矿井涌水量变化原因及分析治理090414
矿井井筒浅部涌水涌砂原因分析与处置
矿井井筒浅部涌水涌砂原因分析与处置发布时间:2021-12-29T06:16:28.273Z 来源:《防护工程》2021年23期作者:郭继雷[导读] 煤矿主井上部井壁出现涌水、涌砂,根据水文地质和涌水原因分析,涌水、涌砂原因是基岩孔隙水(潜水)通过外侧土层间 10m 深处的裂隙中涌出。
通过注浆方案技术经济比较,选用聚氨酯堵水再用双液浆进行加固堵水及用单液浆充填的方案处置井壁涌水涌砂,注浆结束后透水点没有明显的渗漏水,在注浆结束后很快达到稳定标准。
郭继雷江苏徐矿能源股份有限公司张双楼煤矿江苏徐州221000摘要:煤矿主井上部井壁出现涌水、涌砂,根据水文地质和涌水原因分析,涌水、涌砂原因是基岩孔隙水(潜水)通过外侧土层间10m 深处的裂隙中涌出。
通过注浆方案技术经济比较,选用聚氨酯堵水再用双液浆进行加固堵水及用单液浆充填的方案处置井壁涌水涌砂,注浆结束后透水点没有明显的渗漏水,在注浆结束后很快达到稳定标准。
关键词:井壁涌水涌砂双液复合注浆1、概况煤矿主井上部井壁距离地面 10.2m 处有 1 个直径为 0.12m 出水口,涌水、砂量约 1.2m3/h。
事故发生后,立即采取井壁打钻注水泥浆的方法进行堵水处理,未能有效止水,出水量继续增大,渗水点位置已经出现空洞,井筒东侧 3m 处检测点发现地基下沉 0.01m。
本文重点开展涌水涌沙原因分析及对井壁渗漏封堵技术研究与实践。
2 井壁涌水涌砂原因2.1 水文地质情况分析井筒范围内分布第四系松散孔隙含水层、基岩风氧化带,夹少量粉土、粘土、少量碎石,土层厚度为 0.70-3.90m,填土厚度达到3.9m,平均厚度为 2.35m,地层标高为 28.25-31.47m。
2.2 涌水原因分析(1)水文情况。
根据区域水文地质资料、现场调查及应用资料分析,场地水文地质条件一般。
地下水分为填土中的潜水(局部为上层滞水)及基岩裂隙水。
潜水主要受大气降水、生活用水排放及大气降水补给,水位动态变化较大,水量较小。
矿井水害的成因及其防治方法
矿井水害的成因及其防治方法矿井水害指的是矿井开采过程中,由于各种原因造成地下水、地表水、雨水和采矿过程中的用水渗入矿井内部,引起地质环境恶劣,导致矿井生产陷入危机的现象。
矿井开采过程中,存在大量的水文地质问题,这些问题是矿井水害发生的重要因素。
1.大气水循环作用下的地下水变化:雨水、融雪水渗入地下,随着地下水的流动,最终汇入河流、湖泊等水体,在这个过程中,地下水会被地质构造、岩石层、地下裂缝等吸收和障碍。
2.采矿活动所导致的水质和水量的变化:由于采矿活动和场地的变化,地下水的流动方向也会发生变化,在利用矿井的过程中,需要设置泵站、水闸等设施来控制地下水的流动。
3.矿井周边建筑活动所引起的涌水:由于周边建筑活动,地下水的渗透能力发生变化,这种变化会决定矿井涌水的大小和规律。
4.矿井采矿活动带来的工程施工难度:采矿活动带来的隧道、空洞、井孔等工程在施工过程中会造成钻孔跑水、溶洞地下河、成岩硬化等问题,这些问题更是矿井水害发生的一个关键因素。
1.矿井水害的防治技术:在矿井水害的防治过程中,要采用各种有效的技术,包括但不限于地质勘查、地下水减排、岩土工程、井壁注浆等技术手段。
2.矿井水害的防备工作:矿井水害的防备工作是一个早期防范重要的环节,包括但不限于监测、预警、控制水位、封堵水灾等预防措施。
3.矿井废水的排放:尽量对废水进行处理,使废水实现组成与水质标准符合,避免对生态环境的污染和对地下水的污染。
4.矿井涌水问题的迅速处理:当矿井发生涌水问题时,要迅速处理,并在救援过程中做好防护措施,保障人员的安全。
同时加强矿井管理,提高员工的安全意识和防护措施。
总之,矿井水害是一种严重威胁矿业生产的问题,采取综合措施进行处理是防止矿井水害的重要手段。
只有采取积极的防护措施,才能有效降低矿井水害的发生概率,确保矿业生产安全。
矿井涌水原因调查报告
矿井涌水原因调查报告一、引言矿井涌水是指在矿井开采过程中,地下水借助矿井或巷道的通道进入矿井,导致矿井内涌水现象的发生。
矿井涌水不仅会威胁矿工的生命安全,还会对矿井的正常生产造成严重影响。
因此,了解矿井涌水的原因对于矿井安全管理具有重要意义。
本报告旨在对矿井涌水的原因进行调查分析。
二、矿井涌水原因调查根据对历史矿井涌水事件的回顾和实地调查,本报告总结了以下几个主要原因:1. 地下水层压力增大地下水层压力增大是矿井涌水的主要原因之一。
地下水层压力增大可能是由于地表降雨、地下含水层补给增加、邻近矿井开采引起的地下水流动等原因导致。
当地下水层压力超过矿井支护系统的承载能力时,就会导致矿井涌水。
2. 矿井支护系统失效矿井支护系统的失效是矿井涌水的常见原因之一。
支护系统的失效可能是由于支护结构破坏、支护材料老化、支护设计不合理等原因引起的。
当支护系统失效时,地下水就会通过破损的支护结构进入矿井,导致涌水。
3. 矿井排水系统故障矿井排水系统的故障也是矿井涌水的重要原因之一。
排水系统故障可能是由于排水设备损坏、管道堵塞、排水设计不合理等原因引起的。
当矿井排水系统无法正常排水时,地下水就会积聚在矿井中,最终引发涌水事件。
4. 矿井开采活动干扰地下水流动矿井开采活动对地下水流动产生干扰,是引发矿井涌水的重要原因之一。
矿井开采活动会改变地下水流动的路径和速度,导致地下水流向矿井,并增加矿井涌水的可能性。
5. 矿井地质条件不稳定矿井地质条件的不稳定性也是矿井涌水的原因之一。
矿井地质条件不稳定可能是由于地层断裂、岩层变形、岩溶地貌等原因引起的。
当矿井地质条件不稳定时,地下水就有更大的机会进入矿井,导致涌水事件的发生。
