煤矿防治水课件

板薄弱地段，静水压力造成20多米巷道底鼓，并最终突破薄弱隔水层导入巷内，
突水后，距突水点3000多米的桐树张村供水井水位大幅度下降，表明寒武系灰岩 含水区域大，水力联系广。
5、淮南矿业潘二煤矿“5.25”较大突水事故
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事故概况：
2017年5月25日22时46分，淮南矿业(集团)有限责任公司潘二煤 矿(以下简称潘二煤矿)西二A组煤采区12123工作面底板联络巷掘进 工作面发生突水事故，最大突水量14520m³/h，造成矿井被淹，事 故直接经济损失2342万元，无人员伤亡。
事故原因：
潘二煤矿12123工作面底板联络巷掘进工作面底板存在隐伏陷落 柱，在采动应力和承压水作用下，奥陶系灰岩水通过隐伏陷落柱从 巷道底板突出。
6、霍宝干河煤矿2-112综采工作面出水事故案例
事故原因：
1、2-112工作面带压大、周边构造复杂、顶板砂岩厚、构造导水 性强、裂隙发育、工作面总体处于向斜构造的轴部等情况下，做了巷 探、钻探、物探等大量的工作，但是对2-112工作面与2-108工作面 之间2-112正巷外部隐伏构造分析研究不够、探测不到位、特别是对 断层的侧向补给缺乏研究，是造成本次出水事故的直接原因。
灰岩承压水冲破该流水巷底板猛然突出，造成事故。
2、河北省冀中能源峰峰集团有限责任公司梧桐庄矿
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事故概况：
河北省冀中能源峰峰集团有限责任公司梧桐庄矿7月26日，
182306工作面采空侧底板发生出水事故，事故造成矿井停产。
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事故经过：
7月25日早7时30分，工作面开始底板出水。早8时许，工作面 涌水量达到55m³/h。26日凌晨零时42分，涌水量达到100m³/h。 凌晨2时30分，达到200m³/h。该矿立即启动应急预案，组织 182306、182302两个工作面人员进行了安全撤离。26日下午3时 20分，涌水量突增，瞬间进入采区泵房。下午3时26分，矿立即组 织停产撤人，全部人员安全升井。27日早晨4点53分水已进入中央 泵房。梧桐庄矿中央泵房将7台卧泵、11台潜水泵全部启动，但水 位仍一直上涨，直至进入泵房。7月27日上午11时，指挥部决定将 井下剩余值守的7名人员全部安全升井，抢险工作告一段落。后转 入打钻注浆、封堵出水点和抽排水阶段。整个抢险救灾过程没有任 何人员伤亡，也没有发生任何次生灾害事故。
3、神华集团乌海能源骆驼山煤矿
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事故概况：
2010年3月1日，神华集团乌海能源有限责任公司骆驼山煤矿发
生特别重大透水事故，造成32人死亡、7人受伤，直接经济损失 4853万元。
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事故经过：
据承建单位陕西煤建公司掘进队杨某回忆，7时30分，在9#煤
工作面的杨某等16名工人下班走到停车场时，发现停车场水深约
水层，采掘该灰岩含水层附近煤层时常发生突水、突泥等，来势迅
猛，破坏力极大。
北方型主要是奥陶系或寒武系厚层灰岩含水层，该含水层岩溶裂
隙发育，富水性好，导水性强。正常情况下赋存于主采煤层之下，
煤层与含水层间常有不同厚度的隔水层，水害的发生常与构造或采
动有关。此类水害难于预测预防，一旦发生危害很大。
第三节 煤层底板突水事故案例
薄层灰岩岩溶水害：水源主要是华北石炭二叠系煤田的太原组薄 层灰岩岩溶水。 一般情况下，煤层顶底板的薄层灰岩含水层（组）是可以疏干的 。 但当薄层灰岩含水层（组）与地表水体或与厚层灰岩含水层发 生水力联系时，含水层（组）的富水性便大大增加、补给能力增强
，常发生较大灾害性事故。
厚层灰岩岩溶水水害：该类水害分为南方型和北方型。 南方型为二叠系茅口和栖霞厚层灰岩含水层，其补给主要是大气 降水和地表水。正常情况下赋存于煤层底板之下，中间几乎没有隔
裂隙水水害:水源为砂岩、砾岩等裂隙含水层的水。煤层顶部有 厚层砂岩和砾岩，当裂隙发育且与上覆第四系松散层和下伏奥陶系 含水层有水力联系时，可导致危害极大的突水事故。在没有其他水 源补给的情况下，其水量有限，基本不会对煤矿的安全生产形成很 大的威胁。
义马跃进煤矿.10.31 ，总涌水量超过222万m³，最大涌水量450m³/h，造成工作面被淹。
，其中1500m以浅储量约为37亿吨。但是，豫东平原埋深800-1500m 煤层 上覆有松散热储层，其富水性强、地温高、水化学成分复杂，因此采煤将面
临涌水、涌砂、高温、腐蚀等多重灾害的复合影响。同时地热水也是豫东平
原正在开发利用的宝贵资源，采煤将破坏地热流系统的结构并导致地热水自 然循环规律的变异。
事故原因：
16#煤回风大巷掘进工作面遇煤层下方隐伏陷落柱，在承压水和
采动应力作用下，承压水突破隔水带形成导水通道，导致奥灰水从
