煤矿突水机理与防治基础理论研究
浅谈煤层底板承压水突水机理与防治措施
浅谈煤层底板承压水突水机理与防治措施摘要：华北地区煤系地层下发育巨厚奥陶系灰岩含水层，该含水层具有溶隙发育、水源补给充沛、赋水性强和水压高等特点，对其上部煤层的安全开采构成威胁。
本文通过对煤层底板承压水突水机理研究分析，总结出煤层开采奥灰承压水预防措施，为矿井安全生产以及开采过程中的防治水工作提供参考。
关键词：煤矿；承压水；突水华北地区煤系地层下发育巨厚奥陶系灰岩地层，其间岩溶裂隙发育，富含地下水。
煤层开采过程中改变了底板隔水层的受力状态，对隔水层的完整性造成破坏，容易出现底板突水事故。
在煤层未开采之前，近水平煤层水平方向上各向同性，水平方向上受力平衡。
竖直方向上煤层底板受到上部岩层重力产生的压力（F1）、底板自身重力（G）和下部岩层产生的支持力（F2）、承压水压力（P），其中上部岩层重力和底板自身重力方向向下，下部岩层产生的弹力和承压水压力方向向上，在这两组大小相等方向相反的作用力下（即P+F2=F1+G），底板岩层处于受力平衡状态。
此时煤层底板受到压缩作用，岩层中微裂缝和断裂构造处于闭合状态，隔水效果较好。
目前矿井主要采用走向长壁工作面机械化采煤方式，自然垮落法进行顶板管理。
根据底板岩层所受矿山压力性质的不同，将回采工作面分为3个阶段：第一阶段底板受压区，位于工作面开采前方，煤层底板处于超前压力阶段，底板处于被压缩状态，岩层中原有裂缝被挤压密实，不利于承压水上升；第二阶段底板泄压区，工作面支架后方至冒落稳定区，此段存在一定面积的悬顶区域，底板出现自由面，矿山压力开始释放与泄压，底板隆起，裂缝形成与扩张，此阶段最容易出现底板涌水现象；第三阶段底板复压区，该段顶板冒落岩石又重新压在底板之上，底板又重新受压，由于老顶岩层存在压力拱的作用，作用底板上压力小于煤层未开采前，若回采范围增大，容易出现后滞突水现象。
本文主要针对第二、第三阶段受力情况进行分析。
第二阶段在煤层开采后底板出现自由面，底板隔水层在开采前后应力变化量最大，若老塘存在大面积悬顶区将大大增加突水几率；第三阶段自由垮落高度约为采高的3～5倍，直接顶以上老顶区域形成一个压力拱形，该拱形以上地层压力由两侧煤柱承担，不会传递到采空区内。
《王楼煤矿离层形成及其突水机理研究》
《王楼煤矿离层形成及其突水机理研究》篇一一、引言随着煤炭资源的不断开采，煤矿安全问题日益突出，其中突水事故是煤矿安全领域中常见且危害性极大的事故之一。
王楼煤矿作为我国重要的煤炭生产基地之一，其煤炭开采过程中的突水问题一直是该矿安全生产的重要难题。
为了更好地掌握王楼煤矿突水的机理和预防措施，本文将针对王楼煤矿离层形成及其突水机理进行深入研究。
二、王楼煤矿概况王楼煤矿位于我国某地，煤层赋存条件复杂，煤层厚度大且变化大，同时地质构造发育，存在多条断裂和褶皱构造。
此外，由于长时间开采和地下水的作用，矿区内形成了多个采空区和岩溶洞穴，增加了突水的风险。
三、离层形成机制离层是煤矿开采过程中常见的地质现象，其形成与煤层、岩层、地质构造等因素密切相关。
在王楼煤矿中，离层的形成主要与以下因素有关：1. 采空区的形成：随着煤炭的开采，采空区不断扩大，导致煤层上方岩层的应力重新分布，使得岩层产生变形和位移，进而形成离层。
2. 岩性差异：不同岩层的物理性质、强度等存在差异，使得岩层在受力过程中产生不均匀的变形和开裂，进而形成离层。
3. 地下水作用：地下水的渗透作用会使岩层产生软化和弱化，降低了岩层的强度和稳定性，从而促进了离层的形成。
四、突水机理研究突水是煤矿安全生产中的重大隐患，其发生与离层的形成密切相关。
在王楼煤矿中，突水机理主要与以下因素有关：1. 离层的发育：离层的发育为地下水的渗透提供了通道，使得地下水能够沿离层裂隙进入采空区或岩溶洞穴，从而引发突水事故。
2. 地下水压力：地下水压力是突水事故的重要驱动因素。
当地下水压力超过岩层的承受能力时，岩层将发生破坏，导致突水事故的发生。
3. 采动影响：煤炭的开采会改变地下岩层的应力状态，使得岩层的稳定性降低，从而增加了突水的风险。
五、预防措施与建议针对王楼煤矿的离层形成及其突水机理，提出以下预防措施与建议：1. 加强地质勘探：加强对矿区地质条件的勘探和研究，了解煤层、岩层、地质构造等情况，为安全生产提供依据。
煤矿突水灾害的防治
煤矿突水灾害的防治煤矿突水灾害是矿井生产中常见的一种灾害，它不仅会造成矿井设备的损坏，而且会给矿工带来生命危险，因此防治煤矿突水灾害是十分重要的。
本文将介绍煤矿突水灾害的成因、防治措施以及几点建议。
一、煤矿突水灾害的成因煤矿突水灾害是由于地下水体突然破裂或者开采工作引起水流翻涌而导致的，具体可以分为以下几种原因：1.地质因素。
地下水体规模较大，流动性强，当地质结构不稳定或矿区基岩含水量较高时，地下水就容易破裂。
特别是在低洼地区，洞穴较多的矿区，地下水特别容易涌入矿井。
2.自然灾害。
如降雨、地震等自然灾害使矿井地面或底部的断裂带发生位移，导致开采区域内的地下水流向井下。
3.人为因素。
矿井设备、设施维护不好会导致水管破裂和设备损坏，同时施工粗糙也会引起地层的变化，进而引起突水灾害。
二、防治煤矿突水灾害的措施1.加强矿山水文地质勘探。
通过对矿山底下和周边水文地质环境的深入探究，可以掌握矿山水文地质特征、流动性，综合判断突水灾害的可能性，早期预防矿山突水灾害。
2.矿山排水系统建设。
建立合理完善的排水系统，包括矿山废水排放系统、抽水系统、管道系统、水泵控制系统等，随时控制、监测水位变化，做到时刻掌握矿山水文地质状况。
3.合理的矿山开采设计。
在矿山设计的时候，需要结合矿山水文地质特征以及采掘方向，制定合理的开采方案，尽量减少地下水的涌入，从根本上预防突水灾害。
4.灾害预警体系建设。
