煤矿水害防治Chpt-4.ppt

第4章 矿井水灾防治技术 矿井防治水的目的是：防止矿井水灾事故发生，降低煤炭生产成本，保护环境，确保矿井安全。 矿井防治水原则是：必须坚持以预防为主、防治相结合 。 防治水工程顺序： 矿井防治水规划， 水文地质探查， 水害防治工程 （1）防治水规划 防治水规划是根据矿井水文地质条件、生产计划、煤矿的基础条件，对矿井的防治水工程进行科学的选取，系统、有计划地安排。 防治水规划分短期（年度）和中长期（不小于5年）。 规划内容： 1.水文地质问题分析 2.防治水内容确定 3.水文地质补充勘探 4.水害防治工程 5.防治水工程管理 6.防治水工程实施计划 7.防治水工程核算 1）.存在问题分析 区域和井田含水层分析 井田补给、径流、排泄分析（平原区不做此分析） 矿井充水因素分析（充水水源，通道） 影响生产的主要水文地质问题 排水系统问题 行政或技术管理方法问题 2）.防治水内容确定（提纲性） 水文地质探查工程 水害防治工程内容 带压开采？疏干降压？底板改造？ 帷幕截留？改变开采方法？ 排供结合？ 强排？——排水系统 水害预警？ 分割治理？ 综合治理？ 地表水治理？ 3）.水文地质补充勘探（地面勘探） （1）地震勘探 目的层变为含水层（解决天窗、导升问题） 地震资料再处理与解释——根据生产揭露重新处理数据，以拟合揭露的断层、陷落柱为原则 （2）电法勘探、瞬变电磁勘探 宏观探查采区级别的水文地质异常——断层的导水性，基岩形态，灰岩含水层的形态 （3）水文地质试验 联通试验 抽水试验、 放水试验 目的意义： 求解含水参数 发现不同含水层的水力联系 发现地下水的补给、径流和排泄条件 探查含水层水的富水性 评价矿井抽水因素和涌水量 抽水试验——地面孔水量小、降深小，难以暴露水文地质条件（边界性质） 放水试验——井下孔水量大，降深大，容易暴露水文地质条件 联通试验——孔间进行，观测孔投放，放 （抽）水孔接收。探查强径流带（含地下暗河） 水文地质观测孔：布置原则，目的，布置方案（理由），施工方案——逐个列出 方案： 布置于要开采的、水文地质条件不清的部位 布置于断层两侧，补给边界附近，需要控制水位的部位 终孔于要观测的目的层 水位（水压）的观测方法：自动观测, 人工观测 地面观测：压力变水位（自动） 电流表 测钟（古老已淘汰） 井下观测：压力传感器 高精度压力表 流量观测：流量表（管内） 超声波流量计（管外） 明渠流量计（规则形态的水沟） 堰测（在水沟内置三角、矩形、梯形） 浮漂法（需要规则断面） ①放水试验阶段划分、工作内容、工作任务 放水试验工作分三个阶段： 放水试验工程设计 井下放水试验实施和具体操作 放水试验成果分析 ②放水试验包括以下工作内容（以新庄煤矿为例）： （1）放水试验工程设计； （2）指导、组织放水试验工作； （3）系统地整理放水试验的成果资料； （4）对-600以上水平水文地质条件进行评价 （5）结合采区设计和采面接续，提出新庄矿-600以上水平防治水工程方案。 ③放水试验的技术目标及任务是： （1）查明太原群上段灰岩（即八灰以上灰岩含水段）富水性。 （2）获得太原群上段灰岩涌水量、水位随时间的变化规律。 （3）确定太灰含水组水文地质参数（导水系数、渗透系数、给水系数）。 （4）对新庄井田-600以上水平疏水降压可行性进行分析，确定带压开采的安全疏放水量。 （6）计算矿井正常涌水量。 （7）通过对地下水流场的分析，提出对径流特征的初步认识，确定采掘条件下矿井涌水的主要来源，为防治水工程的优化布局提出合理化建议。 ④．放水试验设计 3.1 观测孔布置 放水孔、观测孔的设计原则 （1）利用井下现有施工钻孔安排放水孔、观测孔，覆盖井下采掘系统尽可能多的工作面回采范围。 （2）观0、观2孔为井下生产用水钻孔，为了不影响生产，尽量不安排作放水孔，留作观测孔，在孔口安设压力表。放水试验期间，应对这两孔的井下用水情况作出统计，其水压观测资料可作为对比参考。 （3）除观0、观2孔外，涌水量较大的孔分别为：观6（120m3/h）、观7（60m3