矿井防治水技术讲解

1、河北省矿井受水害影响程度
1.1 总体受水害影响较大
经过多年的开采，浅部煤炭资源的开采殆尽，开采深部上组煤和浅 部下组煤已经成为许多矿井面临的实际问题。就邯邢地区而言，深部上 组煤的开采深度主要集中在400~1300m之间，多数矿井的开采深度超过 650m，个别矿井局部开采深度超过了1000m（邢东矿）。大部分开采 下组煤层的矿井开采深度主要为300m以浅的9#煤，矿井防治水技术成 熟且有效的矿井开采深度会超过300m。
矿井防治水技术
主要内容
1、河北省矿井受水害影响程度 2、矿井防治水工作目标 3、煤层底板突水诱因、特点及通道类型 4、矿井防治水关键问题 5、煤层底板水害协同预测预报 6、降低底板突水风险途径及技术路线
1、河北省矿井受水害影响程度
➢ 随着科学技术的进步，煤矿生产与建设过程中的装备、工艺、 技术都有了极大的提高，矿井生产能力快速提高，而矿井防治 水技术与水害预警技术的发展远不能适应矿井生产与防治水工 作的需求，致使某些矿区矿井突水事故，特别是重、特大型矿 井突水事故时有发生，企业经济效益与水害防治的矛盾加剧。
2、矿井防治水工作目标
➢ 终极目标：彻底杜绝奥灰特大突水灾害——奋斗和追求的目标
➢ 现实值目标得：注突水意不的淹是井不：发生工亡事故——可以实现的目标
也就突是说水，事以故目的前高探测发技期术往和往水出平，现在在如煤此炭复工杂的业地的质环境下开
采受高压奥灰水威胁的煤层要实现终极目标难度极大，需要广
快速发展期；
2、矿井防治水工作目标Baidu Nhomakorabea
➢ 终极目标：彻底杜绝奥灰特大突水灾害——奋斗和追求的目标 ➢ 现实目标：突水不淹井不发生工亡事故——可以实现的目标
面对日益严重的水患问题，各相关集团公司以及各矿相关领导 和技术人员进行了大量的防治水工作，为实现矿井安全生产作 出了很大的贡献。然而，受复杂的地质和水文地质环境和探测 技术，以及掘进前后和开采前后对围岩扰动破坏差异性的制约， 目前所采用的矿井防治水技术和措施不能完全满足安全生产的 需要。
（5）下组煤煤层底板隔水层距离奥灰距离仅为30m左右，明显小于 开采上组煤的隔水层厚度，煤层底板突水风险加大。
开采深部或开采浅部下组煤与开采浅部上组煤存在的上述差异，致 使煤层底板岩溶水害成为现状条件下必须认真对待的现实问题。
1、河北省矿井受水害影响程度
1.3开采环境变化大，矿井防治水工作难度加大
1、河北省矿井受水害影响程度
1.2局部煤层底板水害威胁大，矿井防治水形势严峻
位于邯邢水文地质单元的南单元的峰峰矿区，地质与水文地质条件 复杂，奥灰补给面积大，富水性强且极不均一，奥灰水位比其它单元高 120m左右。开采深部煤层底板隔水层承受奥灰水压高，煤层底板隐伏 导水构造类型多且隐蔽性强，目前探测技术难以准确探测，是河北省境 内矿井防治水形势最严峻的矿区。近20年来，共发生过6次奥灰特大突 水灾害。
（4）水害类型发生了明显的变化，开采浅部煤层主要水害类型以地 表水、老空水和老窑水（小煤矿开采和历史上小煤窑开采形成）为主， 开采深部煤层主要水害类型以底板奥灰水为主；
（5）下组煤煤层底板隔水层距离奥灰距离仅为30m左右，明显小于 开采上组煤的隔水层厚度，煤层底板突水风险加大。
开采深部或开采浅部下组煤与开采浅部上组煤存在的上述差异，致 使煤层底板岩溶水害成为现状条件下必须认真对待的现实问题。
（2）深部煤层底板隔水层承受奥灰水压和矿压明显高于浅部； （3）深部煤层底板破坏深度明显增大，煤层底板隔水层的阻水能力 降低；
1、河北省矿井受水害影响程度
1.3开采环境变化大，矿井防治水工作难度加大
（4）水害类型发生了明显的变化，开采浅部煤层主要水害类型以地 表水、老空水和老窑水（小煤矿开采和历史上小煤窑开采形成）为主， 开采深部煤层主要水害类型以底板奥灰水为主；
1、河北省矿井受水害影响程度
1.1 总体受水害影响较大
河北省境内除张家口矿区部分矿井受奥灰水影响较小外，其余矿 区均属于我国典型的华北岩溶大水矿区，矿井生产将不同程度地受到煤 层底板奥灰水的影响，煤层底板奥灰水害将是现状条件下煤矿安全生产 的巨大潜在威胁。曾发生过多次突水淹井事故，20世纪80年代末开滦矿 业集团范各庄矿发生的隐伏陷落柱奥灰突水量，更是达到了创纪录的 2053m3/min，目前仍为世界采矿史上最大突水量。
1、河北省矿井受水害影响程度
1.3开采环境变化大，矿井防治水工作难度加大
开采深部煤层或浅部下组煤与开采浅部上组煤相比开采环境发生了 明显的变化，矿井安全生产形式趋于严峻。 开采环境变化的主要表现
（1）受勘探程度、勘探结果可靠性和地质、水文地质条件变化的不 确定性等因素的制约，深部某些地质构造没有得到有效控制；
3.1诱因
煤层底板突水是一种十分复杂的工程地质现象，是底板隔水层 结构遭到破坏和功能发生转化（隔水层转化为透水层）的外在 表现，由构造、矿山压力和下伏承压水复合作用引起。地质构 造、矿山压力、底板岩性组合特征、厚度和强度决定了隔水层 阻水能力大小，隔水层承受的水头压力是产生底板突水的力源， 底板形成联通的导水裂隙是发生底板突水的前提。
3、煤层底板奥灰突水诱因、特点及机理
3.2特点
➢ 突水过程不可见 煤层底板发生突水前，首先要经历下伏高承压水通过原生和
次生裂隙导升，并逐渐与煤层底板中的相邻含水层沟通，在矿 山压力和水压力的持续作用下，下伏高承压水继续导升，当底 板隔水层的阻水能力小于水压力或底板存在强渗流通道时，淹 没采掘空间的突水事件就不可避免的发生了。但这种底板阻水 能力演变过程的发生，完全是在不可见的煤层底板中悄然发生 的。所能直观看到的是所有这些过程完成以后，下伏高承压水 向采掘区域渗水到突水的现象。
大水文地质工作者长期不懈的努力和不断创新。在采取相应的
矿井矿防治井水超技设术计与能措施力的生前产提、下企，将业奥面灰临水的害生最大产限压度控制在
最小区域内，并实现对突水灾害的快速治理，通过有效治理彻
力与水灾事故孕育和发生有一定的关系。
底消除奥灰水对相邻地区将来安全生产的影响应该是比较现实 的目标。
3、煤层底板奥灰突水诱因、特点及机理