通过观测井水位、测量井下温度、水压力等参数，建立水文监测网络，构建井下智能煤矿监控系统，24小时实时监测煤矿地质环境，及时预警、快速处置。
三、建议1.煤矿企业应该完善人员培训制度。
对矿工进行必要的突水灾害风险知识、急救救援知识和自我防护知识的教育和培训，增强自身的防突水意识和应急处理能力。
2.政府应该强化对煤矿企业的监管力度，对于蓄意违规施工或私自改变开采方向的企业，严格处罚，以达到维护矿工安全生产的目的。
3.在实施防治措施的过程中，要加强煤矿企业与科研机构、专家学者的合作，借助现代科技手段，如大数据、人工智能等，为煤矿突水灾害的防治提供更加科学有效的技术支撑。
《2024年王楼煤矿离层形成及其突水机理研究》范文
《王楼煤矿离层形成及其突水机理研究》篇一一、引言随着煤炭资源的不断开采，煤矿安全问题日益突出。
其中，煤矿离层和突水事故是煤矿灾害中最为严重的两种事故类型。
王楼煤矿作为国内重要的煤炭生产基地之一，其安全生产问题备受关注。
因此，研究王楼煤矿离层形成及其突水机理，对于预防和控制煤矿灾害、保障矿工生命安全具有重要意义。
二、王楼煤矿概况王楼煤矿位于某省煤炭资源丰富地区，具有较长的开采历史。
该矿区地质条件复杂，煤层厚度不一，且存在大量断裂构造。
长期以来，由于过度开采和采空区范围的不断扩大，煤矿安全面临着越来越大的挑战。
因此，了解该矿区地质特征及煤炭开采过程中的安全问题至关重要。
三、离层形成机理研究（一）离层定义及分类离层是指由于采空区上方岩层移动、断裂和变形而形成的空间分离现象。
根据形成原因和特征，离层可分为垂直离层和水平离层两类。
在王楼煤矿的开采过程中，主要关注的是由垂直应力变化引起的垂直离层。
（二）离层形成机理在煤炭开采过程中，随着工作面的不断推进，煤层被采出后形成采空区。
由于岩层受到重力作用，上方岩层会逐渐移动、断裂和变形，从而形成离层。
离层的形成与煤层开采的深度、采空区大小、矿区地质构造等因素密切相关。
此外，地应力、地下水等因素也会对离层的形成产生一定影响。
（三）王楼煤矿离层特征王楼煤矿的离层特征主要表现为：离层空间较大，且分布不均匀；离层发育过程中伴随着岩层移动和断裂；离层的形成与采空区的扩展密切相关。
这些特征使得王楼煤矿在开采过程中极易发生突水等安全事故。
四、突水机理研究（一）突水定义及危害突水是指地下水或地表水突然涌入矿井的现象。
突水事故往往造成矿井淹没、设备损坏和人员伤亡等严重后果。
在王楼煤矿，突水事故主要与离层的形成和发育密切相关。
（二）突水机理王楼煤矿突水机理主要包括两个方面：一是由于采空区上方岩层移动、断裂和变形而形成的离层，为地下水提供了通道；二是地下水的压力和流量在特定条件下超过岩层的承受能力，导致突水事故的发生。
科技成果——煤矿巷道突水机理及防治技术
科技成果——煤矿巷道突水机理及防治技术适用范围煤矿巷道突水机理及防治技术适用于水害矿区巷道掘进、岩溶地区地下工程建设及灾害防治。
我国煤矿受水威胁的面积、类型与水害威胁程度都是世界罕见的，在煤矿突发事故造成人员财产损失中，水害排在第二位，水害在非煤矿山中占第一位。
该技术分析了煤矿巷道突水事故资料，揭示了突水主控因素的特征。
从煤矿水害防治原则、多种方法预测预警和水害治理技术等角度提出了巷道水害综合防治技术体系。
技术原理首先明确了煤矿巷道水害类型及分布，分析了突水的各种条件，揭示了突水主控因素的主要特征。
从煤矿水害防治原则、多种方法预测预警和水害治理技术等角度提出了巷道水害综合防治技术体系。
关键技术1、巷道致灾构造综合物探方法将探测地质构造的地震法、探查含水体的电法和探查区域性富水构造等含水层的电磁法深度综合，建立基于多元地球物理信息联合反演理论的突水灾害源综合定量超前预报方法及集成系统。
2、巷道突水在害防治技术①在具有足够排水能力且经济合理的条件下选用疏水降压；②在承压含水层周边构筑止水帷幕，截断井田区域径流补给；③注浆堵水作为超前改造的补充手段。
主要技术指标前向三维激发极化超前探测深度40m，对异常干扰的响应小于2%，基于三维跨孔电阻率CT约束反演理论及其并行算法的组合观测模式，分辨率达到20cm，定位误差<10%；GT-1型水泥基抗分散注浆材料初终凝时间可调（凝胶时间45s-30min，终凝时间2min-45min）；动水中抗分散性强，结石率可达71-95%；1h强度0.5-1.1MPa，3d强度4.1-6.2MPa。
典型案例高温高压断层水治理-野矿区郭屯煤矿突涌水情况：涌水段主要分布在断层及向斜核部，涌水水压4.0MPa，水温40°，围岩稳定性极差。
治理方案：深部截源引流+浅部注浆加固；注浆材料：水泥单液浆+凝胶可控型双液浆；配套措施：变形监测、必要时留泄水孔，集中可控排放。
矿井突水原因及其防治
矿井突水原因及其防治（肥城）2008-02-16 18:333 隔水层隔水层对突水起阻挡作用，其阻水能力是由其厚度、岩性组合及力学强度决定的．厚度越大，越不易出水．其岩性组合及力学强度是控制底板岩层受采动影响的重要因素．当煤层底板岩层软硬相间时，不易形成裂隙；当底板岩层自近(煤层)而远，强度由弱到强时，岩层间易形成采动裂隙．如陶阳煤矿9、10煤层底板岩性分别为粘土岩、粉砂岩、中砂岩，其力学强度由弱到强，受矿压作用易形成采动裂隙而造成突水．煤层到底板含水层之间的距离由采矿破坏深度、有效隔水层厚度及导高三部分组成(导高是承压水沿煤层底板导水裂隙上升的高度)．起阻水作用的主要是有效隔水层厚度．如果矿压对底板破坏深度大，导高又大，则有效隔水层厚度相对减小，工作面底板就容易出水．因而我们只有采取防治水措施，减少矿压对底板的破坏深度，减小导高，才能增加有效隔水层厚度，预防出水．1.4 含水层含水层的富水性及水压对工作面底板突水具有重要作用．含水层的富水性是突水大小的物质基础，它决定着突水后水害的规模及对矿井的威胁程度．