煤矿防治水基础技术知识课件.ppt

1、煤矿防治水技术煤矿防治水技术基础知识基础知识中煤科工集团西安研究院中煤科工集团西安研究院 田田 干干 副研究员、博士副研究员、博士一、基本概念一、基本概念1、矿山水害、矿山水害一、基本概念一、基本概念2、水文地质、水文地质一、基本概念一、基本概念3、矿床水文地质、矿床水文地质一、基本概念一、基本概念2、矿床水文地质、矿床水文地质二、矿井水害分析基本方法二、矿井水害分析基本方法1、矿井充水因素、矿井充水因素 充水水源充水途径充水强度二、矿井水害分析基本方法二、矿井水害分析基本方法2、充水水源、充水水源 团柏矿：上组煤（团柏矿：上组煤（1 1#、2 2#煤）距第四煤）距第四系含水层约系含水层约12

2、0m120m ；奥灰水位标高约奥灰水位标高约+520m+520m。3579.4-1079.0165.00085.01LHhh1=0.7007+0.1079L 二、矿井水害分析基本方法二、矿井水害分析基本方法3、充水途径、充水途径 二、矿井水害分析基本方法二、矿井水害分析基本方法4、充水强度、充水强度 二、矿井水害分析基本方法二、矿井水害分析基本方法5、因素综合分析、因素综合分析综合综合分析分析途径途径水源水源强度强度三、矿井防治水基本方法三、矿井防治水基本方法1、防治水基本原则及措施、防治水基本原则及措施三、矿井防治水基本方法三、矿井防治水基本方法2、矿井防治水基本路线、矿井防治水基本路线采面

3、地质、水文地质条件分析防治水技术设计水害防排工程建立矿井、工作面防排水系统水害探查研究工作面掘进前工作面巷道掘进地面瞬变电磁探查直流电法超前探测钻探探放水坑透探工作面内部构造工作面回采前直流电法或音频电穿透探煤层顶底板富水性工作面水文地质条件安全评价 突水监测与预测预报 工作面回采过程 煤层安全回采水害治理综合探测疑点钻探验证富水区段水害相对危险区采空水、小窑水预疏放实时监测注浆封堵预疏放留设防水煤柱或构筑密闭墙图6.1 屯兰煤矿煤层安全回采技术路线框图地面三维地震勘探三、矿井防治水基本方法三、矿井防治水基本方法3、防治水中采用主要物探方法、防治水中采用主要物探方法地地面面三维地震探测三维地震

4、探测工作面内部构造工作面内部构造顶底板隔水层构造顶底板隔水层构造掘进前方富水性掘进前方富水性巷道顶底板富水区段巷道顶底板富水区段直流电法直流电法坑坑 透透音频电透视音频电透视煤层构造煤层构造顶底板富水区段探测顶底板富水区段探测井下井下瞬变电磁瞬变电磁含水层富水性含水层富水性三、矿井防治水基本方法三、矿井防治水基本方法4、顶板水防治水基本方法、顶板水防治水基本方法三、矿井防治水基本方法三、矿井防治水基本方法5、底板水防治水基本方法、底板水防治水基本方法三、矿井防治水基本方法三、矿井防治水基本方法6、老空水防治基本方法、老空水防治基本方法三、矿井防治水基本方法三、矿井防治水基本方法7、断层、陷落柱

5、的防治基本方法、断层、陷落柱的防治基本方法三、矿井防治水基本方法三、矿井防治水基本方法8、矿井防治水预测、矿井防治水预测 依依 据据u 1、根据地质报告中已经查明的地质构造包括断层、陷落柱、冲刷带、褶曲、薄煤区，查明的水文地质情况等进行预测预报。u2、根据现有勘探查明的地质构造，主要是落差3m的断层、直径25m的陷落柱、褶曲、冲刷带、薄煤区和积水区等进行预测预报。u 3、根据巷道在掘进、回采过程中实际揭露水文地质情况，利用地质构造和水文地质的规律，对相邻巷道或工作面进行预测预报。u4、利用现有的物探设备，如坑道钻机在井下巷道进行超前物探，结合井田地质构造发育规律对富水等物探异常区进行预测预报。

6、u5、根据超前钻探探查结果，发现地质构造或富水区，进行补充临时水文地质预报。u6、根据精查地质勘探查明井田水文地质情况进行预测预报。u 7、根据井巷施工过程中实际揭露巷道顶板淋水情况进行预测预报。u 8、利用有关水文地质科研成果进行预测预报工作。u9、探查井田地质构造的导水性，总结地质构造的导水规律，预测预报矿井涌水情况。u1、按煤矿防治水规定及地测防治水安全质量标准化标准及考核评级办法的要求，收集当月矿井地质、水文地质等原始资料，作为开展预测预报的基本工作内容。u2、在年、季、月初根据矿生产衔接安排，编制年度、季度、月度水害预测预报，部门审核后经总工程师签字，于下一年度、季度、月度的第一个月

