奥灰水课件
透水征兆课件
主要水害类型
一、煤层顶板上的砂岩含水 二、上覆侏罗系煤层的采空区积水及同层小煤柱采空区积水 三、煤层底板的奥灰承压水
常见的、明显的透水征兆及事故案例
一、顶板淋水加大： 2015年姜家湾4.19水害事故，在发现综采工作面顶板淋水
加大时，未分析淋水加大的原因，为采取有效的探放水处理 措施，只是增加了工作面的排水设备，加大能力，导致事故 的发生，造成21人死亡。（8202面、8201面尾巷） 二、水色发浑，有臭味：
矿井透水征兆
煤矿安全规程第二百八十八条：采掘工作面或其他地点 发现有煤层变湿、挂红、挂汗、空气变冷、出现雾气、 水叫、顶板来压、片帮、淋水加大、底板鼓起或者裂隙 渗水、钻孔喷水、煤壁溃水、水色发浑、有臭味等透水 征兆时，应当立即停止作业，撤出所有受水患威胁地点 的人员，报告矿调度室，并发出警报。在原因未查清、 隐患未排除之前，不得进行任何采掘活动。
二、矿井防治水“七项”措施：防ห้องสมุดไป่ตู้排、探、堵、疏、截、监
• 七项治理措施是水害治理的基本技术方法。
• “防”主要指合理留设各类防隔水煤（岩）柱和修建各类防 水闸门或防水墙等，井上下的防水设施及防水措施； “堵” 主要指注浆封堵具有突水威胁的含水层或导水断层、裂隙和 陷落柱等导水通道；“疏”主要指探放老空水和对承压含水 层（如华北地区奥灰水）进行疏水降压；“排”主要指完善 矿井排水系统，排水管路、水泵、水仓和供电系统等必须配 套；“截”主要指加强地表水（河流、水库、洪水等）的截 流治理； “探”主要指井上下的探放水； “监”主要指科学 有效的进行水情动态监测和突水监测预警。
第五节 发生水害事故时的应急处理及自救措施
一、发生水害事故时的处理措施：
1、采掘工作在或其他地点发现有突水预兆时，必须发出警 报，撤出所有受水威胁的人员。
高中化学 第二单元 化学与资源开发利用 2.1 获取洁净的水课件2 新人教版选修2.pptx
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药剂法——具有永久硬度的水可采用药剂法。
药剂法通过向硬水中加入适当的化学药剂， 与Ca2＋、Mg2＋发生化学反应，使Ca2＋、 Mg2＋以沉淀的形式分离出来，达到软化水的 目的。
常用的化学药剂有纯碱、生石灰等。对于工业 锅炉用水，还有一种用磷酸盐作药剂的处理方 法，使沉淀物悬浮在水中而不结垢。
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【科学探究】
有一杯具有永久硬度的水，其中主要含有 MgCl2和CaCl2，你能设计出软化水的实验方 案吗？
现有药剂可供选用：Ca（OH）2溶液、 NaOH溶液、饱和Na2CO3溶液、肥皂水。
工业上还常用硫酸铝，聚合铝， 硫酸亚铁，硫酸铁等作混凝剂。
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【演示实验】 1．烧杯1中盛有浑浊的井水，加入一些绿矾（FeSO4•7H2O）， 搅拌后静置。 2．烧杯2中盛有浑浊的井水，加入适量NaOH溶液，使溶液的 pH达到9左右，然后加入一些FeSO4•7H2O ，搅拌后静置。 3．烧杯3中盛有浑浊的井水，加入一些Fe2(SO4)3 ，搅拌后静 置
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1）天然水的分类：
硬水：含有较多Ca2＋、Mg2＋的水叫做硬水； 软水：含有少量Ca2＋、Mg2＋或不含Ca2＋、
Mg2＋的水叫做软水。
洗涤用水如果硬度太高，水中的Ca2＋、Mg2＋与肥皂反应生成不 溶于水的物质，不仅浪费肥皂，也洗不净衣物。在工业上对水 的硬度也有要求，如锅炉用水如果硬度太高，长期烧煮后，水 里的钙盐和镁盐会在锅炉内结成锅垢，使锅炉内金属管道的导 热能力大大降低，不但浪费燃料，而且会导致管道局部过热， 使锅炉管道变形或损坏，严重时会引起爆炸事故。所以硬水的 软化非常重要。
