矿井水灾防治-陈立伟-第四、五次.ppt

1、第五章第五章煤矿主要防治水技术煤矿主要防治水技术 2主要防治水的依据和方法主要防治水的依据和方法23防治水方针防治水方针防治水基本防治水基本原则原则有疑必有疑必有疑必有疑必探探探探先探后先探后先探后先探后掘掘掘掘预测预预测预预测预预测预报报报报有疑必有疑必有疑必有疑必探探探探先探后先探后先探后先探后掘掘掘掘先治后先治后先治后先治后采采采采过去过去过去过去新规定新规定新规定新规定预防为预防为预防为预防为主防治主防治主防治主防治结合结合结合结合主要防治水的依据和方法主要防治水的依据和方法3主要防治水的依据和方法主要防治水的依据和方法4主要防治水措施主要防治水措施探、防、堵、探、防、堵、排、截、隔、

2、排、截、隔、测测探探探探水：地下水的钻探水：地下水的钻探水：地下水的钻探水：地下水的钻探放放放放水：地下水的探放水：地下水的探放水：地下水的探放水：地下水的探放排排排排水：预先排水疏干水：预先排水疏干水：预先排水疏干水：预先排水疏干隔隔隔隔水：留防水隔离煤柱水：留防水隔离煤柱水：留防水隔离煤柱水：留防水隔离煤柱堵堵堵堵水：注浆封堵水：注浆封堵水：注浆封堵水：注浆封堵截截截截水：防水闸门截流水：防水闸门截流水：防水闸门截流水：防水闸门截流测测测测水：水：水：水：水害预测水害预测水害预测水害预测45防水煤柱：防水煤柱：防水煤柱：防水煤柱：凡是煤层与含水层或含水带的接触地段，预凡是煤层与含水层或含水

3、带的接触地段，预凡是煤层与含水层或含水带的接触地段，预凡是煤层与含水层或含水带的接触地段，预留一定宽度的煤层不采，使工作面与地下水源或通道保留一定宽度的煤层不采，使工作面与地下水源或通道保留一定宽度的煤层不采，使工作面与地下水源或通道保留一定宽度的煤层不采，使工作面与地下水源或通道保持一定距离，以防止地下水流入工作面，留下不采的煤持一定距离，以防止地下水流入工作面，留下不采的煤持一定距离，以防止地下水流入工作面，留下不采的煤持一定距离，以防止地下水流入工作面，留下不采的煤柱，称为防水隔离煤柱。柱，称为防水隔离煤柱。柱，称为防水隔离煤柱。柱，称为防水隔离煤柱。井下防水煤井下防水煤(沿沿)柱留设柱

4、留设井田边界井田边界井田边界井田边界断层断层断层断层充水含水层充水含水层充水含水层充水含水层岩溶陷落柱岩溶陷落柱岩溶陷落柱岩溶陷落柱老空区防水煤柱老空区防水煤柱老空区防水煤柱老空区防水煤柱防水煤柱类型防水煤柱类型防水煤柱类型防水煤柱类型56不同水文地质条件不同水文地质条件不同水文地质条件不同水文地质条件留设煤柱类型不同！留设煤柱类型不同！留设煤柱类型不同！留设煤柱类型不同！井下防水煤井下防水煤(沿沿)柱留设柱留设A-防止砂层或地表水煤柱；B-被强含水层掩盖的煤柱；C-与强含水层直接接触的煤柱；D-与强含水层接触，局部为强含水层所掩盖的煤层；E-接触底部含水层的煤柱；F-巷道接近断层的煤柱。H-

5、距地表垂高；L-煤柱距含水岩层垂直距离；M-防水煤柱-塌陷角67煤柱应该留多宽呢？煤柱应该留多宽呢？各个矿区大各个矿区大多凭经验和多凭经验和设计规范要设计规范要求，科研空求，科研空间较大！间较大！（1 1 1 1）当煤层露头直接被疏松含水层掩盖时，一般大）当煤层露头直接被疏松含水层掩盖时，一般大）当煤层露头直接被疏松含水层掩盖时，一般大）当煤层露头直接被疏松含水层掩盖时，一般大于于于于30m,30m,30m,30m,如图如图如图如图 a a a a所示；所示；所示；所示；（2 2 2 2）煤层受断层切割直接与充水强含水层接触时，）煤层受断层切割直接与充水强含水层接触时，）煤层受断层切割直接与充

