矿井防治水基本理论理与方法3VIP免费

第三章矿井水害类型及其防治方法矿井水害是指各种水源对矿井生产和安全造成的各种各样的影响。构成矿井水害必须有两个要素，一是水源。没有水源就不会产生水害。二是出水通道。没有通道，再丰富的水源也到不了井下。第一节矿井充水条件的分类一、矿井充水类型划分的依据１、矿井充水程度主要取决于有无充足的水源，以及进水通道的特征。因此，水源和通道问题是充水类型划分的主要依据；２、各类充水因素，如煤层埋藏条件与侵蚀基准面的关系、区域降水量、地表水的影响、地形、地表覆盖层的岩性和厚度、断层的导（含）水性、矿井正常涌水量的大小等诸因素，可以作为确定矿井充水复杂程度的主要指标；３、矿井充水进水条件有多种，可能是直接揭露含水层进水，可能是通过断层进水，也可能是通过间接补给的途径进水。进水方向有来自顶板的，也有来自底板的。这些因素应该在分类中充分体现。二、矿井充水类型的划分方案类型命名采用“水文地质条件（按水文地质规程分类）”、“充水岩层”、“进水方式”三者的组合。如：水文地质条件复杂的溶隙水底板间接进水型矿井。第二节冲积层水害及其防治方法以第四系松散层孔隙水为主要来源的出水危害叫孔隙水害。水体下开采，当由于基岩面起伏情况没有查明掘进巷道直接揭露冲积层时、当通过断层或构造裂隙导通孔隙水时、当采煤工作面冒落带（导水裂隙带）沟通孔隙水时、当异常冒顶区发育到冲积层时，都可能造成大量涌水、甚至溃砂，危及矿井和人身安全。一、孔隙水害危害程度第四系孔隙水相当丰富，但由于第四系底部隔水层的存在，一般不会造成灾害。它主要是建井时的井筒施工揭露含水层和上限开采时工作面冒落裂隙导通含水层才会造成危害。个别存在施工质量问题的井筒，第四系孔隙水沿井壁渗入，大量淋水，不仅增加排水负担，而且恶化作业环境，实际上也叫水害。第四系孔隙水害一旦发生，危害程度极大。2001年11月25日，准备12月26日投产的祁东矿322综采工作面，冒落裂隙导通了四含发生突水，最大涌水量达1520m3/h,超过矿井排水能力，造成淹井，损失上亿。祁东突水仅几天，桃园矿的观测孔水位下降了好几米。可见第四系孔隙水的水力联系非常密切。桃园矿1022上工作面“抽冒”沟通四含，大量“泥岩流”溃入，造成4人遇难。二、防治方法对于生产矿井，防治冲积层水害的关键问题是留设上限安全煤（岩）柱。上限安全煤（岩）柱留设要考察以下几个方面：１、水体采动等级“三下”规程根据水体的性质、规模、赋存条件及允许采动影响程度，将受开采影响的水体分为三个采动等级：I类水体I类水体是指①直接位于基岩上方，底界无稳定粘土隔水层的强——中等富水性的孔隙含水层。如祁东矿3采区，桃园矿六采区上方的“四含”。②底界面无稳定泥岩隔水层的强——中等富水性的裂隙（岩溶）含水层。如朱仙庄的“五含”。③急倾斜（55°——90°）煤层上方各种类型的水体。④需要特殊保护的水体。I类水体下开采，必须留设“防水安全煤（岩）柱”，不允许导水裂缝带波及到含水层。II类水体II类水体是指①底界无稳定粘土隔水层但含水性弱的松散含水层。②有疏降条件的松散层的基岩含水层。II类水体下开采，必须留设“防砂安全煤（岩）柱”，允许导水裂缝带波及到弱含水层，但不允许冒落带波及到该含水层。III类水体III类水体是指底界面下有稳定的粘土隔水层，或已经接近疏干的松散含水层。如芦岭矿88采区的“四含”。III类水体下开采，也要留设“防塌安全煤（岩）柱”，允许冒落带波及该弱含水层。2、安全煤（岩）柱设计⑴、煤层开采覆岩破坏规律采用垮落法开采的煤层，覆岩中依次发育有冒落带、导水裂缝带和弯曲下沉带（整体移动带）俗称“上三带”（图3-2-1）。其中：冒落带和导水裂缝带发育高度主要取决于采高和覆岩岩性、结构、厚度和强度。弯曲下沉带将不断向上发育，达到地表。所谓安全煤（岩）柱，是指冒落带、导水裂缝带与上覆含层之间的距离。由于弯曲下沉带一般不导水，不是安全煤（岩）柱设计研究的对象。⑵、安全煤（岩）柱的类型安全煤（岩）柱有三种：防塌安全煤（岩）柱：简称防塌煤柱，是指冒落带可以进入弱含水层或已经疏干的含水层下部即煤层与弱...