矿井水文地质与防治水(2)

主要内容第一节地下水的基本知识第二节矿井充水条件第三节矿井水文地质观测及其水害防治第三节矿井水文地质观测及水害防治一、矿井水文地质观测及实例矿井水源的分析正确与否，主要取决于观测资料的全面性和可靠性，如果没有必要的观测结果作为依据，分析问题往往出现错误。如北方某矿，矿床开采后地表产生许多塌陷裂缝，为了防止降水和地表水的渗入，花费了大量人力物力填堵这业塌陷坑、裂缝。后来实践证明，这些裂缝对矿井涌水丝毫无影响，最后停止了这项无意义的工作，从而避免了国家资金的浪费。一、矿井水文地质观测及实例（一）地面水文地质观测1、气象观测主要是降雨量观测——矿区统一观测，一般矿山企业自己不测，资料来自气象台站。蒸发量、气温、相对湿度等气象资料都来自气象台站，作为基础资料备用。北方气象资料——降雨量和矿井涌水量无关，南方有关。第三节矿井水文地质观测及水害防治（一）地面水文地质观测2、地表水观测通过矿区的江河、溪流、大水沟要观测其流量、水位；对于井田范围内的湖泊、水库、大塌陷坑积水区要观测积水范围、水深、水量及水位标高等。地表水——流经矿区、且和井下有联系的河流不存在大水库和湖泊问题，P228有问题一、矿井水文地质观测及实例第三节矿井水文地质观测及水害防治（一）地面水文地质观测3、地下水观测选择一些具有代表性的泉、井、钻孔等作为观测点，组成不同含水层位的观测系统。4、导水断裂发育高度的观测（1）地面钻孔注水观测（2）井下钻孔注水观测，如双管双端封堵测漏技术（3）井下钻孔孔中电视（4）井下钻孔声波探测一、矿井水文地质观测及实例第三节矿井水文地质观测及水害防治（二）井下水文地质观测1、巷道充水性观测：含水层、岩层裂隙发育、断裂构造、出水点、出水征兆。（1）水文地质异常观测（出水征兆）：剥离面(煤岩)壁变潮，出汗，变色，流态变化（邢台东庞，登封月台1984）底鼓，片帮，来压，下陷，例如：淮北朱庄3622工作面。韩城马沟渠1108工作面。（2）出水点观测：时间、地点、通道、水量、流态、层位、标高、围岩情况，卡片见P230一、矿井水文地质观测及实例第三节矿井水文地质观测及水害防治（二）井下水文地质观测2、矿井涌水量的观测(1)矿井涌水量与降雨量的关系根据矿井涌水量的变化和降雨的关系可表现出三种不同的情况。第一种情况：一年中各月的降雨量虽有不同，但矿井涌水量变化幅度不大，基本稳定，这表明降雨对矿井涌水量的影响很小。第二种情况：矿井涌水量随降水量多少而叫显地变化。降雨量大，矿井涌水量也大；反之，矿井涌水量就小。这类矿井在雨季前必须做好防洪工作，其巾包括填堵地表裂缝，否则将会影响正常生产。第三种情况：这种情况一般常见于开采深度较大，但仍受大气降水直接影响的矿井。由于巷道、回采工作面距地表较远。降雨后，雨水向下渗透，需要一定的时间才能流入井下。所以矿井最大涌水量高峰出现在降水最大月份1-2月。一、矿井水文地质观测及实例第三节矿井水文地质观测及水害防治（二）井下水文地质观测2、矿井涌水量的观测(2)利用河流流量观测资料确定对矿区的影响

对于流经矿区或矿区附近的河流，应设河流观测站，观测河流流量变化。观测站一般没置在河流出入矿区、采区、含水层露头的上下游，根据上下游流量比较就可了解河流对矿区影响大小。如果河流流入矿区的流量与流出矿区的流量相近，这表明河流的影响较小；如果流人矿区的流量大于流出矿区的流量，则河流的影响较大，必要时应采取防水措施。一、矿井水文地质观测及实例第三节矿井水文地质观测及水害防治（二）井下水文地质观测3、矿井涌水量测量方法测量矿井涌水量，要求在井下布置观测站．观测站设置在井下有代表性的地点，如主要巷道排水沟、采区石门排水沟以及井下出水点附近。在观测站上要定期测量涌水量。常用的测量方法有：

容积法浮标法堰测法流速仪法水仓水位观测法水泵有效功率法一、矿井水文地质观测及实例第三节矿井水文地质观测及水害防治（二）井下水文地质观测3、矿井涌水量测量方法1）容积法：用一定容积的量水桶(圆形或者是方形的)，放在出水点附近，然后将出水点流出的水导人桶内，用秒表记下流满桶所需要的时问，然后按下述公式计算其涌水量：容积法测定涌水量一般比较准确，但有局限性，当涌水量过大时，这种方法不宜使用。一、矿井水文地质观测及实例第三节矿井水文地质观测及水害防治（二）井下水文地质观测3、矿井涌水量测量方法一、矿井水文地质观测及实例第三节矿井水文地质观测及水害防治2）浮标法

这种方法是在规则的水沟上下游选定两个断面，并分别测定这两个断面的过水面积F1和F2，取其平均值F，再量出在这两个断面之间的距离L，然后用一个轻的浮标(如木片、树皮、厚纸片、乒乓球之类)，从水沟上游的断面投入水中，同时记下时间，等浮标到达下游断面时，再记下时间，两个时间的差值，即浮标从上游断面到下游断面，流经L长的距离所需的时间t，然后按下式计算其涌水量：（二）井下水文地质观测4、矿井涌水量预测

矿井涌水量的大小是衡量和评价矿井充水程度的重要标志，也是煤矿设计和牛产部门制定采掘方案、确定矿井排水能力、制定疏干措施和选择排水设备的主要依据。因此，做好矿井涌水量的预测是一项重要的基础工作。目前常用的预测方法有水文地质比拟法，它是根据已有生产矿井的涌水量资料。预测地质、水文地质条件基本相似的新建或扩建矿井的涌水量。一、矿井水文地质观测及实例第三节矿井水文地质观测及水害防治一、矿井水文地质观测及实例（二）井下水文地质观测4、矿井涌水量预测

（1）比拟法——适用于各种条件预计Q=Q0×㏑S/㏑S0×其中：Q：特定含水层的涌水量Q0：已知工作面实测最大水涌水量F，F0:分别为待求工作面和已知工作面面积m2S、S0:分别为待求工作面及已知工作面的特定含水层最大降深。第三节矿井水文地质观测及水害防治例题：刘桥二矿Ⅱ617工作面煤层最低标高在-600m左右，六煤层顶底板砂岩裂隙水的涌水量如下公式进行比拟：

