煤矿探放水教材(定) - 图文 联系客服

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(4) 井下栅栏、警示牌、瓦斯记录牌和测风站等通风辅助设施,任何人不准随便拆毁、摘除、涂改或移动。

(5) 如发现矿井通风设施损坏,应立即向有关部门或领导报告,以便及时修复。

第二节 矿井防治水基本知识

一、防治水原则

“预测预报、有疑必探、先探后掘、先治后采” 1、“十六字”原则科学地概括了水害治理的基本程序; 2、“十六字”原则是煤矿企业防治水实践经验的总结; 3、“十六字”原则体现了预防为主、关卡前移的要求。

二、防治水五项综合治理措施

“防、堵、疏、排、截”

防:主要指合理留设各类防水煤柱; 堵:主要指注浆封堵具有突水威胁的含水层; 疏:主要指探访老空水和对承压含水层进行疏水降压; 排:主要指完善矿井排水系统。 截:主要指加强地表水的截流治理。

三、矿井涌水主要指标

矿井涌水量:指单位时间内流入矿井的水量。 1、根据正常涌水量大小,矿井分为4个等级 涌水量小的矿井:Q≤180 m3/h

涌水量中等的矿井:180 m3/h2100 m3/h

2、矿井突水点突水量等级划分 ①小突水点涌水量:Q≤60 m3/h ②中等突水点:60 m3/h 1800 m3/h。 3、矿井水文地质类型划分

从矿区水文地质条件、巷道充水及其相互关系出发,根据受采掘破坏或影响的含水层性质、富水性、补给条件,单井年平均涌水量和最大涌水量、开采受水害影响程度和防治水工作难易程度等项,把矿井水文地质划分为简单、中等、复杂、极复杂四个类型。

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第三节 矿井充水条件

矿井充水水源和涌水通道二者综合作用,称为矿井充水条件。 矿床充水的基本条件可分为天然充水条件和人为充水条件两大类。

一、矿井充水的天然条件分析

矿井天然充水条件包括天然充水水源和天然充水通道。 1、天然充水水源 (1)大气降水

大气降水是地下水的主要补给来源,这里讲的大气降水水源,是指对矿床直接充水的大气降水水源。

(2)地表水

地表水体不仅可能造成矿井突然涌水,严重情况下会导致水沙同时溃入矿井。 (3)地下水

矿床围岩地下水充水类型可划分为:根据充水岩层性质不同,可分为砂砾石孔隙充水、坚硬岩层裂隙充水和岩溶充水;根据矿层与充水岩层接触关系不同,可分为直接充水和间接充水;根据矿层与充水岩层相对位置不同,可分为顶板充水、底板充水和周边充水。

2、天然充水通道

矿床充水的天然通道主要包括:点状岩溶陷落柱通道;断裂(裂隙)带通道;窄条状隐伏露头通道;面状裂隙网络(局部面状隔水层变薄或尖灭区)通道和地震裂隙通道等。

二、矿井充水的人为条件分析

矿井人为充水条件包括人为充水水源和人为充水通道。 1、人为充水水源 (1)袭夺水源

为了保证矿井安全生产,必须疏降高承压的充水含水层,由于矿床开采范围的不断扩大,地下水位降落漏斗也不断延展。人工疏降强烈改造着矿区天然地下水流场。人工地下水流场获得新的补给水源称为袭夺水源。

(2)老窑水

老窑水具有以下充水特点:老窑水以静储量为主,其储量与采空区分布范围有关;老窑水积水时间较长,水循环条件差,水中含有大量H2S气体,并多为酸性水,有较强的腐蚀性;老窑突水一般水势迅猛,硫化氢气体对人体危害性较大。

2、人为充水通道

人为充水通道主要包括:顶板垮落裂缝带、 地面岩溶疏干塌陷带、封孔质量不佳的钻孔。

三、矿井充水强度分析

1、矿井充水强度

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地下水存储在不同的充水含水层中,含水层的埋藏条件不同和岩石性质不同,决定了它们的含水强度的不同。

在煤矿生产中,把地下水涌入矿井内水量的多少成为矿井充水程度。用来反映矿井水文地质条件的复杂程度。

生产矿井常用含水系数(KB )或矿井涌水量(Q)两个指标来表示矿井充水程度。 (1)含水系数

含水系数又称富水系数,它是指生产矿井在某时期排出水量Q(m)与同一时期内煤炭产量P的比值,即矿井每采1t煤的同时,需从矿井内排出的水量。含水系数KB的计算公式为:

KB = Q/P (6-4-1)

(2) 根据含水系数的大小,将矿井充水程度划分为以下4 个等级: ①充水性弱的矿井:KB <2 m3/t ; ②充水性中等的矿井:KB = 2~5 m3/t; ③充水性强的矿井:KB = 5~10 m3/t ;

④充水性极强的矿井:KB >10 m3/t 。 2、矿井充水水量的影响因素

(1)充水岩层的出露条件和接受补给条件

充水岩层的出露条件包括它的出露面积和出露的地形条件。前者指接受外界补给水量的范围。显然,出露面积愈大,则吸收降水和地表水的渗入量就愈多,反之则少;后者指出露的位置、地形的坡度及形态等,它关系到补给水源的类型和补给渗入条件。

(2)矿井水文地质边界和地质构造条件

矿井水文地质边界条件由侧向边界和顶底板条件两部分组成。它们都对矿井地下水的补给水量起着控制作用。

3、矿井充水的关键性条件分析

据调查资料表明:矿床开采后,矿井充水强度除取决于充水含水层组的富水性、导水性、厚度和分布面积外,还取决于3个防线:第一个防线是充水含水层组出露和接受补给水源的条件;第二防线是充水含水层组侧向边界的导水与隔水条件;第三防线是煤层顶底板岩层的隔水条件。

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第四章 矿井突水预兆及突水量估算

第一节 矿井突水预兆

凡是井巷掘进及工作面回采过程中,接近或沟通含水层、被淹巷道、地表水体、含水断裂带、溶洞、陷落柱而突然产生的突水事故称矿井突水。突水前,在工作面及其附近往往显示出某些异常现象,这些异常统称为“突水预兆”。

一、突水的征兆

1、一般征兆: (1)煤壁挂红; (2)煤壁挂汗; (3)空气变冷;

(4)工作面出现雾气或有硫化氢气味; (5)有时可闻到水的“嘶嘶”声; (6)矿压增大,发生片帮冒顶及底板鼓起;

(7)煤层变潮湿、松软;煤帮出现滴水、淋水现象,且淋水由小变大。 2、工作面底板灰岩含水突水征兆: (1)工作面压力增大,底板鼓起; (2)工作面底板产生裂隙,并逐渐增大; (3)沿裂隙或煤帮向外渗水;

(4)底板破裂,沿裂隙有高压水喷出,并伴有“嘶嘶”声和刺耳水声; (5)底板发生“底爆”,伴有巨响,水大量涌出。

3、冲积层水的突水征兆:岩层发潮、滴水、且逐渐增大,局部冒顶、水量突增、水时清时混,流砂;溃水、溃砂。

4.与承压水有关断层水突水征兆:工作面顶板来压、掉渣、片帮、支架倾倒等;底膨胀、底鼓张、底“爆”响声;先出小水、再出大水;采场或巷道瓦斯涌出量增大。

5.老空突水征兆:有臭鸡蛋味、煤体松软、煤体颜色发暗无光泽。

第二节 矿井突水量估算

一、现场测量方法

1、浮标法: Q=KFL/t 2、水泵标定法: Q=KNW+SH/t

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