三、防止矿井涌水的措施为了防止矿井涌水,我们应采取以下措施:1. 加强矿井支护系统的设计和施工质量,确保支护系统能够承受地下水层压力的影响,并及时修复和更换老化或破损的支护结构。
2. 定期检查和维护矿井排水系统,确保排水设备的正常运转,及时清理排水管道,以保证矿井排水系统的畅通。
采矿业中的矿井涌水与灌浆技术
采矿业中的矿井涌水与灌浆技术在采矿业中,矿井涌水是一个常见且严重的问题,给矿山开采和生产带来了很大的挑战。
为了解决这一问题,矿井涌水与灌浆技术应运而生。
本文将介绍矿井涌水的原因以及灌浆技术的应用,以帮助读者更好地了解这一领域的知识。
一、矿井涌水的原因矿井涌水是指在采矿过程中,地下矿井中的水源持续不断地涌入矿井的现象。
造成矿井涌水的原因主要有以下几点:1. 地下水位较高:地下水位较高是造成矿井涌水的主要原因之一。
当地下水位高于矿井开采深度时,水会顺着矿井孔道进入矿井,导致涌水现象。
2. 周边水体的压力:周边水体的压力也会引起矿井涌水。
当周边水体的压力大于矿井中的水压时,就会出现水从矿井孔道涌入的情况。
3. 矿井地质条件:矿井地质条件也是导致涌水的重要原因。
例如,矿层的渗透性较高或者存在断层、岩溶等地质缺陷,都可能导致水源进入矿井。
以上是导致矿井涌水的主要原因,下面将介绍针对矿井涌水问题的灌浆技术。
二、灌浆技术的应用为了抑制和控制矿井涌水,采取灌浆技术是一种常用的解决方法。
灌浆技术是指通过注入固化材料,将矿井孔道内的裂隙、空洞等进行充填,达到封堵水源、抑制水流的目的。
灌浆技术主要包括以下几个方面:1. 灌浆材料的选择:灌浆材料的选择对灌浆效果有直接影响。
常用的灌浆材料有水泥、土工合成材料、聚氨酯等。
根据实际情况选择合适的材料进行灌浆。
2. 灌浆方式:根据矿井涌水的位置和性质选择灌浆方式。
常见的灌浆方式包括注浆、压浆和补浆等,灌浆方式的选择要考虑到流注性能、渗透能力和固化时间等因素。
3. 灌浆设备:灌浆设备是实施灌浆技术的重要工具。
常见的灌浆设备有灌浆机、注浆泵等,选择适合的设备可提高施工效率和质量。
4. 灌浆工艺:灌浆工艺是指灌浆操作的具体步骤和方法。
通常包括准备工作、灌浆混合、注浆过程控制、固化和验收等环节。
合理的灌浆工艺可以保证灌浆质量和效果。
通过采取上述灌浆技术,可以有效地封堵矿井中的水源,减少矿井涌水的影响。
矿山涌水特征分析报告
矿山涌水特征分析报告涌水是矿山开采过程中常见的一种地质灾害,给矿山生产带来了严重的安全隐患。
为了深入研究矿山涌水的特征,本报告针对涌水的发生原因、涌水量变化规律以及其对矿山生产的影响进行了分析。
一、涌水的发生原因1. 地质背景:地质构造的复杂性、褶皱、断裂等地质特征是矿山涌水的主要原因之一。
例如,断裂带横切矿层会导致岩体的破碎和水流通道的形成,从而引发涌水。
2. 水文地质条件:含水层的分布、裂缝和岩层孔隙性质等水文地质条件直接影响矿山涌水的产生。
含水层的渗透性决定了水在岩体中的传递速度,如果渗透性较高,就容易引发涌水。
3. 人为活动:矿井的开采、巷道掘进等人为活动会改变地下水体系,并可能破坏原有的地下水层结构,从而导致涌水的发生。
二、涌水量的变化规律1. 季节性变化:矿山涌水量常常表现出季节性的波动。
雨季和融雪期的降水增加会导致矿山涌水量的上升,而旱季则相对较少。
2. 临界水位:涌水量会随着地下水位的升高而增加,当地下水位超过一定临界水位时,涌水量将显著增加。
3. 矿井压力:矿山开采造成的矿井压力变化也会对涌水量产生影响。
当矿井压力达到一定程度时,会促使地下水体向矿井中涌水。
三、涌水对矿山生产的影响1. 安全风险:矿山涌水会增加地下工作环境的危险性,对井下人员的安全构成威胁。
大量涌水会导致巷道、矿井坍塌,从而引发事故事故。
2. 生产中断:涌水导致矿井和巷道被淹,生产设备无法正常运行,从而使矿山生产中断,造成经济损失。
3. 效率降低:矿山涌水增加了矿井排水和抢险的工作量,使得生产效率降低。
同时,涌水还会对生产设备造成腐蚀和损坏,增加了维修和更换设备的成本。
四、涌水治理措施1. 加强勘探:通过地质勘探工作,了解地下水体系结构和岩层裂隙情况,为涌水治理提供数据支持。
2. 设立排水系统:建设完善的排水系统,确保矿井和巷道的排水畅通,及时降低水位。
3. 确定涌水漏点:通过现场勘测和监测,定位涌水漏点并及时进行修复,减少涌水量。
矿井水灾分析及防治措施
矿井水灾分析及防治措施一、矿井水灾分析与预测在矿井建设与生产过程中,矿区内的大气降水、地表水、地下水通过各种通道涌入井下的水统称为矿井涌水。
我们把矿井涌水量超过矿井正常的排水能力、影响矿井安全生产、增加吨煤成本和使矿井局部或全部被淹没的矿井涌水事故,统称为矿井水灾。
通常,煤矿水灾来势猛、水量大,在正常生产中突然发生,一旦防范不力或排水能力不足,往往会造成较大的损失和危害。
因此,矿井水灾主要是指矿井突水(透水),即煤矿在正常生产中突然发生的涌水现象。
煤矿在建设和生产过程中,常常受到水的危害,轻则影响生产,给管理带来困难,重则淹井伤人,造成严重的经济损失甚至人身伤亡事故。
我国是世界上主要产煤国中受水害危害最严重的国家之一。
据统计,目前受水害威胁的矿井约占国有重点煤矿矿井总数的48%以上。
基于矿井水害带来的如此惨重的代价,我们不得不把防治矿井水害放在矿井管理的重要位置。
影响采掘活动的主要水害有底板灰岩水、采空区积水、地表水及地方小井水,其中以底板灰岩水、采空区积水对安全生产威胁最大。