高中化学 第二单元 化学与资源开发利用 2.1 获取洁净的水课件4 新人教版选修2.pptx
加热法，反应原理为:Ca(HCO3)2=====CaCO3↓＋H2O＋CO2↑，
△
△
Mg(HCO3)2=====MgCO3↓＋H2O＋CO2↑， MgCO3＋H2O=====Mg(OH)2↓＋CO2↑。
所以水垢的主要成分是CaCO3和Mg(OH)2，可
以用稀盐酸洗，但是为了防止腐蚀设备，需要加 入合适的缓蚀剂。
• 交换容量和原水硬度以及再生水平有 关，影响因素较多。
离子交换树脂
优点：质量高，占地小，设备简单，操 作方便。
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离子交换树脂
按结构分：Biblioteka 交换剂本体离子交换树脂
按类型分：
交换基团
阳离子交换树脂 （Na型，H型）
离子交换树脂
阴离子交换树脂 （OH型）
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离子交换树脂
性状：透明或半透明，颜色有黄色，白色 等，形状 有交换膜，球状，柱状等
•
2NaR+Ca2+=CaR2+2Na＋ 2NaR+Mg2+=MgR2+2Na+
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离子交换柱
硬水
离子交换剂 离子交换柱
软水
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交换过程
钠离子 镁离子或 钙离子
磺化煤 颗粒
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再生 再生： 用8％～10％的食盐水浸泡
磺化煤交换剂。 交换并非是无止境的。
CaR2+2Na＋=2NaR+Ca2+ 当交换后的水不再符合软水的标准时， MgR2+2Na+＝2NaR+Mg2+
肥皂水法：
种类
硬水
软水
现象 泡沫少，有大量浮渣 有大量泡沫，无浮渣
结论 可用肥皂水来区别硬水和软水；硬水浪费肥皂
煤矿防治水培训课件
(2)水文地质情况不清
有些煤矿水文地质情况不清，资料不全， 对地下水、老塘水心中无数，就盲目开井或采 掘。
有的积水巷道位置测量错误或资料遗漏、 不准。
有的知道有水源，但对其赋存状况及补给 关系不清楚，特别是构造复杂、断层较多、老 窑分布较广的地区，对水源位置不清，却盲目 掘进，结果酿成突水事故。
(3)无序开采，先天不足
之间水力联系较弱，由于采煤产生采动裂隙，使得各层水力联系加强
，渗入井下，因此地下水为矿井的直接充水含水层。由于延安组为矿
井的含煤地层，直罗组含水层为煤系地层上覆含水层，这两层含水层
为矿井的主要充水含水层。
•
2．充水通道
•
主要：含水层中基岩裂隙、构造裂隙与采煤
裂隙、封闭不良钻孔。
•
3．充水特征
•
根据上述矿井充水原因和煤矿水文地质条件
等。为HCO3—Ca型水，矿化度低。
•
4．侏罗系直罗组（J2z）裂隙承压含水层
•
该层主要岩性为中、细砂岩，厚10.68～22.91m，平
均21.96m。据1003号钻孔抽水资料，单位涌水量q为
0.000437L/s·m，渗透系数0.00255m/d，，富水性弱。
•
5．侏罗系延安组（J2y）裂隙承压含水层
收到“水害预报“，项目部地 质技术员邹达山和监理部驻矿总监 代表葛廷福没有建议停工，更没有 对异常点钻探验证，事故征兆就这 样被疏忽了。
3月28日10时30分许，回风巷工人发 现渗水，正在井下检查工作的项目部生产 副经理曹奎兴等人前往渗水点查看后，让 工人注意关注水情。
11时10分许，接到报告的项目部技术副 经理、防治水领导组副组长张军伟下井检 查后下令停止掘进，改为支护作业。
煤矿奥灰水带压开采水害探查及治理技术探讨
