第2讲老空水预防

1、第第2 2讲讲 老空水预防老空水预防 煤煤 炭炭 科科 学学 研研 究究 总总 院院 西西 安安 分分 院院主讲人：靳德武主讲人：靳德武 CCRI. XIAN BRANCH （1 1）老空水的定义及特点）老空水的定义及特点 n为了保证正常生产，煤炭开采过程中，需要对为了保证正常生产，煤炭开采过程中，需要对涌入井下的地下水排出地面，这时排水费用作涌入井下的地下水排出地面，这时排水费用作为煤炭开采成本的一部分计入其销售成本之中，为煤炭开采成本的一部分计入其销售成本之中，采掘作业完成后，留下大量的废弃巷道和采煤采掘作业完成后，留下大量的废弃巷道和采煤空间，对涌入的地下水一般不再排放，这时，空间，对涌

2、入的地下水一般不再排放，这时，采空区内聚集着大量的地下水，称为老空水。采空区内聚集着大量的地下水，称为老空水。 CCRI. XIAN BRANCH n有些煤矿地下水占据采空区的一部分，如有些煤矿地下水占据采空区的一部分，如干旱和半干旱的北方地区，而有些煤矿，干旱和半干旱的北方地区，而有些煤矿，如雨量充沛的南方，地下水几乎占据了采如雨量充沛的南方，地下水几乎占据了采空区的全部空间。空区的全部空间。对同一矿井而言，老空水分为同层老空水对同一矿井而言，老空水分为同层老空水和邻层老空水；和邻层老空水；对相邻矿井而言，老空水分为本矿老空水对相邻矿井而言，老空水分为本矿老空水和邻矿老空水；和邻矿老空水；老

3、空水对采煤的威胁主要表现在同层老空水上水老空水对采煤的威胁主要表现在同层老空水上水平对下水平的威胁，邻层老空水浅部对深部的威平对下水平的威胁，邻层老空水浅部对深部的威胁，邻矿老空水对本矿的威胁。胁，邻矿老空水对本矿的威胁。 CCRI. XIAN BRANCH 由于老空水往往积水体积大，隔水煤岩柱由于老空水往往积水体积大，隔水煤岩柱不足以抵抗静水压力的情况下容易发生透不足以抵抗静水压力的情况下容易发生透水事故，而且来势凶猛，经常形成群死群水事故，而且来势凶猛，经常形成群死群伤的恶性事故。伤的恶性事故。 近年来，采空水造成的透水事故时有发生，在所近年来，采空水造成的透水事故时有发生，在所有煤矿水害

4、事故中占据主要位置，媒体多有报道，有煤矿水害事故中占据主要位置，媒体多有报道，产生十分恶劣的社会甚至是政治影响。为此，党产生十分恶劣的社会甚至是政治影响。为此，党和政府及社会各界十分关注这一影响安全生产大和政府及社会各界十分关注这一影响安全生产大局的煤矿水害问题，在国家煤矿安全生产监察局局的煤矿水害问题，在国家煤矿安全生产监察局多次组织的水害防治技术研讨会上均将老空水防多次组织的水害防治技术研讨会上均将老空水防治列为扭转安全生产大局的主要目标。治列为扭转安全生产大局的主要目标。 面对老空水防治的严峻形势，科技部将面对老空水防治的严峻形势，科技部将“十一五十一五”攻关的主题确定为攻关的主题确定为

5、“矿井老空矿井老空区探测与水害防治关键技术及装备区探测与水害防治关键技术及装备”，这，这些行动足以看出国家对预防和治理由老空些行动足以看出国家对预防和治理由老空水诱发的恶性透水事故的力度。水诱发的恶性透水事故的力度。 CCRI. XIAN BRANCH n（2 2）老空水的探查）老空水的探查n对于老空水的防范，关键是确定积水范围和积水对于老空水的防范，关键是确定积水范围和积水水量，可以采取两条途径：一是煤矿开采有着准水量，可以采取两条途径：一是煤矿开采有着准确的井上下对照图，采空区范围往往比较可靠；确的井上下对照图，采空区范围往往比较可靠；二是采空区积水范围往往没有精确的测绘资料，二是采空区积

6、水范围往往没有精确的测绘资料，只能靠探查手段来解决问题了。只能靠探查手段来解决问题了。 CCRI. XIAN BRANCH n前者对于国有大中型煤矿来说很容易做到，对于前者对于国有大中型煤矿来说很容易做到，对于地方小煤矿来说，问题就不那么简单了，就需要地方小煤矿来说，问题就不那么简单了，就需要通过钻探和物探相结合的方法解决老空水探查问通过钻探和物探相结合的方法解决老空水探查问题。实际工作中，必须以钻探为主，物探配合，题。实际工作中，必须以钻探为主，物探配合，物探资料必须慎重验证鉴定，确保其可靠性。物探资料必须慎重验证鉴定，确保其可靠性。 CCRI. XIAN BRANCH n下面举例说明老空水

7、探查中的部分经验及教训：下面举例说明老空水探查中的部分经验及教训： CCRI. XIAN BRANCH n某矿开采浅部的某矿开采浅部的10#10#煤，大片的老空水已经被探煤，大片的老空水已经被探放出来，进入老空区回收残留煤阶段，遇一块放出来，进入老空区回收残留煤阶段，遇一块30m30m见方的煤柱，从四周老洞观察无积水，上距见方的煤柱，从四周老洞观察无积水，上距20m20m的的9#9#煤也已证明无积水，但是煤柱的一侧却有发潮现煤也已证明无积水，但是煤柱的一侧却有发潮现象。象。 CCRI. XIAN BRANCH n当时普遍认为，该煤层距地表仅当时普遍认为，该煤层距地表仅60m60m，地面又是排，