富水性与其岩溶裂隙发育程度、迳流条件、构造发育情况及埋藏深度等因素有关．含水层的水压是工作面底板突水的动力，表现为静水压力及动水压力两种形式．未突水前表现为静水压力，静水压力对隔水层裂隙具有顶劈扩大作用，水压愈高，作用愈显著；出水后承压水头降低，含水层的水位能转化为动能，这是以动水压力为主．其作用主要表现在出水后，裂隙被冲刷扩大，充填物质不断被带走，通道越来越畅通，出水量越来越大．肥城煤田太原群9、10煤层底板徐灰、奥灰含水层水压大、富水性强，是威胁太原群煤层尤其是9、10煤层开采的主要含水层，是预防的重点．含水层与隔水层是同一矛盾的两个方面．含水层富水性强，水压大，易造成出水；而隔水层厚度大，则有利于阻水，其中水压与隔水层厚度存在一定的关系．根据陶阳煤矿历次工作面突水资料，用数理统计原理计算，得出隔水层厚度与水压关系式M=14+12.7p式中：M——隔水层厚度，m；p——水压，MPa．当水压p=0时，M=14m，可理解为采矿破坏深度(有的理解为导高)，临界线斜率为12.7，其倒数为0.078，实际上是突水系数T．以上公式数据基本符合矿区实S际．综上所述，造成工作面底板突水的因素很多，但概括起来主要有矿压、断裂、隔水层、含水层4个方面．针对以上突水因素，因地制宜，采取相应的防治水措施，就能有效地预防出水．2 工作面底板突水防治根据以上分析，结合矿区实际，我们认为搞好底板突水防治主要从以下几个方面入手．2.1 采取措施，减少矿压对底板的破坏作用(1)缩短工作面斜长．工作面斜长对底板的影响，实际上是矿压对底板的破坏深度问题．工作面斜长越大，压力越大，底板采动破坏深度增加，工作面底板越易出水．据有关资料推导，工作面斜长与底板破坏深度可用如下关系式表示H=0.5L0.7式中：H——采矿破坏深度，m；L——工作面斜长，m．由上式可以看出，采矿破坏深度随工作面斜长增加而增加，工作面斜长越大，越易出水．此式经验证基本符合矿区实际．如陶阳煤矿9801工作面平均斜长90 m，按上式计算H为11.6 m，回采过程中未出水，而相邻的9803工作面斜长120 m，H为14.3 m，回采过程中出水20 m3/h；9904工作面里段斜长80 m，H为10.7 m，回采过程中未出水，相邻9906工作面斜长130 m，H为15.1 m，结果回采过程中出水420 m3/h根据陶阳煤矿工作面斜长与突水关系，我们认为在不影响产量、回收率等问题的基础上，受徐灰、奥灰水威胁的工作面斜长应不超过100 m．(2)加强初压面管理，人工放顶．初压面顶板不易冒落，悬顶面积大，矿压对底板破坏最严重．根据前面分析，初压及第一次周压地段是最易突水地段，因而加强初压面管理十分重要．肥城局规定，在开切眼时要打好放顶眼，回采时悬顶走向8?m，倾向20?m，要及时人工放顶，并要求各矿认真执行．如陶阳煤矿9808等9煤层工作面顶板为泥灰岩，不易冒落．为减少矿压对底板的破坏作用，回采前在切眼打好放顶眼，工作面推进后，及时进行人工放顶，大大减弱了矿压对底板的破坏作用，有效地防止了初压面突水，使工作面得以安全回采，可见初压面管理的重要性．2.2 注浆改造是预防工作面突水的有效措施该技术通过地面注浆站集中造浆、注浆，井下施工注浆孔向介于煤层和奥灰强含水层之间的薄层灰岩(即徐灰)注浆，是预防突水的综合防治水技术．实践证明该技术是成功的．陶阳煤矿自1987年开始对徐灰进行注浆改造采煤，至今共施工钻孔441个，进尺28 294 m，注水泥浆为35 367 t，粘土为7 025.5 t，解放受水威胁的9、10煤层工作面达28个，解放储量236万t，现已安全回采21个工作面，安全采煤157万t，一直未出大水，保证了矿井的安全生产，取得了较好的经济效益．注浆改造作用及特点表现在以下几个方面：(1)改变了含水层的富水性．在注浆压力作用下，浆液沿裂隙扩散、沉析、结石，使徐灰岩溶裂隙基本上为粘土水泥浆充填，富水性大大减弱，甚至不含水．(2)切断奥灰与徐灰的补给通道．注浆过程中，在注浆压力作用下，浆液沿徐灰与奥灰的联系通道向下扩散、沉析、缩小或堵塞通道断面，减少或切断了奥灰对徐灰的补给通道．(3)加固了底板隔水层，提高其强度．(4)注浆改造可消除导高，增加有效隔水层厚度．通过注浆改造，浆液能有效地充填含水层至隔水层的导水裂隙，消除导高，使原来含水、导水的裂隙带变成纯隔水层，增加了有效隔水层厚度，对预防出水极为有利．2.3 预防断裂出水根据前面分析，断裂是造成工作面底板突水的主要因素之一．“逢突必断”已成为人们的共识．预防断裂出水是矿井防治水工作的主要内容之一．具体内容包括以下几个方面：(1)全面分析区域构造特征，研究断裂展布规律．根据每个面的巷道揭露情况及钻探资料，查明工作面断裂分布情况，为预防断裂出水提供依据．(2)按规定留设断层煤柱，特别对于可能导水断层，则需按规定留足防水煤柱．(3)分析断裂性质及力学特点，属于张性导水断裂，在巷道穿过前，要按规定提前探查并进行注浆加固，达到预期效果．否则不能直接揭露．(4)对断层交叉点、尖灭端、褶曲轴部等构造发育地段要重点加固防治，预防工作面在回采过程中出水．(5)巷道穿过断层带时，要加强支护，以防滞后出水．(6)认真研究滑动构造特点，滑动构造易形成“层状”充水带，对底板威胁面大．要及时分析资料，对滑动构造明显的地段要重点防治．2.4 疏水降压水压是造成工作面出水的重要因素，通过疏水降压可以降低水头压力，减少水压对底板的“顶劈”作用，预防出水．第一作者：尹万才，男，1964年生，工程师．国家自然科学基金资助项目，编号：59774001．作者单位:(尹万才)山东肥城矿业集团肥城271600 (尹增德,施龙青)山东矿业学院。
煤矿顶板离层水突水机理与防治
