煤矿防治水技术.doc

煤矿防治水技术
煤矿水害是与瓦斯、煤尘、顶板、火灾等并列的五大灾害之一，其严重程度仅次于瓦斯列第二。我市地方煤矿随着开采深度和开采条件不断变化，特别是兼并重组后，由于地质资料不清，煤矿受采空区、古空区、奥灰水威胁越来越严重，给矿井水害防治工作带来极大困难，因此，煤矿水害已成为影响我市煤矿安全生产的重大关键问题，所以，搞好水害防治是我市地方煤矿的重点。
一、我市地方煤矿水害基本情况
煤矿兼并重组后，我市共有煤矿110座。其中，受水害威胁的矿井44余座，主要水害类型为古空水、采空区水、奥灰水等。其中，受古空及上覆煤层采空区积水影响的矿井32座；带压及局部带压开采的矿井12座。2000年以来，我市共发生水害事故12起，死亡43人。其中，3人以上事故6起，死亡33人，占全市3人以上（24起）事故总死亡人数的30.5%。分析近几年发生的水害事故，主要原因为：一是防治水主体责任不落实；二是水文地质资料不清楚；三是探放水措施不落实；四是防治水专业技术人才严重缺乏。针对上述存在的问题，我们各级煤炭管理部门、煤矿企业安全管理人员和从业人员必须要有紧迫感、责任感，将煤矿各项防治水措施落到实处。
二、矿井水害类型
造成矿井水害的水源有：大气降水、地表水、地下水和老空水。
按照水源把矿井水害分成以下几种：
（一）地表水水害：主要水源为大气降水、地表水体（江河、水库、沟渠等）；
（二）老空水水害：主要水源为古井、小窑废巷及采空区积水；
（三）孔隙水水害：主要为第三系、第四系松散含水层孔隙水、流砂水和泥砂等。
（四）裂隙水水害：主要为砂岩、砾岩等裂隙含水层的水；
（五）岩溶水水害：主要为华北石炭二叠纪煤田的太原群薄层灰岩岩溶水等；
三、煤矿水害防治技术现状
煤矿水害与其形成的条件有直接对应关系。矿井充水三个条件即“矿井充水三要素”包括充水水源、涌水通道和充水强度（涌水量）。
（一）水文地质探查技术
1、水文地质试验技术
水文地质试验技术的基本方法是以水文地质理论为基础，以水文地质钻探、抽（放）水试验、底板岩石力学试验为主要手段，探查含水层及其富水性、主要含水层水文地质边界条件、各含水层之间的水力联系等。
2、地球物理勘探技术
（1）地震勘探：包括二维和三维地震勘探。主要应用于以下几个方面：
查明落差大于5米的断层；
查明区内幅度大于5米的褶曲和直径大于20米的陷落柱；
探测采空区和岩浆浸入体。
（2）瞬变电磁探测技术：是地面探测含水层及其富水性、构造及其含水情况，老窑及其积水多少的主要手段。
（3）高密度高分辨率电阻率法探测技术：是地面及其地下洞体的首选方法。
（4）直流电法探测技术：属于全空间电流勘探，可在地面及井下使用。主要应用于以下几个方面：
巷道底板富水性探测；
底板隔水层厚度，原始导高探测；
掘进头和侧帮超前探测，导水构造探测；
潜在突水点、老窑积水区、陷落柱探测。
（5）音频电穿透探测技术：一般应用于井下，主要探查：
采煤工作面内的底板下100米内的含水构造及其富水区域平面分布范围，并进行富水块段深度探测；
工作面顶板老窑、陷落柱、松散层孔隙内含水情况探测；
掘进巷道前方导水、含水构造探测。
（6）瑞利波探测：主要探测断层、陷落柱、岩浆岩侵入体等构造和地质异常区等，探测距离80-100米；
（7）钻孔雷达探测技术：通过钻孔探查岩体中的导水构造、富水带等；
（8）坑透：回采工作面形成后，使用坑透仪查明工作面内的构造发育情况。
3、地球化学勘探技术
主要通过水质化验、试验等方法，利用不同时间、不同含水层的水质差异，确定突水水源，评价含水层水文地质条件，确定各含水层之间的水力联系。
4、钻探技术：地面钻机、坑道钻机主要用于地面、井下探放水，探测构造及不良地质体（陷落柱、岩溶塌洞），以及水文地质勘察，注浆堵水成孔等。
（二）煤矿水害防治技术
矿井水害防治方法主要有以下几种：
地面防治水、井下探放水、疏干降压、注浆堵水、突水预测等，下面重点介绍地面防治水，井下探放水。
1、地面防治水
地面防治水是指在地面修建各种排水工程，防止和减少大气降水（洪水）和地表水涌入煤矿井下的技术和方法。
（1）搞好地面防洪调查工作
A、查清矿区及其附近地面水流系统的汇水、渗漏情况和疏水能力；
B、查清有关水利工程情况，熟悉当地水库、水电站大堤、河道大堤及河道中障碍物等；
C、查清当地历年降水量和最高洪水位资料；
D、查清疏水、防水和排水系统情况；
（2）井口和工业场地的设计
A、煤矿井口和工业场地内建筑物的高程必须高于当地历年最高洪水位；
B、在山区，煤矿井口和工业场地内建筑物必须避开可能发生泥石流、滑坡的地段；
C、煤矿井口和工业场地内建筑物高程低于当地历年最高洪水位时，必须修筑堤坝、沟渠或采取其它防排水措施；
（3）地表水体治理
在地表水体治理上采取“疏”、“截”、“挡