8-5第八章：水文地质6.ppt

2 第五节地面防治水地面防治水是指在地面上修筑防排水工程 防止或减少地表水和大气降水渗入矿井 以达到减少矿井涌水量的目的 要求每一矿井都要建立防洪机构 并组织实施这一工作 地面防治水的主要措施有 一 慎重选择井口位置在设计井口和确定地面建筑物时 应选择在高于当地历年最高洪水位以上 保证矿井不至于被水淹没 当井口位于平地或者山坡上建井时 必须修筑坚实的高台并在井口附近有可靠的泄水沟和防洪坝以保证安全 二 排除积水 填堵通道开采范围内的塌陷洼地积水应以排除 并将地填平 对于地表塌陷的裂缝 废弃的钻孔 小窑井筒等 可使降水或地表水流入矿井 应用水泥或粘土将其堵塞封闭 三 挖排洪沟位于山坡地区或山前平原的矿井 山区降水可通过山洪或潜流的形式进入矿井 而增加矿井的充水来源 我们可在井田的外缘垂直来水的方向 大致沿地形等高线并保持适当的坡度挖排洪沟 并利用地形将洪水引到井田以外加以排除 见图7 10 图7 10矿区外围排洪沟示意图 四 筑防洪堤位于河流附近地形低洼部位的矿井常会受到洪水的威胁 在这种情况下可在河的一岸修筑防洪堤挡水 防洪堤的高度和坚固程度应能使最大洪水时不至于淹没矿井 在修防洪堤时还应在堤坝侧修辅助排水沟 防止洪水越过堤坝 见图7 11 图7 11防洪堤示意图 图7 11防洪堤示意图 五 整铺河底流经矿区的间歇性河流或流量不大的河流 若水量沿河底裂隙渗入矿井 则应在矿区漏失地段用水泥或粘土等材料铺设不透水的人工河床 以制止或减少河水漏入矿井 六 河流改道当矿区范围内有河流通过 并对矿井充水有严重影响时 需在矿区上游有利地段修水坝拦截河水 将水引到矿区外围的不透水人工河流道中 见图7 12 图7 12河流改道示意图 地面防排水的措施需认真决策 可根据当地地形 气候 地质条件全面规划 以井下着眼 井上着手 远近结合 以防为主 防治结合 的方针 在近山矿区 山区以蓄为主 防蓄结合 建水库 挖鱼鳞坑种树 挖防洪沟 在流经矿区的河流地段整铺河底 并修建中央排洪道排除内涝 使雨季矿井涌水量减少 降低了生产成本保证了矿井安全生产 2007 8 17山东华源煤矿矿难 8月16日至18日 煤矿溃水事件发生前后两三天 华源矿业集团所在地新泰市的柴汶河上游突降大暴雨 降水量主要集中在17日凌晨2时至下午15时 从而导致山洪暴发 柴汶河水位暴涨并漫溢 冲毁了约65m的柴汶河河岸 矿井迅速被淹 湍急的水流冲击力极大 避灾路线均被水流堵死 要想从垂直深度达1100多米的矿井下逃生到井口 距离是11000多米 井深路远 道路难行 矿工逃生极为困难 最后 有170多名矿工丧生 山东华源煤矿地表水溃水事故 山东华源煤矿排水抢险 第六节探水探水原则 监测监控 有疑必探 先探后掘 先治后采 在有水害威胁的地区 不可存在疏忽大意的侥幸心理 为了保证煤矿生命和财产安全我们必须这样做 探水是防止水害的重要方法之一 但这项工作并不可能把所有的水害威胁都探明 必须在充分分析水文地质资料的基础上 才能做出有无水害的结论 井下探水钻机 一 凡遇到下面任何一种情况时 都必须停止掘进 进行探水 1 掘进工作面接近溶洞 含水层或接近地面大量积水区时 2 接近可能与地表的河流 湖泊 水库 储水池及各含水层等沟通的断层时 3 接近积水老窑区或被淹井巷时 4 打开隔离煤柱放水时 或采掘工作面接近各类防水煤柱时 5 在可能有泥浆积存的地区下掘进时 水和稀泥的灌浆区 6 上煤层有积水 在下煤层进行采掘工作 当两煤层的垂直距离小于回采工作面采高的40倍或小于掘进巷道高度的10倍时 7 在采掘工作面发现透水预兆时 见前述透水预兆 二 探水孔的布置原则钻孔的探水起点 探水深度 超前距离 钻孔直径和钻孔布置等应根据水文地质资料的可靠程度和积水区的水压 积水量 煤厚 硬度及抗拉强度等因素来确定 1 当老空 老巷的积水区的位置准确 水压不超过981千帕时 探水起点至积水区边界最小距离 煤层中不得少于30米 岩层不得少于20米 2 对矿井的积水区 虽有图纸 但不能确定积水边界时 探水起点至推断的积水边界最小距离不得小于60米 3 掘进巷道附近有断层或陷落柱时 当资料可靠探水起点至最大摆动范围预计的煤柱线的最小距离不得小于20米 4 石门揭开含水层前 探水起点至含水层的距离不得少于20米 5 探水孔径一般不大于75毫米 以保证遇到水源时能安全控制 6 探水孔数通常不少于3个 各孔与中心孔呈一定角度的扁形布置 7 探水孔的位置必须超前工作面一定距离 保证掘进巷道前方有相当厚度的保安煤柱 保证不漏掉老空 保证安全生产 三 探水方法 一 探小窑老空水方法1 探水起点根据一些局 矿的经验 勘探及调查后的小窑老空资料经分析后划出三条界线即 积水线 探水线和警戒线 1 积水线 指小窑的采空区范围 小窑的积水区边界 深部边界根据其最深下山确定 2 探水线 沿积水线外推60 150米的距离划定一条线 如是上山掘进 指顺层的斜距 3 警戒线 沿探水线外推60 150米的距离划定一条线 如是上山掘进 指顺层的斜距 在此线范围内 应警惕积水的威胁 如发现突水预兆等情况就要提前探水 积水线 探水线和警戒线示意图 3 探水钻孔布置方法 探水钻孔布置应以确保不漏掉老空 保证安全生产 探水工作量最少为原则 1 探水钻孔的主要参数 主要有超前距 允许掘进距离 帮距和钻孔密度 超前距 探水钻孔的终孔位置超前掘进工作面一定的距离称超前距 超前距一般采用20米 在薄煤层中可缩短 但不得小于8米 山东淄博矿区根据实践中的经验 探索出符合本矿区的一些方法 见表7 2 允许掘进距离 经探水确认无水害威胁 可以