煤矿顶板离层水突水机理与防治摘要：在矿井建设和生产过程中，研究矿井水的最终目的是搞清水的来龙去脉并与之作斗争，以便根据矿井具体条件，订出合理的措施，从而预防和消除矿井水的威胁。
而矿井防水之所以被认为是一种积极措施，是因为它在许多方面，可以解决只靠排水所不能解决的问题，同时在经济上更为有利，这正是在矿井水防治工作中坚持“以预防为主、防治结合”的原因所在。
煤矿生产工作中，要在《煤矿防治水规定》等有关法律法规的指导下，及时准确地收集补充完善矿井水文地质原始基础资料，进一步查明存在的水害隐患，制定有针对性的防治水措施并严格执行，只有这样，才能够有效防止矿井水害事故的发生，保证矿井安全健康发展。
关键词：矿井水灾；影响；防治；措施一、影响矿井水灾发生的因素煤矿水灾的诱发原因多种多样，发生水灾时往往并不是由单一的原因引发的事故，而是由多种原因共同作用而引发的。
因此，全面细致地了解矿井水灾发生的影响因素，对矿井水灾的防止有非常重要的作用。
矿井水灾发生的影响因素可简单的分为以下几条：（1）地面防洪、防水措施不当，或因对防洪设施管理不善，暴雨山洪冲毁防洪工程，使地面水涌入井下，造成灾害；（2）水文地质条件不清，井巷接近老窑区、充水断层、强含水层、陷落柱时，不事先探放水，盲目施工；或探放水，但措施不当，而造成淹井或伤亡事故；（3）井巷位置不合理，如布置在不良地质条件中或接近强含水层附近，施工后在矿山压力与水压力共同作用下，发生顶板或底板突水；（4）乱采、乱掘，破坏了防水煤柱，岩柱造成突水；（5）工程质量低劣，井巷严重塌落冒顶，造成顶板塌落，沟通强含水层突水；（6）管理不善，井下无防水闸门或虽有闸门但未及时关闭，矿井突水时不能起堵截水作用；（7）矿井排水能力不足或排水设备平时维护不当，水仓不按时清挖，突水时排水设备失效而淹井；（8）测量错误，导致巷道揭露积水区或含水断层突水而淹井；（9）忽视安全生产方针，思想麻痹大意，丧失警惕，没有严格执行探放水制度、违章作业等。
浅谈煤矿底板突水机理及防治
２ １ 年 ４月 ０１
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山 西 焦 煤 科 技
Ｓ ｎ ｉＣ ｋ ｎ ａ ｃｅ ｃ ＆ Ｔｅ ｈ ｏ ｏ ｙ ｈａ ｘ ｏ ｉ ｇ Ｃｏ ｌＳ ｉ ｎ ｅ ｃ ｎ ｌｇ
Ｎｏ ４ ．
Ａｐ ． ０１ ｒ２ １
技术经验 ・
‘ 浅谈煤矿底板突水机理及防治
丁 华 徐 建文 张海君 ， ，
导水通道。溶岩不仅破坏了岩石的整体性 ， 而且使得
整个地下水 形成 网状 、 通 的含 水体 系 。其 突水 的特 联 点： 突水性强 、 坏性强 、 持续 时 问长 、 破 突水 突水频 率高 等 。下面通 过箱体模 型说 明其突水 的特点 ， 图 １ 见 。
（ ） Ｂ箱处地板突 出模式示意图 ｂ
隔水层 的隔水 性 、 地下裂 隙的导通 性 、 下水 系 的连通 地 性 、 水压力 和矿 山压 力 等 因素 的共 同影 响 。根据 突 静 水原 因可将其 分 为两 类 ， 即地 质构 造 底板 破 坏 性 突水 和采矿 扰动底 板 破坏 性 突水 。近 年来 ， 随着 开采 深 度
般的断裂 ， 因为断层既是一个含水体又是一个导水通
脆性不可溶岩
白云 岩
张开性好 的牵引裂隙 发育 良好的脆性 、 填充性 阻
较强
石英岩、 石英砂岩
柔性岩
止 了裂隙 、 孔隙的发育
较弱
泥岩 、 页岩
断 层突水 的特点 ： 水量 大 ， 破坏性 强 ， 突发性 强 ， 一
般突水后矿井无法恢复。断层产状 、 规模及其水文条 件在空间上的差异 ， 使断层突水研究 高度复杂化体模 型解释 了地 下水不 同储 水带 、 导水 带间的径流 、 补给 及排泄现 象。
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。
煤矿煤岩突水灾害的原因分析及防治对策研究
煤矿煤岩突水灾害的原因分析及防治对策研究煤矿煤岩突水灾害是煤矿生产中常见的一种灾害，对煤矿安全生产造成了严重的威胁。
本文将从原因分析和防治对策两个方面进行探讨。
一、煤矿煤岩突水灾害的原因分析1. 地质条件：煤矿地质条件是煤岩突水灾害发生的基础。
一些地质构造复杂、岩层断裂发育的煤矿容易发生突水灾害。
此外，煤矿井下的地下水位、水文地质条件等也会影响突水灾害的发生。
2. 采煤工艺：采煤工艺是突水灾害的重要因素之一。
在采煤过程中，如果不合理选择采煤方法、煤柱宽度不当或者煤层顶板支护不稳定等，都会增加突水灾害的风险。
3. 煤矿开采活动：煤矿开采活动对突水灾害的发生有直接影响。
煤矿开采过程中，如果开采速度过快、矿井排水系统不完善或者矿井通风系统不良等，都会导致突水灾害的发生。
4. 人为因素：人为因素也是突水灾害的重要原因。
煤矿管理不善、安全意识淡薄、违章操作等都会增加突水灾害的发生概率。
二、煤矿煤岩突水灾害的防治对策研究1. 加强地质勘探：在煤矿开采前，应进行详细的地质勘探工作，了解煤层的岩性、构造情况、水文地质条件等，为突水灾害的防治提供可靠的依据。
2. 优化采煤工艺：合理选择采煤方法，确保煤柱宽度适当，加强煤层顶板支护工作，提高采煤效率的同时，降低突水灾害的风险。
3. 完善排水系统：煤矿应建立完善的排水系统，包括井下排水系统和地面排水系统。
井下排水系统应定期检查和维修，确保排水设备运行正常。
地面排水系统应合理布局，及时排除地表积水，防止积水渗入矿井。
4. 加强安全管理：煤矿应加强安全管理，完善安全生产制度和操作规程，加强对员工的安全培训和教育，提高员工的安全意识和操作技能，减少人为因素引发突水灾害的可能性。
5. 强化监测预警：煤矿应加强对矿井地质、矿井水文地质等参数的监测和预警工作。
及时发现地质异常和水文异常，采取相应的措施，避免突水灾害的发生。
