新安矿二1煤底板突水性评价及防治建议
煤层底板突水评价方法
煤层底板突水评价方法煤层底板突水评价方法是一种新型的地质勘查方法，它可以有效地识别煤层底板的水位变化状态。
通过对煤层底板地质情况、水文特征及其变化规律的研究，可以准确地确定煤层底板突水的时间和位置。
煤层底板突水评价方法具有以下优点：1.及时准确。
煤层底板突水评价方法可以及时准确地识别煤层底板的水位变化状态，为抗突水措施的采取提供有力的技术支撑。
2.有效预测。
煤层底板突水评价方法不仅能够及时准确地识别煤层底板的水位变化状态，同时还可以有效预测煤层底板突水的时间和位置，从而帮助采矿工作者提前采取防御措施，降低采矿风险。
3.高精度。
煤层底板突水评价方法能够提供高精度的评估结果，可以更准确的了解煤层底板的水位变化及其变化规律。
4.灵活性强。
煤层底板突水评价方法可以根据实际情况进行调整，具有较强的灵活性，可以满足不同地质环境的要求。
煤层底板突水评价方法主要包括三个步骤：1.煤层底板地质勘查。
首先，对煤层底板进行细致的地质勘查，包括煤层底板的厚度、煤层底板材料的类型、煤层底板与上部岩层之间的界面形态以及煤层底板与下部岩层之间的界面形态等。
2.水文特征评价。
其次，根据煤层底板地质情况，对煤层底板的水文特征进行评价，如水位变化幅度、水位变化趋势、水位变化周期等，以及影响煤层底板水位变化的因素，如地下水渗透性、底板渗透性等。
3.煤层底板突水预测。
最后，根据煤层底板的水文特征及其变化规律，建立相应的煤层底板突水预测模型，可以准确地预测煤层底板突水的时间和位置。
煤层底板突水评价方法是一种新型的地质勘查方法，它可以有效地识别煤层底板的水位变化状态，及时准确地预测煤层底板突水的时间和位置，为抗突水措施的采取提供有力的技术支撑，有效降低采矿风险。
二_1煤层底板突水原因及其防治
压 为 ６ １ＭＰ 。 ② ２ ０ ． ａ ０ ４年 ６月 ２ 日 ， Ｊ５ 一 面 ６ １ ｌ ｌ１ 作 回 采 推 进 至 １ ７ｍ 时 ， 切 眼 中 下 部 发 生 底 板 突 水 ， ４ 在 最 大 涌 水 量 为 ｌ０ ｍ ／ ， 定 涌 水 量 为 ｌ０ ｍ ／ ， ８ ｈ 稳 ２ ｈ
由 于 梁 北 煤 矿 的 二 ． 层 埋 藏 深 度 较 大 ， 上 煤 其
压高 ， 富水 程度 比其他 ２个 含水层 高得 多 ， 成为 矿井
充 水 的主要水 源 。
有 多个 隔水层 的存 在 ， 表水 、 气降 水对 矿井 影响 地 大
不 大 ， 下 水 成 为 矿 井 主 要 充 水 水 源 。该 矿 开 采 深 地 度 较 大 ， 武 系 灰 岩 水 的水 压 高 ， 之 寒 武 系 含 水 层 寒 加
１ 矿 井 水 文 地 质 概 况
梁北煤 矿 位于 禹州矿 区南 部 的景 家 洼 向斜 北东 翼， 整体 为一 向南倾伏 、 地层 倾 角 ５ 。～１ 。 ８ 的单 斜 构
造 形 态 ， 内 断 层 较 发 育 ， 部 伴 有 次 生 褶 曲 。 断 层 区 局
展 布 方 向 可 分 为 北 西 向 和 北 东 向 ２组 ， 区 构 造 复 矿
２ １ 年第 ４期 ０ １
中州 煤 炭
总第 １４ ８ 期
二１煤 层 底 板 突 水 原 因及 其 防 治
冯 福 元
（中 国矿 业 大 学 ， 苏 徐 州 ２ １０ 江 ２ ０ ８）
摘 要 ： 北 煤 矿 主 要 可 采 煤 层 为 二 煤 层 ， 井 投 产 初 期 多 次 发 生底 板 寒 灰 突 水 淹 采 面 及 淹 采 区 事 故 ， 煤 梁 矿 对
浅谈煤层底板突水灾害与防治措施
收稿日期：２０１８?０１?０８作者简介：林培军（１９８３－），男，山西晋城人，工程师，从事煤矿地质、防治水工作。
ｄｏｉ：１０．３９６９／ｊ．ｉｓｓｎ．１００５－２７９８．２０１８．０５．０１９浅谈煤层底板突水灾害与防治措施林培军（霍州煤电集团有限责任公司，山西霍州 ０３１４００）摘 要：为了做好煤矿煤层底板含水层、赋水层突水防治工作，对辛置煤矿煤层底板含水层特征进行了分析，并针对煤层底板水害隐患，提出了“注浆堵水、疏水降压”综合防治措施，一方面减少了突水量，另一方面有利于加快突水的疏导。
此方法在太原组下部石灰岩突水疏导中取得了良好效果，最大程度地降低了矿井损失，具有推广价值。
关键词：煤层底板；突水灾害；注浆堵水；疏导防治中图分类号：ＴＤ７４５ 文献标识码：Ｂ 文章编号：１００５?２７９８（２０１８）０５?００４４?０２ 随着煤矿生产强度的增加，霍州煤电集团矿井的后续开采方向，正由浅煤层转向受奥灰水威胁较大的太原组下部。
据资料统计，太原组下部煤层开采程度虽不高，但近年来已出现过大小突水事故达１６次之多，渗水事件达上百次，且突水量保持到１０００ｍ３／ｈ级以上。
针对煤矿矿井突水问题，相关专家和学者分别提出了各自的见解［１］，但大多集中在突水后的防治领域，在水害的发生机理和突水量估算方面的研究却很少。
本文选择开采太原组下部煤层的辛置煤矿为例，对水害机理和防治措施进行了深入研究。
该矿于２０世纪８０年代投产，采用“立－斜”井开拓，具有５０万ｔ／ａ开采能力。
现开采二１煤层，煤层厚度在０．２～１３．４５ｍ之间，平均厚度为７．３５ｍ，倾角为２０～３４°，期间最小涌水量为８２０ｍ３／ｈ，最大涌水量为１５００ｍ３／ｈ。
该矿区处于岩溶水系统补给区域，灰岩溶洞水连通性好，断层多，矿压大，曾出现过多次突水［２］。
现开采的二１煤层是以太原组下部为主体的，受寒武系石灰岩含水层影响的高发水害煤层。
文章借以对二１煤层所在的石灰岩含水层进行分析，总结历史突水源头和疏导线路，为二１煤层的水害防治提供借鉴措施和安全开采方向。
新安煤田水文地质条件分析及防治水工作建议
５５２－５５５．
［６］于景郇 ，刘 志新 ，汤金云 ，等．用瞬变 电磁法探查综放工 作 面顶板水体的研究［Ｊ］．中国矿业 大学学 报 ，２００７，３６ （４）：５４２—５４６．
（２）小 窑 水 问题 。新 安 矿 井 田浅 部存 在 小 窑 水 防治 问题 ，需要 探查 小 窑采空 区下 部边 界 和 留 设 的防水 煤柱 。