其涌水预兆一般为:煤层发潮变暗,巷道煤壁“挂红,挂汗”,空气变冷,工作面气温降低,有水叫声,水雾;顶板来压,掉碴,淋水加大,煤壁片帮;或者底板鼓起,出现渗水;或者出现压力水流,水流混浊;有腐朽味和臭鸡蛋味等异常现象,有这些异常时说明可能会有水灾发生。
二、水灾防治措施矿井水的防治工作是在煤田(或矿井)充水条件分析和矿井涌水量预测的基础上,根据充水水源、通道和水量大小的不同,分别采取不同的防治措施。
矿井水的防治措施主要分为地表水防治和井下水防治。
地表水防治是指由采矿活动产生的地面塌陷、裂隙和地表裂缝区或疏放岩溶水引起的地表岩溶塌陷区、含水层露头及地表水体(暂时和永久的)区段,采取的修筑防治水工程和其他防治水措施,以防治或减少降水和地表水渗入井下的工作。
它既能保证矿井的安全,又能减少矿井的排水费用。
井下水防治措施可概括为6个字,即“查、测、探、放、截、堵”。
矿井水害的成因及其防治方法
矿井水害的成因及其防治方法
矿井水害是指矿井中由于地下水涌入导致的灾害,会给井下工作人员的生命安全和矿
井的正常开采造成严重威胁。
本文将从矿井水害的成因和防治方法两个方面进行阐述。
矿井水害的成因主要包括以下几个方面:
1. 地质构造:在地质构造活跃的地区,因为地壳运动导致矿井周围地层破裂,地下
水透土层造成导流通道进入矿井。
2. 地下水位变化:由于环境变化、大气降水量增加等原因,地下水位上升,地下水
透土层降低,导致地下水进入矿井。
3. 矿井周边开采活动:矿井周边的其他矿井开采活动,如水矿井附近库水压力变化、井下含水层损害等,会引起矿井水害。
1. 提前探测:通过地质勘探、地下水位监测等手段,提前了解矿井周边地质构造和
地下水位变化情况,以便及时采取预防措施。
2. 地下水封堵:通过在矿井周边进行地下水封堵工程,使用混凝土灌浆、水泥浆注
浆等方式,阻断地下水入侵矿井。
3. 井下抽水:通过设置井下水泵,将矿井内的水抽出,降低矿井水位,保持矿井内
的干燥环境。
4. 沉降控制:通过改变矿井周边地下水位,减少地下水透土层的变动,避免地下水
涌入矿井中。
5. 确保矿井安全:加强矿井巡查、提高井下工作人员的安全意识,做好矿井的检修
和维护工作,确保矿井的安全运营。
矿井水害的成因主要包括地质构造、地下水位变化和矿井周边开采活动等因素,针对
矿井水害的防治,需要提前探测、地下水封堵、井下抽水、沉降控制和确保矿井安全等多
种措施的综合应用。
只有加强水害防治工作,才能保障矿井的正常开采和工作人员的生命
安全。
矿山开采透水及涌水处理与防治
定期检查排水设施
强化员工培训
对矿山工作人员进行防水知识和应急 处理培训,提高员工对透水及涌水事 故的防范意识和应对能力。
定期对矿山的排水设施进行检查和维 护,确保其正常运行,防止因设施故 障导致涌水事故。
应急措施
制定应急预案
针对可能发生的透水及涌水事故 ,制定详细的应急预案,明确应 急组织、救援队伍、救援物资和
特点
透水及涌水具有突发性、不可预 测性、水量大等特点,对矿山开 采安全和生态环境造成严重影响 。
透水及涌水发生的原因
01
02
03
地下水压力变化
矿山开采过程中,破坏了 地下水原有的平衡状态, 导致地下水压力变化,形 成涌水现象。
地质构造影响
矿区地质构造复杂,存在 断层、裂隙、溶洞等,这 些结构往往是地下水的通 道,容易引发透水事故。
矿山开采透水及涌水处 理与防治
汇报人:可编辑 2023-12-31
目录 CONTENT
• 矿山开采透水及涌水概述 • 矿山开采透水及涌水处理方法 • 矿山开采透水及涌水防治措施 • 矿山开采透水及涌水防治案例分
析 • 结论与展望
01
矿山开采透水及涌水概 述
定义与特点
定义
矿山开采透水及涌水是指在矿山 开采过程中,地下水通过裂隙、 断层、溶洞等通道进入矿坑,形 成涌水现象。
详细描述
在矿坑周围修建挡水墙或截水沟,将涌水引向其他区域,防止其进入矿坑。截水 处理法适用于水源较近、涌水量较大的情况,可以有效减少进入矿坑的水量。
隔离处理法
总结词
通过建造防水墙、防水门等设施,将矿坑与外界水源隔离。
详细描述
在矿坑周围建造防水墙或防水门,将矿坑与外界水源隔离, 防止涌水进入。隔离处理法适用于水源较远、涌水量较小的 情况,可以彻底解决涌水问题。
矿井水害的成因及其防治方法
矿井水害的成因及其防治方法矿井水害是指在采矿过程中,由于地下水体的涌入或者渗漏,导致矿井内部水位上升,严重影响矿井的生产和安全。
矿井水害是矿井生产中常见的问题之一,其成因复杂,防治方法也多种多样。
本文将介绍矿井水害的成因及其防治方法,以期为矿井生产提供参考和帮助。
一、矿井水害的成因1. 地下水涌入地下水涌入是矿井水害的主要成因之一。
地下水在矿井采矿过程中,由于煤层、岩层破裂或断裂导致了地下水体的涌入,使矿井水位上升,甚至淹没采煤工作面,严重影响了矿井的正常生产。
2. 矿井井区水文地质条件不利矿井井区的水文地质条件不利也是导致矿井水害的重要因素之一。
矿井井区的地下水位较高,地下水渗流能力较强,地下水含水层水位不稳定等,都会导致矿井水害的发生。
3. 矿井通风不畅矿井通风不畅会导致矿井内部湿度增大,从而加大了地下水体的渗透速度,导致地下水位的上升,形成矿井水害。
二、矿井水害的防治方法1. 加强地下水勘探工作矿井地下水勘探工作是预防和治理矿井水害的重要手段。
通过勘探矿井井区的地下水情况,了解地下水体的分布和运动规律,为矿井的设计和建设提供科学依据,减少矿井水害的发生。
2. 合理设置和维护抽水设备在矿井建设和生产过程中,必须合理设置和维护抽水设备,及时排除矿井内积水,降低地下水位,保证矿井的正常生产和安全。
3. 加强矿山水文地质调查加强矿山水文地质调查工作,了解矿山区域地下水位、地下水渗流规律等情况,为矿山的水害防治提供科学依据。