DOI ：10．19392/j．cnki．1671-7341．201918141煤矿奥灰水带压开采水害探查及治理技术探讨韩青林河北煤炭科学研究院河北邢台054100摘要：基于煤矿水害精确探查的重要性，在对煤矿奥灰水带压开采水害探查技术进行了分析基础上，就如何做好煤矿奥灰水带压开采水害防治这个课题，进行了一定的分析和探讨。
关键词：煤矿；奥灰水害；探查一、概述最近几年以来，随着煤矿开采深度的不断加深，水害对煤矿安全生产的影响也越来越大，尤其是来自奥灰水带压开采水害隐患所带来的威胁，正极大地制约着地下深部煤矿资源的安全开采，这是我国众多矿井一定要解决好的一项重要安全问题。
在实际生产中一般是运用钻孔探查这种方法来对地下含水层进行进一步了解和探查，这是制定诸如奥灰水害防治方案的重要依据之一。
当前我国有关煤矿奥灰水带压开采水害的探查技术，多采用传统的回转钻孔探查方案。
这种传统探查方案因存在着诸如钻遇目标含水层后的有效孔段不长、钻孔深度不深等一系列不足之处，因而无法对区域进行长距离探查，也无法对钻孔空间位置进行准确计算，故其对煤矿奥灰水带压开采水害的探查精度比较低，而且可靠性也不高。
因此，加大科技投入，切实做好煤矿水害的精准探查，在当前我国煤矿生产及科研中就显得极为重要和迫切。
二、关于煤矿奥灰水带压开采水害探查技术的分析当前，有关煤矿奥灰水带压开采水害探查有多种技术手段，其中井下放水试验是使用较为普遍的一种技术手段。
采用这种技术手段，可对煤矿水文地质进行一次极为有效的勘探，可有效勘探出基建、采准阶段矿井的水文地质状况。
在运用这种技术手段进行水害勘查过程中，通过放水试验，可有效查清煤矿开采区有关地下水的补给来源、地下水的补给通道以及其补给量大小，从而可进一步对地下水的补给条件及控制因素进行了解，在此基础上再制定出诸如注浆堵水、疏放水降压、留设防水岩柱等矿井防水治水对策。
由此可见，对于那些较为复杂的水文地质类型、不清楚的水文地质条件或者极为复杂的矿井，实施井下放水试验这项技术手段，可有效探查探清有关煤矿奥灰水带压开采的水害状况。
煤矿探放水钻孔布置(附图)ppt课件
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四、探放水与掘进配合
（四）隔离式探放水。巷道掘进前方的水量大、水头 压力高、煤层松软和裂隙发育时，在煤巷直接探放水 很不安全，需要采取隔离方式进行探放水。在掘进石 门时，可从石门中探放积水，如图所示：
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四、探放水与掘进配合
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五、探放水钻机必须安装牢固
反压就是给一个与水头压力反向的作用力；防喷就是 防水、防钻杆、防孔内碎岩石块喷出。在高压水地区 施工钻孔时，如果不采用反压、防喷装置是非常危险 的。如某矿在井下施工探放奥灰高压水钻孔时，由于 未采取这些措施，就曾发生突然出水后钻杆无法控制、 顷刻之间被高压水顶出并被顶到巷道，近百米钻杆像 面条一样被扭曲成麻花状，险些酿成人员伤亡事故。 因此，在高压水地区施工钻孔时，防喷问题必须引起 高度重视。
（三）煤层内，原则上禁止探放水头压力高于1 MPa的充水断层 水、含水层水及陷落柱水等。如果确实需要的，可以先建筑防 水闸墙，并由闸墙外向内探放水。
（四）上山探水时，一般进行双巷掘进，其中一条超前探水和 汇水；另一条用来安全撤人。双巷间每隔30—50 m掘1个联络巷， 并设挡水墙。
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七、探放水过程中有透水征兆的处理
在钻孔出现涌水异常情况时，应及时将现场情 况向矿调度室汇报。调度室接到上报的情况后， 应立即派人监测水情。如果发现现场情况危急 时，必须立即撤出所有受水害威胁地区的人员， 然后采取措施进行处理。
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八、老空水探放过程
（一）查明老空区积水情况。探放老空水首先要收集资料， 走访调查，分析查明老空水体的空间位置、积水量和水头压 力，做到心中有数。