6、水强含水层接触时，）煤层受断层切割直接与充水强含水层接触时，安全防水煤柱宽度应不小于安全防水煤柱宽度应不小于安全防水煤柱宽度应不小于安全防水煤柱宽度应不小于 20 20 20 20 米米米米,如图如图如图如图 吧吧吧吧b b b b所示；所示；所示；所示；（3 3 3 3）当煤层因受逆断层切割而被强含水层掩盖时，）当煤层因受逆断层切割而被强含水层掩盖时，）当煤层因受逆断层切割而被强含水层掩盖时，）当煤层因受逆断层切割而被强含水层掩盖时，留设煤柱应考虑煤层开采后的塌陷裂隙，最好不要波及留设煤柱应考虑煤层开采后的塌陷裂隙，最好不要波及留设煤柱应考虑煤层开采后的塌陷裂隙，最好不要波及留设煤柱应考虑煤

7、层开采后的塌陷裂隙，最好不要波及到上部的强含水层，如掩盖宽度为到上部的强含水层，如掩盖宽度为到上部的强含水层，如掩盖宽度为到上部的强含水层，如掩盖宽度为 L L L L 米，其断层下盘防米，其断层下盘防米，其断层下盘防米，其断层下盘防水煤柱的宽度要大于水煤柱的宽度要大于水煤柱的宽度要大于水煤柱的宽度要大于 L L L L 米，如图米，如图米，如图米，如图 C C C C所示；所示；所示；所示；（4 4 4 4）当巷道接近导水断层时，应留设）当巷道接近导水断层时，应留设）当巷道接近导水断层时，应留设）当巷道接近导水断层时，应留设 3030303040 40 40 40 米防米防米防米防水煤柱，如

8、图水煤柱，如图水煤柱，如图水煤柱，如图 所示。所示。所示。所示。7井下探放水井下探放水8接近水淹或可能积水的井巷、老空、老窑或相邻煤矿时。接近水淹或可能积水的井巷、老空、老窑或相邻煤矿时。接近或通过含水层、导水断层、含水裂隙密集带、溶洞和陷落接近或通过含水层、导水断层、含水裂隙密集带、溶洞和陷落柱时。柱时。打开隔离煤柱放水时。打开隔离煤柱放水时。接近可能与河流、湖泊、水库、蓄水池、水井等相通的断层破接近可能与河流、湖泊、水库、蓄水池、水井等相通的断层破碎或裂隙发育带时。碎或裂隙发育带时。接近有出（突）水可能的钻孔时接近有出（突）水可能的钻孔时。n需要探水的情况：需要探水的情况：需要探水的情况：

9、需要探水的情况：8井下探放水井下探放水9接近有水或稀泥的灌浆区时。接近有水或稀泥的灌浆区时。采动影响范围内有承压含水层或含水构造，或煤层与含水层间采动影响范围内有承压含水层或含水构造，或煤层与含水层间的隔水岩柱厚度不清，可能突水时。的隔水岩柱厚度不清，可能突水时。接近水文地质条件复杂的地段，采掘工作有突（出）水征兆或接近水文地质条件复杂的地段，采掘工作有突（出）水征兆或情况不明时。情况不明时。采掘工程接近其他可能出（突）水地段时。采掘工程接近其他可能出（突）水地段时。n需要探水的情况：需要探水的情况：需要探水的情况：需要探水的情况：910n小窑的探放小窑的探放小窑的探放小窑的探放警戒线探水线积

10、水线井下探放水井下探放水1011积水线积水线积水线积水线:是老窑、小窑采空区预定边界。是老窑、小窑采空区预定边界。是老窑、小窑采空区预定边界。是老窑、小窑采空区预定边界。探水线探水线探水线探水线:是根据积水范围的可靠程度、积水量、煤层厚是根据积水范围的可靠程度、积水量、煤层厚是根据积水范围的可靠程度、积水量、煤层厚是根据积水范围的可靠程度、积水量、煤层厚度及其强度大小沿积水线外推度及其强度大小沿积水线外推度及其强度大小沿积水线外推度及其强度大小沿积水线外推60606060150 m150 m150 m150 m距离的一条距离的一条距离的一条距离的一条线。当巷道到达此线时就应开始探水。线。当巷道

11、到达此线时就应开始探水。线。当巷道到达此线时就应开始探水。线。当巷道到达此线时就应开始探水。警戒线警戒线警戒线警戒线:是沿探水线再平行外推是沿探水线再平行外推是沿探水线再平行外推是沿探水线再平行外推60606060150 m150 m150 m150 m的一条线，的一条线，的一条线，的一条线，当巷道进入此线时就应警惕积水的威胁，注意迎头的当巷道进入此线时就应警惕积水的威胁，注意迎头的当巷道进入此线时就应警惕积水的威胁，注意迎头的当巷道进入此线时就应警惕积水的威胁，注意迎头的变化，当出现有透水征兆时，就应提前探水。变化，当出现有透水征兆时，就应提前探水。变化，当出现有透水征兆时，就应提前探水。变

