断层水探放技术

山西工程职业学院主讲教师：刘勇洪《煤矿安全技术》断层水探放技术对接式

指由于断层的错动，使得煤层与含水层以断层面为接触面在横向上直接对接。因断层倾角和产状的不同，煤层与断层之间的対接关系又可分为上对接式和下对接式，下对接式指越过断层面，煤层处于断层上盘，含水层位于断层的下盘，随着断层倾角的变小，含水层对煤层影响的范围变随之变小。上对接式指越过断层面，含水层处于断层上盘，煤层位于断层的下盘，随着断层倾角的变小，含水层对煤层影响的范围变大。两种不同的对接方式所对应的防治水技术思路及防水煤柱留设计算方法也会不同。

断层水文地质类型1断层水探放技术错位式

指由于断层的错动，使得煤层与含水层在断层两侧错开一定距离而非直接对接。因断层倾角和产状的不同，煤层与断层之间的错位关系又可分为上错位和下错位，上错位指越过断层面，含水层处于断层上盘，煤层位于断层的下盘，随着断层倾角的变小，含水层对煤层影响的范围变大。下错位指越过断层面，煤层处于断层上盘，含水层位于断层的下盘，随着断层倾角的变小，含水层对煤层影响的范围变随之变小。两种不同的对接方式所对应的防治水技术思路及防水煤柱留设计算方法也会不同。

断层水文地质类型1断层水探放技术导水断层

是指断层切割含水地层或断层面直接延伸至地面，且断层面的全部或部分具有一定的张开性和导水能力，足以造成含水层水或地表水沿断层面自由流动的断层。应该强调的是断层的导水性能与断层形成时的力学性质、断层形成后的后期演化与受力过程、断层切穿地层的岩性特征具有密切的关系，一般地说，张拉性断层、形成后受过多次扰动活化的断层、两盘岩性以硬脆性岩石为主的断层多具有导水的能力，同时，断层的导水性具有极强的不均匀性，一条断层经常会出现部分区段导水，而其他区段不导水的特性。因此，在探查和确认断层的导水性能时，决不能一点带面。导水断层对煤矿安全生产具有一定的威胁，由于其导水性的不均匀性，探知难度较大。断层水文地质特征2断层水探放技术含水断层

指断层虽然没有直接切穿含水层或其他水源，不能造成不同含水层之间的水力联系，但断层及其影响带足够宽，且断层带具有较强的破碎裂隙发育，具有较强的含水性，赋存有大量的地下水的断层。该类断层不导水但富含水，断层及其影响带本身就是一个含水体，其含水以静储量为主。断层水文地质特征2断层水探放技术隔水断层

指不具有导水和含水能力且能够阻断含水层水在水平或垂向上的水力联系的断层。一般地说，压扭性断层、形成后未受过多次张拉扰动的断层、两盘岩性以柔软性岩石为主的断层多具有隔水的能力，该类断层往往形成含水层的隔水边界。断层水文地质特征2断层水探放技术1、合理留设防水煤岩柱(1)煤层露头防隔水煤（岩）柱的留设(2)含水或者导水断层防隔水煤（岩）柱的留设(3)煤层与强含水层或者导水断层接触防隔水煤（岩）柱的留设(4)煤层位于含水层上方且断层导水时防隔水煤（岩）柱的留设(5)以断层为界的井田防隔水煤（岩）柱的留设

依据《防治水细则》附录六根据上述五种情形合理留设煤柱。断层水害防治技术3断层水探放技术2、关键层段导水性能注浆改造技术

由于大多数断层的导水性不强或者是其只是在局部层段具有导水性，只要在查明断层的空间结构特征及其水文地质性质的基础上，对于威胁煤层安全开采的局部导水层段进行工程改造，变导水介质为隔水介质，就可以大大减少或去掉防水煤柱的留设量，使宝贵的煤炭资源得以开发利用。

断层水害防治技术3断层水探放技术2、关键层段导水性能注浆改造技术由于煤层与断层面的交汇区呈线状空间展布，因此，注浆改造工程最好与断层的空间展布形态及其导水性能探测工程有效结合起来，以井下定向钻探技术为主体，如图3所示（红线为钻孔轨迹），沿煤层与断层面的交接线，实施定向导斜探测钻探，使钻孔轨迹呈现出蛇形特征不断地多次穿过断层面，当遇到断层出现导含水层段时，立即进行注浆改造工程。当遇到煤层较厚或断层与煤层交角较小时，应适当增加探测和改造钻孔数量，以增加对断层带的探测和改造宽度。如图3阴影区（注浆改造区断面）所示，探测和注浆工程孔应根据断层与煤层空间组构关系适当偏移两者的交线位置。

断层水害防治技术3断层水探放技术图3—沿断层与煤层交线定向导斜探测断层含水性示意图

断层水探放技术断层水害防治技术33、超前疏放水技术

对于含水断层，由于断层没有直接切穿含水层或其他水源，不能造成不同含水层之间的水力联系，只是断层带具有较强的破碎裂隙发育，断层带本身具有较强的含水性，赋存有大量的地下水，其含水以静储量为主。对于该类断层可进行超前