Q=Q0×㏑S/㏑S0×其中：Q：Ⅱ617工作面预计砂岩水涌水量Q0：6513工作面掘进过程中实测最大砂岩水涌水量38m³/hF:Ⅱ617工作面面积197992m2F0:6513工作面面积113300m2S、S0:Ⅱ617工作面及6513工作面的八含水，最大降深分别是343m、508m。通过与6513工作面掘进涌水比拟，计算出Ⅱ617工作面掘进期间的最大砂岩水涌水量是53m3/h。一、矿井水文地质观测及实例第三节矿井水文地质观测及水害防治（二）井下水文地质观测……4、矿井涌水量预测一、矿井水文地质观测及实例第三节矿井水文地质观测及水害防治（二）井下水文地质观测4、矿井涌水量预测（2）含水系数法（仅焦作矿区用过）含水系数法Kp是矿井排水量Q(吨)与同一期矿井产量P(吨)的比值：Kp=Q/P设计新矿涌水量将为：

Q新

=KpP1式中Q新——新建矿井涌水量；

P1

-—新建矿井的设计年产量；

Kp—原生产矿井的含水系数。（3）单位面积、单位降深法：这种方法是根据涌水量随开采密集、开采深度增加而增加的规律建立的关系式。如：已知生产矿井的开采面积（A0），开采深度（S0）,总涌水量（Q0）。则单位面积，单位降深的涌水量（q0）

Q0q0=————A0S0

与生产矿区条件类似的新矿区的最大涌水量Qp：Qp=q0

ApSp此外，还有经验公式法、大井法、数值模拟法（西安煤科院）等一、矿井水文地质观测及实例第三节矿井水文地质观测及水害防治1、预报透水事故的发生例如开滦唐山矿，地表被百余米厚的冲积层所覆盖，冲积层下部是厚卵石层，含水极其丰富。为了开采冲积层下面的急倾斜煤层，避免冲积层水突然溃入矿井而造成事故，在采煤工作面上方打了观测孔，派专职人员进行水位观测工作。1961年7月7日，观测人员发现观测孔内水位突然下降1m，是井下突水的明显预兆，第二天大量的地下水夹杂着泥沙涌入矿井。一、矿井水文地质观测及实例第三节矿井水文地质观测及水害防治（三）水文地质观测应用实例2、了解断层的导水性例如焦作矿务局某矿，在巷道掘进过程中发现许多小断层，而且都有涌水现象出现，有些小断层被揭露后涌水还相当大。如果巷道继续掘进，前方将遇一较大的断层，其落差超过20m，巷道能否平安穿过，要看是否会有大量透水。为查明断层导水性，在断层两盘分别布置了观测孔，观测两柱同一含水层的水位变化。一、矿井水文地质观测及实例第三节矿井水文地质观测及水害防治（三）水文地质观测应用实例3、了解突水水源淄博矿务局某矿1958年10月28日回采十行头炭过程中，工作面底板突然透水，涌水量达5m3／min，部分巷道被淹没。就对打在本溪组徐家庄灰岩中的CK1钻孔和奥陶系灰岩的CK2水位进行观测。一、矿井水文地质观测及实例第三节矿井水文地质观测及水害防治（三）水文地质观测应用实例4、了解地下水与地表水的补给关系

例如西南某矿在掘进位于煤层底板茅口灰岩中的运输大巷时，发生了突水事故，涌水量高达8000m3／h。开始怀疑水源为附近地表河流，为证实这一推断，在河流的岸边打了两个钻孔CK1、CK2。对钻孔水位的观测，证实井下突水与河流无关。一、矿井水文地质观测及实例第三节矿井水文地质观测及水害防治（三）水文地质观测应用实例5、水质监测判别突水水源

河北某矿曾发牛过一件事：1965年4门16日在1191工作面回风巷的掘进过程中，中班放炮后，突然出水．水量达0．8m3／min，水文地质人员根据水化学分析资料，对涌水动态变化进行了估计，认为涌水来源为采空水，水量增加一定后，将减少，三天后涌水量将趋向稳定，约为0．25m3／min（原工作面涌水量记录）。事实征明，这个推断完全符合实际情况。一、矿井水文地质观测及实例第三节矿井水文地质观测及水害防治（三）水文地质观测应用实例二、矿井水的综合治理及实例

第三节矿井水文地质观测及水害防治在矿山建设和生产中，研究矿井水的目的不仅在于认识其充水因素及其水量的大小．而且要在分析矿井充水条件的基础上．制定台理的防治措施，以预防和消除矿井水对煤矿生产的不利影响。

以防为主，防治结合是治理矿井水的重要原则。矿井水的防治处理方法很多，总起来讲有地面防水、井下防水等。二、矿井水的综合治理及实例

第三节矿井水文地质观测及水害防治（一）地面防治水地面防水是指在地表修筑排水工程或采取其他措施，以防止大气的降水和地表水补给含水层或直接渗入井下，从而减少了矿井涌水量，防止井下灾害事故的发生。二、矿井水的综合治理及实例

第三节矿井水文地质观测及水害防治（一）地面防治水1、慎重选择井筒位置：应尽量保证在任何情况下，井口、地面设施不至于被水淹没。2、堵塞通道：采矿活动引起的地面塌陷坑和裂缝、基岩(煤层及充水岩层)露头区的裂隙、溶洞、废钻孔和老窑等都可能成为大气降水和地表水直接或间接下渗的通道，当其位于地势凹处时．危害尤甚。实际工作中，经查明上述通道确与井下构成了水力联系时，可用粘土、块石、水泥甚至钢筋混凝上将其填堵。填堵大的塌陷坑和裂缝常常是下部充以碎石，上部覆以粘土，分层夯实并使其略高出地表。二、矿井水的综合治理及实例

第三节矿井水文地质观测及水害防治（一）地面防治水3．挖沟排(截)洪

位于山麓或山前平原的矿区，雨季常有山洪和潜流进入矿区，淹没露天坑、井口和工业广场，或大量渗入造成矿井涌水。一般应在矿区上方，垂直来水方向修建大致沿地形等高线布置的排洪沟，拦截泄水和浅部地下水，并利用地形的自然坡度将水引出矿区。二、矿井水的综合治理及实例