防治水知识培训课件
《防治水知识》培训讲义王占武1、正利煤业基本水文地质条件1.1、区域水文地质本区位于宁武煤田西南缘，从地形地貌上看，本井田所处的岚县—静乐山间盆地区域为一个相对独立的地下水系统。
该区域内分布有汾河，其中汾河支流岚河贯穿井田而过，流向为西北向东南。
区域地下含水层主要接受北部、西北部大气降水的入渗补给，地下水总的流向为西北向东南径流，排泄至汾河水库一带。
正利井田范围内为一单斜构造，黄土梁峁地貌形态，位于地下水径流区，地下水由西北向东南径流。
井田内地下水的赋存运动规律受整个系统的补、径、排条件的控制。
1.2、井田主要含水层1.2.1、松散层孔隙含水层第三系红土、砾石层以及第四系黄土，大都分布山顶、山坡或低洼处，厚度虽然较大，但都不含水。
岚河河谷的冲积层（Q4），厚1～20m，以砂砾、砂土层为主，含水性好。
附近村落地下水水位较浅，距地表约1～20m。
岩性以砾石、卵石为主，接受地下水和地表水双重补给。
第三系其上部为红色粘土，内有3-5层钙质结核，以上层滞水为主，水量小，常有小泉渗出。
砾石层位于底部，分选不良，有少量岩屑混于其中，因下伏基岩补给条件和所处位置的不同，其富水性变化很大。
河谷内泉水较多，涌水量为0.014～2.97L/s。
1.2.2、上石盒子组砂岩裂隙含水层上部砂岩厚度及岩相变化较大，主要为灰绿、黄绿色中粗粒砂岩，地表有小泉水渗出。
底部（K6）砂岩为灰白色中粗粒砂岩。
据井检孔上、下石盒子组含水层混合抽水试验，单位涌水量0.06L/s.m，渗透系数为0.07m/d，水位标高1162.31m，含水层富水性弱。
1.2.3、山西组砂岩裂隙含水层山西组岩性主要由4-5层灰白色中细粒砂岩组成，平均厚度52m，彼此被隔水层隔开，岩性变化大。
本组含水段主要为砂岩裂隙含水层，含水性微弱。
据ZK2号孔上、下石盒子组、山西组含水层混合抽水试验，单位涌水量0.0494～0.0661L/s.m，渗透系数为0.0227～0.0250m/d，水位标高1167.44m，含水层富水性弱，水质类型为HCO3—Ca·(K+Na) ·Mg，矿化度为218mg/l。
抽水试验教程ppt课件
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断层
井
F4
F1 F3
泉
F2
山东莱芜某岩溶地下水源地抽水条件下地下水流场图
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K2
K1
K1
K3 K1〉K2〉K3
吉林省长岭县城北郊新第三系太康组含水层抽水钻孔水位降深等值线示意图
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砂 砾 岩
泥岩 （阻水）
粉砂岩
地质条件解释示意图
导水断层
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二、抽水试验的类型
井孔数量
第四章 水文地质试验
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水文地质试验
水文地质试验是对地下水进行定量研究的重 要手段。水文地质试验包括野外试验(或称现场 试验)和室内试验两类。
抽水试验
放水试验
野 外
连通试验
试
渗水试验
验
注水试验
压水试验
地下水流速流向测定
土的颗粒分析
岩土物理性质、水理性质测定
室 内
岩土和水的化学分析
试
电镜扫描
验
差热分析
一般大型孔群抽水试验，可根据观测孔控制渗流 场的时、空持征，作为建立地下水流数值模拟模 型的基础。
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２、观测孔的平面布置
观测孔的平面布置取决于抽水试验的任 务、精度要求、规模大小、含水层的性质， 以及资料整理和参数的计算方法等因素。
综合因素