４ 防治水工作建议
通过 对 区域水 文地 质条 件 和矿井 充水 条 件 的 分析 ，根据 目前防治水工作 中存在的问题 ，对防治 水工作提出了以下建议 ：① 底板奥灰水 。采用井
［作 者 简 介 ］
张万鹏 （１９８６一），男 ，工程师 ，工学硕 士 ，毕业于河南理
工大学资源环 境学 院，长期 从事矿井水 文地质方 面的工
作 。
［收稿 日期 ：２０１６—０４—２８］
［参 考 文 献 ］
［１］张晓亮 ，景剑锋 ，侯 玉新 ，等．山西长 治南部经 坊煤矿 奥陶系 峰峰组水文地 质条件分析 ［Ｊ］＿中国煤炭地质 ， ２０１４，２６（１）：３４—３８．
［２］杨 占盈 ，白有社．雅店煤矿水文地质 条件及防治水研 究 ［Ｊ］．中国煤炭地质 ，２０１０，２２（４）：４５—４９．
上 下物 探手 段探 查 富水 区域和 构造 地段 ，综 合分 析后 圈 出突水危 险 区段 ，再结合 钻 探方 法进 行验 证 ［ 。对确有突水危险的区段 ，应采取预注浆改 造方法加固底板隔水层 ，消除突水危险 ，或修改设 计 留设 防水 煤 （岩 ）柱 避让 ，以确 保采 掘安 全 ；尝试 在 新安 煤 田选择 矿井 开展 疏水 降压 试验 ；随着采 掘范围的延伸 ，需补打奥灰水文观测孔 ，进一步完 善奥灰水观测系统 ，为研究奥灰水动态变化规律 提供依据。② 顶板砂岩水。采用井上下物探手段 探 查顶 板 富水 区域 ，通过 钻探 方法 验证 并预 疏放 顶板 水 ，降低 回采 过 程 中 的突水 强 度 ；在设 计 工 作 面 时应尽 可 能连续 正坡 度掘 进 ，为实 现 自然疏 水创造 条 件 ；在 下巷 挖掘 环形水 仓 或 卧底 式 水仓 ， 形成主排水阵地 ，并配备足够的排水设备 。③ 小 窑水 。小 窑水 的防治可 通过 走访 、调查 、测量 、物 探 和钻探等手段 ，在采掘工程平面图等矿 图上标注 浅部 小 窑 （含 小 铝土 矿 ）的井 口 、采 掘 和积 水 区域 等 ，重点标 出采掘与下部积水边界 、防水煤柱 、探 水警戒 线 等 ；对 于小 窑老 空积 水 ，可 通过 钻孔 疏 放 彻底 排 出浅部 积水 ，或采 取 隔离手 段 ，留设 足够 的 防 隔水 煤 柱 ，避 免小 窑积 水溃 人大 矿 ，从 而解 除突 水危险。④ 封闭不 良钻孑Ｌ。依据采掘接替计划 ，对 可能 产生 水害 的封 闭不 良钻孔 提前 处理 。
煤矿开采过程中底板突水及防治措施
煤矿开采过程中底板突水及防治措施摘要：防治水工作在煤矿采煤过程中非常重要。
其危害性仅次于瓦斯突出事故，针对存在水患矿井，必须坚持“预测预报、有疑必探、先探后掘、先治后采”的原则进行探放水，如果要想预防矿井底板突水，首先要弄清矿井底板突水的机理和原因，其次弄清矿井水分布特征以及突水的主要影响因素，从而进行防治。
关键词：煤矿开采；底板突水；防治引言：文章主要针对我国煤矿开采过程中出现的底板突水问题为切入点，重点提出了详细的防治措施，希望能够给相关人士提供重要的参考价值。
1.煤矿开采过程中底板突水机理、原因及防治措施我国某地区煤田的煤炭资源正在日趋紧缺，而国内建设对矿产资源的需求逐年增加。
其中的石炭—二叠系煤田，煤层厚度相对稳定，煤质资源优良，为缓解该煤田资源匮乏，尽最大可能多地进行开采，该区域矿井将逐步向深部延拓，更要开采受水威胁较为严重的下组煤，尤其矿井开采受底板灰岩裂隙岩溶水的威胁较为严峻，因此弄清该煤田区域矿井水分布特征以及下组煤底板灰岩富水性与突水机制是必须要去做的。
1.1矿区综合水文地质特征太原组灰岩自北向南含水性由弱到强，华北断块内黄淮平原新生界松散沉积层下部的河流相和山麓冲积相砂砾含水层，是矿井充水的重要水源。
石炭—二叠纪煤系的基底基本是中奥陶统碳酸盐岩，寒武奥陶碳酸盐岩是区域富水性最丰富的含水层，其是造成矿井水危害的主要水源之一。
下伏本溪地层，下段为页岩、砂岩、砂质页岩，底部为粘土层，其具有隔水性；中间部分厚层页岩夹着砂岩，也具有相对隔水；上段为砂岩、灰岩及砂质页岩。
综合分析认为：该采场的矿床为多层含水层以及立体充水地质结构，分别存在于以下含水层：（1）中奥系含水层组：溶蚀裂隙发育以及原始节理，其承压水头高，富水性强，该含水层是上覆煤层开采隐患较多的底板突水水源。
（2）煤系含水层组：具有地表水体补给或强含水层的群岩溶含水层，厚层状的砂岩裂隙充水层，一般都具有高承压的水头，易造成突水事故。
矿井突水事故的原因分析与防治措施研究
矿井突水事故的原因分析与防治措施研究矿井突水事故是指在矿井开采过程中，由于水的涌入或堆积导致矿井内部出现严重水灾的情况。
这种事故往往具有突发性和危险性，造成人员伤亡和经济损失。
因此，对于矿井突水事故的原因进行深入分析以及制定有效的防治措施非常重要。
本文将就此进行讨论。
一、矿井突水事故的原因分析1. 水源问题：矿井周围多水源（如河流、湖泊、地下水位等）或废水排放不好，容易导致水涌入矿井矿体中，形成突水事故。
2. 矿井设计问题：矿井的排水系统不完善、通风系统不够稳定，或者采煤等作业过程中未能及时排除水体，都有可能导致矿井内积聚大量水分。
3. 地质条件：矿井所处的地质条件可能存在地下河道、断裂带等特殊地理构造，这些地质因素使得矿井突水事故的发生概率增加。
4. 人为操作问题：不妥善的操作和管理，如不按照规定对井下设备进行维护、保养，不及时查修、处理矿井排水和通风系统等故障，都有可能引发矿井突水事故。
二、矿井突水事故的防治措施研究1. 提前发现：加强矿井水文地质勘探，充分了解矿区地下水位、水源、地下水透明情况，并利用先进的检测技术进行水文监测，及早发现矿井突水的迹象。
2. 加强排水系统：完善矿井的排水系统，采用合理的排水方式，包括使用适当的排水设备和引进先进的排水技术，确保矿井内水位低于工作面，减少突水风险。
3. 加强通风系统：合理设置通风设备，保证矿井通风系统正常运行，及时排除井下积水、湿气等，提高作业人员的安全度和生产效率。
4. 管理与规范：建立完善的矿井管理制度，加强对工作人员的教育培训，强化操作规程，提高工作人员的安全意识和技能，避免人为操作问题引发事故。
