矿井水灾培训教案设计.ppt

矿井水灾及防治技术 第一节 概述 我国煤田地质条件十分复杂，受水威胁的煤炭储量占探明储量的27%，突水事故是世界上最严重的国家之一，采矿中频繁发生的突（涌）水灾害严重威胁着煤矿的安全生产。例如，解放前1935年5月13日，山东淄博市北大井，由于巷道掘至与河水连通的断层带，造成突水，最大涌水量648 m3/min，遇难350人，到1978年恢复生产； 1984年6月2日，开滦范各庄矿2171综采工作面发生世界采矿史上罕见的透水灾害，最大涌水量2053 m3/min，迫使矿井停产，直接经济损失数亿元。因此，煤矿突水被认为是安全生产的重大灾害之一，也是世界产煤国家面对的一大安全开采难题。 防治水工作的十六字原则： 预测预报、有疑必探、先探后掘、先治后采“和”防、堵、疏、排、截“五项治理措施。 历次大型突水事故统计表 一、 我国矿井水害的分布及特征 1．突（涌）水类型 我国煤矿地质条件复杂，煤矿突水与地质构造、采矿活动、地应力、地下水水力特征等因素有关，因此可以将水害类型分为如表2所示： 附表2：矿井突水系统分类 2. 矿井水害及特征 矿井水害：凡影响生产、威胁采掘工作面或矿井安全的、增加吨煤成本和使矿井局部或全部被淹没的矿井水，都称为矿井水害 . 水源分类，把我国矿井水害分成若干类型,如表3所示。 附表3 矿井水害特征 我国煤矿区分为6个水害影响区： （1）华北石炭—二叠系煤田的岩溶—裂隙水水害区； （2）华南晚二叠系煤田岩溶水水害区； （3）东北侏罗系煤田裂隙水水害区； （4）西北侏罗系煤田裂隙水水害区； （5）西藏—滇西中生代煤田裂隙水水害区； （6）台湾第三系煤田裂隙—孔隙水水害区。 二、 煤矿水害防治方法的演变 我国五十年代煤矿突水研究开始起步，并用突水系数法作为煤层底板突水的判别模型。刘天泉（1981）在国内率先提出煤层采空区岩层破坏的“三带”理论，其他学者则对矿山压力、突水机理、模式及预测进行了大量研究。 疏干降压和带压开采是我国矿井防治水害的主要技术措施。 堵水截流是我国矿井水害治理的重要方法。 三、几个基本概念 1. 矿井水：在煤矿建井和生产过程中。大气降水、地表水和地下水等都可能通过各种通道进入矿井，我们把所有流入矿井的水统称为矿井水。 2. 矿井突水（简称突水）：凡因井巷、工作面与含水层、被淹巷道、地表水体或含水的空隙带、溶洞、洞穴、陷落柱、顶板冒落带、构造破碎带等接近或沟通而突然发生的突水事故，均为矿井突水。 3. 矿井水害：凡影响生产、威胁采掘工作面或矿井安全的、增加吨煤成本和使矿井局部或全部被淹的矿井水，都称为矿井水害。 4. 矿井涌水量：单位时间内（如昼夜、时、分、秒）流入矿井的水量，常用Q来表示， 可把矿井水分为四个等级： 涌水小的矿井：Q120m 3/h 涌水中等的矿井：Q=120~300m3/h 涌水大的矿井：Q=300~900m3/h 涌水特大的矿井：Q900m3/h 突水点突水量的等级标准： 小突水点：≤60m3/h 中等突水点：60~600m3/h 大突水点：600~1800m3/h 特大突水点：≥1800m3/h 5. 含水层与隔水层 含水层：某些岩层中，存在有很多空隙（如孔隙、裂隙或溶隙），在这些空隙之间又相互联通着，当大气降水或地表水渗入地下时，岩石中的空隙就成为地下水集聚的场所，这些既含地下水又透水的岩石层即为含水层。 隔水层：某些岩层，尤其是那些致密的岩层，不仅地下水难以渗入，而且使其上部含水层中的地下水无法透过而起着隔离的作用，这些不透水的岩层即为隔水层。 6. 矿井充水程度： 在煤矿生产中把地下水涌入矿井内水量的多少，称为矿井充水程度，用来反映矿井水文地质条件的复杂程度，生产矿井中常用含水系数（生产矿井中排出的水量与同一时期内煤炭产量的比值）和矿井涌水量两个指标来表示矿井充水程度。 第二节 矿井充水条件 一、 矿井充水水源 矿井充水水源主要包括大气降水、地表水、地下水和老空积水。地表水又可分为河水、湖水、海水。地下水可分为第四系松散沉积层潜水、砂岩裂隙水、岩洞裂隙水等。不同的水源具有不同的特点和影响因素，不同的水源会给矿山带来不同的突水模式和灾害强度。 1、大气降水 大气降水：所有矿床充水都直接或间接地与大气降水有关。这类矿床矿层埋藏较浅主要充水岩层裸露或覆盖层很薄。 2. 地表水 地表水：矿井常见的地表水充水水源有：（1）江河水，（2）湖泊水，（3）海洋水，（4）水库水。 地表水体除了海洋水外，其它类型的地表水可能具有季节性，即在雨季积水或流水，而在旱季干涸无水，这种现象在我国北方及西