矿井水害防治理论与技术.ppt

（1）可积水离层发育位置 离层注浆经验表明, 离层注浆减沉仅能用于“封闭的离层空间” ，而若离层空间发育于煤层采后的裂隙带或与裂隙带相连通时（导水裂隙带范围内） ，该离层空间则不具备离层注浆减沉的效应， 且该离层空间注浆时浆液易于下渗至工作面或井下，危及工作面的安全。 对于可积水离层而言， 其离层空间也必须是相对封闭的，尤其是在采场一侧，不能与下部采场相导通. 即形成离层水的离层空间不能发育于采场冒裂带中， 而应分布于整体移动带中， 且不能与下部的裂隙带相导通(即在离层空间下部分布有一定厚度、较为完整的相对隔水层) ， 即可积水离层的位置应满足(图)。 （二）顶板离层水害发生机理 可积水离层发育位置示意图 H H 裂. 可积水离层发育位置 否则进入离层空间内的水体将直接下渗至下部采场, 无法积水而形成离层水积水。 （二）顶板离层水害发生机理 （2）离层补给水源 在离层满足相对封闭要求后，离层需接受周边含水层或水体的补给充水方可实现积水， 才可发育形成离层水，因而，离层周边发育离层补给水源也是离层水形成的基本条件之一。 若采场顶板离层为可积水离层，并具备离层补给水源，则表明该离层可发育离层水，具备离层水形成的基本条件. （二）顶板离层水害发生机理 （3）离层持续时间 随着煤层开采，采空区面积增大，采场顶板离层在横向上离层最大值不断向前移动，竖向上离层发育高度不断抬高，上部离层逐渐发育而下部离层则逐渐闭合。而对于每一层位离层而言，在层面上均存在一个由起始、发展、稳定直至闭合的动态过程; 即当某一层位离层发育(岩层悬露) 长度较小时，随着工作面推进，该层离层逐渐发育，离层长度增加; 而当达到该离层上位岩层的极限破断距时，离层发育到极限长度，离层上位岩层板发生断裂， 整体下沉，使其下方离层迅速减小甚至闭合，将该离层由起始发育至闭合消失的这一时间段称为该离层持续时间。 （二）顶板离层水害发生机理 （3）离层持续时间 显然对于离层积水而言， 煤层采动过程后上覆岩层中发育的离层量越大， 持续时间越长，则离层裂隙接受周边含水层的补给时间也就越长， 离层水水量就越大，发生离层水涌突水的危险性越大；而离层持续的时间则又主要由离层上位岩层的结构、力学性质及煤层开采情况决定，具体分析如下。 （二）顶板离层水害发生机理 （3）离层持续时间 离层的持续时间与煤层开采速度成反比， 即工作面推进速度越快， 则不利于离层积水， 或在回采期间离层水涌突水几率相对较小。 离层上位岩层厚度越大，抗张拉强度越高， 离层持续时间越长， 则越有利于离层积水形成离层水，相应的采场顶板离层水涌突水危险性增大。 采场覆岩岩性也是覆岩离层持续时间的影响因素之一， 在软弱覆岩条件下， 采场覆岩由于移动与变形速度较快，开采空间很快到达地表, 不易形成持续稳定的离层空间，也就不利于离层积水。 （3）离层持续时间 显然对于离层积水而言， 煤层采动过程后上覆岩层中发育的离层量越大， 持续时间越长，则离层裂隙接受周边含水层的补给时间也就越长， 离层水水量就越大，发生离层水涌突水的危险性越大；而离层持续的时间则又主要由离层上位岩层的结构、力学性质及煤层开采情况决定，具体分析如下。 （二）顶板离层水害发生机理 案例 （二）顶板离层水害发生机理 案例 （二）顶板离层水害发生机理 案例 工作面 序 号 采掘 位置（m） 出水 时间 最大涌水量（m3/h） 稳定涌水量（m3/h） 涌水持续时间（d） 涌水总量m3 位置关系(m) 1412 1 1270 2010/12/13 1000 30 5 10000左右 375 155 2 1645 2011/5/5 2000 40 3 15000左右 3 1800 2011/7/9 1400 40 4 24000左右 1418 1 725 2012/3/31 600 35～45 3 5000 158 2 883 2012/5/26 500 40左右 3 5000 玉华煤矿1412、1418工作面顶板“离层”透水统计表 案例 表4.6 玉华煤矿1412、1418工作面顶板“离层”透水统计表 1412工作面位于一盘区生产系统左翼，1410采空区下侧， 1412工作面2009年9月投产，自切眼推采至1270m，此段一直为水平推采，工作面未出现顶板淋水、老空出水现象。 2010年12月8日工作面推采至1270m处顶板出现淋水，涌水量约10m3/h，3日后淋水基本消失，13日15点40分顶板淋水突然增大，随之大量水从工作面前端头30m范围内涌出，涌水量最大时达300 m3/h以上，至23时，7小时20分涌水量总计6000 m3，平均涌水