第三节矿井水文地质观测及水害防治（一）地面防治水4．整铺河底当河流(渠道、冲沟等)通过矿区并沿河床或沟底的裂缝渗入矿井时，可在漏失地段用粘土、料石或水泥铺砌不透水的人工河床，以制止或减少河水漏失。二、矿井水的综合治理及实例

第三节矿井水文地质观测及水害防治（一）地面防治水5．河流改道当矿区内有河流通过，对矿井充水有影响时，常采用河流改道措施。即在河流流入矿区的上游地段筑坝，拦截河水，用新修的人工河道将水引出矿区。二、矿井水的综合治理及实例

第三节矿井水文地质观测及水害防治（一）地面防治水5．河流改道当矿区内有河流通过，对矿井充水有影响时，常采用河流改道措施。即在河流流入矿区的上游地段筑坝，拦截河水，用新修的人工河道将水引出矿区。特别注意：矿山地表水综合治理措施1、合理确定井口位置（《金属非金属矿山安全规程》规定，井口标高必须高于当地历史最高洪水位1m以上，特殊情况必须修筑防洪堤）；2、填堵通道和消除积水；3、整治河流（改道、铺底等）；4、挖沟排（截）洪；5、留安全矿柱；6、雨季前的防汛准备工作（大检查、整改等）。二、矿井水的综合治理及实例

第三节矿井水文地质观测及水害防治（二）井下防治水——疏放地下水

疏放地下水是从消除水源威胁着手防治矿井水的积极措施，包括老窑、采空水的探放；矿床顶板水的疏放；矿床底板水的疏放。从而把地下水水位降低到安全水位以下，或者予以疏干，达到矿井安全生产的目地。“有疑必探，先探后掘”与“有掘必探，先探后掘”矿山地下水源：含水层积水；断层裂隙水；老空积水。二、矿井水的综合治理及实例

第三节矿井水文地质观测及水害防治

1、老窑、采空水的探放

当采掘作业接近老窑、老空区、导水断层以及含水层时，或者采掘工作面出现明显出水征兆时，都要立即停止作业，进行探放水。

（二）井下防治水——探放水二、矿井水的综合治理及实例

第三节矿井水文地质观测及水害防治

1、老窑、采空水的探放……

探放水一般分三步进行：(1)首先确定探放水的“三防线”，即积水线、探水线、警戒线。

a、积水线：是经调查后核定的老窑、老空积水区范围的边界线。b、探水线：沿积水线外推60～150m的距离所划定的一条界线。当掘进巷道达到此线时，就应开始探水。c、警戒线：是从探水线再外推50～150m划定的一条界线。当巷道掘进进入此线时，就应警惕积水的威胁，注意迎头的变化，当发现有出水征兆时，就应提前探水。（二）井下防治水——探放水二、矿井水的综合治理及实例

第三节矿井水文地质观测及水害防治

1、老窑、采空水的探放……

探放水一般分三步进行：(1)首先确定探放水的“三防线”，即积水线、探水线、警戒线。(2)组织探水工作当掘进至探水线或发现有出水征兆时，要立即停止掘进作业，进行探水。探水工作一次打透积水的情况较少，多数是探水与掘进相间配合进行，直至探到老窑积水为止。

探放水钻孔布置应确保安全，而探水工作量又以最小为原则，为此，应把握住以下儿个参数。

a、超前距：是指探水钻孔的终孔位置与巷道允许掘进的终止位置之间的距离称超前距。超前距一般应为20m左右。

（二）井下防治水——探放水二、矿井水的综合治理及实例

第三节矿井水文地质观测及水害防治

1、老窑、采空水的探放……

探放水一般分三步进行：(2)组织探水工作

探放水钻孔布置应确保安全，而探水工作量又以最小为原则，为此，应把握住以下儿个参数。

a、超前距：是指探水钻孔的终孔位置与巷道允许掘进的终止位置之间的距离称超前距。超前距一般应为20m左右。（二）井下防治水——探放水二、矿井水的综合治理及实例

第三节矿井水文地质观测及水害防治

1、老窑、采空水的探放……

探放水一般分三步进行：(2)组织探水工作

b、帮距：布置探水钻孔一般每次不少于三个，其中一个为中心眼，另两个为外斜眼。中心眼终点与外斜眼终点之间的距离称为帮距。帮距一般应等于超前距，有时可比超前距小几米。（二）井下防治水——探放水二、矿井水的综合治理及实例

第三节矿井水文地质观测及水害防治

1、老窑、采空水的探放……

探放水一般分三步进行：(2)组织探水工作

c、钻孔密度：是指巷道允许掘进终止位置处，探水钻孔之间的距离。该距离的大小一般不应大于老空、旧巷的尺寸。例如老空旧巷宽为3m，则巷道允许掘进终止位置的钻孔间距最大不得超过3m。d、允许掘进距离：经探水后证明确无水害威胁，可以安全掘进的长度，称为允许掘进距离。（二）井下防治水——探放水二、矿井水的综合治理及实例

第三节矿井水文地质观测及水害防治

1、老窑、采空水的探放……

探放水一般分三步进行：(3)放水工作在探放水工作中，一般在水量和水压均不大时，积水可以通过探水钻孔直接放出。但在探水量和水压较大的积水区时，为了保证安全生产，必须安装专门的孔口管进行放水。当钻进时发现煤岩松软、片帮、来压或钻孔中的水压、水量突然增大，以及有顶钻等异状时，必须停止钻进，不得拔出钻杆。（二）井下防治水——探放水二、矿井水的综合治理及实例

第三节矿井水文地质观测及水害防治

当矿床上覆或下伏有含水层．并对采掘作业有威胁时，可采取疏干或降低水位的方法解除地下水对煤层的威胁，以保证采掘作业的正常进行。

（二）井下防治水——顶底板水的疏放二、矿井水的综合治理及实例

第三节矿井水文地质观测及水害防治1）巷道疏放矿床顶板为含水层，或含水层离顶板较近时，可把采区巷道或采煤准备巷道提前开拓出来，作为疏水巷道进行疏放顶板含水层。（二）井下防治水——顶底板水的疏放采煤准备巷道中打可控式底板放水钻孔

二、矿井水的综合治理及实例

第三节矿井水文地质观测及水害防治2）防水钻孔

含水层距离较远或含水层较厚时，可在巷道中每隔一定距离向含水层打放水钻孔进行先疏放。（二）井下防治水——顶底板水的疏放二、矿井水的综合治理及实例

第三节矿井水文地质观测及水害防治3)疏放降压钻孔

矿床下部有强含水层时，有水压高，水量大，有突水危险时，此时可在疏水降压地段利用原有巷道或专门布置疏水巷道，在巷道中每隔定距离向底板以下含水层打钻孔放水，使水压降低。（二）井下防治水——顶底板水的疏放二、矿井水的综合治理及实例

