月 (6)针对采空区老塘等“静止”水可采用探排水方法，把不安全的水 患释放，从根本上消除：①探水起始点。探水起始点在积水位置不明时起 始点的警戒线至少向外划 60m。当积水区的空间位置、边界和水量等数 据准确清楚时，探放水的起始点至积水区的距离可缩短为：煤层中不小 于30m；岩层中不小于 25m。②探水钻孔布置。为了回收在积水区下的煤 层进行必要的探放水过程中，人员始终处于积水下方，处于水害的威胁 之下要想保证作业人员安全，首先必须保证作业点的安全，也就是保证 作业点周围的煤层都有钻孔控制。因此，探水钻孔的布置形状应显扇形， 往煤层前上方和左右钻探。③探水超前距的确定。从探水线开始向前方 打钻探水，为了确保安全，探水过程中，探水钻孔的终孔位置，应始终保 持超前采掘工作面一段距离，这段距离称超前距。探水钻孔的超前距控 制应符合要求，一般情况下，煤厚在 1．Om以下时，超前距不小于 lOm：煤 层 1．Om以上时，超前距须大于 15m，且煤层越厚超前距也须越长，每个 钻孔的间距也须符合相关规定。④探放水方法和探放水巷道的布置。根 据煤层赋存特点，主要可采用 3种探放水方法：a．稳定煤层探放水方法稳 定煤层探放水可采用双平行眼，掘进探水交叉作业方法。即一眼探水，另 一 眼掘进，探水与掘进交叉进行，并始终保持探水眼比掘进眼高，2眼的 间距长度应小于或等于钻孔探水距，并用上行的三角形联络眼沟通 2 眼。如图 3；b．相对稳定煤层探放水方法。即煤层在倾斜方向上存有一定 的长度但无法沟通上回风巷时。可采用如图4所示的探水方法，即采用 探水巷与上风巷掘进交叉进行的方法，上风巷掘进滞后于探水巷 15m以 上，2巷间每隔 15m以切眼联络，保证人员在突水或放水时避灾．c．窝状 或条带状煤层探放水方法。窝状或条带状煤层往往沿某个方向较稳定， 这是由于折皱构造引起的，一般宽度比较小，无法采用双眼布置探放水 眼时，可采用单眼探水，单眼内，每隔 lOm打一斜向上的躲避峒，显树枝 状，作为人员避灾的应急的临时藏身点，如图 5。 图 3眼的沟通 图4 交叉进行法 图5单眼探水法 (7)地表水的防治，可通过加强矿井雨季“三防”工作，储备充足的防 排水设备和物资，加大安全投入，建立完善井下排水系统，配各齐全矿井 防治水的设施 ，设备，落实矿井防治水工作 方案 气瓶 现场处置方案 .pdf气瓶 现场处置方案 .doc见习基地管理方案.doc关于群访事件的化解方案建筑工地扬尘治理专项方案下载 ，提高矿井抗灾防灾能 力。 3 结束语 (1)通过收集矿井水文地质的原始资料，反复探索，加强分析，深入 现场一线调研，总结矿井水文规律。 (2)加强职工透水预兆安全知识培训，提高职工防水意识，建立建全 探放水规章制度，做好开采安全论证工作。 (3)结合矿井实际情况，配齐配足探水机具，做好预测预报工作，采 取必要的防探排水措施，就能有效防止矿井水害发生，实现安全开采。