4. 加强矿井通风系统的建设和管理加强矿井通风系统的建设和管理,保证矿井通风系统的畅通,降低矿井内部的湿度,减少地下水的渗透速度,有效预防和治理矿井水害。
5. 合理安排矿井采煤路线在矿井采煤过程中,要合理安排采煤路线,根据地下水位和地质条件,选择合适的采煤路线,减少地下水体的涌入,降低矿井水害的发生。
矿井水害是矿井生产中常见的问题,其成因复杂,防治方法也多种多样。
只有加强地下水勘探工作、合理设置和维护抽水设备、加强矿山水文地质调查、加强矿井通风系统的建设和管理、合理安排矿井采煤路线等措施,才能有效预防和治理矿井水害,保障矿井的安全和生产。
煤矿矿井涌水与应对策略
煤矿矿井涌水与应对策略随着煤矿的开采活动日益增加,矿井涌水成为了一个严重的问题。
矿井涌水不仅对矿工的安全构成威胁,还会影响矿井的正常生产运行。
因此,煤矿管理者和工程师需要制定应对策略,以减少或避免矿井涌水对生产造成的影响。
本文将探讨煤矿矿井涌水的原因以及应对策略。
一、煤矿矿井涌水的原因煤矿矿井涌水是由于地下水受到矿井采掘活动的干扰而进入矿井系统中。
涌水的原因可以分为自然原因和人为原因两大类。
1. 自然原因自然原因包括地质构造、矿井周边地质条件等。
例如,地下脉络复杂、矿层滑动、裂缝开裂等情况可能导致地下水涌入矿井。
2. 人为原因人为原因是指矿井开采过程中由于操作不当或设备故障而引起的涌水问题。
例如,矿井开采活动中可能会刺激矿层的稳定性,导致涌水现象。
二、煤矿矿井涌水的应对策略为了解决煤矿矿井涌水问题,煤矿管理者和工程师应采取一系列的应对策略。
1. 提前预测与监测提前预测和监测矿井涌水是有效应对矿井涌水问题的重要手段。
通过地下水位、地下水压、矿井周边地质构造等方面的监测,可以及时发现涌水的迹象,并采取相应的应对措施。
2. 加强矿井地质勘探加强矿井地质勘探是预防涌水的基础工作。
通过对矿井周边地质条件的详细调查和分析,可以评估矿井涌水的潜在危险性,并制定相应的应对计划。
3. 加强矿井支护和封闭合理的矿井支护和封闭是防止涌水的重要措施。
通过合理选择支护材料和支护方式,可以增强矿井的整体稳定性,减少涌水的可能性。
4. 加强矿井排水矿井排水是处理涌水问题的重要手段。
通过合理设计和维护排水系统,及时排除涌入的地下水,保持矿井的干燥环境,减少涌水对生产的影响。
5. 健全应急响应机制建立健全的应急响应机制,是在矿井涌水事件发生后及时处理的保障。
该机制应包括涌水报警、应急救援措施和人员撤离等方面的内容,以最大程度保障矿工的生命安全。
三、结语煤矿矿井涌水问题是煤矿生产过程中一个日益严重的挑战。
为了解决这一问题,煤矿管理者和工程师需要制定有效的应对策略,以保障矿工的安全和矿井的正常生产运行。
矿井涌水整改措施
矿井涌水整改措施矿井涌水是矿山生产中常见的问题,如果不及时采取措施进行整改,很可能会导致严重的事故和经济损失。
为了有效应对矿井涌水问题,下面将提出一些常见的整改措施。
首先,需要进行充分的水文地质勘查。
通过对矿区的水文地质条件进行调查和分析,了解地层结构、地下水位、水文特征等关键信息,可以为矿井涌水问题的整改提供重要的依据。
在勘查过程中,要注重对隐患点进行发现和识别,为后续的整改工作提供准确的目标。
其次,进行地下水封堵工程。
根据水文地质勘查结果,采取措施封堵漏水点是整改涌水问题的重要环节。
可以采用注浆、封堵帷幕等方式,对漏水地点进行有效的封堵,防止地下水的继续涌入。
在进行封堵工程时,要遵守科学、安全的原则,确保整个封堵过程的有效性和可靠性。
再次,修复和维护矿井设备。
矿井涌水问题往往与矿井设备的老化和磨损有关。
因此,对矿井设备进行及时的检修、维护和更换是整改涌水问题的必要措施。
通过修复和维护设备,确保其正常运行,减少矿井涌水的可能性。
此外,加强安全管理和监测工作。
矿井涌水是一种潜在的危险,需要通过加强安全管理和监测来确保人员和设备的安全。
建立健全的安全管理制度,加强员工的安全培训和教育,提高员工对矿井涌水问题的识别和应对能力。
同时,安装和维护涌水监测设备,及时掌握矿井涌水情况,为整改工作提供及时的数据和依据。
最后,加强合力治水工作。
矿井涌水问题的整改需要各方共同努力。
矿山企业应与相关部门和专业机构紧密合作,共同研究和制定涌水整改方案,共同承担整改工作。
同时,加强与当地政府的沟通和协调,充分利用和整合各方资源,形成合力,加快涌水整改工作的进展。
总之,矿井涌水是矿山生产中一个常见且严重的问题,需要采取一系列的整改措施。
通过水文地质勘查、地下水封堵工程、设备修复和维护、安全管理和监测以及加强合力治水工作,可以有效地解决矿井涌水问题,保障矿山生产的安全和稳定。
《2024年矿井涌水量预测研究》范文
《矿井涌水量预测研究》篇一一、引言随着采矿行业的迅速发展,矿井涌水量的预测变得越来越重要。
准确的矿井涌水量预测不仅能够有效地避免潜在的水灾事故,还能够优化矿山的水资源管理。
因此,对矿井涌水量的预测进行研究具有十分迫切和重要的现实意义。
本文旨在通过对矿井涌水量的研究,探索有效的预测方法,为矿山的安全生产和水资源管理提供科学依据。
二、矿井涌水量的影响因素矿井涌水量的影响因素众多,主要包括地质因素、气象因素、采矿因素等。
地质因素如地下水位、含水层厚度、岩性等;气象因素如降雨量、气温等;采矿因素如采矿方法、开采深度等。
这些因素之间相互影响,共同决定了矿井的涌水量。
三、矿井涌水量预测方法针对矿井涌水量的预测,目前常用的方法包括经验统计法、水文地质法、数值模拟法等。
1. 经验统计法:通过收集历史数据,运用统计学方法建立涌水量与影响因素之间的数学模型,从而进行预测。
