矿井水文地质与水害防治课件

1、: E-mail:,矿 山 地 质,办公地点：安科楼411,1,学习交流PPT,学习目的意义 水害是煤矿五大灾害(瓦斯、煤尘、水、火和顶板 灾害)之一，是仅次于瓦斯爆炸的重大灾害。我国煤矿 水文地质条件极为复杂，无论是受水威胁的面积、类 型，还是水害威胁的严重程度，都是世界罕见的。随 着煤矿开采深度的加大，煤矿开采的水文地质条件变 得越来越复杂，严重影响着煤矿安全生产。,第六章 矿井水文地质与水害防治,2,学习交流PPT,第六章 矿井水文地质与水害防治,据统计，新中国成立以来到2006年底，全国煤矿发生一次死亡30人以上水害事故17起，死亡857人；发生一次死亡50人以上水害事故8起，死亡52

2、6人；特别是2005年8月 7日广东省梅州市大兴煤矿发生了新中国成立以来最大的一次透水事故，死亡121人。,3,学习交流PPT,主要内容 第一节 地下水基本知识 第二节 矿井充水条件 第三节 矿井水害防治 重点、难点 1、掌握地下水的分类； 2、掌握矿井充水水源与通道； 3、掌握矿井水害防治的技术与方法。,第六章 矿井水文地质与水害防治,4,学习交流PPT,第一节 地下水基本知识,二、地下水的概念,一、地球上的水循环,三、地下水的赋存,四、地下水的分类,第六章 矿井水文地质与水害防治,重点、难点 地下水的赋存及分类。,5,学习交流PPT,一、地球上水的循环,水循环：地球上各种形态的水在太阳辐射

3、、地心 引力等作用下，通过蒸发、水汽运移、凝结降水及径 流等环节，不断发生相态变化和周而复始的运动。 可分为以下两种类型：大循环和小循环,第六章 矿井水文地质与水害防治,1、小循环 称内循环，指水从海洋表面蒸发，又降落到海洋 表面；或水从陆地上的湖泊表面、河流表面、地表、 植物叶面蒸发，又在当地降落。 海海 陆陆,第一节 地下水基本知识,6,学习交流PPT,第六章 矿井水文地质与水害防治,2、大循环 称外循环，它是指在全球范围内水分从海洋表面蒸发，上升的水汽随气流运移到陆地上空，凝结成雨点降落到陆地表面，又以地表或地下径流的形式，最终流归海洋中，再度受到蒸发。 海空陆海,7,学习交流PPT,第

4、六章 矿井水文地质与水害防治,8,学习交流PPT,第六章 矿井水文地质与水害防治,循环中发生的主要水文作用：,循环路径不同： 大循环（海-陆-海）与小循环（海-海，陆-陆）,9,学习交流PPT,第六章 矿井水文地质与水害防治,二、地下水的概念 1、地下水形式 地下水是指埋藏在地表以下，储存在岩石空隙中 的水。它主要以气态水、吸着水、薄膜水、毛细水和 重力水等几种形式存在于岩石空隙中。 （1）气态水 即水蒸气，它和空气一起分布于包气带岩石的空 隙中。可以从空气中进入或由土壤和岩石中的液态水 蒸发形成。,10,学习交流PPT,第六章 矿井水文地质与水害防治,（2）固态水 指以固体形式存在于岩石空隙

5、中的水，主要分布 于多年冻结区和季节冻结区。,（3）液态水 a.毛细水 由毛细力的作用而充满于岩石毛细空隙中的水。 b.重力水 充满于非毛细空隙中的，在重力影响下能够自由 运动的液态水。它可以传递静水压力，有溶解能力， 易于流动。重力水是地下水主要的研究对象。,11,学习交流PPT,第六章 矿井水文地质与水害防治,（4）结合水 a.强结合水:称吸着水，在静电引力或分子引力的作用下使水分子附着于岩石颗粒及裂隙表面，并形成一层极薄的水膜。相对密度大于1，不受重力影响，不传递静水压力；有较大的粘滞性、抗剪强度等，不溶解盐类，也不能被植物吸收。,b.弱结合水：称薄膜水，包围在吸着水外面的具 有一定厚度