8、地面又是排水沟，是排水沟的水沿风化及采动裂隙下渗造成煤水沟，是排水沟的水沿风化及采动裂隙下渗造成煤壁发潮的，周围的煤壁也比较潮湿就是例证，壁发潮的，周围的煤壁也比较潮湿就是例证，30m30m见方的煤柱内绝对不会有老空水。见方的煤柱内绝对不会有老空水。 CCRI. XIAN BRANCH n当时探与不探的争论很大，由于分管探水工作的领当时探与不探的争论很大，由于分管探水工作的领导思想坚定，决定打钻探水，结果放出水量导思想坚定，决定打钻探水，结果放出水量200200多多吨，事后发现煤柱内残留一口吨，事后发现煤柱内残留一口60m60m的古井，有约的古井，有约0.3MPa0.3MPa的水压，如有人员在

9、附近作业，必然会发生的水压，如有人员在附近作业，必然会发生伤亡事故。伤亡事故。 CCRI. XIAN BRANCH n某矿欲从某矿欲从9#9#煤施工一反上山石门穿透煤施工一反上山石门穿透7#7#煤，据调煤，据调查资料，石门透煤点查资料，石门透煤点100m100m外有老空积水，两煤层间外有老空积水，两煤层间距距33m33m， 反上山石门倾角反上山石门倾角2323 ，斜长，斜长85m,85m,设计上山设计上山掘进掘进60m60m，距，距7#7#煤煤10m10m左右的位置超前打钻探水。左右的位置超前打钻探水。 CCRI. XIAN BRANCH n但上山掘进到但上山掘进到50m50m时，发现顶板砂岩

10、淋水，是否探水，争论时，发现顶板砂岩淋水，是否探水，争论很大，普遍认为：迎头层位正常，正是很大，普遍认为：迎头层位正常，正是7#7#煤底板以下煤底板以下1313 14m14m的砂岩底面，砂岩裂隙有点淋水属正常现象，应该的砂岩底面，砂岩裂隙有点淋水属正常现象，应该按照原设计在按照原设计在60m60m位置安钻探水，而积水范围在预定透煤点位置安钻探水，而积水范围在预定透煤点以外还有以外还有100m100m，现在就开始探水工程量大，边探边掘，既，现在就开始探水工程量大，边探边掘，既影响正常生产，又无实际必要。影响正常生产，又无实际必要。 CCRI. XIAN BRANCH n根据当时定下的没有把握就探

11、的原则提前施工探放根据当时定下的没有把握就探的原则提前施工探放水钻孔，结果第水钻孔，结果第1 1个钻孔钻进至个钻孔钻进至10.6m10.6m即透老空，放即透老空，放出积水出积水6200062000余吨。事后查明该迎头前面余吨。事后查明该迎头前面4m4m多有一多有一落差落差9m9m多的正断层，上盘多的正断层，上盘7#7#煤已下降至迎头附近，煤已下降至迎头附近，积水区与迎头垂距仅积水区与迎头垂距仅2m2m（图（图1 1），一次难以估量损），一次难以估量损失的重大透水事故就此避免了。失的重大透水事故就此避免了。 CCRI. XIAN BRANCH CCRI. XIAN BRANCH n（3 3）老空

12、水疏放）老空水疏放n探水探水“三线三线”的确定：探水的确定：探水 “三线三线”是指是指: :积水线、积水线、放水线、警戒线。放水线、警戒线。 CCRI. XIAN BRANCH n积水线积水线: :积水区外缘标高等高线，确定积水水面积水区外缘标高等高线，确定积水水面标高后，可直接在采掘工程平面图上按等高线标定。标高后，可直接在采掘工程平面图上按等高线标定。 CCRI. XIAN BRANCH n放水线放水线: :矿井水文地质规程矿井水文地质规程规定掘进工作面规定掘进工作面在距积水实际边界在距积水实际边界20m20m处停止掘进，进行打钻放水。处停止掘进，进行打钻放水。积水线外推积水线外推20m2

13、0m即为放水线。即为放水线。 CCRI. XIAN BRANCH n警戒线警戒线: :积水线外推积水线外推60m60m即为警戒线。掘进工作面即为警戒线。掘进工作面进入警戒线后，必须超前探放水。进入警戒线后，必须超前探放水。 CCRI. XIAN BRANCH n探水探水“三线三线”必须在采掘工程平面图上明确标出。必须在采掘工程平面图上明确标出。 CCRI. XIAN BRANCH n（4 4）老空水防治注意事项）老空水防治注意事项n老空积水图老空积水图应根据采掘工程和探放水工作以及应根据采掘工程和探放水工作以及新发现的情况每年补充修改一次。新发现的情况每年补充修改一次。 CCRI. XIAN BRANCH n熟悉并掌握井田周边采煤历史，做好询访调查工作，熟悉并掌握井田周边采煤历史，做好询访调查工作，要对探放水资料进行动态分析，根据已经掌握的情要对探放水资料进行动态分析