5. 应急响应：建立健全的矿井突水应急预案，提前制定应急处理方案，确保在突发事件中能够及时、有效地组织救援、撤离等应急措施，减少人员伤亡和财产损失。
综上所述，矿井突水事故的原因与防治措施研究对于矿井安全生产至关重要。
只有通过深入分析矿井突水事故的原因，找出事故的根源，制定合理的防治措施，才能够有效预防和减少矿井突水事故的发生。
矿井突水灾害的防治对策
矿井突水灾害的防治对策
众所周知，“水、火、瓦斯、粉尘、顶板”灾难是煤矿生产的五大灾难。
其中水害历来是制约煤炭资源开发的重要因素。
随着对地下岩层的开拓与延长，地下含水层位动态平衡受到破坏，对水的诱发及强化作用，造成井下开采环境恶化，经常遇到突然发生的来势凶狠的透水现象，致使设备被沉没、人员伤亡。
防治措施
煤矿水害灾难的防治应当坚持“猜测预报，有疑必探，先治后掘”的方针，落实“防、堵、疏、排、截”综合防治。
具体的地质勘查可以有效的对矿井突水进行猜测与预报。
建井前的水文地质勘查是整个煤矿生产的指南针，但是由于一些煤矿任意更改钻孔深度，或者削减钻孔数量，加之野外数据采集和数据处理存在肯定局限，最终导致这些煤矿水文地质资料的具体程度和牢靠程度较低，尤其是有些地质资料没有对相关的地表水、岩溶水对开采的影响作出充分评价，甚至水文地质边界不清，矿井涌水量猜测存在较大误差等因素都会给矿井平安生产带来很大隐患。
因此强化建井前的水文地质勘查是煤矿平安必需做足的功课，特殊是对于地质结构较为简单的矿井尤为重要。
- 1 -。
煤层底板岩溶承压水水害分析及综合治理探讨
煤层底板岩溶承压水水害分析及综合治理探讨煤炭是我国的重要能源资源，煤层底板岩溶承压水水害是煤炭开采中常见的一种水害类型，给煤炭生产带来了严重的安全隐患和经济损失。
为了有效地解决这一问题，需要对煤层底板岩溶承压水水害进行深入分析，并提出相应的综合治理方案。
一、煤层底板岩溶承压水水害的特点煤层底板岩溶承压水水害是指在煤炭开采过程中，由于地下水位降低或者底板岩溶作用导致底板破裂，使得上覆的含水层水压得不到释放，从而形成局部高水压区域。
煤层底板岩溶承压水水害主要具有以下特点：1. 产生原因复杂：煤炭开采过程中，由于地下水位的变化以及岩溶作用的影响，煤层底板岩溶承压水水害的产生原因是比较复杂的，需要进行系统地分析和研究。
2. 影响范围广泛：煤层底板岩溶承压水水害不仅会影响煤矿的安全生产，还会对周边地质环境和生态环境造成一定的影响，因此必须及时采取有效的措施进行治理。
3. 难度较大：由于煤层底板岩溶承压水水害的形成机制比较复杂，因此治理起来难度较大，需要综合运用地质、水文、水力学等相关知识进行分析和研究。
1. 地质勘察和监测：通过对煤矿地质情况进行详细的勘察和监测，包括地下水位、地层构造以及岩溶发育情况等，为煤层底板岩溶承压水水害的分析提供基础数据。
2. 数值模拟和工程实验：采用数值模拟和工程实验的方法，对煤层底板岩溶承压水水害的形成机制进行分析和研究，为后续的治理工作提供科学依据。
3. 综合分析和评估：通过对煤层底板岩溶承压水水害的相关数据进行综合分析和评估，找出水害的主要影响因素，并确定治理的重点和难点。
1. 加强地下水位监测和调控：通过对地下水位进行持续的监测和调控，防止煤矿地下水位过度下降，减少局部高水压区域的形成。
2. 加固煤层底板：采用注浆加固等技术手段，对煤层底板进行强化处理，增强其承压能力，避免底板破裂导致局部高水压。
3. 控制岩溶发育：通过对煤矿区域岩溶发育情况进行研究，采取相应的岩溶治理措施，减少岩溶活动对水害的影响。
煤矿底板突水事故统计分析及防治措施
煤矿底板突水事故统计分析及防治措施摘要煤矿底板突水危害巨大，本文梳理了近年来发生的多起煤矿底板突水事故，结合统计分析方法，着重对其原因、风险等内容进行了详细剖析，并对相关的防治措施进行介绍和讨论。
关键词：煤矿底板突水、危害、原因、风险、统计分析、防治措施正文煤矿底板突水是一种危害严重的采矿事故，据不完全统计，2015-2019年在我国煤矿发生的突水事故中，造成52人死亡，242人受伤。
煤矿底板突水的危害范围非常广泛，包括人员伤亡、经济损失、生态环境影响等。
近年来，煤矿底板突水事故发生频率极高，因此，亟需进行统计分析，挖掘出其发生的原因，以及相关的风险。
经过统计分析，可以概括出以下几点：煤矿底板突水事故主要发生在低深煤矿，低深煤矿未能妥善处理底板抽水工程时，底板抽水可能造成底板突水，甚至可能引发洪水或淹没;另外，现有煤矿底板突水防治技术存在一定不足，在实际应用中经常发生故障。
为了防止煤矿底板突水事故的发生，必须强调制定和完善安全管理制度，健全底板突水的防治技术，对事故负有责任的责任人进行严格的惩处。
同时，要加强技术改造，尤其是水文地质勘察等技术，以及技术复核措施的加强，以避免煤矿底板突水事故的发生。
以上是关于煤矿底板突水事故统计分析及防治措施的研究，通过对统计分析结果的进一步讨论，有助于对煤矿底板突水事故的防治措施更加完善，从而减少煤矿底板突水事故发生的概率。
为了防治煤矿底板突水事故的发生，从方法上讲可以做以下几点安全预防措施：首先，加强安全技术装备的完善，提高采矿企业的安全意识。
在底板抽水工程中，采矿企业应该加强对系统安全技术装备的投入，其中包括管理系统、监测系统和安全防护设备的安装和维护；此外，还应加强矿工的安全教育，增强他们的安全意识。
其次，加强实施监督检查和审核制度。
应该加强采矿企业对采矿过程各项操作的实施监督，确保底板抽水工程有效运行；另外，也应对底板抽水工程实施严格的审核制度，保证底板抽水的安全性。
新安煤矿充水特征及防治措施
