承压水专题简述PPT演示课件

,承压水专题简述,1,一、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.,2,2、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。,3,4,2.2、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。,5,2.3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。,6,7,二、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之下。,8,空间位置示意图,9,10,11,2、凤凰山矿带压开采区域,12,13,凤凰山矿:奥灰水位564-571m,151304工作面标高527-594.5m,属于带水压开采,14,三、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,15,3、工作面底板水害的防治由于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。,16,3.1底板奥灰含水层突水预兆：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。,17,3.2、采掘前突水水害预测方法（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。（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。,18,（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。,19,3.3课题研究,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。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。,20,四、案例,郑煤超化煤矿“12.30”突水事故时间：2004年12月30日21时30分地点：郑煤集团超化矿22081工作面原因：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。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2078m3/h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正常生产。无人员伤亡，未淹井。,21,突水特征：水量：初始水量4050m3/h，9个小时后，突水量增大到500m3/h，工作人员安全撤出，14小时后实测最大水量2276m3/h，稳定水量1800m3/h。水源：奥灰含水层通道：采动裂隙、隐伏导水裂隙突水前无任何征兆,22,水害治理及效果1、地面堵源，实现截流。水量由1800m3/h减少至273m3/h，效果明显；2、对太灰分别进行加固注浆；3、对奥灰进行堵源注浆。,23,案例1.河北开滦范各庄矿2171工作面陷落柱奥灰突水事故。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38.5m3/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。,24,图6-1开平煤田东南翼东六矿区平面示意图,25,1984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388.8m3/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。与其相邻的唐