7、3日前报送有关职能部门及矿领导，同时上报主管局。u3、对上年度、季度、月度水害预测预报进行总结，评价预报准确率，分析预测预报不准确的原因，于下一年度、季度、月度的第一个月3日前报送有关职能部门，同时月度总结上报集团公司。u4、根据施工单位及调度室的反馈信息，施工现场出现地质构造时，技术科地质工程技术人员应及时深入现场观测，编写临时地质预报并发放施工队（组）及相关职能部门。u5、各施工单位生产技术员要认真参照水害预测预报，并纳入到作业规程或安全技术措施中，及时向职工学习贯彻，使生产作业人员了解工作面的水文地质情况。学习要有记录、签字。技术科要不定期检查贯彻学习记录。u6、相关施工队（组）在预报下

8、发后要严格按水害预报执行，当工作面水文地质情况发生异常变化时，必须及时向技术科反馈现场情况。u7、地质人员必须跟踪收集水文地质资料，现场情况变化较大时，及时跟踪补充预报。u8、技术科要严格按地测防治水安全质量标准化要求，及时收集编录原始地质资料、涌水资料，并分析总结规律，做好预测预报工作。预报的结果应能保证煤矿正常生产，不因预报错误造成工程事故。u9、技术科要积极与有关科研单位开展防治水科研工作，引进推广先进的技术装备和预测预报手段，提高预测预报的水平及准确度。u10、水害预测预报必须在综合分析各种资料的基础上提出，要做到及时、准确，能够有效指导生产。8、矿井防治水预测、矿井防治水预测 工作要

9、求工作要求（一）基本预测预报内容（一）基本预测预报内容 1、采掘工作面（巷道）名称，现采掘位置，下月（季）计划采掘范围。2、顶底板岩性，顶板裂隙发育程度。3、地质构造情况。4、对影响采掘的断层、陷落柱、冲刷带等地质构造要进行专门临时预报。5、根据预测内容提出相应的建议或处理意见。（二）断层预报预测内容（二）断层预报预测内容 断层位置、性质、产状、落差、影响范围、含水性、导水性、建议或处理意见。（三）陷落柱预报预测内容（三）陷落柱预报预测内容 陷落柱的位置、形状、大小，陷落柱体与围岩接触部位的充填物性质和特征，陷落柱内岩块的性质及充填物的密实程度。陷落柱裂隙和导水富水情况。(四）冲刷带预测预报内

10、容四）冲刷带预测预报内容 冲刷带的位置，冲刷变薄带方向和范围，冲刷带切割深度、范围。富水情况。（五）（五）水文预测预报内容水文预测预报内容 充水因素分析：预测积水范围、积水量；预测涌水范围及涌水量大小。根据预测内容提出相应的建议或处理意见。8、矿井防治水预测、矿井防治水预测 主要内容主要内容三、矿井防治水基本方法三、矿井防治水基本方法8、矿井防治水预测预报、矿井防治水预测预报三、矿井防治水基本方法三、矿井防治水基本方法9、巷道掘进防治水技术措施、巷道掘进防治水技术措施u 首先如果巷道涌水不能自留，必须建立相应临排系统。管路至首先如果巷道涌水不能自留，必须建立相应临排系统。管路至少两趟，配备相应

11、水泵等；少两趟，配备相应水泵等；u 每每60-80m60-80m做一次井下直流电法超前探；做一次井下直流电法超前探；u 根据物探结果对异常区至少提前根据物探结果对异常区至少提前5m5m进行钻探验证；进行钻探验证；u 钻探要严格按相关规程规定进行。钻探要严格按相关规程规定进行。三、矿井防治水基本方法三、矿井防治水基本方法9、巷道掘进防治水技术措施、巷道掘进防治水技术措施 物探资料分析物探资料分析 A B C主624m4m10m9号煤南翼主运大巷2009年3月18日掘进迎头1号异常048121620242832364044485256606468727680848892963642m0481216

12、2024283236404448525660646872768084889296南翼回风巷14m2009年3月13日掘进迎头主Z60mABC4m34m49m66m72m78m83m异 常 1异 常 2异 常 3048121620242832364044485256606468727680A BC01主运巷4m14m1号异常2号异常16m28m2008年4月24日掘进迎头三、矿井防治水基本方法三、矿井防治水基本方法u井下探放水应当使用专用的探放水钻机井下探放水应当使用专用的探放水钻机u水压大于水压大于0.1MPa0.1MPa时必须安装孔口管时必须安装孔口管u原则上禁止在煤层探放水压大于原则上禁止