采空区、 裂隙带与冒落 区之间存在的通道 （ 如巷道、 14 带等） 流向新安煤矿。 例如： 2000 年 3 月 23 日， 采区上平台 （ 胶带 ） 密闭处及工作面回风巷口处发 3 生突水， 最大突水量 513. 9 m / h。 因此小煤矿矿井 水对新安煤矿构成严重的水害威胁 。 2. 3 老空水 迄今为止， 新安煤矿已经发生了 7 次以老空水 3 为水源的突水， 最大突水量达 100 m / h。 老空水突 破坏力巨大。但受总水量控制， 消减较 水来势凶猛， 快。 2. 4 小浪底水库水 当小浪底水库蓄水达到设计水位高程 （ + 275 m） 时， 新安井田 40% 面积将位于库盆之下， 水体下 煤层顶底板 可采煤炭储量高达 8 000 万 t。 蓄水后， 的直接和间接充水层及第四系孔隙含水层都将得到 矿井正常涌水量将大幅度 库区地表水常年的补给， 增加， 并且库区水可以通过库区内的塌陷区 、 废弃钻 孔、 废弃井筒、 小煤矿采空区等通道以灌入方式进入 对新安煤矿安全开采形成极大影响 。 矿井， 2. 5 山西组砂岩裂隙水 二1 煤层顶板的大占砂岩裂隙比较发育， 含有 裂隙水， 是煤层顶板直接含水层。 煤层顶板的山西 组砂岩裂隙水甚至石盒子组砂岩裂隙水以顶板水的 形式进入矿井。煤层顶板砂岩水常常表现为顶板滴 水、 淋水， 或少量突水等形式， 顶板砂岩水是目前矿 井的主要充水水源。 当周期来压顶板大面积垮落 14151 工作面会出现 80 m3 / h 的瞬间突水， 3 d 时， 后衰减。
收稿日期： 2012 － 07 － 03 1997 年毕业 作者简介： 陈良华（ 1974 —） ， 男， 河南光山人， 工程师， 于河北煤炭建筑工程学院， 现任义煤集团新义矿业有限公司总经理 。
3
3. 1
新集二矿1煤底板灰岩突水机理研究及对策
平 排水 系统 进行 扩容 ， 增 加排水 能力 。 ４ ）建 立 １煤 开采 安全 评 价 体 系 和 水 害 预 测 预 警 系统 ， 制定应 急 预案 ， 确 保安 全开 采 。
４ 结束 语
１ ）新集 二矿 １煤 层 开 采 底 板 灰 岩 突 水类 型 主要有 断层 构造 突水 和 底 板 采动 破 坏 突 水 两种 ， 通 过对 两种类 型 突 水 机 理进 行 研 究 ， 针 对 性 采取
２ ０
３ ０ ４ ０ ５ ０ ６ ０ ７０～２ ６ ０
８ ． ７ ９ ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
１ ３ ． ３ ６ １ ９ ．１ ３ １ ９ ． １ ３ １ ９ ．１ ３ １ ９ ． １ ３
８ ． ７ ９
１ ３ ． ２ １ ９ ． １ ７ ｌ ９ ． １ ７ １ ９ ． １ ７ １ ９ ． １ ７
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４ ６ ２
Ｌｉ ｍｅ ｓ ｔ ｏ ｎｅ Ｗａ ｔ ｅ ｒ ｂ ｕｒ ｓ ｔ Ｍｅ ｃ ｈａ ｎｉ ｓ ｍ ａ ｎ ｄ Ｐｒ ｅ ｖ ｅ ｎ ｔ ｉ ｏ ｎ Ｃｏ ｕｎ ｔ ｅ ｒ ｍｅ ａ ｓ ｕｒ ｅ ｓ
ｆ ｒ ｏ ｍ Ｓ ｅ ａ ｍ Ｆ ｌ ｏ ｏ ｒ ｉ ｎ Ｘ ｉ ｎ ｊ ｉ Ｎ ｏ ． ２ Ｍｉ ｎ ｅ
第 ３期
丁后稳 ： 新集二矿 １ 煤 底 板 灰 岩 突水 机 理 研 究 及 对 策
表 ２ 煤 层 开 采厚 度 为 ３ ． ５ ｍ和 ４ ． ５ ｍ 时底 板 破 坏 范 围 数 值 计 算 表
底板破 坏深度（ ｍ） 推进 距 离 （ １ ３ ３ ）
３ ． ５ ｍ ｌ Ｏ ０ ４． ５ ｍ ０
证 。对底 板富水 异常 区域 、 断层构造 异 常 区域 以及
煤层底板突水因素分析及治理
煤底板之间赋存有泥岩#砂质泥岩及粉砂岩! 沉积不稳定! 厚度 变化大!厚度 " 6 #>!> 4 ! 平均厚度 3)> 4 ! 加之断层发育或 受采动影响!对太原组灰岩水并不能起到完全隔水作用! 太灰 水可通过岩溶裂隙或构造裂隙充入矿井$寒武系中上统灰岩白 云岩岩溶裂隙含水层可通过矿区内的断层构造裂隙垂向或侧 向向太灰水进行补给或直接通过岩溶裂隙和封闭不好的钻孔 等造成矿井突水!太原组薄层灰岩与寒武系灰岩岩溶裂隙含水 是某矿发生突水的主要水源" !9 !&底板破坏深度 煤层底板突水通常是含水层富水性# 水压# 隔水层厚度# 构 造#采动矿压等因素综合作用的结果 -) . " 根据 + 下三带理论 , 在采动矿压作用下!煤层底板隔水层发生变形甚至破坏! 在自 然条件不变的情况下! 采动矿压越大! 底板破坏深度就大 -$ . " 底板破坏深度与开采深度# 煤层倾角# 采煤厚度# 工作面斜长# 煤层底板岩层强度#开采方法及顶板管理方法等因素有关" 经 过对全国实测底板破坏深度资料回归分析! 底板破坏深度 / 与 工作面斜长 .#采深 3 #煤层倾角 %之间的回归方程为% /C "& ""3( 3G "& #''( %G "& #">% . 2 $& )(>% 目前!某矿二# 水平采煤工作面斜长一般为 3" 6 #'" 4 !煤 层倾角 #(Y 6 #3Y ! 开采深度达 $(" 6 (!( 4 ! 根据上式计算! 底 板破坏深度在 #" 6 !" 4之间" 而二# 煤底板隔水层厚度变化 大!平均厚度为 3)> 4 !局部甚至缺失" 在采动影响下!当采煤 工作面底板岩溶水水压较大! 隔水层实际不能起到隔水作用" 采掘过程中即使没有遇到岩溶裂隙! 只要煤层底板灰岩富水! 岩溶水就可通过底板采动破坏裂隙!越过隔水层可以进入采掘 工作面!发生突水事故" !9 )&断层及岩溶裂隙导水性分析 该矿区断裂构造发育! 根据三维地震勘探结果! 矿井范围 内二# 煤层共解释落差大于 !" 4的断层有近 #" 条! 断层因其 断层力学性质#地层的岩性#富水性!以及断层两盘含水层或隔 水层的对接关系!对矿井充水起到不同的作用" 根据断层两侧
煤矿掘进工作面底板滞后突水成因分析与治理例谈
煤矿掘进工作面底板滞后突水成因分析与治理例谈[摘要]根据现下经济时代作用下的能源开采工作逐渐有了一定层次的深化，但实际施工环节中的问题仍然没有得到妥善的解决，包括煤矿掘进过程中出现的工作面底板的滞后突水状况，这就需要结合具体环节中的成因现状以及必要的先进技术设备辅助进行一定程度的改进，保证相关后续工作的科学合理连接，促进现代技术支持下的能源开采利用的有机运行效果的呈现。