煤层底板涌出，造成此次事故。
4、平禹煤电新峰一矿“10.19”突水事故案例
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事故概况：
2005年10月19日新峰一矿东大巷水闸门以东967m处，扩修巷
道时发生底板突水事故，最大突水量38056m³/h，从开始突水到 矿井被淹历时81分钟。
孔隙水水害:水源是第四系或新近系松散层中的孔隙水。当煤
层被松散含水的流砂层、砂层、砂砾层、卵石层、粘土砂层覆盖时 ，由于开采前水文地质情况不清或者没有按规定留设安全煤岩柱， 或者留设的煤岩柱受到破坏，回采后水、砂或泥溃入井下，淤塞巷 道甚至造成淹井。
豫东平原4900k㎡范围内、埋深800-2000m 之间，蕴含煤炭资源230亿吨
导水通道研究
地面及井下物探
隔水层研究
隔水层结构
钻探 抽（放）水试验与观测
参数试验测定
富水区域
富水程度
断裂构造
陷落柱
采动破坏
岩层厚度
岩层强度
组合关系
水源及边界
导水通道类型
隔水关键层
基于GIS的综合评价模型
带压开采防治水技术
疏水降压
注浆改造
灰岩隔水
安全回采
三、 水文地质条件的探查
1、 含水层富水区域和富水性的探查
防治水课件
2019年4月15日
第一节 煤矿水害类型
第二节 煤矿水害特点 第三节 煤层底板突水事故案例 第四节 底板高承压含水层上安全开采
第五节 工作面底板注浆加固
第一节 煤矿水害类型
1.按照水源类型
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按照造成矿井水害的水源类型分为地表水害（含大气降水、地 表滑坡和井上下泥石流灾害）、地下水害、老窑水害。
老窑水害：水源是老窑、小窑、废巷及采空区积水。当巷道接近 或遇到老窑积水区时，往往在短时间内涌出大量老窑水，来势凶猛 ，具有很大的破坏性，常造成恶性事故。 2010年3月28日14 时30分左右，华晋公司王家岭矿（位于山西 省临汾市乡宁县，为中煤集团与山西焦煤集团合作组建的华晋煤业 公司所属）北翼盘区101 回风顺槽发生小窑老空水透水事故。事故 造成153人被困。经全力抢险，115 人获救，另有38名矿工遇难。
事故原因：
魏庄断层是一区域性大断层，在出水点一带受后期应力改造，从北西向转为北 东向，并由此派生出关庄正断层、DF1断层等一系列支断层及张性裂隙，因此底
板岩层裂隙十分发育，受地应力不断变化影响，地下水径流较快，寒灰小裂隙慢
慢形成小溶隙，长年累月溶隙越来越大，引起上覆岩层跨落，且高度范围渐渐增 大，形成隐伏垂隙发育。出水点正处于转折端的地应力集中区。此次巷道扩修后 ，巷宽由原2.5m扩修到4m，受地应力重新分布及爆破影响，底板抗剪强度降低 ，承压水导高使隔水层弱化，下部灰岩承压水通过垂向导水通道涌入东大巷的底
80
蔚县 井陉
北京 开滦 168
渤海
龙口 青岛 新汶 74.7 黄 海 连云港
阳泉 71 潞安 19
邢台 30 峰峰 27 肥城 36 淄博 69.6
汾西 25
20
60 渭北 10 - 30
鹤壁 56 济宁
晋城 焦作 21 平顶山 34
徐州 48 淮北
40
50 60
30
淮南139
华北广泛发育奥陶系灰岩 最大厚度＞800m 受奥灰影响的煤炭储量＞1000亿 吨 直接或间接导致的矿井突水＞ 1000次
1.洛阳市伊川县奋进煤矿（地方国有）黄村井
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事故概况：
2003年9月2日零时30分，洛阳市伊川县奋进煤矿（地方国有）
黄村井10111回采工作面发生一起底板突水事故。事故造成16人 死亡，直接经济损失5600万元。
事故原因：
10111工作面位于黄村背斜轴部，煤层底板张性裂隙发育，寒武 系灰岩中有溶洞存在，回采中该工作面下段留设的隔水煤柱，形成 了顶板对底板的压力集中点，集中应力加剧了煤层底板破坏，产生 导水裂隙。又因在隔水煤柱内开掘流水巷，巷道底板形成自由面， 致使煤层底板在高达1.53MPa以上承压水的压力作用下被破坏，
P=5.0MPa， Qmax=29000m3/h
水源：奥灰，通道：隐伏陷落柱
二、 总体研究思路
查明：
含水层富水区域和富水性 导水构造（断层，陷落柱） 底板隔水层的结构与强度
评价：
带压开采可行性的综合评价
防治：
疏水降压 注浆改造 带压开采
含水层研究
含水层结构
30公分，且不到一分钟时间水位就上涨到1米(后来估算本次事故
涌水量起初时最大达7.2万m³/h)。发现异常后，他们立即撤回作
业面并向调度室汇报了情况。
事故发生后，经过14天、2万多人次的救援，生还45人，死亡 32人。本次救援累计施工钻孔20个，进尺5874m，排水144万m³ ，对陷落柱进行注浆堵水共注入浆料8384m³。
1、 含水层富水区域和富水性的探查
☑富水区域探查：物探
-20 -30 -40 -50 -60 -70 -80 -90 -100 40 60 80 100 120 140 160 180 200 220 240 260 280 300
第二节 煤矿水害特点