13、在煤层探放水压大于1MPa1MPa的含水体的含水体u钻孔内水压大于钻孔内水压大于1.5 MPa1.5 MPa时，采用反压和有防喷装置的方法钻进时，采用反压和有防喷装置的方法钻进u上山探水时，一般进行双巷掘进。双巷间每隔上山探水时，一般进行双巷掘进。双巷间每隔30-50 m30-50 m掘掘1 1个联络巷，并个联络巷，并设挡水墙。设挡水墙。u探水钻孔除兼作堵水或者疏水用的钻孔外，终孔孔径一般不得大于探水钻孔除兼作堵水或者疏水用的钻孔外，终孔孔径一般不得大于75 75 mmmm。u钻孔放水前，应当估计放水量钻孔放水前，应当估计放水量u探水钻孔超前距离和止水套管长度，应当符合规定要求探水钻孔超前距离

14、和止水套管长度，应当符合规定要求u探放第四系松散含水层水时，必须安设防溃沙装置并制定可靠的安全措探放第四系松散含水层水时，必须安设防溃沙装置并制定可靠的安全措施，所有人员必须站在施工钻孔的外侧，避免溃砂溃水堵人施，所有人员必须站在施工钻孔的外侧，避免溃砂溃水堵人u要有专门的探放水设计要有专门的探放水设计探探放放水水技技术术要要求求9、巷道掘进防治水技术措施、巷道掘进防治水技术措施 探放水探放水三、矿井防治水基本方法三、矿井防治水基本方法9、巷道掘进防治水技术措施、巷道掘进防治水技术措施 探放水设计方法探放水设计方法A B C主624m4m10m9号煤南翼主运大巷2009年3月18日掘进迎头1号

15、异常048121620242832364044485256606468727680848892963642m三、矿井防治水基本方法三、矿井防治水基本方法9、巷道掘进防治水技术措施、巷道掘进防治水技术措施 防排水防排水钻窝钻窝 联巷联巷 管路管路三、矿井防治水基本方法三、矿井防治水基本方法10、工作面防治水技术措施、工作面防治水技术措施 回采前回采前u 工作面圈出后，对工作面进行音频电透视和坑透物探探查，进工作面圈出后，对工作面进行音频电透视和坑透物探探查，进一步查清工作面内及其顶底板主要含水层富水异常区；一步查清工作面内及其顶底板主要含水层富水异常区；u 根据物探探查成果，对工作面内构造异常及

16、其顶底板富水异常根据物探探查成果，对工作面内构造异常及其顶底板富水异常区进行探放水区进行探放水；u带压开采矿井，对隔水层相对薄弱区段应进行注浆加固；带压开采矿井，对隔水层相对薄弱区段应进行注浆加固；u 根据工作面探放水结果，综合该区段地质及水文地质资料，对根据工作面探放水结果，综合该区段地质及水文地质资料，对工作面开采条件进行综合分析，并对工作面涌水量进行预测，建立工作面开采条件进行综合分析，并对工作面涌水量进行预测，建立完善的临排系统，编制水害应急预案，确保工作面安全回采。完善的临排系统，编制水害应急预案，确保工作面安全回采。三、矿井防治水基本方法三、矿井防治水基本方法10、工作面防治水技术

17、措施、工作面防治水技术措施 物探资料分析方法物探资料分析方法三、矿井防治水基本方法三、矿井防治水基本方法10、工作面防治水技术措施、工作面防治水技术措施 回采中回采中u 工作面回采过程中，监测工作面涌水情况，涌水量一旦出现工作面回采过程中，监测工作面涌水情况，涌水量一旦出现异常，应立即汇报调度及相关部门，综合分析并采取相应技术措异常，应立即汇报调度及相关部门，综合分析并采取相应技术措施，保证矿井安全；施，保证矿井安全；u 回采过程中，合理有序拆撤排水管路及排水泵的衔接，保证回采过程中，合理有序拆撤排水管路及排水泵的衔接，保证工作面有效顺利排水；工作面有效顺利排水；u根据工作面回采后积水情况，在

18、工作面采空区及联巷埋设花管根据工作面回采后积水情况，在工作面采空区及联巷埋设花管等，尽可能减少采空区积水，以免对今后其它采掘工作面造成潜等，尽可能减少采空区积水，以免对今后其它采掘工作面造成潜在威胁。在威胁。三、矿井防治水基本方法三、矿井防治水基本方法10、工作面防治水技术措施、工作面防治水技术措施 回采后回采后u 工作面回采完成后，按照相关规程规定及工作面工作面回采完成后，按照相关规程规定及工作面自身情况，建立密闭墙对工作面顺槽进行封闭。自身情况，建立密闭墙对工作面顺槽进行封闭。u（一）矿井充水性图；（一）矿井充水性图；u（二）矿井涌水量与各种相关因素动态曲线图；（二）矿井涌水量与各种相关因