第三节矿井水文地质观测及水害防治在受水害威胁的地段，预留一定宽度和高度的煤层不采，使工作面和水体保持一定的距离，以防止地下水溃人工作面，这部分不采的煤层叫防水煤柱。类型：冲积层防水煤柱、断层防水煤柱、陷落柱防水煤柱、老空区防水煤柱、地表水体防水煤柱等防水煤柱的大小——矿井水文地质规程（修订为《煤矿防治水规定》附录六送审稿）。（二）井下防治水——留设防水煤柱二、矿井水的综合治理及实例

第三节矿井水文地质观测及水害防治1．留设防水煤柱（1）煤层直接在松散含水层或地表水体之下时，防水煤柱一般不小于80m（原）新规定根据公式计算的值不得小于20米。（二）井下防治水——留设防水煤柱二、矿井水的综合治理及实例

第三节矿井水文地质观测及水害防治（2）煤层直接与富含水层接触或被富含水层所掩盖时，防水煤柱不应小于20m。（二）井下防治水——留设防水煤柱新规定比较细，均有计算公式二、矿井水的综合治理及实例

第三节矿井水文地质观测及水害防治（3）煤层与充水断层或充水陷落柱接触时，防水煤柱一般在30～40m。（二）井下防治水——留设防水煤柱金属非金属矿山地下水综合治理时常用隔离水源的办法，隔离水源是防止水源的水侵入矿井或采区的隔离措施。具体包括：隔离矿（岩）柱；建立隔水帷幕。《金属非金属矿山安全规程》规定：相邻的井巷或采区，如果其中一个有涌水危险，则应该在井巷或采区间留出隔离矿（岩）柱。下列条件下进行采矿，要留设隔离矿（岩）柱：（1）矿体直接被松散的含水层所覆盖，或者处于地表水体之下；（2）矿体一侧与含水层接触或局部处于强含水层之下；（3）矿体在局部地段与间接底板含水层接近；（4）矿体在局部地段与间接顶板含水层接近，顶板冒落会达到含水层；（5）矿体与充水断层接触；（6）采掘工作面接近被淹井巷或老空积水区。确定隔离矿（岩）柱尺寸的原则是，既要有足够的强度抵抗水的压力，又要尽可能减少矿石损失。一般先按理论或经验公式计算后，再根据实际情况进行修正。在下列条件下可以采用隔水帷幕：（1）在老空积水或被淹井巷与强大水源有密切联系，单纯用排水方法排除积水不可能或不经济的场合；（2）井巷必须穿过含水丰富的含水层或充水断层，不隔离水源就无法掘进的场合；（3）井筒或工作面严重淋水，为了加固井壁，改善劳动条件；（4）涌水量特别大的矿井，为了减少涌水量以降低排水费用。考虑隔水效果，必须根据水源情况制定切实可行的注浆隔水方案，注浆隔水方案包括：隔水部位、钻孔布置、注浆材料（硅酸盐类和化学类）的配置、注浆方法、注浆系统、施工工艺（静水注浆和动水注浆）和方法、隔水效果观察及安全措施等等。二、矿井水的综合治理及实例

第三节矿井水文地质观测及水害防治一般设置在可能发生突水需要堵截而平时仍需运输和行人的巷道内，如井底车场、井下水泵房和变电所的出入口及受水害威胁地段与其它无水害威胁地段的通道处。防水闸门由混凝土闸墩、门框及门扇等组成。（二）井下防治水——防水闸门二、矿井水的综合治理及实例

第三节矿井水文地质观测及水害防治一般是在某个区段开采结束后，隔绝有继续大量涌水可能而砌筑一种永远封闭的挡水建筑，通常由混凝土或钢筋混凝土修筑。皖北任楼（二）井下防治水——水闸墙二、矿井水的综合治理及实例

第三节矿井水文地质观测及水害防治注浆堵水：将浆液压入地层空隙，使其扩张、凝固硬化后，起到堵、截补给水源或加固地层的作用。直接封堵突水点——动水注浆如果突水点已知，且水量不大，在源头（含水层）直接注浆封堵出水点。间接封堵突水点如果水量很大，难以动水注浆，则封堵巷道，例如上下顺槽，石门等。用于大水淹井后复矿。例如开滦范阁庄、皖北任楼、邢台东庞帷幕注浆：成排群孔注浆消除地下隔水帷幕，截断过水通道的方法。——最大的帷幕在徐州。（二）井下防治水——注浆堵水二、矿井水的综合治理及实例

第三节矿井水文地质观测及水害防治4.注浆堵水：间接封堵突水点间接封堵突水点方法示意图（二）井下防治水——注浆堵水二、矿井水的综合治理及实例

第三节矿井水文地质观测及水害防治4.注浆堵水：（1）注浆材料：注浆材料是注浆堵水及加固工程中的一个重要组成部分，它关系到注浆工艺、工期、成本及注浆效果。1）水玻璃：一种胶状无机聚合物，具粘结性和胶结性,它能溶于水，又能硬化。其制造原料是纯石英砂和碳酸钠。描述水玻璃性能的重要指标—“模数（n）”。m=SO2克分子数/Na2O克分子数。一般为2.4—2.8为宜。2）水泥：400#-500#普通硅酸盐水泥。3）水泥水玻璃的配比参考规程（2）注浆设备1）注浆泵；2）搅拌机；3）混合器。（3）注浆步骤：1）清渣；2）堵缝埋管；3）注浆。（二）井下防治水——注浆堵水1）形成条件：2）按硫酸根的含量，矿井水可分为三类：3）防治措施：二、矿井水的综合治理及实例