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★ 观测线
为准确求参，应根据含水层边界条件、均质程 度、地下水的类型、流向及水力坡度等，在抽水孔 的一侧宜垂直地下水的流向布置2-3个观测孔。
x光衍射
微孔结构分析
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第一节 抽水试验的目的、任务及类型
水文地质抽水试验是以地下水井流理论为 基础，通过在实际井孔中抽水时，水量和水位 变化的观测来获取水文地质参数，评价水文地 质条件，为预计矿井涌水量和评价地下水允许 开采量等提供依据。
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五、带压开采措施 1、矿井必须聘请有资质的单位编制带压开采设计，专项措 施，并经有关部门批准； 2、掘进工作面物探和钻探，确保超前探水安全距离30米；
3、采煤工作面物探和钻探，对异常区域留设保安煤柱；
4、加强地质预测预报，对可能出水的地点要准备强排设备； 5、对受小煤矿采空区影响的区域，进行重点管理、重点监 控，保证队组顺利掘进。 6、带压开采的矿井在采掘活动范围内必须探明各类地质构 造情况，根据构造留设足够的隔水煤柱，并按带压开采设计 构筑防排水设施。
2、原因分析：骆驼山煤矿建设施工中存在着严重的 违规违章行为，该矿井下施工的16号煤层回风大巷 掘进工作面探放水措施不落实，在掘进施工打炮眼 时导出奥陶系灰岩地下水，淹没井下巷道和硐室； 出现透水征兆后现场撤离不及时造成大量人员伤亡。
四、集团公司带压开采矿井7座，进入带压区域的 施工队伍63支。
1、赵庄二号井：带压范围13.426km2，占井田面积的100% 。奥灰水水位标高 +724.08米。目前矿井开采水平+471米左右，低于奥灰水位标高253m，带压 值为2.53Mpa。（ 4个队组处于带压开采范围） 2、 坪上煤业：矿井田范围内均属奥灰岩溶承压水区域，但如无构造沟通，3煤层 突水危险性较小。在井田西北边界处，存在奥灰水通过寺头断层破碎带突入矿 井巷道的可能性。 （4个队组处于带压开采范围）
二、什么是奥灰水带压开采？ 1、奥灰水带压开采：是指奥 灰水的水位标高高于开采煤 层最高的底板等高线的标高； 2、奥灰水水位线是指奥灰水 突破上覆岩层后其水压能够 达到的高度，是一个虚拟的 标高，即如果奥灰水未能突 破上覆岩层其所处的地质层 位低于煤层底板。
突水后水位标高
煤层底板
奥灰水位置
三、曾经发生的奥灰水透水事故
1、事故：位于内蒙古自治区乌海市境内在建的神华 集团骆驼山煤矿，2010年3月1日7时29分发生透水 事故。事发时，31人被困井下。 尽管大规模的矿难 营救工作随即展开，但抽不完的“奥灰水”，在2万 多人次14天的营救之后，未发现井下受困人员及生 命迹象，最终井下疯狂的涌水将31名工人兄弟吞噬 得不见了踪影
1、奥：奥陶纪，地质年代名称，是古生代的 第二个纪，开始于距今5亿年，延续了6500 万年。 2、灰：奥陶纪灰岩层形成于4亿至5亿年前， 当时的地质层基本属于浅海环境，是地质史 上海侵蚀最广泛的时期之一，含水量非常丰 富。 3、奥灰水：奥灰水为奥陶纪形成的灰岩中所 含的水。
3、长平矿：长平矿带压范围37.4km2，占井田面积的86% 。奥灰水水位标高 +627米。目前矿井开采深度+495米左右，低于奥灰水位标高132m，带压值为 1.32Mpa。（14个队组处于带压开采范围）
4、赵庄矿：全矿井采掘头面均属带压开采区 。（17个队组处于带压开采范围） 5、寺河矿：东井区：东一盘区、西井区：全部为带压开采。 （14个队组处于带 压开采范围） 6、成庄矿：井田范围内四、五盘区西部属奥灰岩溶承压水区域，进入承压水的头 面有4102/3/4巷、53131/3巷、四五一/二巷、5106巷。（ 6个队组处于带压开 采范围） 7、岳城矿：全井田带压，面积为13.8597平方公里；奥灰水水位标高483-498米 3号煤层底板最高标高400米。（ 4个队组处于带压开采范围）