19、素动态曲线图；u（三）矿井综合水文地质图；（三）矿井综合水文地质图；u（四）矿井综合水文地质柱状图；（四）矿井综合水文地质柱状图；u（五）矿井水文地质剖面图。（五）矿井水文地质剖面图。四、矿井基础图件及台账四、矿井基础图件及台账1、基本图件、基本图件 每半年对图纸内容进行修正完善每半年对图纸内容进行修正完善四、矿井基础图件及台账四、矿井基础图件及台账2、基本台账、基本台账 u（一）矿井涌水量观测成果台账；（一）矿井涌水量观测成果台账；u（二）气象资料台账；（二）气象资料台账；u（三）地表水文观测成果台账；（三）地表水文观测成果台账；u（四）钻孔水位、井泉动态观测成果及河流渗漏台账；（四）钻孔水

20、位、井泉动态观测成果及河流渗漏台账；u（五）抽（放）水试验成果台账；（五）抽（放）水试验成果台账；u（六）矿井突水点台账；（六）矿井突水点台账；u（七）井田地质钻孔综合成果台账；（七）井田地质钻孔综合成果台账；u（八）井下水文地质钻孔成果台账；（八）井下水文地质钻孔成果台账；u（九）水质分析成果台账；（九）水质分析成果台账；u（十）水源水质受污染观测资料台账；（十）水源水质受污染观测资料台账；u（十一）水源井（孔）资料台账；（十一）水源井（孔）资料台账；u（十二）封孔不良钻孔资料台账；（十二）封孔不良钻孔资料台账；u（十三）矿井和周边煤矿采空区相关资料台账；（十三）矿井和周边煤矿采空区相关资料

21、台账；u（十四）水闸门（墙）观测资料台账；（十四）水闸门（墙）观测资料台账；u（十五）其他专门项目的资料台账。（十五）其他专门项目的资料台账。四、矿井基础图件及台账四、矿井基础图件及台账2、基本台账、基本台账 矿井涌水量台账矿井涌水量台账 2、基本台账、基本台账 矿井涌水量台账矿井涌水量台账 四、矿井基础图件及台账四、矿井基础图件及台账2、基本台账、基本台账 气象台账气象台账 四、矿井基础图件及台账四、矿井基础图件及台账2、基本台账、基本台账 地表水文观测台账地表水文观测台账 四、矿井基础图件及台账四、矿井基础图件及台账2、基本台账、基本台账 钻孔井泉水位文观测台账钻孔井泉水位文观测台账 四、

22、矿井基础图件及台账四、矿井基础图件及台账2、基本台账、基本台账 抽（放）水试验成果台账抽（放）水试验成果台账 四、矿井基础图件及台账四、矿井基础图件及台账2、基本台账、基本台账 矿井突水点台账矿井突水点台账 四、矿井基础图件及台账四、矿井基础图件及台账2、基本台账、基本台账 井田地质钻孔综合成果台账井田地质钻孔综合成果台账 四、矿井基础图件及台账四、矿井基础图件及台账2、基本台账、基本台账 井下水文地质钻孔成果台账井下水文地质钻孔成果台账 四、矿井基础图件及台账四、矿井基础图件及台账2、基本台账、基本台账 水质分析成果台账水质分析成果台账 四、矿井基础图件及台账四、矿井基础图件及台账2、基本台

23、账、基本台账 水源水质受污染观测资料台账水源水质受污染观测资料台账 2、基本台账、基本台账 水源井（孔）水源井（孔）资料台账资料台账 四、矿井基础图件及台账四、矿井基础图件及台账2、基本台账、基本台账 封闭不良钻孔资料台账封闭不良钻孔资料台账 四、矿井基础图件及台账四、矿井基础图件及台账2、基本台账、基本台账 矿井和周边煤矿采空区相关资料台账矿井和周边煤矿采空区相关资料台账 四、矿井基础图件及台账四、矿井基础图件及台账2、基本台账、基本台账 水闸门（墙）资料台账水闸门（墙）资料台账 四、矿井基础图件及台账四、矿井基础图件及台账2、基本台账、基本台账其其它它专专门门项项目目的的资资料料台台账账 四、矿井基础图件及台账四、矿井基础图件及台账2、基本台账、基本台账 采区涌水量台账采区涌水量台账四、矿井基础图件及台账四、矿井基础图件及台账谢 谢中煤科工集团西安研究院中煤科工集团西安研究院 田田 干干029-87862106，如有错漏，敬请批评指正如有错漏，敬请批评指正