6. 推进科技创新：煤矿应积极推进科技创新，引进先进的采煤技术和设备，提高煤矿开采效率和安全性。
煤矿顶板突水机理和防治技术的现代研究
煤矿顶板突水机理和防治技术的现代研究摘要随着煤矿生产规模的不断扩大，煤矿水害已成为制约煤矿安全生产的重要问题。
从突水水源分析，煤矿水害包括底板水害、顶板水害、老空区水害以及地表水水害。
一般来讲，顶板水害是由于采矿活动产生的导水裂隙带沟通了煤层上覆含水层，含水层水涌入矿井而造成的灾害或恶化工作面工作条件。
基于此，本文就针对煤矿顶板突水机理和防治技术进行分析探讨。
关键词煤矿；顶板突水；机理；防治1 导言由于煤矿顶板水害导致煤炭开采中的重大事故较少，因而对顶板水害预测的研究不如底板水害预测那样受到重视。
但自20世纪70年代以来，随着煤矿综合机械化的普及，顶板水害对正常生产的影响日益突出。
因此，分析煤矿开采时关键层的破断、顶板突水机理及突水预测，具有重要的学术价值和社会实践意义。
本文以某煤矿工作面突水为例，探讨其煤层顶板突水机理。
2 水文地质条件分析某煤矿井田为全隐蔽式华北型石炭-二疊系含煤建造，地层自上而下发育有：第四系、上二叠统上A组、下二叠统下A组和B组、上石炭统C组、中石炭统D组及奥陶系中、下统。
2.1 第四系含水层与隔水层上组：厚59.60～93.90m，平均72.15m，主要以棕黄、褐黄色局部灰绿色的黏土、砂质黏土及中、细砂层组成。
该含水层受大气降水补给，水位动态变化与降雨量基本一致。
中组：厚34.10～85.10m，平均58.53m，主要由灰绿色、黄褐色中、细砂夹黏土组成，局部含钙质结核。
局部较松散，富水性强。
底界发育有厚0～11.30m 平均厚4.28m的黏土层，第四系下组顶界为厚层钙质黏土层，故本组砂层孔隙含水层与下组含水层无水力联系。
下组：厚56.10～131.40m，平均96.5lm，主要由褐黄、灰绿色、灰白色含钙黏土、钙质黏土组成，局部钙质富集固结。
底部钙质层及石灰岩角砾层已形成统一的坚硬地层，厚0.90～16.70m，平均厚8.81m，含裂隙一岩溶水。
施工中所取岩芯溶洞直径30～80mm，溶洞中有大小不等的方解石晶体，岩溶率30%，角砾层孔洞达15%～20%。
煤矿煤岩突水灾害的原因分析及防治对策研究
煤矿煤岩突水灾害的原因分析及防治对策研究近年来，煤矿煤岩突水灾害频繁发生，给煤矿生产和矿工生命安全带来了严重威胁。
因此，对煤矿煤岩突水灾害的原因进行深入分析，并提出有效的防治对策，具有重要的现实意义。
煤矿煤岩突水灾害的原因可以归结为以下几个方面：首先，地质条件是煤矿煤岩突水灾害的主要原因之一。
煤矿所处的地质构造、断层、裂隙等地质条件的不稳定性，容易导致地下水体的运动不畅，从而引发突水灾害。
其次，煤矿开采活动是煤岩突水灾害的重要诱因。
煤矿开采过程中，矿井的开挖和支护工作会破坏煤岩层的完整性，使得地下水体的渗透能力增强，从而增加了突水的风险。
此外，煤矿管理不善也是煤岩突水灾害的重要原因之一。
煤矿管理者在矿井的设计、施工、维护等方面存在不足，导致煤矿的防水工程不完善，进一步加剧了突水灾害的发生。
针对煤矿煤岩突水灾害的原因，我们可以采取一系列的防治对策：首先，加强地质勘探工作，提前了解地下水体的运动规律和分布情况。
通过合理的地质勘探，可以预测潜在的突水风险，并采取相应的防范措施。
其次，加强煤矿开采过程中的支护工作。
合理选择支护材料和支护方式，确保矿井的稳定性，减少地下水体的渗透，从而降低突水的风险。
此外，加强煤矿管理，完善防水工程。
煤矿管理者应加强对矿井的监测和维护，及时发现和修复矿井中的漏水问题，确保矿井的防水工程处于良好状态。
此外，加强矿工的安全培训和意识教育，提高矿工的突发事件应对能力和自救能力。
矿工应了解突水的危害性，并掌握相应的应急处理方法，以保障自身的生命安全。
最后，加强科研力量，开展煤矿煤岩突水灾害的防治技术研究。
通过研究新的防治技术和方法，提高煤矿煤岩突水灾害的预测和防范能力，为煤矿的安全生产提供技术支持。
综上所述，煤矿煤岩突水灾害的原因复杂多样，需要综合考虑地质条件、煤矿开采活动和煤矿管理等方面的因素。
通过加强地质勘探、煤矿开采支护、煤矿管理和矿工培训等措施，可以有效降低煤岩突水灾害的发生风险，确保煤矿的安全生产。
平煤二矿庚组煤底板突水防治对策研究的开题报告
平煤二矿庚组煤底板突水防治对策研究的开题报告一、选题背景和意义平煤二矿庚组煤底板突水是煤矿生产中的常见问题之一，煤底板突水不仅影响了煤炭生产进度，而且还会对矿工的生命安全造成威胁。
为了有效防治煤底板突水，提高煤炭生产效率，本文选取平煤二矿庚组煤底板突水防治对策作为研究对象，从技术和管理两个方面进行深入分析和调查，旨在为煤矿安全生产提供科学、可靠的理论和实践指导。
二、研究内容和研究方法（一）研究内容1.分析煤底板突水的原因和形成机理；2.调查目前平煤二矿庚组煤底板突水的实际情况，包括突水频率、突水量、突水位置等；3.研究目前防治煤底板突水的技术措施，包括地质勘探、预测评价、压力预测等；4.研究目前防治煤底板突水的管理措施，包括制定应急预案、加强安全教育、员工培训等；5.提出可行的煤底板突水防治对策，并构建相应的解决方案。
（二）研究方法1.文献查阅法：通过阅读国内外相关文献和理论，了解和掌握煤底板突水的研究现状。
2.分析法：分析煤底板突水的成因和机理，了解突水的规律，找到合适的解决方案。
3.实地调查法：深入平煤二矿现场，了解煤底板突水的实际情况，掌握矿井内部地质条件。
4.数学模型法：构建数学模型，预测煤底板突水的情况，从技术上预防突水。
三、预期成果和创新点（一）预期成果1.对煤底板突水的机理、规律有更深刻的认识，构建相应的数学模型；2.详细调查和分析平煤二矿庚组煤突水的实际情况，了解和分析突水的原因；3.提出科学、合理的防治煤底板突水的技术措施和管理措施，并构建相应解决方案；4.为实践提供理论指导，为煤矿安全生产奠定基础。
