矿井水文地质与防治水--教学.ppt

1、第一章矿井水害的基本知识第二章矿井水害的发生规律和类型第三章矿井水害防治的基本措施、内容、矿井水文地质和防治水、矿井水文地质规程(试行)第一章总则第一条矿井水文地质是保证煤矿安全生产和建设的重要技术基础工作。为搞好矿井水文地质工作，掌握矿井水文地质规律，研究解决矿井生产建设中的水文地质问题，防治水害，保护和利用地下水资源，特制定本条例。第二条矿山水文地质工作的基本任务：一是在矿区(井田)开展补充水文地质调查、补充勘探和水文地质观测。二、为矿山建设、开采、开发和扩建提供所需的水文地质资料或专题报告。三、开采过程中的水害分析、预测和水害探测预防。四、开展矿区(矿井)水水文地质专项防治。五、补充和完

2、善矿区(井)生产和生活供水，调查、勘探，提供用水信息。六、根据需要开展老矿区环境水文地质调查研究。从王家岭矿难中吸取教训，总结经验。思考问题，什么是矿井水害？矿井水害对煤矿安全生产有什么影响？矿井水害是如何造成的？矿井水害事故有什么规律？如何防治矿井水害？如何处理矿井水害事故？第一章是矿井水害的基本知识，第一节是矿井水害的概念。矿井水：在矿井开发和开采过程中，渗入、淋入、流入、流入和塌陷到矿井巷道或工作面的任何水源水。二、矿井水害：影响矿井正常生产活动，对矿井安全生产构成威胁，使矿井部分或全部被水淹没的矿井突水事故，统称为矿井水害(灾害)。第二节，矿井水害的危害，工作环境恶化，生产设备使用寿命

3、缩短，造成巷道变形(增加开采成本)，降低资源开采率(安全防水煤柱)，易造成瓦斯积聚、爆炸或中毒，失控，易造成淹井和人员伤亡，第三节，矿井水害条件，充水来源，充水方式和充水强度。1.大气降水：雨、雪、冰雹等。流域型大气降水充水沉积物示意图；溶洞型大气降水充水矿床示意图；2.地表水是指在矿井附近的湖泊、河流、沼泽、池塘、水库、水池和开采后沉陷区积累的水。3.地下水按充水形式可分为两类：间接充水源：直接充水源：底板灰岩通过断层间接充水，直接顶板含水层间接充水，根据含水层的裂隙性质可分为三类：1。孔隙水：储存在松散岩层孔隙中的水。裂隙水：埋藏在基岩裂隙中，可分为风化裂隙水、成岩裂隙水、构造裂隙水3、岩

4、溶水。1980年，峰峰二矿2671工作面裂隙导水突水示意图，Q=1310m3/h，2。开采扰动引水渠道：冒顶带、底板破裂、煤柱破裂等。Q=1620m3/h，3。人体工程导水通道：封闭的不良钻孔、小煤矿等。4。其他：陷落柱、卡斯特尔溶洞等。3、顶板垮落突水。充水强度1。含水层和隔水层的透水性取决于土壤或岩石中孔隙和裂隙的大小，透水性取决于渗透系数K (m透水层：可被水渗透的岩石含水层：透水性好且含有地下水的岩层的防水层：透水性差的岩层，以及实验室测定的某些岩石的渗透系数；二.含水率系数KB，又称富水系数，是指生产矿井在一定时期内排放的水量Q与同期煤炭产量P(t)之比。矿井充水程度分类：弱充水：K

5、B2m3/t中充水：2m3/t KB 5m3/t强充水：5 m3/t KB1M 3/t特强充水：KB1M 3/t，3。突水点突水等级标准1。小突水点：60 m3/h 2，中等突水点：60600 m3/h 3，大突水点：6001800 m3/h 4，特大突水点：1800 m3/h 4。失控：意味着矿井充水水源和充水渠道的管理达不到预定的要求，导致水井水淹。第四节，矿井水害的原因1。地面防洪措施不当。地下水文资料不清，盲目施工。轴(管)位置设计不合理。无效的水勘探和排水设备。不良的施工措施。工程质量差。采矿和乱挖破坏了防水煤柱7。地下排水系统管理不到位。瘫痪和非法操作。管理层没有注意到这一点。第二

