3-3承压含水层上保水采煤技术.ppt

3 保水开采技术 3-1 开采引起的岩层导水裂隙演化规律 3-2 水体下保水采煤技术 3-3 承压含水层上保水采煤技术 3-4 矿井水的资源化利用 3-3 承压含水层上保水采煤技术 一、承压含水层上采煤技术概述 二、底板突水类型 三、底板突水的影响因素 四、承压含水层上采煤的理论依据 五、承压含水层上采煤技术措施与工程实例 水量愈丰富，突水量愈大，危害也愈大。 水压是突水的动力，处于封闭状态的岩溶水不断溶蚀、冲刷裂隙，形成通道，由含水层进入底板隔水层，水压愈大，破坏愈严重。 底板突水事故的80%以上发生在断裂构造附近 构造既可以充水，又可以导水 有效厚度和实际强度降低 煤层与含水层之间的相对位置变化 隔水层的阻水能力取决于隔水层的强度、分层厚度和裂隙发育程度 初次来压或周期来压期间易突水 工作面后部采空区边缘附近易突水 开切眼附近底板易突水 工作面推进速度慢，工作面突然停止推进或在停采线处易突水 区段或分带煤柱附近易突水 周期来压期间。煤体内的支承压力达到最大，对底板破坏严重。 初次来压期间。煤体内的支承压力达到最大，对底板破坏严重。 开切眼附近。老顶大面积显露，直接顶不能充分垮落，底板形成较大的自由面。 ? 工作面推进速度慢 工作面突然停止推进 工作面停采线处 支承压力作用时间长，底板破坏严重，推进快时，未形成较大裂隙就会由膨胀状态变为压缩状态； 区段煤柱附近：顶板垮落不充分，固定支承压力作用下底鼓 位于煤层底板采动导水破坏带以下、底部含水体以上具有阻水能力的岩层范围 底板承压水导升带上界参差不齐，断层附近的承压水导升带高度一般较大，有些矿区可能无底板承压水导升带。 h3用物探和钻探方法；巷道中用电测，钻探! 五、承压含水层上采煤技术措施与工程实例 2.承压含水层上断层防水煤柱留设——传统方法 承压水从断层或彼侧的强含水层直接突破煤层进入采空区 五、承压含水层上采煤技术措施与工程实例 2.承压含水层上断层防水煤柱留设——传统方法 防止的方法不仅应使煤柱的宽度a符合要求，还应使由采掘边界至导水断层带或强含水层的最短距离大于按公式计算的安全煤柱a值。 承压水从断层或彼侧的强含水层沿最短距离突入采空区 五、承压含水层上采煤技术措施与工程实例 2.承压含水层上断层防水煤柱留设——传统方法 其防止的方法是，使a值符合煤柱边界至导水断层内强含水层的铅垂距离大于水体下采煤的防水煤柱高度（预计或该区实测的导水裂隙带高度加防护层厚度） ： 煤层采后向上冒裂波及含水断层或断层彼侧的强含水层 五、承压含水层上采煤技术措施与工程实例 2.承压含水层上断层防水煤柱留设——经验方法 在许多矿区，采用经验公式来设计断层煤柱的合理尺寸取得了成功。如肥城矿业集团对断层煤柱的留设采用了如下方法： （1）上组煤 对落差大于或等于30m的断层，在断层两侧各留30m的煤柱；对落差小于30m的断层不留煤柱。 （2）下组煤 对落差大于或等于30m的断层，两侧各留50m的煤柱；对落差20~30m的断层，两侧各留30m的煤柱；落差在20m以下的断层一般不留煤柱。 * 我国华北、华东和西北的广大矿区石炭系之中和之下，普遍存在着太原群灰岩和奥陶系灰岩，南方一些矿区煤层之下的茅口灰岩。这些灰岩岩溶发育，含水丰富。 在主要产煤的华北型矿区，东起徐州、淄博，西至陕西渭北；北起辽宁南部，南至淮南、平顶山一带，有数十个矿区受到灰岩岩溶水的影响。如焦作、峰峰、邯郸、邢台、开滦、淄博、肥城、新汶、枣庄、徐州、淮南等矿区，灰岩岩溶水资源丰富，含水性强，补给条件充沛。 一、概述 底板承压水 把有一定水压、贮存和流动于煤层底板灰岩中的水体叫做底板岩溶水，又称底板承压水。 承压水的分布 目前，不少矿井已进入深部开采，有些矿井下组煤的开采标高已经达到-600m，最深的已超过-1000m。煤层底板承受岩溶承压水的压力很大，水压值已经达到2.0~6.5MPa。底板突水的几率增大。 目前，我国有数十亿吨煤炭资源因受底板岩溶水突水威胁而成为呆滞煤量。 一、概述 承压水上采煤意义 二、底板突水类型 工作面突水 巷道突水 缓冲型突水 爆发型突水 滞后型突水 按突水动态 按突水地点 断层突水 陷落柱突水 小型(5) 中型(5~19) 大型(20~49) 按突水量(m3/min) 采动裂隙突水 特大型(50) 底板 突水 按突水通道 构造揭露型 断层采动型 底板破坏型 底板突水机理及与采掘工作的关系 三、底板突水的影响因素 底板突水影响因素 地质构造 水源条件 隔水层的阻水能力 开采活动引起的矿山压力 开采方法 三、底板突水的影响因素 1.水源条件 三、底板突水的影响因素 2.地质构造——断层 少数岩溶陷落柱既充水，又导水，在与强含水层沟通的条件下，对安全