第三节矿井水文地质观测及水害防治（三）酸性水防治硫（黄铁矿及有机硫）和富含游离氧的地下水存在是酸性水形成的必要条件。（1）无侵蚀性水SO4=<250mg/g（2）弱侵蚀性水SO4=250--800mg/g（3）强侵蚀性水SO4=>800mg/g（1）分区排除酸性水：由于酸性水涌出的区域性，条件允许可单独建立排水系统，使酸性水集中一次排除。（2）分级排除，降低扬程：（3）中和酸性水(掺入生石灰CaO)（4）冲淡酸性水：（5）改善水泵、水管的耐酸性能（如：利用牛皮罐代替水泵排酸性水）。三、透水事故处理（一）透水预兆透水之前，一般都会出现透水预兆，常见的透水预兆有：1、巷道壁“出汗”；2、顶板淋水加大，犹如落雨状；3、空气变冷、发生雾气；4、采矿场或巷道“挂红”，水的酸度大，味发涩，有臭鸡蛋气味；5、岩层里有“吱吱”的水叫声；6、底板突然涌水；7、出现压力水流；8、工作面空气中有害气体增加，从积水区散发出来的气体有沼气、二氧化碳和硫化氢等。有的透水征兆可以帮助判断水源。如：1、老空积水。如“挂红”，水的酸度大，水味发涩。2、断层水。如没有“挂红”和水味发涩的现象；岩巷中遇到断层水，有时可在岩缝中出现淤泥，底部出现射流，水发黄。3、溶洞水。如顶板来压、柱窝渗水或裂缝渗水，水色发黄或发灰，有臭味，有时也出现“挂红”。4、冲积层水。如开始时水小、发黄，夹有泥砂，以后水量变大。

《金属非金属矿山安全规程》规定，遇到透水征兆时，必须立即停止工作，并报告主管矿长，采取措施。如果情况紧急，必须立即发出警报，撤除所有受水威胁地点的人员。（二）透水时应采取的措施井下一旦发生透水事故时，在场的人员除了立即向上级报告外，应该迅速采取应急措施；矿领导接到井下透水报告后，应该按照事先编制的安全措施计划迅速组织抢救；透水后，井下排水设备要全部开动，并保持良好运转；要维持井下正常通风；要准确核查井下人员。（三）被淹井巷的恢复被淹井巷的恢复工作包括排除积水、修整井巷和恢复生产等内容。1、被淹井巷中的水量确定静水量及动水量2、被淹井巷的排水方法用吊桶、水箱、箕斗排水，用离心式水泵排水，用气泡泵排水。3、被淹井巷恢复时的安全措施思考题1、名词解释：大气水、地表水、地下水、饱气带、饱水带、泉、矿化度、导水裂隙带、透水层、隔水层、含水层、上层滞水带、潜水带、承压水带；2、自然界水的循环有哪两种类型？地下水中分布最广的七种离子？3、岩石有哪三种空隙，什么叫孔隙度、裂隙度、岩溶度？4、潜水的特征？根据潜水等水位线图可解决哪些问题？5、承压水的特征？老窑积水的特点？6、岩溶形成必须具备哪些必要条件，岩溶发育的层位，在垂直方向上分布哪四个带？7、大气降水成为矿井涌水时有哪些规律？地表防水的措施有哪些？8、按埋藏条件，地下水可以分为哪几种？地下水按含水层性质分为哪几种？9、简述矿井充水通道。10、井下防治水有哪些主要措施？11、矿井涌水量观测有哪些方法？12、煤矿出水有那些前兆？在哪些情况下要进行探放水工作？二、矿井水的综合治理及实例

第三节矿井水文地质观测及水害防治（四）防治水实例1、顶板疏水巷疏水降压防治顶板水害技术

——以告成煤矿为例

2、底板疏水巷疏水降压防治底板水害技术

——以芦沟煤矿为例

3、注浆实例分析

——以芦沟煤矿滑动构造突水灾害治理为例顶板疏水巷疏水降压防治顶板水害技术——以告成煤矿为例告成矿为新建矿井，无论顶板水还是底板水皆未得到疏放，水压比较高，整个井田尚在地下水的“浸泡”之中，加上滑动构造的影响，煤层围岩较为破碎，岩溶裂隙发育，水力联系密切，若想安全回采，必须将水压疏降到安全高度以内。告成矿煤层顶板砂岩裂隙水含水性弱,静储量不大，对煤矿的安全生产无威胁，但由于煤质软，遇水后变成煤糊状，对生产运输影响较大，必须进行顶板水防治。顶板疏水巷疏水降压防治顶板水害技术——以告成煤矿为例预采疏放区开采应遵循下列原则：a）应在确认首采面确有较大水害威胁的矿井进行，无水害威胁的矿井可不设预采疏放区。b）设在首采面附近，开采水平以下方向上，以便于疏水降压和控制突水。c）应采取简易开采方法，做到投入少，见效快，撤退灵活。d)开采前，应增加矿井排水能力，必要时应设防水闸门，确保放水安全。e)预采疏放面开采应编制专门设计和安全技术措施，并开展全面的试验和研究工作。顶板疏水巷疏水降压防治顶板水害技术——以告成煤矿为例

疏水降压前的准备工作

：1）对比疏水量和排水能力，预计疏水巷施工后矿井最大涌水量为1250m3／h，正常涌水量为600m3／h，矿井现有水仓容积5920m3，最大排水能力可以满足要求。2）采用电法物探超前探测，查明含水、导水构造，判断出顶、底板富水区，利用三维地震勘探方法查明小井采空区范围和浅部边界导水范围。3）对主要底板导水通道如13071上副巷出水点进行注浆封堵，截断下部灰岩水（寒武、奥陶、L1-4灰）向矿井充水的途径。4）根据三维地震资料划出的小井采空区和浅部边界导水范围，有针对性地预留防水煤柱，并对浅部导水通道进行充填，截断老空水和地表水向矿井充水的途径。顶板疏水巷疏水降压防治顶板水害技术——以告成煤矿为例顶板疏水巷的布设：由于采动所产生的导裂隙均达到顶板含水层，顶板水在采掘过程中频繁涌出，因此顶板富水区必须在煤巷掘进和工作面回采开始前对顶板水进行疏放。根据电法物探资料分别于2000年10月和2000年12月在13采区施工了1＃、2＃两条顶板疏水巷，并且在疏水巷内出水段每隔10m设计一个钻场，分别以扇形打5个疏水钻孔，以增加疏水通道。1＃、2＃疏水巷涌水量分别达到50m3/h和100m3/h，累计疏放顶板水45万m3，经过疏放，保证了工作面的安全回采。底板疏水巷疏水降压防治底板水害技术——以芦沟煤矿为例芦沟疏水降压方案