（二）创新点1.以实际问题为导向，融合地质、物理、化学等多个学科的知识，分析煤底板突水的机理和规律；2.着重从技术和管理两个角度入手，提出可行的防治煤底板突水方案；3.通过应用数学模型预测煤底板突水情况，从技术上预防煤底板突水。
四、进度计划和预算（一）进度计划1.立项，确定研究方向和内容，完成开题报告，用时两周。
煤矿矿井突水的原因及防治措施
２ ． ２ 底 板 灰 岩 突 水预 兆
由于工作面受到 的压力增 大将会底板鼓起 ， 在底鼓量达到 ５ ０ ０ ｍ ｍ 之上 ， 在工作 面 的底 板将会 有裂 缝产 生 ， 将 会逐 渐增
矿井水根据水源特征可 以分为孔隙水 、 地表水 、 裂隙水 、 老 空水以及岩溶水 。下面我们进一步探究矿井里水的来源。
３ 矿 井 突 水 的原 因
根据煤矿区的地 质构造 、 水文特征 以及开采状况 等综 合研 究， 总结出突水原 因主要 有 以下 三个方 面。第 一 ， 矿 井 的地 质 条件 。一般煤炭开采地 区地质条件较为复杂 ， 随着开采程度 的 不 断扩大 以及开采水平 的延深 ， 水压将 会升高 ， 最后 将造成水 灾 。第二 ， 工作人员缺乏安全意识 。有一些工作人员对 突水前 出现 的征兆不了解 ， 如遇到煤 岩壁渗水 、 挂汗 等等 ， 遇到这些情 况如果没及时发现 ， 最终将会发生水灾 。如果工作人员对 含水
１ 矿 井 突 水 来 源
在发生突水前 ， 煤层将变得 松软且潮 湿 ； 煤 岩层将 会滴水 乃至淋水 ， 有时候还会 出现铁锈 色痕迹 ； 在工 作面有 时会遇 到 雾气或者是硫化 氢味 ， 气温将 会降 低 ； 有 时会 听到 附近有 “ 嘶 嘶” 的声音 ； 在矿 山的顶部压 力将会 明显增 大 ， 会 有 冒顶 、 底鼓
４ 矿 井 突水 的 防治 措 施
间往往有隔水保护区保护 ， 奥灰突水常与岩溶陷落有关 。
２ 矿 井 突水 的 征 兆
一味重视速度忽视质量等最终造成突水 。这些 防治措施做 矿井突水主要是 由水文地质与采掘现场决定 的， 突水 事故 计 ，
一
般可以总结为如下两种情况 ： 第 一种是矿井 出水量不超 过该
《王楼煤矿离层形成及其突水机理研究》
《王楼煤矿离层形成及其突水机理研究》篇一一、引言随着我国煤炭工业的快速发展，煤矿安全生产问题日益凸显。
离层和突水作为煤矿生产中的两大主要安全隐患，对煤矿安全生产构成严重威胁。
王楼煤矿作为我国重要的煤炭生产基地之一，其地质条件复杂，煤层赋存状况多变，离层和突水现象时有发生。
因此，对王楼煤矿离层形成及其突水机理进行研究，对于保障煤矿安全生产、预防突水事故具有重要意义。
二、王楼煤矿地质概况王楼煤矿位于某地质构造带上，煤层赋存状况复杂，地质构造发育多样。
矿区内地层沉积历史悠久，岩性岩相变化大，断层、褶皱等地质构造发育。
这些地质因素为离层和突水的形成提供了有利条件。
三、离层形成及其影响因素（一）离层形成过程离层是指煤层与围岩之间因应力作用而产生的分离现象。
在王楼煤矿，由于地质构造、采矿方法、岩性等因素的影响，煤层与围岩之间易形成离层。
离层的形成过程包括应力调整、裂隙扩展和离层发育等阶段。
（二）影响因素分析影响离层形成的因素主要包括地质构造、采矿方法、岩性等。
其中，地质构造是影响离层形成的主要因素，断层、褶皱等地质构造易导致煤层与围岩之间产生应力集中，从而促进离层的形成。
此外，采矿方法和岩性也对离层的形成产生影响。
四、突水机理研究（一）突水成因分析突水是指地下水或地表水通过裂隙、断层等通道突然涌入矿井的现象。
在王楼煤矿，突水的成因主要包括地质因素和人为因素。
地质因素包括含水层、隔水层、地质构造等，人为因素则主要指采矿活动对地质环境的破坏。
（二）突水机理分析突水机理主要包括静水压力突水和动水压力突水两种类型。
静水压力突水主要由隔水层的破坏引起，当隔水层因采矿活动而破裂或减薄时，静水压力会促使地下水突破隔水层涌入矿井。
动水压力突水则主要由地下水的动态活动引起，当含水层的地下水在动力作用下突破隔水层或裂隙时，会形成突水事故。
五、预防措施与建议针对王楼煤矿的离层和突水问题，提出以下预防措施与建议：1. 加强地质勘探工作，全面了解矿区地质构造、含水层、隔水层等情况，为安全生产提供可靠的地质资料。
我国煤层底板突水机理与防治研究现状及展望
我国煤层底板突水机理与防治研究现状及展望下载提示：该文档是本店铺精心编制而成的，希望大家下载后，能够帮助大家解决实际问题。
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煤矿矿井防治水(浅析煤矿矿井涌突水的原因及预防)
东北大学网络教育学院毕业论文论文题目：煤矿矿井防治水浅析煤矿矿井涌突水的原因及预防学习中心：河南郑州奥鹏学习中心学院：东北大学专业：采矿工程姓名：司五限入学时间：2009年10月指导教师：徐世达日期： 2011.9.111东北大学网络教育学院毕业论文目录摘要 (3)前言 (4)第一章位置、交通及自然地理 (5)1.1 井田位置 (5)1.2 交通 (5)1.3 自然地理 (5)图1-1大屯矿区孔庄矿交通位置示意图 (6)第二章地质勘查与采矿 (7)2.1 矿区开采设计方案及开采现状 (7)2.2 矿产资源储量利用情况： (7)2.3 2008年度拟采工作面 (8)2.4 矿区地质概况 (8)第三章矿井水文地质 (9)3.1 矿井水文地质 (9)3.2 矿井水文地质条件分类 (12)3.3 主要含水层的水文地质特征 (13)3.4 各含水层水力联系 (19)3.5 矿井充水因素分析 (21)第四章矿井突水的原因及防治 (26)4.1 突水原因综合分析 (26)4.2 对不同含水层的治理方法 (27)4.3 煤矿开采对环境的影响 (29)结论 (32)参考文献 (33)2东北大学网络教育学院毕业论文摘要孔庄煤矿是一座年产180万吨的国有重点煤矿,水文地质条件比较复杂。