[关键词]煤矿掘进工作面底板滞后突水问题具体原因分析相应的治理措施根据常年勘探与挖掘经验的指导，结合地质情况的科学分析，得到新老地层的实际分布规律，结合单斜结构不同排列角度的走向问题进行巷道揭露断层的实际探查，结合实际落差现象的全面统计，保证矿井水文地质勘探工作结合底板岩溶裂隙水的监察实现中等复杂地质的有效管理，保证煤层底部的水位探测，实现必要的导水处理工程，促进接充水系统的高效运行水平，促进煤矿开采工作的顺利进行，保证必要设备的投入应用实效的展现。
1底板岩体强度退化机制以及相关的分析手段随着近年来的煤矿开采深度的不断加大，后期的突水问题日益复杂，并且凸显的形势状态，基于煤矿掘进工作面的底板滞后突水问题的了解，进行相关水体承压以及岩体水力学模型的建立，实现有限元数值的现场模拟，保证整体承压水体上的剖析能力。
而带压开采底板突水主要是在煤矿开采过程中的地质水文条件下，产生的固体围岩应力场与渗流场在具体采掘扰动环节中的耦合作用效果。
实际隔水部位的破坏规模存在一定的渐变规律，而后期的表现也将非常直接，面对长期的环境影响以及水流固耦合效果，必须结合现场的扩张裂缝方向以及突水通道的破坏过程进行尽力全程的监控，确保内部岩石的高度非均匀地质分布质量，保证进行内部缺陷分解处理活动中的实效价值。
在长期的岩石受载过程中的化学腐蚀以及温度变化堆积造成相关力学现象的严重扭曲裂化，在具体的科学经验的指引下，会对此类的宏观表达效果进行损伤断裂力学的统计，通过研究整体岩石脆性的破坏特征和时效条件变形幅度进行应力值的估计。
煤矿突水灾害地质条件分析及防治措施
煤矿突水灾害地质条件分析及防治措施【摘要】煤矿突水灾害是煤矿生产中常见的一种灾害，严重威胁矿工的生命安全和矿井的正常生产。
本文针对煤矿突水灾害展开了地质条件分析和防治措施研究。
首先分析了煤矿突水灾害的原因，包括地质构造、煤层构造及矿井水文地质条件。
随后对煤层地质条件和矿井水文地质条件进行了详细分析，找出了突水灾害形成的内在原因。
最后提出了一系列突水灾害的防治措施，包括加强矿山水文地质勘探、改进煤矿排水系统和建立健全的突水灾害预警机制等。
通过这些措施的实施，可以有效减少煤矿突水灾害的发生，保障矿工的生命安全和矿井的正常生产。
为推动煤矿安全生产的可持续发展提供了重要的理论和实践参考。
【关键词】煤矿突水灾害，地质条件分析，防治措施，煤层地质，水文地质，预防工作，安全生产，可持续发展。
1. 引言1.1 煤矿突水灾害地质条件分析及防治措施煤矿突水灾害是煤矿生产中常见的一种安全事故，对矿井生产和工人安全造成了严重威胁。
煤矿突水灾害的发生主要是由于煤层中的地下水体逆向渗漏或者突然涌出导致矿井瞬间被淹的现象。
煤矿突水灾害往往具有突发性和破坏性，一旦发生常常造成人员伤亡和经济损失。
在煤矿突水灾害的防治工作中，地质条件是至关重要的因素。
煤矿地质条件的复杂性对突水灾害的预防和治理提出了较高的要求。
进行煤矿突水灾害地质条件分析是十分必要的。
本文将通过对煤矿突水灾害的原因分析、煤层地质条件的分析、矿井水文地质条件的分析以及突水灾害的防治措施进行深入探讨，希望能够为煤矿突水灾害的预防工作提供有益的参考，推动煤矿安全生产的可持续发展。
2. 正文2.1 煤矿突水灾害的原因分析煤矿突水灾害是煤矿生产中常见的一种灾害，其主要原因如下：1. 煤层条件不稳定：煤矿工作面煤层岩性不均匀、构造变化复杂，易形成断层、节理等煤层构造破坏，导致煤层裂隙扩大，煤岩渗透性增大，从而引发煤矿突水。
2. 煤层开采过程中的人为因素：矿井开采工作面掏空煤岩，使得原来支撑煤层的岩体失去支撑作用，容易发生煤层坍塌、岩层移动等现象，导致地下水体受到破坏，突然涌入工作面造成突水事故。
矿井突水预兆及防治水措施
矿井突水预兆及防治水措施矿井突水是煤矿和金属矿矿井中常见的一种危险情况，突水事故一旦发生会造成人员伤亡和财产损失。
为了预防和防治矿井突水事故，需要提前了解突水的预兆，并采取相应的防治水措施。
突水的预兆主要有以下几个方面：1.煤体和围岩的变化：矿井发生突水前，煤体和围岩会发生一些变化，如出现滑水、倾斜或开裂等情况。
这些变化往往是突水发生的前兆，需要及时进行监测和判断。
2.水质和水量的变化：如果水质和水量发生明显变化，如突然变浑浊、增加或减少，可能是矿井突水即将发生的预兆。
这时需要通过地下水的监测和分析，及时判断突水的可能性。
3.井下设备的异常：突水前，井下设备可能会出现异常情况，如抽水机工作异常、压力泵失灵、井下水泵水位突然下降等情况。
这些异常往往是突水即将发生的信号，需要及时发现和处理。
针对以上突水的预兆，可以采取一些防治水措施，包括以下几个方面：1.坚持科学探矿：在矿井的选址和规划阶段，需要进行充分的地质勘探和水文地质调查，以便更好地了解矿区的地质情况和地下水的走向，为预防突水提供依据。
2.加强监测系统：建立完善的矿山监测系统，包括地下水位、地应力、矿体变形等监测点位，实时获取数据，并组织专门的监测人员进行监测和分析，及时发现突水的迹象。
3.做好抢险准备：对可能发生突水的位置进行风险评估，并制定相应的应急预案，明确责任和任务，加强抢险力量的组织和培训，提高应急处理能力。
4.加强管理和安全教育：加强对矿工的安全教育和培训，提高其预防和处理突水事故的能力，加强对井下设备的维护和管理，确保设备的正常运行。
总之，预防和防治矿井突水事故需要综合应用地质、水文地质和矿山监测技术，及时发现突水的预兆，并采取相应的防治水措施。
只有这样，才能有效地预防和减少矿井突水事故的发生，保障矿工的生命安全和矿山的正常生产。
煤矿防治水工作存在的问题及应对措施
煤矿防治水工作存在的问题及应对措施摘要：煤矿防治水是煤矿安全生产的重要内容之一。
通过从陷落柱、断层和煤层底板裂隙突水等因素阐述了导致的矿井突水问题。
并从全面对煤矿水源进行探查、采取区域治理措施将导水通道全部切断、对煤层底板进行注浆加固和改造、全面提升煤矿排水能力和引进专业的煤矿防治水技术人员等5个方面分析了加强煤矿防治水工作应对措施。
可为煤矿防治水工作提供一定的参考。
关键词：煤矿防治水；存在的问题；应对措施引言煤矿井下开采时不可避免地受到矿井水的影响，这些水以各种形式涌入到矿井中。