为开采二1煤，需把煤层底板L7-8灰岩含水层的水压降到安全水头压力以下，并为今后开发一1煤逐步疏降顶板L1-3灰岩含水层和奥灰含水层水创造有利的条件。底板疏水巷疏水降压防治底板水害技术——以芦沟煤矿为例本区奥灰含水层厚度大，喀斯特裂隙发育，富水性强，而且与下伏寒武系灰岩为连续沉积，水力联系密切。因此，同时疏降石炭系薄层灰岩水和奥灰水，解放一1煤和二1煤，从施工、技术和经济上考虑，都比较困难。如果在地面打排水孔单独疏降L7-8灰岩水，解放二1煤，会影响生产。同时，疏水孔要留设煤柱，且降深较大，排水较困难，也极不经济。底板疏水巷疏水降压防治底板水害技术——以芦沟煤矿为例通过几种方案的研究比较，最终采用在井下L7-8灰岩中掘疏水巷道，直接疏降L7-8灰岩水，解放二1煤。同时，间接疏降石炭系下部灰岩水和奥灰水，逐步解放一1煤。这样，不仅把疏水降压与矿井生产和开拓结合了起来，而且也有利于矿井生产。芦沟井田水文地质剖面图底板疏水巷疏水降压防治底板水害技术——以芦沟煤矿为例疏水降压工程布设及工程量：第一步，进行水平疏降。在-15m水平L7-8灰岩含水层中掘改造大巷，形成一级降落漏斗，根据分析，一级降落漏斗的影响半径为2470m,由于漏斗呈抛物线形，其下降明显的漏斗直径仅为影响半径的1/6~1/8，这样，一级疏降不能完全解放二1煤。第二步，进行采区疏放。把影响半径的1/6~1/8作为上山疏降巷道的间距，进行二级疏降。

底板疏水巷疏水降压防治顶板水害技术——以芦沟煤矿为例疏降程序：一级、二级疏干同时进行，在开拓一水平疏干大巷的同时，开拓11、12车场及改造上山首先解决生产问题，然后随着大行的水平开拓，向东、西逐步开拓13、14及16上山。同时进行水平疏降和采区疏降，既保证了采区的接替，稳定了生产，而且待16上山完工，一水平疏降工作已基本完成。底板疏水巷疏水降压防治顶板水害技术——以芦沟煤矿为例疏降巷道的施工位置及有关参数：水平疏干大巷开拓在L7-8灰岩底部，巷顶为L7灰岩，巷帮为L7与L6灰岩间的砂质泥岩及煤线，巷道断面12m2；上山巷道开拓在L7与L8灰岩之间，巷顶为L8灰岩，巷底为L7灰岩上部，巷道方向与岩层走向垂直，巷道断面9m2。底板疏水巷疏水降压防治顶板水害技术——以芦沟煤矿为例预防L5灰岩突水及过断层突水：在大巷和上山、车场的开拓过程中，遇断层揭露L5灰岩或接近L5灰岩时，曾发生较大的突水，突水量达500~700m3/h，巷道难以维护。因此，对L5灰岩水采取了相应的措施。车场在接近L5灰岩时，采取缩小断面掘进；在过断层接近L5灰岩时，采取预注浆、加固围岩等措施，防止了L5灰岩水过早地突出。底板疏水巷疏水降压防治顶板水害技术——以芦沟煤矿为例疏水降压后增强了安全生产的可靠性。在疏降前，先对矿井排水系统进行了改造，改造后的最大排水能力达到1600m3/h，同时，在井底车场两侧各建了一座水闸门，保证了矿井的安全。石炭系灰岩含水层疏降水量170万m3，水位由原来的+197m下降到+155m，下降42m，奥灰水位下降30m，一水平已形成稳定的降落漏斗注浆堵水技术——注骨料工艺技术钻孔命中巷道或主要岩溶裂隙的通道后，须先投放骨料再注浆加固。在投注骨料前立好钻机，准备好钻杆，防止骨料堵孔后捅孔使用。钻孔正压表阀门负压表清水骨料投放注浆堵水技术——注骨料工艺技术工艺流程：投注的骨料在水流的冲击下，达到受注体，井口要密封，防止水气返流。

供水系统射流混合器孔口密闭防喷系统受注体自动上料系统注浆堵水技术——注骨料工艺技术投注骨料的技术：骨料灌注采用水力射流混合，孔口密闭灌注系统，在射流所形成的负压带动下灌入受注体。投注骨料的粒径是钻孔孔径的1/3～1/4。钻孔孔径以φ160-168mm为宜，孔径太小，不易投注骨料；孔径太大，用水多，若发生堵孔透孔困难，时间长。注浆堵水技术——注骨料工艺技术投注骨料的程序：⑴启动充填骨料的水泵，水流正常注入钻孔30分钟以上。⑵人工均匀地徐徐投料入水力射流混合漏斗，并经连接管路注入孔中充填巷道或岩溶裂隙。⑶根据静水或动水条件，投注骨料一般是先细后粗，由粗变细，每次停注骨料，必须先停止注骨料，然后再压水30分钟后再停水，并关闭阀门，防止负压作用，骨料进入钻孔发生堵水。⑷如果发现孔底堆积已到巷顶高度并大量冲水后亦不能推散时，应立即下钻透孔至巷道底板并压水冲扫，使孔底堆积骨料散开，避免形成小堆不起堵水作用。⑸钻孔内下钻冲扫亦不能推散孔底堆积物时（冲扫后堆积物孔底高度仍不下落），表明孔底巷道内该孔地段已将填满，此时应改为注砂或其它的细骨料。注浆堵水技术——注骨料工艺技术投注骨料的程序：⑹注砂至孔底堆积至巷道顶板时，则宜改为旋喷注浆。⑺注砂接顶时应下钻具透孔冲扫至孔底，扫孔时要防止埋钻，故钻具应改为下钻杆同径或略大一些的鱼尾钻头、三翼钻头，透孔扫孔钻头应有侧向水流的喷射孔，以利侧向喷射将砂、石堆充填物推散开。⑻当“透扫”至孔底，并冲扫后拔钻至巷顶再下，堆积物高度仍不改变时，表明充填已满，即可进行旋喷注浆，对砂、石子等巷道中充填物用水泥稠浆搅拌固结。⑼投注骨料的关键是严防堵孔，而防止堵孔的关键除了必须按以上要求操作外，还必须保证在灌注的全过程中不停电、不停水和骨料的粒径不超限。由于特殊原因造成停电不能供水时，应立即关闭阀门和负压表，打开压力表，直至彻底卸压后方可打开进水阀门。注浆堵水技术——注浆工艺技术