该方法简单易行,但需要大量的历史数据支持。
2. 水文地质法:基于水文地质理论,通过分析地下水系统的特征,建立水文地质模型,从而预测矿井涌水量。
该方法较为准确,但需要较高的专业知识和技术水平。
3. 数值模拟法:利用计算机技术,建立地下水流的数学模型,通过模拟地下水流的过程来预测矿井涌水量。
该方法具有较高的精度和可靠性,但需要较高的计算资源和编程技能。
四、研究方法与实例分析本文采用经验统计法对某矿山的矿井涌水量进行预测。
首先,收集该矿山的历史涌水量数据和影响因素数据;其次,运用统计学方法建立涌水量与影响因素之间的数学模型;最后,利用该模型对未来的矿井涌水量进行预测。
以该矿山2019年至2022年的数据为例,通过建立线性回归模型,发现降雨量、地下水位、开采深度等因素与矿井涌水量之间存在显著的线性关系。
根据模型预测,未来一段时间内,该矿山的矿井涌水量将呈现上升趋势。
这一预测结果为矿山的水资源管理和安全生产提供了重要的参考依据。
五、结论与展望通过对矿井涌水量的研究,本文发现降雨量、地下水位、开采深度等因素对矿井涌水量具有显著影响。
煤矿地质防治水工作面临的问题及防治措施分析
煤矿地质防治水工作面临的问题及防治措施分析煤矿地质防治水工作是煤矿生产中非常重要的一环,也是煤矿安全生产的关键环节之一。
由于地质条件的限制以及工作面采场的开采活动,煤矿地质防治水工作面临着诸多问题。
本文将对煤矿地质防治水工作面临的问题进行分析,并提出相应的防治措施。
一、问题分析1. 地下水涌入煤矿开采过程中,由于煤层的破坏和掘进工作面的扩大,地下水往往会受到扰动而发生涌入。
地下水涌入不仅会影响矿井的正常生产,还可能导致矿井水患的发生,对矿工的生命安全造成威胁。
2. 矿井涌水由于煤矿地质条件的限制,部分煤矿往往面临着矿井涌水的问题。
矿井涌水不仅对矿井设施和设备造成损害,还可能导致矿井降水系统的失效,进而影响矿井的正常生产和安全运行。
3. 矿井排水系统不完善部分煤矿的排水系统存在设计不合理、设施老化等问题,导致矿井排水系统的效率低下,无法满足矿井的排水需求。
一旦发生地下水涌入或矿井涌水等问题,矿井排水系统往往难以有效应对,造成安全隐患。
4. 地下水位监测不足地下水位的监测是煤矿地质防治水工作的重要内容,但部分煤矿在地下水位监测方面存在欠缺,无法及时准确地掌握地下水位的变化情况,难以进行有效的预警和应对措施。
二、防治措施分析1. 加强地下水防治煤矿在开采过程中应加强地下水的防治工作,采取控制采场涌水、防治地下水开采等措施,减少地下水的涌入量。
加强对地下水的监测和管理,及时发现并处理地下水问题。
2. 完善矿井降水系统煤矿应加强对矿井降水系统的改造和完善,更新降水设备和设施,提高降水系统的排水效率和稳定性,确保矿井的排水工作顺利进行。
3. 加强地下水位监测煤矿需要加强对地下水位的实时监测和定期检测,建立健全的地下水位监测系统,提高地下水位监测的覆盖范围和精度,及时发现地下水位变化的趋势,为煤矿地质防治水工作提供有效的数据支持。
4. 强化矿井防治水技术管理煤矿应加强对矿井防治水技术管理的加强,加大技术投入,提升技术人才的培训和水平,确保煤矿地质防治水工作的科学性和有效性。
矿井水害的成因及其防治方法
矿井水害的成因及其防治方法矿井水害是指矿井工作中发生的水灾、涌水或渗水等现象,在矿井中会带来严重的危害,不仅会影响矿井的正常生产,还会对矿井工作人员的安全构成威胁。
矿井水害的成因多种多样,包括地质构造、矿井周围水文地质条件、煤层压力、煤层裂隙水、矿井采掘方式等。
为了有效降低矿井水害发生的概率,必须采取一系列有效的防治措施。
1. 地质构造:地质构造是矿井水害发生的重要因素之一。
煤矿区域地层中存在着各种地质构造,如断裂带、褶皱带、倾斜带等。
这些地质构造对地下水的渗流和堵塞起着重要作用。
如果矿井工作面遇到了这些地质构造,就容易引发水害。
2. 矿井周围水文地质条件:矿井周围水文地质条件也是矿井水害的重要成因之一。
很多煤矿区域都处于山区和丘陵地带,地势高低不平,水文条件复杂,地下水位较高。
这些地质条件可能导致矿井渗水严重,易引发水害。
3. 煤层压力:煤层的开采会造成煤层压力的变化,从而影响地下水的流动。
当煤层压力大到一定程度时,容易引发地下水突然渗出,导致矿井水害。
4. 煤层裂隙水:煤层中存在着大量的裂隙水,如果矿井采掘不当,或者采掘速度过快过大,就会使煤层裂隙发生变化,从而引发裂隙水的涌出,导致水害。
5. 矿井采掘方式:采掘方式也是影响矿井水害的重要因素之一。
传统的采掘方式往往会导致煤层裂隙水的涌出,从而引发水害。
而现代化矿井采掘技术的发展,可以减少煤层裂隙水的涌出,降低水害的发生概率。
1. 加强地质勘探:在矿井开采前,需要对矿区的地质情况进行详细的勘探和分析。
通过地质勘探,可以充分了解地质构造、水文地质条件等情况,提前预测可能出现的水害风险,从而制定相应的防治措施。
2. 合理采挖煤层:在矿井的采矿过程中,需要合理选择采煤的方式和采掘速度,避免过快过大的采煤造成煤层裂隙水的涌出,防止水害的发生。
3. 做好矿井排水工作:在矿井工作的过程中,需要做好排水工作,及时排除地下水。
采用合理的排水方式,保持矿井中地下水的平衡,有效防止水害的发生。
矿井发生水灾原因、对策及事故处理
矿井发生水灾原因、对策及事故处理引言矿井在建设和生产过程当中,地面水和地下水通过各种通道涌入矿井,当矿井涌水超过正常排水能力时,就造成矿井水灾。
矿井水灾,是煤矿常见的主要灾害之一。
而一旦发生水灾,不但影响矿井正常生产,而且有时还会造成人员伤亡,淹没矿井和采区,危害十分严重。
