矿井防治水课程设计.docVIP

华北科技学院《矿井水害防治》课程设计

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目录TOC\o1-3\h\z\u

224591、工程设计的目的和意义 2

82942、工程背景 3

178912.1工作面情况 3

15042.2矿井水文地质状况 5

265593、工程设计 6

7823.1依据的国家标准 6

151173.2依据的行业标准 6

202803.3工程布置方法 7

42093.3.1技术要求 7

320043.3.2注浆改造的原理及指导思想 8

272043.3.3注浆材料 8

323963.3.4施工前准备工作 9

37913.3.5设备和材料准备 9

48973.3.6施工顺序要求 10

208734、工程进度安排 11

133485、避灾要求 11

294536、工程费用预算 12

4077、工程评价 13

137867.1注浆效果检验 13

297867.2总结 13

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1、工程设计的目的和意义

煤矿水害是影响煤矿安全生产的主要灾害之一,北方太原

群、石灰岩煤系底盘的奥陶纪石灰岩、南方龙潭组煤层顶板的长

兴灰岩和底板的茅口灰岩往往岩溶发育含水丰富,一旦受采动

影响突出井下,都会出现严重的矿井水害,最大突水量每分钟可以从几十立方到几百立方,极易淹井。影响底板突水的因素是多方面的,其中主要的因素是:煤层底部的岩溶承压水、矿压地质构造及底板隔水层厚度和强度。其中岩溶承压水是造成突水的主导因素,是基础,矿压是造成突水的诱发因素,地质构造是造成突水的内在条件,煤层底板是阻抗突水的唯一因素。要预防底板突水,就必须强化阻抗突水的因素,削弱造成突水的条件。

根据《煤矿安全规程》规定,凡是在突水系数0.7的采区回采前,必须制定措施,防止突水事故的发生,做到防患于未然,而做到这一点,目前有二种方法。一是通过打排水钻孔,采取疏水降压的方法,但这是有条件的:①含水层富水性小,疏降排水费用不高或疏降排水费用虽高,但可以排供结合。②不会因疏降严重影响工农业用水,造成地下水的浪费。③不会因疏降造成地面大面积沉降和环境污染。④含水层的补给边界,水量已经查明,可以合理疏降到一定的安全水平。另一种是通过打钻孔到预定层位,然后注浆改造煤层底板含水层,使本来是强含水层变成弱含水层或者成为隔水层。

通过此次地板改造增加隔水层厚度，为矿井安全生产提供前提保证。

工程背景

2.1工作面情况

Ⅱ665工作面平均走向长886m，平均倾向宽183m，工作面回采上限标高-570m，下限标高-660m。该面地质储量79.78万吨，可采储量75.80万吨。

工作面机巷、风巷、切眼揭露断裂构造的具体位置及产状详见表1和图1。

表1Ⅱ665工作面断层情况统计表

序号

断层

性质

倾向（?）

倾角

（?）

落差

（m）

断层揭露位置

FⅡ665-2

正

280

65

2.1

Ⅱ665机巷5#前52m

FⅡ665-3

正

310

65

1.2

Ⅱ665机巷8#前44m

FⅡ665-4

正

290

70

3.0

Ⅱ665机巷8#前49m

FⅡ665-5

正

265

45

1.2

Ⅱ665机巷9#前55m

FⅡ665-6

正

260

45

1.0

Ⅱ665机巷9#前70m

FⅡ665-7

正

20

45

0.5

Ⅱ665机巷14#前12m

FⅡ665-8

正

185

45

4.0

Ⅱ665切眼QK#前9m

FⅡ665-9

正

294

55

0.8

Ⅱ665风巷3#前57m

FⅡ665-10

正

270

75

1.6

Ⅱ665风巷4#前17m

FⅡ665-11

正

300

82

3.2

Ⅱ662风巷8#前53m

图1Ⅱ665工作面底板钻孔柱状

Ⅱ665工作面平均走向长886m，平均倾向宽183m，工作面回采上限标高-570m，下限标高-660m。该面地质储量79.78万吨，可采储量75.80万吨。

影响Ⅱ665工作面安全回采的水文地质因素主要为煤底板太原组灰岩岩溶水。

据离工作面最近的水23孔水位资料，太灰水位为-380m，煤层底板至太灰顶板间距分别为49.55m和50.48m；工作面回采下限标高为-660m。底板综合柱状见图2。

太灰水突水系数Ts=P/M

式中:Ts—突水系数(MPa/m)

P—底板隔水层承受的水头压力为3.3MPa

M—底板隔水厚度(m)取50m

以上参数代