设备：注浆施工所用的设备及机具主要有：钻机、注浆泵、射流搅拌机、气动下灰系统、流量计、止浆塞和输浆管、储灰罐等。1水池;2吸水管;3高压泵;4喷嘴;5混合器;6漏斗;7出浆管;8贮浆池射流搅拌机注浆堵水技术——注浆工艺技术注浆工艺流程：（1）水泥浆注浆工艺系统散装水泥在高压水流的射流作用下，进入地锅搅拌，增加添加剂通过注浆泵注入目的层。（2）水泥、水玻璃双液浆注浆工艺系统。（3）注浆技术⑴达到注浆条件后，先进行压水试验，根据单位吸水量的大小决定浆液浓度和注浆量。⑵根据单位吸水量和岩石裂隙（含岩溶）率，应对每注浆段的浆液注入量做出结算，与实际注入量比较，以判断浆液充填的范围或距离，注浆堵水技术——注浆工艺技术注浆工艺流程：⑶当注浆压力保持不变，吸浆量均匀减少时；或当吸浆量不变，压力均匀升高时，注浆工作应持续下去，一般不得改变水灰比。⑷注浆前后及注浆时都必须观测邻近的孔深及水位变化，以判断或发现钻孔串浆，便于及时处理。⑸一般注浆工作必须连续进行，直至结束。当注浆孔段已用到最大浓度的浆液，吸浆量仍很大，并不减少，孔口压力又无上升或无升压显现时，应改为间歇注浆或在水泥浆中加锯末。⑹注浆结束标准①注浆终压一般取大于含水层静水压力的2倍，但应依注浆工程的目的，要求灵活掌握。②结束吸浆量，一般40-60l/min，稳定时间20-30min，关键注浆孔段，可扫孔复注，以压水高出注浆结束标准2MPa，吸水量低于40-60l/min。注浆堵水技术——注浆工艺技术注浆工艺流程：（4）注浆程序⑴起动射流泵→水流进入一次搅拌池→一次搅拌机运转→水流进入二次搅拌池→二次搅拌机运转→注浆泵启动运转向钻孔注浆。⑵在注浆过程中根据压力变化情况需要调配浆液配比时，可直接由储水泥仓“放灰口”调节。⑶注浆结束后压水。压水是为了保留再次注浆的条件，而又不冲刷已注入的浆体，以便堵住大的溶洞裂隙。压水量一般不宜太大或太小，多为注浆管路容积的2-4倍左右。⑷关孔口阀，拆洗孔外注浆管路及设备。地面注浆孔在注浆时有压力作用，停泵后，弹性释放，往往会出现孔口返水喷浆现象。因此，注浆结束后压水，必须先关闭孔口阀门，待孔内压力消失后方可打开。关闭时间一般达4h，待水泥初凝后，方可慢慢启动，放气放水察看情况。⑸打开孔口阀，提取止浆塞或再次注浆。关键要正确分析孔内情况，防止埋住注浆管。无埋管危险，可不提止浆塞，再次注浆，有埋管危险应及时提塞冲管，再次扫孔复注。⑹封孔。经认真分析，确实已完成注浆任务的注浆孔，最后必须封孔。注浆堵水技术——注浆工艺技术粘土水泥浆工艺技术主要设备有：挖掘推土上料机、粘土研磨机、皮带上料机、射流泥浆泵、气动给料机、射流搅拌器、泥浆搅拌池、泥浆池搅拌清水泵、一次与二次搅拌池、注浆泵（Q=60~600l/min，P=40MPa）注浆堵水技术——注浆工艺技术粘土水泥浆注浆工艺与注水泥浆工艺大致相同，即制备好合格的浆液之后，即可用加压方式注入目的层。其方法可以有:①直压式注浆；②间歇性注浆；③循环式注浆。

注浆堵水技术——动水注浆堵水技术动水水害的基本特征：煤矿在掘进巷道与采煤工作面，经常发生突水，如果矿井的排水能力富余，能够抵抗已发生的突水，则突水呈一种动态形式。如果突水点长期大量排放，浪费地下水资源，并且破坏了地下水资源的平衡，高额的排水电费也增加了企业的负担，而且一旦排水设备发生故障，就有发生淹井的可能。治理该种水害的难度主要是因为地下水已发生泄压，打钻后若直接注浆，浆液将随突水点大量流失，甚至堵塞排水设备和排水阵地。打钻若命中裂隙的主要通道，充填骨料后再注浆，需要很多的钻孔，因为岩溶裂隙发育不均一，少量钻孔难以命中主要导水通道。治理这种类型的水害正确方法是：正确分析突水原因，制定堵水方案，打钻命中突水点附近主要过水巷道，充填骨料，使动水变为渗透流后，再注浆加固，达到从根本上治理水害的目的。注浆堵水技术——动水注浆堵水技术堵水方案的确定

在增加排水设备,提高排水能力,维持矿井不被淹没的条件下进行注浆堵水,简称动水注浆。动水注浆的优点是:不致造成全矿性的停产,水害造成的损失小,注浆成本比较低,见效快,注浆效果容易观测等。但容易跑浆造成浪费。注浆堵水技术——动水注浆堵水技术

原理：岩溶裂隙地下水在流动过程中会发生压力损失，压力的损失与裂隙（巷宽）长度、运动速度和动力粘滞系数成正比，与裂隙（巷宽）宽度的平方成反比。

式中：△P——流体的压力损失；L——裂隙长度；v——流体的运动速度；μ——流体的动力粘滞系数；D——裂隙（巷道）的宽度。注浆堵水技术——动水注浆堵水技术

注入水泥浆，由于水泥浆的动力粘滞系数远大于清水，所以其压力损失也将大于水，而且随着水泥浆的浓度增大而压力损失加大。充填骨料形成的裂隙对水泥浆的阻力加速了其失水凝固，封水成功。在动水条件下，如果充填的骨料太小，将随着运动着的地下水流失，如果骨料粒径过大将堵住钻孔，而不能堵住过水通道。注浆堵水技术——动水注浆堵水技术注浆孔的布置一般应遵循下列原则：矿井突水时，由于初期流速快、流量大、水压高，通常又是沿主要过水通道出水点涌入矿井。因此，对出水点附近断层破碎带的冲刷破坏力很大。注浆孔应靠近突水点，距突水点10～20m；以突水点为中心，沿着断层线设计孔位；钻孔的注浆部位，主要是断层破碎带和含水层。按照上述原则布置的注浆孔，容易穿过和揭露主要过水通道，就可首先封堵这些通道。把主要过水通道堵住以后，就切断了涌水的主要补给来源，堵住大部分涌水，然后再进行加固注浆。注浆堵水技术——动水注浆堵水技术动水注浆的工艺特点：（1）注浆前，在动水条件下，要进行钻孔的连通试验和灌注惰性材料的试验。（2）注入骨料后，往往就能减少涌水量，使地下水位复升，给注浆施工创造了良好的条件。此时应及时注浆，否则，随着水位的复升而静水压力增加，容易冲开已灌注好的骨料而出现反复，从而造成过水通道的表面被骨料磨擦得较为光滑，使流动阻力减小，骨料在通道内的停留几率就相应降低。（3）灌注惰性材料的工作结束以后，要及时进行注浆，以便将灌注在过水通道内的砂粒和石子固结成整体性较好的充填体。（4）为巩固堵水效果，凡与出水点连通较好的钻孔，都应及时注浆。（5）动水条件下注浆，容易跑浆，防止跑浆的主要措施为：采用间歇定量注浆；提高水泥浆的浓度。注浆堵水技术——引流注浆技术