6、的水膜。不受重力影响，不传递静水压力 其相对密度与普通水一样，但粘滞性较大，溶解盐的 能力较低，一般无法利用。,12,学习交流PPT,第六章 矿井水文地质与水害防治,13,学习交流PPT,第六章 矿井水文地质与水害防治,2、地下水的垂向分布 顶部为气态水、吸着水和薄膜水；往下为毛细水带；再往下为重力水。 将地下水面以上范围称为包气带；地下水面以下 为饱水带。,（1）包气带 包气带是饱水带中地下水参与水文循环的一个重要通道；“重力水”通过包气带获得降水、地表水的入渗补给（补充），部分水又通过包气带将水分传输，蒸发，消耗出去。,14,学习交流PPT,第六章 矿井水文地质与水害防治,包气带特点：,a

7、.岩石空隙未被水充满 b.是固、液、气三相介质并存介质 c.水的存在形式（多样）：吸着水、毛细水、重 力水、气态水等。,（2）饱水带,a.岩石空隙被水完全充满是二相介质（固相+ 液相水）,饱水带特点：,15,学习交流PPT,第六章 矿井水文地质与水害防治,b.空隙中水的存在形式：重力水和吸着水。 重力水：连续分布（孔隙是连通）传递压力在水头差作用下，地下水（空隙中的水）可以连续运动。,三、地下水的赋存 1、岩石中的空隙 岩石空隙是岩石成岩时期或岩石形成后在内外营 力的作用下产生的。根据成因和所受营力作用程度分为孔隙、裂隙和喀斯特。 （1）孔隙 指分布于松散的沉积岩层中及半胶结的碎屑沉积,16,

8、学习交流PPT,第六章 矿井水文地质与水害防治,岩中岩石颗粒或颗粒集合体之间的空隙。 孔隙的大小和多少取决于岩石颗粒的大小、形状、分选程度、排列方式和胶结程度等。,（2）裂隙 指各种应力作用下岩石破碎产生的裂缝。裂隙的大小、多少、张开性能等，主要取决于岩石的性质、裂隙成因、岩石所处的构造部位。,（3）喀斯特 水对可溶性岩石进行以化学溶蚀作用为特征的综合地质作用。,17,学习交流PPT,第六章 矿井水文地质与水害防治,2、含水层与隔水层,透水层：重力水能够透过的岩层或土层。通常岩石的裂隙、岩溶等较发育。 弱透水层：渗透性很差，给出的水量微不足道，但在较大水力梯度作用下，具有一定的透水能力的岩层。

9、 把这类只能透水，但不含重力水的岩层称为透水层。,18,学习交流PPT,第六章 矿井水文地质与水害防治,含水层：指能够透过水、含有重力水、并能给出 相当数量水的岩层如砾石、粗中糙砂，以及裂隙、 岩溶发育的坚硬石灰岩、胶结不好的砾岩等，在一定 条件下它们一方面是地下水储存场所，能储水。另一 方面义允许水透过，即能透水，若开掘巷道遇到这类 岩石时，水便流出来。,隔水层：不能透过与给出水或透过与给出的水量 微不足道的岩层，对地下水的渗透起阻隔作用，在井 下，开掘到这类岩石时，比较干燥，无水。裂隙不发 育的基岩、页岩、板岩、粘土（致密）。,19,学习交流PPT,第六章 矿井水文地质与水害防治,20,学