所以做好矿井防水工作,是保证矿井安全生产的重要内容之一。
下面,本文通过对水灾事故的诱发原因、对策以及事故处理的分析,提出一套矿井防治水措施,为煤矿持续、安全生产提供一定的理论依据。
1矿井水灾的原因总结过去发生的矿井水灾,往往是安全思想不牢,思想麻痹,从而导致情况不明,预防措施不当等所致。
其主要原因有:1.1地表水水灾矿井附近有江河、湖泊、池塘、水库、沟渠等积水,以及季节性雨水时,当水位暴涨,超过矿井井口标高而涌入井下,或由裂隙、断层或塌陷区渗入井下造成水灾,这种水源叫地表水。
受这种水危害的情况,一般有以下几种:第一个是位于低洼地带的矿井,由地表水冲破矿井周围围堤而流入井口,或由于歼石山、炉灰等堆积位置选择不当,被洪水或雨水长年冲刷到附近的江河当中,使河床增高或造成河水超过堤或拦洪坝直接进入井口。
这种地表水来势凶猛,而且伴随许多泥沙、砾石。
如防备不当,常造成淹井事故;第二个是地表水与松软的沙砾岩层相通,当井筒掘进穿透冲积层含水层时,地表水将顺着砂砾岩层的裂隙涌入井下造成淹井;三是地表水与煤层顶底板的含水层相连通或由断层沟通,地表水通过含水层或断层进入井巷,致使发生水灾事故;四是煤层采掘以后,冒落带一旦进入老窑或与地表水系沟通,也会发生地表水涌入矿井,造成水灾事故。
1.2孔隙水水灾当煤层被松散含水的流砂层、砂层、砂砾层、卵石层、粘土砂层所覆盖,在开采第一水平时,煤岩柱留设不够,往往是冒裂带直接进入松散层,或是松散层底部存在富水含水层,开采前水文地质条件不清,没有按含水层下回采条件留设煤柱,回采后水、砂或泥溃入井下;超限出煤,破坏煤岩柱或在煤岩柱中开拓巷道、硐室,破坏了隔水煤岩柱的完整性,年久渗水,冒落坍塌,使冲积层水或流砂、泥流溃入井下,淤塞巷道甚至造成淹井。
矿井防治水的措施
矿井防治水的措施矿井是为了采矿而开掘的井道或隧道,这些地下的空间中往往会积蓄大量的地下水。
这些地下水一旦过量,有可能会造成矿井涌水,严重危害矿井及工人的安全。
因此,采取一系列的措施,防治水是矿井开采过程中需要重点关注的。
矿井涌水的原因矿井涌水是指在矿井开采过程中,地下水涌入采矿工作面或井下区域的现象。
造成矿井涌水的原因主要有以下几种:1.矿层上下和岩石层透水性较高,地下水往往会沿矿层、岩层向矿井深部渗透。
2.矿井周围地下水分布不均,地下水含量较高的地方易发生涌水。
3.矿井原水文条件差,没有做好有效的防渗措施,地下水会顺着工作面进入矿井。
4.矿山开采过程中矿井底部被排空,导致下方外围地下水涌入矿井。
矿井防治水的措施为了保证矿井的安全和开采效益,需要采取一系列的措施防止矿井涌水的发生,如下:1. 加强地下水监测在矿井开采过程中,需要对地下水的变化进行实时监测,掌握矿井周围地下水的水位、水流方向、水位变化等信息。
这样有助于对地下水进行预测,并及时采取相应的措施来保障矿井的安全。
具体的监测手段包括:注入荧光染料、安装水位仪器、设立水平和倾斜孔等。
2. 对矿井进行加固加固是指通过各种措施对矿井内部进行加强,减少地下水涌入矿井的机会。
具体的加固措施包括:喷浆加固、灌浆加固、支护加固等。
3. 封堵水流封堵水流是针对地下水流路存在弱点的矿井进行的。
通过在矿井中部或工作面交通处设立水性封堵防止地下水的渗透,或者采用灌浆、电加热沸腾、堵洞等方式防止矿井的涌水。
4. 人工排水人工排水是通过挖掘井口、设施管道等方式对矿井进行排水,将地下水引向其它地方。
人工排水具体措施有:机井排水、钻孔排水、打水洞排水等方式。
5. 集中排水集中排水是指将各个排水设施有机地结合起来,形成整体,使井下的地下水能够顺畅流入废水池或河流等集中汇流地,达到集中排放的目的。
结语综上可以看出,矿井涌水虽然一直以来都是矿井开采的重大难题,但是采取一些措施后,涌水风险可以被降低到最小,保证了矿井的安全和顺利开采。
煤矿矿井涌水量突增原因分析及对策
煤矿矿井涌水量突增原因分析及对策平顶山煤业集团十一矿胡国勇摘要通过案例分析大气降水造成矿井涌水量突增的原因,并制定了防治对策,收到了良好效果。
关键词渗水原理对策对于矿井涌水量与大气降水量关系十分密切的生产矿井来说,如何防止大气降水顺层或沿采动裂隙充入井下,避免矿井因此停产甚至被淹,是煤炭企业在雨季“三防”工作中的重要工作之一。
平煤集团十一矿,在2000年雨季治理大气降水渗入井下的过程中,探索出了一套行之有效的防治水方法,并在以后的几年内不断改进和完善,确保了我矿在雨季时能够安全生产。
1矿区自然环境及地质概况平煤集团十一矿位于平顶山煤田西部、李口向斜西南翼,地处伏牛山东端与华北大平原西南缘的交接部位。
主体构造为浅部陡、深部缓、北东倾向的单斜构造。
井田东西走向长6.03km南北倾斜宽3.9km,面积23.5km2。
受古老基底和北东向应力挤压影响,在井田南端形成紧密褶皱带,地层倾角高达80°,局部出现直立或倒转,并出露于地表。
井田北部为三叠系和二叠系所形成的低山丘陵。
其走向均与地层走向一致。
1.1矿区降水量本区属暖温带季风区半干旱大陆气候,年最大降水量1322.6mm,最小降水量373.9mm,年均降水量723.9mm,日最大降水量525mm,主要集中在每年的7、8、9三个月内。
1.2矿井水文地质依据地层岩性、含水层充水空间和地下水类型,本区含水层(组)可归并为四大含水岩组。
即松散岩类孔隙含水层(组)(第四纪),渗透系数为0.0021 ̄193.5m/d;碎屑岩类裂隙含水层(组)(二叠系个煤层顶板砂岩),渗透系数为0.0951~1.457m/d;碎屑岩夹碳酸盐岩类岩溶裂隙含水层(组)(石炭系上统太原组),渗透系数为0.0251~64.8m/d和碳酸盐岩类岩溶裂隙含水层(组)(第三系泥灰岩和寒武系白云质灰岩,渗透系数分别为0.487~2.90m/d和0.000402~0.726m/d)。
