煤矿突水机理及防治基础理论研究.pptVIP

* 973项目研究内容汇报 首席科学家：缪 协 兴 二○○八年十二月七日 立项概况 国家重点基础研究发展计划（973项目2007CB209400） 汇 报 提 纲 一、重要立项背景 二、关键科学问题 三、主要研究内容 四、主要研究思路 五、主要研究目标 煤矿突水造成重特大事故十分严重 我国煤矿生产中的重特大事故仍然十分严重，突水列瓦斯灾害之后排第二位。 我国60%的矿区为石碳二叠系含煤地层,其中80%受到严重的突水危险。 一、重要立项背景 2000~2007年间煤矿重特大突水事故统计 2622 473 总计 423 38 2007 267 38 2006 593 104 2005 254 61 2004 424 92 2003 387 93 2002 176 38 2001 98 9 2000 死亡及失踪人数 事故次数 年份 一、重要立项背景 煤矿水灾对企业造成严重的经济损失 过去20年间，有250多对矿井被水淹没，直接经济损失高达350多亿元。突水造成的煤矿经济损失列各类事故之首。 一、重要立项背景 近年来，矿井突水灾害呈不断上升趋势，近5年所发生的矿井突水事故比前10年的总和还多。 随着矿井水文地质条件的复杂化，突水事故还会越来越严重。 近年来矿井突水灾害越来越严重 一、重要立项背景 传统治水忽视了水的资源性，主要采用“排水降压”、“疏干”等方法。 现在，我国每年排出矿井水60亿m3左右，只利用25%左右，造成矿区水源枯竭、水与生态环境的破坏。 树立治水与保水并重的理念 一、重要立项背景 研究不足 针对中国煤矿开采面临特别复杂的构造地质与水文地质条件，例如：奥陶系高承压、强富水岩溶含水层底板，研究不深入。 采动裂隙场演化规律、采动岩体渗流突变理论、预测预报理论等研究不足。 控制矿井突水的水资源保护性采煤理论与方法等研究才起步。 一、重要立项背景 1、矿井突水的含导水构造 地质特征及条件 2、采动岩体结构破坏与裂 隙演化及渗流突变规律 3、矿井突水预测与控制的 基础理论与方法 拟解决的关键科学问题 二、关键科学问题 科学问题1 ： 矿井突水的含导水构造 地质特征与条件 我国大部分矿区水文地质与构造地质条件十分复杂，65%左右的矿井受严重突水危胁。 现有研究对陷落柱和断层等导水构造的发育规律、地下水的赋存和运移规律等认识不足。 二、关键科学问题 陷落柱突水实例 开滦范各庄煤矿2171 工作面发生特大陷落柱突水, 造成全矿被淹，最大突水量达2053 m3/min，为目前世界上水量最大的突水。 陷落柱 富含水层 工作面 二、关键科学问题 科学问题2：采动岩体结构破坏与裂隙 演化及渗流突变规律 采动引起的应力场和裂隙场变化是导通陷落柱和断层，以及形成新的导水通道的前提条件。 渗流突变是突水致灾的根源，现有的基础研究还不能揭示渗流突变的机理。 二、关键科学问题 采动裂隙直接导通含水层突水实例 广东兴宁大兴煤矿，下层煤开采时，采动裂隙扩展破坏了上层煤开采所留设的防水煤柱，导致特大突水，死亡123人。 二、关键科学问题 科学问题3：矿井突水预测与控制的 基础理论与方法 目前没有建立针对不同突水类型的预测预报理论模型，还不能实现临突预报。 传统采煤理论强调了矿井水的灾害性，忽视了水的资源性，并把水作为灾害的根源加以处理，“疏干”、“排水”等矿井防治水方法造成大量水资源浪费。 二、关键科学问题 3、矿井突水的预测预报理论与方法 4、控制矿井突水的水资源保护性采煤理论与方法 2、采动岩体破裂结构运动及渗流突变理论 1、矿井突水的水文地质结构特征及形成条件 重点研究内容 三、主要研究内容 8个研究课题 1、矿井突水的水文地质结构模式及形成条件 3、采动岩体裂隙演化及隔水关键层的形成条件 6、矿井突水的水量预测理论与方法 5、矿井突水的危险性评价理论与方法 7、突水前兆信息演化规律及实时监测理论 8、控制矿井突水的水资源保护性采煤理论与方法 2、矿井突水的动力学特征及控制因素 4、采动岩体渗流规律与突变机理 三、主要研究内容 三、主要研究内容 中国矿业大学① 缪协兴 控制矿井突水的水资源保护性采煤理论与方法 2007CB209408 山东大学① 李术才 突水前兆信息演化规律及实时监测理论 2007CB209407 中国矿业大学① 刘树才 矿井突水的水量预测理论与方法 2007CB209406 中国矿业大学