10、习交流PPT,第六章 矿井水文地质与水害防治,四、地下水的分类 地下水的分类方法很多，我国煤矿建设和生产上常用的分类方法有2种。,(一)按照地下水埋藏条件的不同，将地下水分为上层滞水、潜水、承压水三类。,21,学习交流PPT,第六章 矿井水文地质与水害防治,四、地下水的分类,1.上层滞水:是存在于包气带中局部隔水层之上的重力水。它是下渗水流遇到包气带中的局部隔水层而引起水的滞留和聚集而形式的。 特点：a、分布范围一般不广; b、具季节性，在雨季出现，干旱季节消失; c、易被污染。,上层滞水(a)、潜水(b)、承压水(c),22,学习交流PPT,第六章 矿井水文地质与水害防治,2潜水:是埋藏在地

11、表以下，第一个稳定隔水层之上，具有自由水面的重力水。 潜水在自然界中分布极广，主要存在于第四纪疏松沉积物的孔隙及露出地表的基岩裂隙中。潜水上面无稳定的隔水层存在，因此，其具有无承压自由水面，亦称潜水面。,上层滞水(a)、潜水(b)、承压水(c),四、地下水的分类,23,学习交流PPT,第六章 矿井水文地质与水害防治,四、地下水的分类,有关潜水专业术语,2、潜水,a、潜水的埋藏深度（h1）：潜水面至地表的距离。,24,学习交流PPT,第六章 矿井水文地质与水害防治,四、地下水的分类,有关潜水专业术语,2、潜水,b、潜水含水层的厚度（h2）：由潜水面往下至隔水层顶面之间的距离。,25,学习交流PP

12、T,第六章 矿井水文地质与水害防治,四、地下水的分类,有关潜水专业术语,2、潜水,c、潜水位（H)：潜水面上任意点的标高，称为该点的潜水位。,26,学习交流PPT,第六章 矿井水文地质与水害防治,潜水等水位线图是潜水面上各点的水位高程的等值线图，它是以潜水面上各点的水位标高为依据而编制成的。潜水面形状可用潜水等水位线图来表示。,27,学习交流PPT,等水位线图可解决的问题,2、潜水,（1）确定潜水流向；垂直等水位线的方向,（2）确定潜水的水力坡度：沿水流方向上某线段上潜水位的高差与该线段水平距离的比值，I=97-96 /AB,（3）确定引、排水工程的位置：水井布置在地下水汇集的地方，排水沟应布

13、置在垂直水流方向。,（4）确定潜水埋藏深度：潜水埋藏地面标高-水位高程,第六章 矿井水文地质与水害防治,28,学习交流PPT,第六章 矿井水文地质与水害防治,（5）确定潜水与地表水的补给关系。,等水位线图可解决的问题,2、潜水,29,学习交流PPT,第六章 矿井水文地质与水害防治,3、承压水 充满于两个稳定隔水层（或弱透水层）之间，对顶板产生静水压力的重力水称为承压水。,静止水位：在承压区，当钻孔打穿隔水顶板时，承压水便涌入钻孔内，当水位上升到一定高度且稳定后的水位。,30,学习交流PPT,第六章 矿井水文地质与水害防治,承压水头：从静止水位到隔水顶板底面的垂直距离。 含水层厚度：上、下隔水层

14、之间的垂直距离。 补给区：在含水层出露较高，且直接接受大气降水或地表水补给的地段。 排泄区：在含水层出露较低，且以泉的形式出露地表，或补给潜水和地表水的地段。 承压区：在补给区和排泄区之间，含水层上部具有隔水层且承受静水压力的地段。,31,学习交流PPT,第六章 矿井水文地质与水害防治,承压水基本特征,补给与排泄：有限区域与外界联系，水循环迟缓 些，水交替慢，平均滞留时间长（年龄老或长）,恢 复性差。 水化学：变化较大，矿化度一般要高点，可以保 留“古老”的水。 动态：要稳定些，如果分布面积大，厚度稳定， 则调节能力很强。 承压含水层的变化：含水层厚度是不变的，承压 含水层的储水与释水依靠 静

