矿井水害防治[1][1].前言.ppt

1、矿井水害防治,张文泉,前言,我国许多煤田水文地质条件十分复杂，煤层开采过程中受到多种水体的威胁，矿井防治水是煤矿生产与科研中的一大难题。据初步统计，全国600处国有重点煤矿中受水威胁的矿井达285对，占矿井总数的27.5%，受水威胁储量达数百亿吨。我国煤矿矿区主要受三类水害的威胁。第一类是巨厚强含水冲积层对其下伏煤层开采的威胁，例如，华东、华北、东北平原地区的煤系地层普遍被第四纪、第三纪含水松散层覆盖，淮南、潘集、淮北、皖北、枣庄、兖州、淄博、龙口、大屯、苏南、焦作、郑州、邯郸、峰峰、邢台、开滦、沈北、沈南、梅河、鹤岗、石嘴山等矿区，都有含水层下采煤及顶板岩体突水问题；第二类是具有强含水层或地

2、表水体补给的太原群岩溶含水层，对其上下煤层的威胁；第三类是厚层灰岩岩溶强含水层对上覆煤层开采的威胁。,第二、三类水害对煤矿开采威胁最大的是厚层灰岩岩溶水，其中包括：我国北方石炭二迭纪煤系底部的奥灰强含水层，我国主要产煤的华北型矿区，东起徐州、淄博，西至陕西渭北，北起辽宁南部，南至淮南、平顶山一带几乎都受其影响。我国南方煤田，煤层下方茅口灰岩厚度达140170米，煤层底板至灰岩之间的隔水层厚度仅数米。例如湖南的涟邵、煤炭坝、韶山、资兴；四川的南桐、中梁山、松藻、永荣；广西的合山；江西的丰城、八景；浙江的长广等数十个煤田。尤其是地方煤矿开采地质条件复杂，有很多均是开采统配大矿的边角残煤，顶、底板水

3、及老空水的不利因素更显得十分突出。对于水害的各种信息的处理也只处于散乱和不完善状态，不能科学地分析和处理各种水害信息。近几年来，随着煤矿生产在开采深度和广度上的不断增加，矿井水的危害日趋严重，淹井伤人事故频繁发生，给人民的生命与财产带来了极大的损失，水的不利因素严重制约着煤炭工业的发展。,我国解放以来统计资料显示，80年代与50年代相比，突水频率增长了2.57倍。50-60年代，一般突水涌水量为5-20m3 /min，个别达50m3/min，60年代，突水涌水量一般上升为20-40m3/min，个别达100m3/min；70年代以后，一般突水量都在50m3/min以上，甚至高达2053m3/m

4、in。 1956-1986年30年间，共发生淹井事故222起，突水事故1600次，使1318人丧生，直接经济损失高达30亿元。特别严重的是1984年到1985年间，全国共发生因底板突水而淹井的事故22起，仅开滦、焦作、肥城等三个矿务局就有6对矿井相继被淹，影响产量达1475万吨，直接经济损失7亿多元，间接经济损失高达40多亿元。已引起党中央、国务院和省、市、县各级领导及宣传媒体的严重关注。由此可见，矿井水害预测与防治是煤矿安全生产中急待解决的实际问题。,我国对矿井水害的研究已有30多年的历史，但主要还是在70年代后，特别是80年代后，我国的科学工作者开展了广泛的科学研究和现场测试工作，对煤矿水

5、害防治有了较深入的认识，取得了大量研究成果，为矿井安全生产作出了巨大贡献。笔者所在单位和个人先后承担和参与了多项煤矿水害预测与防治的科研课题，获得了丰富的成果和资料。本报告正是对这些科研成果和资料以及多年水害预测与防治经验的进一步整理总结和系统化。然而，由于笔者的水平和时间所限，其中定有不妥之处，恳请各位领导专家、同仁予以指正。,目 录,第一篇 矿井水文地质条件分析 第一章 矿井水文地质条件及类型,第一节 矿井水文地质条件 一、我国的聚煤时期 二、矿井水文地质条件分区 三、水文地质条件概述 第二节 矿井水文地质类型 一、矿井水文地质类型与矿床水文地质类型划分的异同 二、我国矿井水文地质类型的划

6、分 三、煤层及煤系地层中的地下水 四、老空水,第二章 矿井涌水条件分析,第一节 充水水源 一、大气降水 二、地表水 三、煤层及煤系地层中的地下水 四、老空水 第二节 涌水通道 一、自然通道 二、人为通道 三、影响矿井充水的因素 第三节 各类充水矿井的特征及其防治水措施 一、孔隙含水层为主的充水矿井 二、裂隙含水层为主的充水矿井 三、岩溶含水层为主的充水矿井,第三章 采矿工程水文地质条件的调查,第一节 矿区地质构造特征及规律的调查研究 一、矿区格局的特征 二、构造力学性质及构造应力场特征 三、构造控水特征 第二节 矿区水文地质特征及其规律的调查研究 一、含水层、隔水层特征 二、主要含水层含水性的

7、研究 三、矿区水文地质特征及主要迳流带分布 四、降水、地表水与地下水的联系及含水层之 间的联系特征 五、岩溶分布规律及陷落柱的调查研究 六、各含水体水化学特征的研究 第三节 采矿工程水文地质条件的探查工作 一、钻探 二、物探(包括航片、卫片解释) 三、坑探(包括槽探、巷探) 四、工程水文地质试验 五、水化学方法的应用,第二篇 矿井突水事故典型案例汇编 第四章 矿井顶板水害事故 第一节 顶板砂岩水害事故 第二节 顶板厚层灰岩水害事故 第三节 顶板薄层灰岩水害事故 第五章 矿井底板水害事故 第一节 底板砂岩水害事故 第二节 底板厚层灰岩水害事故 第三节 底板薄层灰岩水害事故,第六章 矿井其它水害事

8、故 第一节 矿区地表水体水害事故 第二节 矿区第四系冲积层水水害事故 第三节 矿井老空水水害事故 第三篇 煤矿水害防治基础理论研究 第七章 矿井底板水突出机理及防治方法研究 第一节 底板水突出机理研究理论 第二节 影响底板突水的基本因素 第三节 底板岩体应力变化规律 第四节 “下三带”理论的基本观点及应用 第五节 底板水突出防治方法,第八章 矿井顶板水涌出条件分析 第一节 影响顶板水涌出的基本因素 第二节 顶板水涌出机理 第三节 顶板水防治及涌出量预测研究 第四节 导水裂隙带的观测新方法 第五节 煤层开采上限的合理煤(岩)柱留设 第九章 矿区其他水害防治方法研究 第一节 老空水突出的防治方法 第二节 矿区地面防治水措施和原则 第三节矿井酸性水的防治,第四篇 煤矿水信息管理与防治决策研究 第十章