例如，有的是含水层的水通过煤矿开采形成的导水裂隙带涌入到工作面，有的是通过开采形成的贯穿性裂缝涌入到工作面中。
矿井水异常时，轻则导致矿井下道路泥泞，空气中水分含量增加设备腐蚀严重；重则导致矿井淹没，造成严重的安全事故。
目前，我国很多矿井都是深矿井，一旦发生水灾，矿井救援变得十分困难。
为此，需要做好煤矿防治水工作。
但由于各方面原因，煤矿防治水工作陷入困境，严重影响到了煤矿的安全开采。
本文围绕着煤矿防治水工作存在的问题及探讨应对措施。
一、煤矿防治水工作存在的问题在煤矿井下实际开采过程中，开采力度大、进程快，而煤矿防治水技术与当前开采任务不匹配，使得煤矿防治水工作进展困难，进而使得煤矿开采存在水患和水害等安全问题，给煤矿井下施工留下了很多安全隐患，不利于煤矿井下开采作业的顺利进行，也不能保障煤矿井下开采施工人员的生命安全，对煤矿企业的综合经济效益产生不利的影响。
一是陷落柱导致的突水问题较为严重。
从当前很多煤矿出现的突水问题来看，由于陷落柱原因导致的突水问题相对较多。
若煤矿整体的陷落柱发育明显，在浅部矿井就出现了较多的陷落柱，但是整体的密实度相对较多，导水性不明显。
随着煤矿开采深度的增加，陷落柱开始表现出明显的导水性。
这里主要是一些小型隐伏陷落柱，发育层位相对较低。
在开采煤层以下，整体的直径相对较小，在原岩情况下这类陷落柱不导水。
煤矿矿井突水预兆及防治水措施
煤矿矿井突水预兆及防治水措施制定部门：某某单位时间：202X年X月X日封面页煤矿矿井突水预兆及防治水措施安全事关每个家庭的幸福，熟悉安全操作规程，掌握安全技术措施，制定安全计划方案，做好单位安全培训，加强安全知识学习及考试更是预防和杜绝安全事故的重要方式和手段。
您浏览的《煤矿矿井突水预兆及防治水措施》正文如下：矿井突水预兆及防治水措施一、矿井突水的一般预兆：采掘工作面或其它地点突水前，一般都有以下预兆：⒈挂红。
水中含有铁的氧化物，在水压作用下，通过煤(岩)裂隙时，附着在裂隙表面，出现暗红色水锈。
⒉挂汗。
水在水压作用下，通过煤岩裂隙在煤岩壁上凝结成水珠，此时巷道接近积水区。
但有时空气中的水汽遇到低温煤块也会挂汗，这是一种假象。
所以，遇到挂汗时，要辨别真伪，方法是剥去一薄层，观察新暴露面是否也有潮气，若有则是突水先兆。
⒊煤壁变冷。
工作面接近大量积水时，气温骤冷，煤壁发凉，人一进去就有阴冷的感觉，时间愈长就愈感到阴凉。
但受地热影响较大的矿井，地下水温高，当掘进工作面接近时，温度反而升高。
⒋出现雾气。
当巷道温度很高时，积水渗到煤壁后引起蒸发而形成雾气。
⒌水叫。
井下的高压积水向裂缝挤压与两壁发生摩擦而发出嘶嘶的叫声，说明已很接近积水区。
若是煤巷掘进，则突水即将发生，这时必须立即发出警报，撤出所有受水威胁的人员。
⒍顶板淋水加大。
⒎顶板来压，底板鼓起。
⒏水色发深，有臭味。
老空水含铁质变成红色，酸度大，水味发涩。
断层水呈黄色，水无涩味而发甜。
溶洞水大多在石灰岩中遇到，是呈黄色或灰色，有时带有臭味，有时也出现挂红。
冲击层水色发黄，往往夹有砂子，开始时水小，以后逐渐增大。
⒐工作面有害气体增加。
积水区向外散发出瓦斯、二氧化碳和硫化氢等有害气体。
⒑裂隙出现渗水。
如果出水清净，则离积水区尚远;若出水浑浊，则离积水区已近。
当发现上述突水预兆时，必须停止作业，判明情况，向矿有关部门或领导报告。
如果情况紧急，必须立即发出警报，撤出所有受水威胁地点的人员。
新安煤矿12161工作面突水灾害分析
新安煤矿12161工作面突水灾害分析 李松营 杜毅敏 王学法 高荣斌 (义煤集团公司 义马 472300) (义煤集团公司新安矿 新安 471842)摘要 从突水水源和导水通道两方面分析了新安煤矿12161工作面特大突水灾害的成因,并对该矿的防治水工作提出了初步意见。
关键词 奥灰水 突水水源 导水通道1 矿井概况新安煤矿是一座设计生产能力150万t/a 的大型矿井,位于新安煤田新安倾伏向斜之北翼,开采二叠系山西组二1煤。
井田内大、中型断层稀少,但小断层和层间挠曲广泛发育。
矿井水文地质条件复杂,涌水量为260m 3/h 。
2 12161工作面突水灾害分析211 突水经过突水点位于12161工作面回风巷,距运输巷口188m ,标高+32146m 。
1995年11月5日17:55,发现该巷有水流出,班长即带1名工人进入查看水情,但已无法靠近,只能在距突水点20多米处用矿灯照射,发现距掘进头约7m 处的上帮煤壁上有 100mm 的一股水涌出,冲力强劲。
6日6:00涌水量达到4260m 3/h ,远远超过矿井的排水能力,经全力抢救无效,7日17:00矿井被淹。
212 矿井水文地质特征矿井地表为山区,属山坡谷地,地形复杂,地面标高+330～+346m 。
表层为0～5m 的回填堆积物。
二叠系地层厚约300m ,二1煤埋深298～316m ,煤质松软,属不稳定中厚煤层。
煤层下伏主要含水层为:L 7灰岩含水层,厚012～2.2m ,距二1煤约10m ,是矿井的直接充水含水层。
L 123灰岩含水层,厚814～9.6m ,距二1煤29～35m 。
中奥陶统灰岩(O 2)巨厚含水层,厚54m ,经推算该处奥灰水位约+265m ,该含水层由冶里组白云质灰岩和马家沟组灰岩组成,补给量丰富,含水性强,富水性极不均匀,渗透系数k =0.01～9102m/d ,是矿井的间接充水含水层。
奥灰岩之上为铝土岩或铝土质泥岩,厚约9m 。
12161工作面回风巷在掘进过程中未发现断层,而在其上部的12141工作面运输巷中有3条断层分布在突水点附近,其在煤层中落差均小于3m (图1)。
矿井突水灾害的防治对策
矿井突水灾害的防治对策1. 矿井突水灾害的定义矿井突水灾害是指煤矿、金属矿山、盐矿等地下矿山在开采过程中，由于采掘工作引发固定的水体突然涌入矿井，导致矿工和矿井设施受到损害，甚至造成人员伤亡和重大经济损失的一类灾害。
2. 矿井突水的形成原因矿井突水灾害的形成与多种因素有关，主要包括以下几方面：2.1 矿井地质条件矿井位于某些地形地貌条件极差的地区，地质条件差，有些矿区存在断层或裂隙等地质缺陷。