随着开采深度的增加,水害威胁越来越大,防治水害工作比较严峻。
因此,开展孔庄煤矿的水害防范对策研究具有一定的理论意义和实际应用价值。
本论文的主要研究内容如下: 1.在对孔庄煤矿水文地质条件的分析,对孔庄煤矿开采煤层、构造和地表积水进行了分析和总结。
2.在研究煤矿水害和突水危险做了分析,提出了基于事故的煤矿水害危险性评价方法。
3.利用上述研究成果对孔庄煤矿进行了危险性评价, 4.针对孔庄煤矿的不同水害类型及危害程度提出了煤矿水害防治措施。
通过对矿井水文地质条件的分析研究，得出了井田内各主要含水层的分布规律及其对煤炭开采的影响，进一步分析了矿井的充水因素及突水规律，得出了矿井主要水害类型有：第四系底含水、分界砂岩水、7号煤层顶底板砂岩水、太原组L4灰岩水、断层水等，特别是7号煤层的顶板砂岩水和太原组四灰水是目前矿井充的主要含水层，其涌水量占矿井总涌水量的七成以上通过对矿井水文地质条件分析，得出了孔庄煤矿开采山西组煤层时水文地质条件为中等类型，并提出了各主要含水层水害防治的方法。
煤矿开采中的煤层突水预防与治理
05
结论与展望
当前研究的不足与局限性
技术手段的局限性
当前煤层突水预防与治理技术 仍以传统方法为主，缺乏高效
、智能化的技术手段。
理论研究不足
关于煤层突水的机理研究尚不 深入，缺乏对突水预测和预警 的理论支持。
安全意识待提高
部分煤矿开采人员对煤层突水 的危害认识不足，安全意识有 待提高。
法律法规不完善
煤矿开采中的煤层突水预防与治 理
汇报人：可编辑 2023-12-31
contents
目录
• 煤层突水概述 • 煤层突水预防措施 • 煤层突水治理方法 • 煤层突水预防与治理案例分析 • 结论与展望
01
煤层突水概述
煤层突水的定义与特征
定义
煤层突水是指在煤矿开采过程中 ，地下水突然涌入采掘工作面的 现象。
相关法律法规和标准体系尚不 健全，对煤层突水防治工作的
监管力度不够。
对未来研究的建议与展望
加强技术创新研究
鼓励研发新型的煤层突水预防与治理技 术，提高防治工作的效率和安全性。
提高安全意识
加强煤矿开采人员的安全培训和教育 ，提高他们对煤层突水危害的认识。
深化理论研究
加大对煤层突水机理的研究力度，为 突水预测和预警提供更可靠的理论依 据。
完善法律法规和标准体系
建立健全煤层突水防治相关的法律法 规和标准体系，强化监管力度，确保 防治工作的有效实施。
03
煤层突水治理方法
注浆技术
总结词
注浆技术是一种常用的煤层突水治理方法，通过将浆液注入煤层或含水层，达到封堵水流、降低水压、防止突水 的目的。
详细描述
注浆技术包括地面注浆和井下注浆两种方式。地面注浆是通过在地面钻孔，将浆液注入地层，使浆液在含水层中 扩散、凝固，达到封堵水流的目的。井下注浆则是将浆液通过钻孔注入井下煤层，利用注浆泵施加压力，使浆液 在煤层中扩散、渗透、凝固，形成防水帷幕，阻止水流进入工作面。
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采动裂隙场演化规律、采动岩体渗流突变理
论、预测预报理论等研究不足。
控制矿井突水的水资源保护性采煤理论与方
法等研究才起步。
973项目研究内容汇报
二、关键科学问题
1、矿井突水的含导水构造 地质特征及条件
拟解决的 关键科学 问题
973项目研究内容汇报
、主要研究目标
总体目标：针对我国目前煤矿开采中突 水事故的主要特点，以控制大型、特大型矿 井突水事故为目的，根据不同水文地质及开 采条件下的突水类型，建立相应的矿井突水 理论模型，研究和掌握形成矿井突水的含水 层、通道、隔水关键层等结构特点和演化规
律，探索矿井突水预测预报的有效方法，建 立水资源保护性采煤理论，发展完善矿井突 水防治的理论体系。
控制矿井突 水的水资源 保护性采煤 理论与方法
研究方法
理论分析
数值模拟
物理模拟
现场测试
涉及学科
水文地 构造地 工程地 岩石 质学 质学 质学 力学
渗流 理论
采矿 工程
地球物 理勘探
信息 科学
安全 工程
预期成果
煤矿突水机理与突水防治理论 及工程实践与应用基地建设
973项目研究内容汇报
四、主要研究思路
973项目研究内容汇报
二、关键科学问题
陷落柱突水实例
开滦范各庄煤矿
工作面
2171 工 作 面 发 生 特
大陷落柱突水 , 造成 全矿被淹，最大突水 量 达 2053 m3/min ， 为目前世界上水量最
富含水层
陷落柱
大的突水。
973项目研究内容汇报
二、关键科学问题
科学问题2：采动岩体结构破坏与裂隙
水源 内容1 地质结 构特征 与条件
隔水关键层
天 然 构 造 采 动 裂 隙
内容3 预测预 报理论 与方法
内容2 裂隙演 化与渗 流突变
突水通道
内容4 控制突 水的采 煤方法
突水
973项目研究内容汇报
四、主要研究思路
课题1 地质结构模 式及条件 课题2 地质动力学 及控制因素
水源
内容1
地质结 构特征 与条件
演化及渗流突变规律
采动引起的应力场和裂隙场变化是导通 陷落柱和断层，以及形成新的导水通道 的前提条件。 渗流突变是突水致灾的根源，现有的基 础研究还不能揭示渗流突变的机理。
973项目研究内容汇报
二、关键科学问题
采动裂隙直接导通含水层突水实例
广东兴宁大 兴煤矿，下层煤 开采时，采动裂 隙扩展破坏了上 层煤开采所留设 的防水煤柱，导 致特大突水，死 亡123人。
突水
973项目研究内容汇报