其中,第四系含水层接受大气降水强烈,是矿井最主要的间接充水水源,太原组石灰岩为矿井最主要的直接充水水源。
煤矿水量变化管理制度
煤矿水量变化管理制度一、前言煤矿是我国的重要能源资源,然而,煤矿开采过程中产生的水量问题一直是制约煤矿生产的重要因素之一。
为了有效管理煤矿水量变化,提高煤矿生产效率,保障矿工安全,制定一套科学合理的煤矿水量变化管理制度至关重要。
本文将从煤矿水量变化原因分析、管理目标、管理方法、管理制度建立及改进等方面进行详细阐述,以期能为各大煤矿提供一些参考和指导。
二、煤矿水量变化原因分析1. 煤层水煤矿开采过程中,煤矿的开采导致煤层中的地下水水位下降,从而引发水量增加,这也是煤矿水量变化的主要原因之一。
2. 天然水体煤矿开采过程中,地表和地下天然水体也会因为煤矿的开采而受到影响,导致水量的变化。
3. 降雨和地下渗水在煤矿开采过程中,降雨和地下渗水都会导致煤矿水量的增加。
4. 排水系统煤矿排水系统工作不畅或者出现故障也会导致煤矿水量的变化。
以上是煤矿水量变化的主要原因,了解水量变化的原因有助于我们在后续的管理中找寻解决问题的方法。
三、管理目标1. 合理利用水资源煤矿水量既要保证煤矿生产的正常进行,又要尽可能利用水资源,避免造成水资源的浪费。
2. 控制煤矿水量在保证煤矿生产需要的前提下,控制煤矿水量,减少煤矿开采对水资源的消耗。
3. 提高排水系统效率通过科学合理的管理方法,提高煤矿排水系统的效率,减少水量变化带来的影响。
以上三点是我们在管理煤矿水量变化的时候需要关注的目标,有了明确的目标,我们才能制定出更为有效的管理制度。
四、管理方法1. 加强水资源调查和监测在煤矿开采前,必须对煤矿周边的水资源进行详细的调查和监测,了解地下水位、水质等情况,为后续的管理提供数据支持。
2. 科学合理的水资源利用根据实际情况,制定出科学合理的水资源利用方案,将水资源利用最大化,减少浪费。
3. 完善排水系统加强排水系统的建设和维护,提高排水设施的效率,尽可能减少煤矿水量变化带来的影响。
4. 拟定水量变化预警机制制定水量变化的预警机制,及时发现并处理水量变化带来的问题,避免事态扩大。
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。
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郭屯煤矿
矿井涌水量变化原因及分析治理
一、井田水文地质条件
区内含水层自上至下依次是Q+N 砂砾层、P 21、P 12砂岩、3煤层顶、底板砂岩、太原组三灰、
十下灰及奥陶系灰岩。
其中3煤层顶、底板砂岩和太原组三灰是对开采上组煤的直接充水含水层;
十下灰及奥灰为开采下组煤的直接充水含水层。
(一)新生界松散含水层
1、 第四系松散孔隙含水层
第四系地层为河湖相沉积广布全区,由粘土、亚粘土、砂质粘土和粉、细砂组成,与下伏上第三系地层呈不整合接触,厚100.70~156.40m ,平均厚133.27m,东北薄,西南厚。
含水砂层以中、细砂为主,局部有粉砂和粗砂。
一般含砂层4~6层,砂层厚度19.1~77.10m,含砂率15.4~58.8%,砂层比较松散,连续性较好,透水性较强;顶部以粉质沙土为主,透水性好。
属中等富水松散孔隙含水层,直接接受大气降水的补给。
浅层水水位标高34.41~43.73m,
2、上第三系
上第三系地层厚227.80~542.75m ,平均443.74m ,由粘土、砂质粘土和砂砾层相间沉积组成。
上第三系可分为上、下两段:
上段(N 2):厚91.80~385.60m,平均285.97m 。
由中、细砂层与杂色粘土、砂质粘土相间沉积而成。
一般含砂层7~15层,砂层厚度70.0~149.2m,砂层厚度占25.2~55.1%,砂层单层厚度较小,成犬牙交错状相连,砂层较松散,富水性较强,为松散孔隙承压水。
下段(N 1):厚85.80~229.50m,平均157.77m 。
以厚层粘土为主,粘土呈杂色,呈现半固结状。
砂层以灰白、棕黄色的中、细砂为主,据井田内J-7、J-10号孔抽水试验资料,抽水层段砂层累厚21.15~25.3m,水位标高38.18~39.10m,单位涌水量0.0857~0.1717L/s.m,渗透系数0.45~0.7692m/d ,属富水性中等的松散孔隙承压含水层。
(二)二叠系上、下石盒子组砂岩含水层
主要分布于井田中、东部,有36孔揭露,含水层为中、细砂岩,砂层单层厚度2.0~33.9m.,漏水孔率58.3%。
主要漏水点岩性为中、粗、细砂岩,并多分布于断层附近及基岩风化带,其含水性是由于构造或风化所形成的裂隙所致。
据邻区梁宝寺井田L7-3号孔抽水试验资料,单位涌水量0.0141L/s.m,富水性弱。
该段漏水点深度为417.11~759.48m ,下距3(3上、3下)煤层间距除北边界的117号孔外均大
于100m,一般均位于采煤裂隙带之上,正常情况下对开采上组煤层没有直接充水影响。
(三)山西组3(3上、3下)煤层顶底板砂岩含水层
砂岩厚6.58~40.32m ,平均28.28m 。
3煤层顶板砂岩厚2.10~21.92m ,以细砂岩为主,局部为中砂岩和粉砂岩,裂隙局部发育。
单位涌水量0.0074~0.02371L/s.m ,渗透系数0.040~0.0659m/d ,水位标高37.44~39.25m ,属弱富水裂隙承压含水层。
二、充水因素