2.2 矿井开采技术水平开采水平不够，开采的采面间距很小，所用钻孔和爆破无规范、无方案，导致矿体有良性打通通道，水流沿着通道流入井下。
2.3 矿井排水设施排水系统存在缺陷，如插板密性不良、管道堵塞、泵站故障、排水孔阻塞等不良现象，导致水在井下积累。
2.4 大雨等水文气象条件在降雨量大、季节差异大的地区，将加剧井下水涌的情况。
此外，夏季常会因为梅雨的关系导致矿山突降水灾害。
3. 矿井突水的防治对策针对以上原因，矿山应制定相应的突水防治对策，减轻突水灾害的发生和损失。
主要包括以下几方面：3.1 加强地质勘探，降低地质风险矿山行业应该加强对矿山地质构造的研究，尽量在选址时优先考虑不断层、不裂隙的地带。
3.2 做好矿山开采规划和技术管理在矿山建立之初就要做好科学的开采规划，并安排专业的人员和设备制定合理的开掘方案和爆破方案，以保证采掘面稳定，确保安全。
3.3 完善排水系统及时清理和处理排水设备，严格遵守技术规范和维护排水设施的正常运行及保养。
3.4 多措并举，强化防范意识加强突水临时应对计划的制定，以便及时抢险；同时要不断加大技术改造和设备更新力度，满足采矿规模扩展和深入开采的需要。
总结作为一类极其危险的灾害，矿井突水灾害对于矿山企业和矿工安全造成极大影响和危害。
针对突水灾害的原因，矿山应该采取科学合理的预防、控制措施，实现可持续发展并创造更大的经济效益。
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安全技术新安矿二1煤底板突水性评价及防治建议柯 妍,曾 勇(中国矿业大学资源与地球科学学院,江苏徐州221008)摘 要:新安矿系我国大水矿区,煤矿水害严重威胁矿井安全生产。
根据新安矿区地质及水文地质构造特征,对矿区煤矿床充水条件分析,明确奥灰水对底板突水危险性影响,并提出防治水建议,期待能对矿区煤矿生产起到参考的作用。
关键词:矿井水害;底板突水;奥灰岩溶;影响评价中图分类号:T D74 文献标识码:A 文章编号:1008-8725(2007)11-0062-03Possibility Analysis and Suggestion of Prevention and Cure onOrdovician Limestone W ater -bursting of First Coal Seam ofG roup Tw o in Xin ’an Coal MineKE Y an ,ZENG Y ong(C ollege of Res ource and Earth Science ,China University of Mining and T echnology ,Xuzhou 221008,China )Abstract :X in ’an C oal Mine in Henan Province is a mine in China with abundant groundwater and faced threatof water -filling tunnels in mine.According to the geology and the hydrology geologic structure characteristic of X in ’an coalfield ,the condition of water filling to the coalfield is analyzed ,the in fluence of ordovician lime 2stone water to the risk of water -bursting from s oleplate are madeclear.The preventing and controlling water suggested is pointed out.The reference function to the coal mine is anticipated.K ey w ords :mining water hazards ,s oleplate water -bursting ;ordovician limestone karst ;in fluence evaluation0 前言矿井水文地质工作是保证煤矿正常安全生产的一项必不可少的重要技术基础工作。
以往的水文地质工作对本区的情况已基本查明,但是由于矿井建设过程中对原有地质构造的改变,使得地应力发生护情况,支架就位后,要立即供液,使支架及时支撑顶板。
5 经济技术效果(1)此次安装中首先对工作面的支护方式进行了改进,改变了过去采用矿用工字钢配合单体的支护方式;采用锚杆、金属网、钢带、锚索配合单体点柱联合支护方式后,增加了物件的通过空间,同时支护条件也得到改善,为工作面快速安装创造了较好的条件。
(2)工作面吊装硐室和绞车硐室位置的选择是提高工作面安装速度的关键。
吊装硐室的断面较大,受力也较复杂,布置在轨道巷的最西端可以减少对生产巷道的影响,同时距离工作面又较近,减少拉架的工作量。
绞车硐室分列在开切巷的南北两侧,有利于设备的运输。
(3)为便于皮带巷中设备的安装,在开切巷及皮带巷中事先布置临时轨,这样有利于将设备直接运至安装地点,提高了安装工作的安全可靠性和速度。
(4)+535水平+573m 分层西翼B3-6煤层工作面安装取得了良好的技术经济效果,提高了工效,仅用了20d 就完成了工作面安装,比计划缩短工期5d ,节约资金约10万元,减轻了作业人员的劳动强度,提高了安全可靠性,杜绝了安全事故的发生。
6 结束语大洪沟煤矿通过在+535水平+573m 分层西翼B3-6煤层工作面中综采支架及有关设备的安装实践,摸索出了一套快速、安全、可靠的综采面设备安装的方法,大大提高了综采工作面的设备安装效率,为类似条件的工作面安装提供可借鉴的经验。
收稿日期:2007-07-10;修订日期:2007-09-13作者简介:柯妍(1983-),女,陕西旬阳人,中国矿业大学资源学院资源系2007级硕士生,主要研究方向为地层古生物,E -mail :jojokkk-19@ 。