四、主要研究思路 （1）通过煤矿突水水源、通道和隔水关键 层的地质结构分析，建立不同含导水地质结构 的矿井突水模式。 （2）通过采动岩体裂隙渗流突变研究，揭 示矿井突水的成灾机理。 （3）通过矿井突水信息演化规律研究，建 立突水预报理论。 （4）基于隔水关键层原理，建立控制煤矿 突水事故的水资源保护性采煤理论和方法。
973项目研究内容汇报
二、关键科学问题
科学问题3：矿井突水预测与控制的 基础理论与方法
目前没有建立针对不同突水类型的预测预 报理论模型，还不能实现临突预报。
传统采煤理论强调了矿井水的灾害性，忽
视了水的资源性，并把水作为灾害的根源
加以处理，“疏干”、“排水”等矿井防
治水方法造成大量水资源浪费。
三、主要研究内容
课题编号
课题名称
课题 负责人
单 位
2007CB209401 2007CB209402
矿井突水的水文地质结构模式及形成条件 矿井突水的动力学特征及控制因素 采动岩体裂隙演化及隔水关键层的形成条件 采动岩体渗流规律与突变机理 矿井突水的危险性评价理论与方法 矿井突水的水量预测理论与方法 突水前兆信息演化规律及实时监测理论 控制矿井突水的水资源保护性采煤理论与方法
973项目研究内容汇报
三、主要研究内容
1、矿井突水的水文地质结构 特征及形成条件 2、采动岩体破裂结构运动及 渗流突变理论
重点研 究内容
3、矿井突水的预测预报理论 与方法 4、控制矿井突水的水资源保 护性采煤理论与方法
973项目研究内容汇报
三、主要研究内容
1、矿井突水的水文地质结构模式及形成条件
973项目研究内容汇报
四、主要研究思路
研究对象
矿井突水治理与水资源保护
科学问题
矿井突水的含导 水构造地质特征 及条件
采动岩体结构破坏 与裂隙演化及渗流 突变规律
矿井突水预测与 控制的基础理论 与方法
研究内容
矿井突水的 水文地质结 构特征及形 成条件
采动岩体破裂 结构运动及采 动岩体渗流突 变理论
矿井突水的 预测预报理 论与方法
国家重点基础研究发展计划（973项目2007CB209400）
立项概况
首席科学家：缪 协 兴
二○○八年十二月七日
973项目研究内容汇报
汇报提纲
一、重要立项背景
二、关键科学问题
三、主要研究内容
四、主要研究思路 五、主要研究目标
973项目研究内容汇报
一、重要立项背景
煤矿突水造成重特大事故十分严重
谢谢大家！
973项目研究内容汇报
孙亚军 王家臣 许家林 唐春安 孟召平 刘树才 李术才 缪协兴
中国矿业大学① 中国矿业大学（北京）① 中国矿业大学① 大连理工大学① 中国矿业大学（北京）① 中国矿业大学① 山东大学① 中国矿业大学①
课 题 设 置
2007CB209403 2007CB209404 2007CB209405 2007CB209406 2007CB209407 2007CB209408
2、矿井突水的动力学特征及控制因素
8 个 研 究 课 题
3、采动岩体裂隙演化及隔水关键层的形成条件 4、采动岩体渗流规律与突变机理
5、矿井突水的危险性评价理论与方法
6、矿井突水的水量预测理论与方法 7、突水前兆信息演化规律及实时监测理论 8、控制矿井突水的水资源保护性采煤理论与方法
973项目研究内容汇报
2、采动岩体结构破坏与裂 隙演化及渗流突变规律
3、矿井突水预测与控制的 基础理论与方法
973项目研究内容汇报
二、关键科学问题
科学问题1 ： 矿井突水的含导水构造 地质特征与条件
我国大部分矿区水文地质与构造地质条 件十分复杂，65%左右的矿井受严重突 水危胁。 现有研究对陷落柱和断层等导水构造的 发育规律、地下水的赋存和运移规律等 认识不足。
元。突水造成的
煤矿经济损失列 各类事故之首。
973项目研究内容汇报
一、重要立项背景
近年来矿井突水灾害越来越严重
近年来，矿井突水 灾害呈不断上升趋 势，近 5 年所发生的 矿井突水事故比前 10年的总和还多。
随着矿井水文地质 条件的复杂化，突 水事故还会越来越 严重。
973项目研究内容汇报
973项目研究内容汇报
五、主要研究目标
本项目紧紧围绕煤矿突水基础研究的 3 个关键科学问题，开展4个方面的重点研究， 形成4个创新点，并将取得一批具有国际影 响的研究成果，培养本领域的优秀科学家 及创新团队，建立具有国际水平的矿井突 水防治研究平台，相关成果要在实践中得 到验证和应用。
973项目研究内容汇报
一、重要立项背景
树立治水与保水并重的理念
传统治水忽视了水的 资源性，主要采用 “排水降压”、“疏 干”等方法。
现在，我国每年排出 矿井水60亿m3左右， 只利用 25% 左右，造 成矿区水源枯竭、水 与生态环境的破坏。
973项目研究内容汇报
一、重要立项背景
研究不足
针对中国煤矿开采面临特别复杂的构造地质
2002 2003
38
93 92
176
387 424
2004
2005 2006
61
104 38
254
593 267
2007
总计 973项目研究内容汇报
38
473
423
2622
一、重要立项背景
煤矿水灾对企业造成严重的经济损失
过 去 20 年 间 ， 有 250 多对矿井被水 淹没，直接经济 损失高达 350 多亿
课题5 危险评价理 论与方法
内容3
隔水关键层
天 然 构 造 采 动 裂 隙
预测预 报理论 与方法
课题6 水量预测理 论与方法 课题7 前兆信息与 临突预报
课题3 隔水关键层 与裂隙演化 课题4 采动裂隙渗 流与突变
内容2
裂隙演 化与渗 流突变
内容4
突水通道
控制突 水的采 煤方法
课题8 保水采煤与 煤水共采
我国煤矿生产中的重 特大事故仍然十分严 重，突水列瓦斯灾害 之后排第二位。
我国60%的矿区为石 碳二叠系含煤地层, 其中80%受到严重的 突水危险。
973项目研究内容汇报
一、重要立项背景
2000~2007年间煤矿重特大突水事故统计
年份 2000 事故次数 9 死亡及失踪人数 98
2001