井巷由二叠系的下石盒子组进入山西组施工, 含水层为主要为中、细砂岩裂隙水,砂岩层单层厚度2.0~5m ,高角度裂隙发育,单位涌水量0.0074~0.02371L/s.m ,渗透系数0.040~0.0659m/d ,主要充水途径为,受采动影响而造成的顶板冒裂导水带、底板破坏裂隙带,以及导水的断裂构造。
其主要正常充水方式为采动裂隙导水。
三、涌水量变化原因
截止2009年3月底,巷道揭露砂岩约690m (不抱括井筒),其中含水砂岩416m,揭露含水砂岩面积6032m 2。
出水点多集中在M5、M6、M7、M8含水层揭露地段,以M5和M7居多,多以淋水的形出现。
井下集中出水点共有四处,水量变化情况如下:
最大出水点为副井区仓顶峒室,顶板为M4砂岩含水层,初始水量为20m 3/h,后来随冒顶面积增大,出水量也不断增加,最大水量为206m 3/h 。
现水量为160m 3/h 左右。
衰减迹象较明显。
仓顶峒室顶板出水,导致矿井总水量明显增加。
其它三处出集中水点分别是:副井底等候室M7砂岩水、回风下山和胶带下山M5砂岩水,出水量一般在10-25m3/h 左右,衰减较慢。
含水砂岩细砂岩上覆泥岩或粉砂岩隔水层,巷道施工过程中,在初次揭露时,有突水现象,瞬间突水量较大,同时衰减也较快。
证明砂岩裂隙发育,以静储时为主。
巷道进入工作面顺槽时,沿煤层顶板掘进,其岩顶、底板岩性以细砂岩为主,局部为中砂岩和粉砂岩,局部裂隙发育,主要水源来自顶板砂岩裂隙水。
为保证工作面的正常回采,工作面回采前,对顶底板砂岩水进行疏放,经计算3砂放水量在141m 3/h , 矿井预计总涌水量将由现在的710m 3/h 增至850m 3
/h 左右。
四、治理方法
由于砂岩水裂隙水分布面较大,裂隙较多,注浆难以达到预期效果,多以自然疏放为主,对大的出点,可在出水点的周围(或上游)采用注浆的方法,设置围幕线进行堵水截流,减少出水量,以降低排水费用。
1302工作面涌水量预计
一、1302面地质概况
3102工作面为我矿的首采面,工作面推采长度730m。
面长200m,面积约163018m2。
煤层走向近180°,倾向近90°。
煤层倾角约+6°。
地质构造简单,为一单斜构造。
根据巷道初步揭露情况,煤层厚度1.5-3.0m顶、底板情况如下:
顶板:顶板由下向上依次为细砂岩(平均厚度9.0m)、泥岩(平均厚度6米)、中粗砂岩(层厚16米,富水)。
底板:直接底为粉砂岩,厚约平均8.73m,下部为细砂岩厚16.85m。
二、充水因素分析
1302工作面开采的主要充水途径为,受采动影响而造成的顶板冒裂导水带、底板破坏裂隙带,以及导水的断裂构造。
其主要正常充水方式为采动裂隙导水带。
1、顶板冒裂导水带、底板破坏裂隙带,主要含水层为3砂,裂隙发育,总体富水性弱。
但有其不均一性,-808m轨道石门在揭露煤层顶班砂岩时,瞬间涌水量为206m3/h,后衰减较快,稳定水量约60m3/h。
2、3下煤层下距三灰含水层(J-2和123孔)平均60m,远大于安全隔水层厚度15m,故不受其影响。
(后符三灰隔水厚度计算)
3、断裂构造:与工作面相邻的有F3断层,落差0-16m,顶板含水砂岩与工作面在同一水平,由于为挤压断层,导水性较弱。
根据巷揭露F8(H=0-15m)和东董断层(H=0-35m)时,只有少量淋水出现。
在回采前进行探查,以确定其导水性。
根据开采设计提供资料,煤层开采要充水因素为顶、底板砂岩,即3砂。
三、3砂涌水量预算
①计算方法:大井法
②参数选择:
I、水文资料:
根据设计资料提供,井田内有J-12、J-17孔对3砂抽水,抽水曲线正常,其成果作为涌水量计算依据。
故3砂涌水量计算采用J-12、J-17孔抽水成果的平均值。
II、地质资料
3煤层顶、底板砂岩统称为3砂。
根据设计资料提供,3煤层顶、底板砂岩厚6.50~40.32m ,平均28.28m 。
由于本工作面附近钻孔资料较少(最近钻孔800m )和地层冲刷,变相较大,3砂厚度采用井田精查地质报告提供的3砂平均值进行计算。
1302工作面煤层最开采水平计算水平为-802m ,计算面积与3102工作面开采面积相同,其参数如下:
H=h1+h2=802+39.25=841.25m 3砂水位降深
h1=-802 开采水平
h2=39.25 3砂水位标高(以精查报告提供数据)
K=0.05295m/d 渗透系数
M=28.28m 初期采区范围内3砂平均厚度
r=π/F =227m
大井半径 R=r+10s K =227+10⨯841.25⨯05295.0=2162.8m 引用影响半径
(2)计算方法:大井法承压转无压公式
Q 涌= πK [(2H-M )M-2
h ]/(lnR-lnr ) h 0=0 将参数代入公式得:Q 涌=7644m3/d=141 m 3/h
故,3砂正常涌水量为141 m 3
/h 。
附:三灰安全隔水层厚度计算:
1、根据《水文地质规程》导水裂隙带高度计算公式:
t=L(√r 2L 2+8×Kp ×H-rL)/4Kp
t —安全隔水层厚度(m)
L —采掘工作面底板最大宽度(m ),20
r---隔水层岩石容重(t/m 3),2.5
Kp —-隔水层岩石的抗张强度(t/m 3),10
H —隔水层底板承受的水头压力(tf/m 3),0.841
t=15m
3下煤层下距三灰含水层(J-2和123孔)平均60m,远大于安全隔水层厚度15m ,故不受其
影响。
二、导水裂隙带高度计算:
根据优级化设计地质说明书推荐及《水文地质规程》导水裂隙带高度计算公式:H
=100M/(2.4n+1.2)+11.2
裂
——导水裂隙带高度(m)
H
裂
M——开采煤层累计厚度(m);2.2m(胶带石门揭露)
N——煤分层数,1
将参数代入得:H=72m。