基本原理：煤矿发生突水淹井后，在注浆堵水的初期，以静水注浆为宜，浆液在注浆泵压的作用下，沿突水的主要通道向周围扩散，这样可防止浆液的大量流失，但是在注入一定量之后，突水点附近受注岩体的主要通道、裂隙已被浆液基本充填，如果继续加大泵压注浆，浆液将沿较大通道裂隙向远处扩散，造成浆液浪费，如果此时注浆结束，则较小的裂隙或薄弱带还需打钻加固，从而增加工程量和延长注浆时间。为了节省工程量和加快复矿时间，在矿井主副井或突水点附近进行引流排水，使静水条件变为动水条件，在此条件下，继续注浆，则可以对突水点附近细小裂隙或薄弱带进行加固，减少了工程量，起到了加快复矿的速度。注浆堵水技术——引流注浆技术条件：引流注浆不能在堵水初期使用，初期使用会使大量浆液流失，淤塞巷道、水仓甚至泵房管路，太晚使用也不合适，将会使浆液沿大通道扩散太远，浪费浆液和延长注浆时间。选择引流注浆的时机，一般在注入水泥量达70%左右，长观孔水位有所反映，预计堵水率达70%以上时比较合适，注浆堵水技术——引流注浆技术技术方法：在具备多孔可注浆的条件下，可视造浆注浆能力的大小，调控引流排水的水压差值，因地制宜进行引流注浆，具体实施时，要注意水压与注浆量、浆液浓度、各注浆孔之间的关系。注浆堵水技术——

帷幕注浆技术

帷幕注浆是用注浆方法在含水介质层中建造地下阻水墙的方法，是一种人工改造水文地质条件，把含水介质层的补给边界改造成为阻水边界。（1）由于帷幕注浆工程投资大，必须有详细的可行性分析、研究论证报告和施工设计二个阶段，施工设计必须有帷幕沿线水文地质控制勘探试验资料为依据。（2）利用物探和钻探手段，查清进水和隔水边界，必要时进行钻孔之间的无线电透视和水化学示踪剂连通试验；查明需要帷幕沿线的地质构造及含水介质层的导水性。注浆堵水技术——

帷幕注浆技术注浆技术要求a.帷幕注浆位置必须布设在主要进水口地段并斜交或直交地下水流向。b.帷幕线应与矿区主要含水、过水的节理、裂隙走向斜交，或利用主要岩溶裂隙走向布孔。c.帷幕底界和两端必须隔水或相对隔水。d.帷幕注浆形成后，不被采矿所破坏。注浆堵水技术——

帷幕注浆技术帷幕注浆钻孔的布置原则和方式：帷幕注浆孔必须按分序加密的原则进行，由多排孔组成的帷幕，一般应先进行边排孔的钻孔注浆，后进行中排孔注浆；由两排孔组成的帷幕，一般宜先进行下游排孔的钻孔注浆，同一排的注浆孔应分3个次序施工。钻孔孔距的确定：钻孔孔距常采用逐级加密、检查的方法布设钻孔。一般采用三个序次的施工方法，在导水性较好的喀斯特介质中建造帷幕注浆时，第一序孔一般孔距60米，第二序孔一般孔距30米，第三序孔一般孔距15米，检查加固重点地段孔距为7.5米，在导水性较小的地层中布孔应加密。注浆堵水技术——

帷幕注浆技术注浆的检查：为了检查截流效果，一般帷幕两侧应成对布设观测孔，成对观测孔的距离在导水性好的喀斯特含水层中为100米左右，在导水性差的含水层中则应缩小。有条件时应建立井下可控制的流场动态试验站，掌握水量、水位变化，随时分析截流效果，并进行详细的数值法模拟分析，对疏干效果进行预测计算。注浆堵水技术——导水陷落柱建立“止水塞”注浆技术

陷落柱是由喀斯特洞穴塌陷造成的，是一种有较大断面的垂直导水通道，常与喀斯特强充水含水层直接导通。为了治理该种水害，在陷落柱的适当层位通过注浆建立人工“止水塞”，以切断导水通道下部的水源，从而保证被淹矿井的排水与复矿。注浆堵水技术——导水陷落柱建立“止水塞”注浆技术建立“止水塞”层位的选择：⑴可采煤层的位置：要放在最下一层可采煤层的下面，且保证该煤层开采过程中及开采后对“止水塞”无影响，确保“止水塞”在各可采煤层开采过程中的完整性和隔水效应。⑵围岩的性质：要选择在完整、坚硬、相对隔水的砂岩层中，这样可保证“止水塞”与围岩的的接合质量以防止高压水沿“止水塞”与围岩接触带的绕流和“止水塞”的活塞式移动。注浆堵水技术——导水陷落柱建立“止水塞”注浆技术“止水塞”厚度的确定其厚度主要由作用于“止水塞”底面上奥灰水压大小来决定。因此，“止水塞”的厚度使用突水系数经验公式进行计算：

式中：M—“止水塞”厚度（m）；

Ts—突水系数（MPa/m）；

P—“止水塞”所承受的奥灰水压（MPa）；

n—经验系数，一般取2-3。注浆堵水技术——导水陷落柱建立“止水塞”注浆技术建立“止水塞”的工艺：在陷落柱中快速建立“止水塞”，关键是如何快速到达预设“止水塞”位置。选择在陷落柱周围完整地层中进行钻探施工，到达预定深度后，通过导斜技术使注浆孔在预设“止水塞”后进入陷落柱。“止水塞”建立三段式注浆成塞技术，即上充填段、中间充填式加固段及下部充填段的注浆工艺，上、下两段采用下行法无压间歇性灌注工艺，中段采用下行法无压大浆量连续灌注工艺，待整个预设“止水塞”段基本充满后，再采用下行加压注浆法对中间段进行加固，此时“止水塞”上有盖下有托，既有效防止浆液大量流失，又能加压灌注，快速形成坚固的“止水塞”。注浆堵水技术——导水陷