6、章我的2。煤帮出现滴水淋水现象；3.有时煤帮上会出现铁锈色的水痕；4.工作面温度降低，有雾气或臭鸡蛋味；5.有时你能听到水下的声音。二是不同类型水源的透水特性1。冲积水：初始涌水量小，挟带泥沙，水呈黄色，随后水量急剧增加；2.断层水：当工作面靠近断层时，工作面的压力经常出现，水花增加；有时在岩石裂缝中可以看到淤泥；其中大部分都由“活水”补充。一旦爆发，将是激烈的，水的流入将是巨大的；持续时间长；不堵塞水源不容易排水；混合糜烂，多为黄色，很少“挂红”，水味不涩；老空水：属于“死水”，所以具有“挂红”的特点，水的酸度高，有涩味。一旦发生突水，将是激烈的，涌水量大，破坏性强；持续时间短，易于排水；通

7、常伴有有害气体的排放；4、岩溶水：多为灰色，有臭味，有时有“挂红”现象；当回采巷道封闭时，可能会发生顶板来压、柱窝和裂隙渗流；当岩溶面积很小时，与其他水源没有水力联系时，虽然它很猛烈，破坏性很大，但持续时间很短，容易流失。但是，如果岩溶面积较大，且与其他水源有水力联系，则持续时间较长，排水困难。第二节矿井水害类型根据涌水量情况分为四类；指单位时间内正常涌水量(m3/min)；涌水量小的矿井；涌水量中等的矿井；涌水量大的矿井；涌水量大的矿井；如何观察地下涌水量？溪(河)水倒流型暴雨内流型上部老窑透水破坏型老窑透水型侧部老窑透水原因型岩溶突水型断层突水型顶板垮落突水型，根据突水事故的原因，可分为六

8、类：1 .暴雨引起的地表水回流，防治技术和措施：第253条第1款。仔细选择井眼位置规则255 2。挖沟以排出(拦截)洪水。掌握不同降水强度下的地表和地下径流；4.充分调查当地地形地貌条件，编制地形地质图和基岩地形地质图，掌握基岩充水含水层的露头和隐蔽露头，正确确定地表流域和充水含水层的补给面积，计算和评价各水系或泄洪(防洪)沟的汇水面积，结合实际情况分析矿井充水情况。充分利用当地气象资料，根据大气降雨的规律和强度，准确预测防洪(排)渠、堤坝和桥涵的瞬时流量，从而确定防洪(排)标准和断面。6.掌握并划定矿区历史最高洪水位的淹没范围。如果有任何崩溃的迹象，应该立即封锁2.老窑透水，分析了严重和特大

9、水害的涌水来源。旧窑上部是可渗透的，而侧窑是可渗透的。灵感：1。四川省废弃小煤矿较多，对废弃小煤矿的调查不够详细。小煤矿和老窑的井口位置、开采范围、开采年限、关闭时间、关闭原因和积水情况未在矿图上标出，并对积水情况进行了估算。2、在雨季，每次降雨时和降雨后，必须派专人检查矿区及其附近的地面裂缝和老窑倒落等现象。发现漏水，必须及时处理。3.克服麻痹，避免疏忽。我们必须坚持“综合分析，深入调查，多发现疑点，多探究疑点”的基本原则。防水煤柱的合理设计。4.制定合理有效的防控措施。简单地说，老窑积水的主要防治方法是“探放”，但如何探放呢？就是要考虑全局的利弊，根据实际情况。岩溶突水特征：岩溶地下河出水

10、量极不均匀，承压水头高，水文地质勘探和矿井防治水困难。我省晚二叠世煤系地层易发生岩溶突水。有些矿山与嘉陵江组(T1j)、飞仙关组(T1f)和长兴组(P2c)的岩溶含水层有关，这些含水层仍然容易出现。3.有些矿山埋有岩溶陷落柱，在开采过程中容易发生岩溶突水。主要措施：加强先进勘探和物探技术，案例1:龙滩矿“104”突水事故，4。断层突水，以断层为开采边界，断层另一侧(盘)为岩溶含水层，易发生岩溶-断层突水。屋顶和地板1突水。在采煤过程中，煤层底板被开采破坏。在开采压力和承压水的共同作用下，原有裂隙进一步扩大或产生新的裂隙，地下水沿裂隙被“引上来”，导致煤层底板裂隙水的水压和温度发生相应变化，最终