12、化，当出现有透水征兆时，就应提前探水。n“三线三线三线三线”的定义的定义的定义的定义井下探放水井下探放水警戒线探水线积水线1112探、放水钻孔布置探、放水钻孔布置探、放水钻孔布置探、放水钻孔布置 布置原则：其布置应以确保不漏古巷道，保证生产安全，而探水工作量又以最小为原则。上山巷道布置成扇形，煤平巷布置成半扇形。几个概念允许掘进距离：经探水后证明无水害威胁，可以安全掘进的长度，允许掘进距离的终点处，钻孔间距3m。超前距：允许掘进终点到中心眼终点间的距离，一般为20m。帮距：中心眼与外斜眼终点的距离，一般等于超前距。井下探放水井下探放水1213探水钻孔布置：探水钻孔布置：1)探水掘进探水2)各探

13、水孔之间的距离不得大于3 m。3)中眼与外斜眼终端的距离即为帮距，通常采用12 m左右；4)巷道前进终止点与中眼终点之间的距离即为超前距，一般采用20 m左右为宜。14探水作业：探水作业：加加加加强强强强顶顶顶顶板板板板支支支支护护护护，双双双双巷巷巷巷掘掘掘掘进进进进，加加加加强强强强通通通通风风风风，防防防防止止止止冒冒冒冒顶顶顶顶和和和和片帮。片帮。片帮。片帮。加强探水迎头的通风和瓦斯检查。加强探水迎头的通风和瓦斯检查。加强探水迎头的通风和瓦斯检查。加强探水迎头的通风和瓦斯检查。安排避灾线路，作业人员熟悉避灾线路。安排避灾线路，作业人员熟悉避灾线路。安排避灾线路，作业人员熟悉避灾线路。安

14、排避灾线路，作业人员熟悉避灾线路。设置警铃信号及通信联络设备。设置警铃信号及通信联络设备。设置警铃信号及通信联络设备。设置警铃信号及通信联络设备。安装安全套管。安装安全套管。安装安全套管。安装安全套管。若若若若发发发发现现现现钻钻钻钻孔孔孔孔内内内内显显显显著著著著变变变变软软软软及及及及沿沿沿沿钻钻钻钻杆杆杆杆向向向向外外外外流流流流水水水水等等等等透透透透水水水水征征征征兆兆兆兆时时时时，应应应应立立立立即即即即停停停停止止止止钻钻钻钻进进进进并并并并旋旋旋旋紧紧紧紧安安安安全全全全阀阀阀阀上上上上的的的的钻钻钻钻杆杆杆杆卡卡卡卡。待检查工作完成后，再慢慢地将积水待检查工作完成后，再慢慢地

15、将积水待检查工作完成后，再慢慢地将积水待检查工作完成后，再慢慢地将积水放放放放出。出。出。出。严格检查放水效果。严格检查放水效果。严格检查放水效果。严格检查放水效果。152）探水孔布置方式 （1）扇形布置。巷道处于三面受水威胁的地段，要进行搜索性探放老空积水，其探水钻孔多按扇形布置，如图所示.扇形探水钻孔16（2）半扇形布置。对于积水区肯定是在巷道一侧的探水地区，其探水钻孔可按半扇形布置，如图所示。半扇形探水钻孔173探水与掘进之间的配合 井下受水威胁的地段，探水必须与巷道掘进施工管理密切配合，才能取得良好的防治效果，主要配合方式有：（1）双巷配合掘进交叉探水。如图所示。上山巷道探水掘进施工方

16、式 18（2）双巷掘进单巷超前探水。（3）平巷与上山配合探水。如图所示平巷与上山互相配合探水19（4）隔离式探水。如图所示。利用石门探水和墙外探水a 一石门探水，b 一墙外探水20n断层水及其他可疑水源的探放断层水及其他可疑水源的探放 探探断断层层水水与与探探断断层层相相结结合合，探探明明断断层层的的位位置置、产产状要素、断层带的宽度。状要素、断层带的宽度。着着重重查查明明断断层层带带的的充充水水情情况况、与与含含水水层层的的接接触触关关系和水力连通情况、静水压力及涌水量大小。系和水力连通情况、静水压力及涌水量大小。断断层层水水探探明明后后，应应根根据据水水的的来来源源、水水压压和和水水量量采采取不同措施：取不同措施：（1 1）若若断断层层水水是是来来自自强强含含水水层层，则则要要注注意意封封闭闭钻钻孔孔，按按规规定定留留设设煤煤柱柱，已已进进入入煤煤柱柱的的巷巷道道要要加加以填充或封闭；以填充或封闭；（2 2）若断层含水性不强，可考虑放水疏干。）若断层含水性不强，可考虑放水疏干。21n其他常用的探测及放水方法其他常用的探测及放水方法1 1 1 1红外遥感技术；红外遥感技术；红外遥感技