第26卷第11期2007年11月 煤 炭 技 术C oal T echnologyV ol 126,N o 111N ov ,2007变化,矿井内部的情况已发生了变化,同时矿井外部条件也发生了改变。
为保证矿井的安全生产,结合现有资料及相关理论,对新安煤矿二1煤底板奥灰突水危险性进行评价研究,并提出相应的矿井防治水措施。
1 影响底板突水的因素1.1 水源根据岩性和地下水贮存埋藏条件及含水性等特征,新安矿二1煤层底板由下向上主要有3个含水层。
(1)奥陶系灰岩岩溶裂隙承压含水层。
该含水层厚度巨大,岩溶发育,补给条件好,富水性极强而不均一,钻孔抽水q=0100016～3.71LΠ(s・m),渗透系数K=0100026～6137mΠd,水质属HC O3-Ca -Mg型,是二1煤层底板间接充水含水层,上距二1煤层底界42～85m左右,一般情况下不对矿井安全构成威胁。
但在一定条件下,可通过断层等垂向导水通道与其他含水层沟通,造成大的突水事故甚至淹井。
(2)石炭系太原组下段灰岩岩溶裂隙承压含水层(L1-4)。
该含水层矿区内普遍发育,层位稳定,岩溶较发育,含水性强,一般厚度10m,单位涌水量q =0100491～1165LΠ(s・m),渗透系数K=010362～6158mΠd。
水质属HC O3-Ca型,与下部O2灰岩含水层有较好的水力联系,上距二1煤层45m,是二1煤底板间接充水含水层。
(3)石炭系太原组上段灰岩岩溶裂隙含水层(L7-8)。
该含水层分布连续,层位稳定,一般厚度8～12m,钻孔及巷道揭露岩溶裂隙及含水溶洞发育,但极不均匀。
q=0100487～0125LΠ(s・m),渗透系数K=010091～0106mΠd。
水质属HC O3-Ca-Mg型,是二1煤底板直接充水含水层,也是矿井涌水量的主要水源,以静储量为主。
上述3个含水层都具有比较充足的水量和较高的水压。
其中,奥陶系灰岩岩溶裂隙承压含水层的水量十分丰富,水压很高,危害性极大。
1.2 矿山压力在支承压力作用下,从煤体边缘到采空区一定距离和一定深度内的底板出现水平拉应力;在压缩区和膨胀区分界处的底板中出现剪应力。
拉应力和剪应力使底板出现了一系列垂直于层面的裂隙缝。
垂直裂隙缝交叉,形成底板破坏带,从而在煤层底板形成了“下三带”(如图1所示)。
当h2=0时极易使破坏带与含水层或导升带相接发生突水事故[1]。
1.3 主要隔水层的阻水能力(1)本溪组铝土质泥岩或铝土岩隔水层。
该层厚3～25m,一般厚9108m左右,该层矿区内普遍发育,层位稳定,岩性致密,裂隙不发育,不透水,隔水条件良好、性能可靠,在正常条件下,可阻止奥陶系灰岩水与太原群灰岩水之间的水力联系。
图1 底板“下三带”示意h1.破坏带深度 h2.完整岩层带厚度 h3.地下水导升带厚度(2)二1煤底板至L7灰岩顶部之间的砂质泥岩和泥岩隔水层。
该层矿区范围内普遍发育,厚度较稳定,厚10m左右,节理、裂隙多为闭合型或被充填物充填,透水性差,加之太原群灰岩富水性弱,正常地段可阻止该层以下含水层地下水进入矿井,当遇断层切穿隔水层而沟通含水层与煤层的水力联系时,则灰岩地下水就能直接进入矿井[2]。
(3)山西组顶界上部的紫色泥岩和砂质泥岩隔水层。
该层岩石颗粒细小、致密,裂隙多为闭合型或被充填,透水性差,层位较稳定,厚度一般为30m左右,一般可阻隔石盒子组砂岩裂隙水与山西组砂岩裂隙水发生直接水力联系。
1.4 突水通道通常引起矿井突水的通道主要有三种形式:断裂构造、采动裂隙、底板采空区。
井下经常揭露规模大小不等的小断层、宽大裂隙或落水洞,并于煤层下部的奥陶系灰岩相沟通,成为直接的奥灰充水通道。
另一方面,在水压作用下,奥灰地下水沿断裂甚至直接突破煤层隔水底板进入矿井[3]。
1.5 底板类型煤层底板按其结构类型(岩体中构造裂隙及层理发育程度)划分为三类基本类型:完整互层结构底板、断裂构造破碎型底板和节理裂隙网络型底板。
据邯郸、峰峰、淄博、焦作等多个矿区大量底板突水资料的研究,突水类型受底板类型的控制。
完整互层结构底板很少突水,发生突水的主要为后两种结构底板。
(1)底板断裂构造破碎带突水。
经研究,底板突水大多与底板断裂构造有关,约占总突水次数的80%。
由于煤壁附近底板剪应力集中程度最大,随着采面的推进,当遇有断裂构造带时,特别当断裂带与底板最大剪切面方向一致时,断裂带将产生较大位移,引起承压水从断裂带突出。
(2)节理、裂隙网络型底板突水。
此类突水约占突水总数的20%。
由于采空区底板采空卸压,使底板一定深度内的岩层受拉力作用、剪切作用等,故而形成底板一定深度岩层的破坏,即形成底板矿压破坏带(一般6～20m)。
余下的较完整的隔水层厚度第11期 柯 妍,等:新安矿二1煤底板突水性评价及防治建议 ・63・ 及强度不足以抵抗矿压及承压水水压的共同作用,承压水从底板下突出。
此类突水伴有底鼓的占70%以上。
当承压水的压力很大,隔水层的厚度强度相对较小时,隔水层难抵承压水水压,便易于形成底鼓突水[4][5]。
2 矿井充水特征分析2.1 矿井边界条件矿井边界除西北部为地层露头和向南东方向倾斜的地层深部边界外,均为大断层切割边界。
井田西南部边界为F58正断层上升盘有龙涧泉水出露,流量为193～378LΠs,下降盘有001孔在奥陶系灰岩中做抽水试验,q=010039LΠ(s・m),表明断层两盘之间富水性有明显的诧异。
具有一定的隔水性能。
F2正断层为井田东北部边界,该断层倾向NNE,在勘探中断层附近的81号钻孔在山西组地层中发生漏水现象,根据断层的性质判定为充水断层。
F29正断层为矿井的东部边界,据3501孔在断层带上抽水试验,q=01001LΠ(s・m),表明断层含水性很弱,具有一定的隔水性能,所以井田东南西部应属半封闭的隔水边界条件,北部为补给边界。
2.2 矿井充水因素分析(1)灰岩水充水特征。
从几年来生产出水情况分析,矿井二1煤层直接顶板砂岩裂隙水和太原群灰岩水为矿井直接充水水源,由于含水层富水性弱,而且不均匀,出水量一般较小,为21～72m3Πh,而且出水后水量衰减比较快,对矿井的安危不会构成太大威胁[6]。