11、导致底板突水事故。2.导水裂隙带发育高度与上部强含水层相连时，会形成顶板突水事故。6。其他原因，如无效水闸门、电路故障、排水功能不足和严重的测量误差，都很容易导致洪水事故。(主要用于地下排水设备的安全管理)1。水泵2台，水管3台，水仓4台，配电设备1台。水泵(1)必须有工作泵、备用泵和检修泵。其中；工作泵；20小时内排出矿井正常涌水量；备用泵：不少于70台工作泵；工作泵和备用泵的总容量：20小时内矿井最大涌水量；检修泵：排水能力不应小于25台工作泵；水文地质复杂或有突水危险的矿井：在主泵房内预留水泵位置；2工作泵和备用泵表完好无损；3安全防护检测装置完善，动作灵敏可靠新建、改建、扩建矿井或生产

12、矿井的新水平：(1)正常涌水量低于1000m3/h时，主储水箱的有效容量应能容纳正常涌水量8h。(2)正常涌水量在1000m3/h以上时：主储水箱有效容积为V2(3000 Q)，Q为矿井每小时正常涌水量。但主要蓄水总有效容量：矿井正常涌水量不小于4h；矿区有效蓄水量：应能容纳矿区正常涌水量4h。3.配电设置应与工作泵、备用泵和检修泵兼容，工作泵和备用泵可同时启动。4.排水管道必须有工作水管和备用水管，工作能力应与水泵相匹配。5.主要排水设备的安全管理和维护。6.规章制度和驾驶员安全管理的技术资料。思考问题：某矿井开发为平硐和暗斜井，实测正常涌水量为25m3/h，最大涌水量为40。计算：1 .工

13、作泵的容量2。备用泵的容量3。工作泵和备用泵的总容量。检修泵的能力。工作水管的容量。工作和备用水管的总容量。主贮水池的有效容量。正常矿井涌水量为1100m3/h时，主储水有效容量不小于4h(注：主储水总有效容量不小于正常矿井涌水量)。第三章是矿井水害防治的基本措施。第一节是防治地表水、防治井筒灌溉、防治地表水渗漏、防治地表水积累，第二节是防治地下水、水文观测和矿山地质工作(检查)、地下水勘探、排水(排水)、截水、灌浆和堵水，第一节是防治地表水，第一节是建立强排水、防排水系统。第254条煤矿企业必须查明矿区及其附近地表水流系统的集水、渗漏、疏水能力和最大洪水位数据，并建立疏水、防水和排水系统。1

14、.排水：在矿区内修建水渠或泄洪洞，将矿区收集的水引至矿区外。2.防水：井口和工业场地应选在不受洪水威胁的地方，废石、炉灰和建筑上部必须避开山洪和河流的冲刷方向。防洪坝应该为低于当地最高洪水位的建筑物建造，或者当民用建筑受到沿河河流的威胁时建造。3.排水：在涝区和汛期河流倒流的矿区和工业场地，应在主排洪沟出口设置水闸，并设置排洪站向外排水，或用水泵排水，防止水渗入地下。2.防止井眼灌溉1。谨慎选择井眼位置规定第255条井口和工业场地建筑物的标高必须高于当地历史最高洪水位，并避开可能发生泥石流和滑坡的区域。2.挖沟排(截)洪。泄洪沟渠应垂直布置在井口上方，以拦截洪水并使其绕过矿区。3.防止地表水渗漏。河流改道。铺砌河流。堵塞通道4。防止地表水流失，围垦土地，消除水害隐患。建立地表水防治工程，编制地表水防治工程计划，并认真组织实施。加强雨季前和雨季期间“三防”的准备和检查，第2节。地下水防治主要有五个措施：1 .检查2。探索3。释放(排放)4。切5。第二区。结合地下水防治十六字方针，解读地下避灾路线图。首先，仔细阅读图纸名称、图纸编号和比例尺，然后根据图纸内容、图例和技术规范按以下顺序进行阅读：阅读矿井开拓和采掘巷道系统和采掘工作面阅读矿井进风巷道和回风巷道系统，即新鲜空气流动和污浊空气流动的方向和路线。阅读采煤工作面、矿区、水平和矿井安全出口的位置及其相互关系。井下采掘工