15、水压力的传递进行。,32,学习交流PPT,第六章 矿井水文地质与水害防治,a.自流水 当地表标高低于静止水位时，水可自行喷出，此时的承压水称自流水。,有关承压水的一些基本概念,自流井,33,学习交流PPT,第六章 矿井水文地质与水害防治,b.形成承压水单斜构造 形成承压水的单斜构造称承压水斜地或自流斜地。,（a）断层不导水；（b）断层导水,1含水层；2隔水层；3地下水流向；4导水断层；5不导水断层；6泉,34,学习交流PPT,第六章 矿井水文地质与水害防治,35,学习交流PPT,第六章 矿井水文地质与水害防治,3、地下水按含水层空隙性质分类： 孔隙水 裂隙水 岩溶水,36,学习交流PPT,第六

16、章 矿井水文地质与水害防治,（1）孔隙水 指存在于疏松岩层孔隙中的水。这些疏松岩层主要为第四系沉积物及坚硬岩石的风化壳。孔隙水的存在条件和特征取决于岩石的孔隙情况。 若岩石颗粒大而均匀，则含水层孔隙大，透水性好，地下水水量大、运动快、水质好； 相反，若颗粒大小混杂，或颗粒很细，则含水层的孔隙小，透水性差、水量小、地下水运动慢、水质差。,37,学习交流PPT,第六章 矿井水文地质与水害防治,（2）裂隙水,埋藏于岩石裂隙中的地下水，称为裂隙水。 按其裂隙成因可分为： 风化裂隙水：指赋存在基岩风化带中的裂隙水。 成岩裂隙水：指赋存在成岩裂隙中的地下水。 构造裂隙：指赋存在构造裂隙中的地下水。,38,

17、学习交流PPT,第六章 矿井水文地质与水害防治,对煤矿生产影响较大的主要是赋存于构造裂隙中的水，即构造裂隙水。一般来说，逆断层产生的破碎带，两盘的裂隙多是闭合的，裂隙的含水性能较差。当遇到较大的正断层，其两盘又是坚硬脆性岩石(如砂岩)时，断层破碎带的规模较大，裂隙的张开性能也好，富水性强，若这种断层又与其他强含水层接触，巷道一旦揭露，就会发生突然涌水。,39,学习交流PPT,第六章 矿井水文地质与水害防治,（3）岩溶水 赋存于石灰岩、白云岩等可溶性岩石溶隙、溶洞的地下水称为岩溶水。也称喀斯特水。,岩溶水对矿山开采均带来不利影响，尤其是岩溶承压水，常具有高压的特点，致使我国许多煤层水文地质条件复

18、杂化。一般煤层附近厚度大于5m的石灰岩均作为重要的岩溶水含水层考虑，如我国华北石炭二叠纪煤田，其煤系地层下伏为奥陶纪石灰岩，岩溶承压水非常发育，对煤炭开采影响很大。,40,学习交流PPT,第二节 矿井充水条件,二、矿井充水通道,一、矿井充水水源及其影响因素,重点、难点,1、矿井充水水源及影响因素,2、矿井充水通道类型,第六章 矿井水文地质与水害防治,41,学习交流PPT,第六章 矿井水文地质与水害防治,矿井水：在煤矿建设和生产过程中，进入井筒、巷道和工作面的各种类型水源的水。 矿井充水：水进入矿井的过程。 充水条件：矿井充水水量的大小是由许多因素综合作用决定的。在这许多因素中一定的水源和充水通

19、道是造成矿井充水的两个重要因素，即充水条件。,第二节 矿井充水条件,42,学习交流PPT,第六章 矿井水文地质与水害防治,一、矿井充水水源及其影响因素 1、矿井充水的水源 矿井充水水源指矿井水的来源。矿井充水水源主要有大气降水、地表水、地下水和老窑积水。 （1）大气降水 大气降水是矿井水的重要补给来源，特别是在开采地形低洼并且埋藏较浅的煤层时，大气降水往往是矿井充水的主要水源。,43,学习交流PPT,第六章 矿井水文地质与水害防治,特点： 矿井涌水量的大小与该区的降水量大小、降水性质及延续时间有关。 矿井涌水量的大小随季节的不同而变化。雨季矿井涌水量大，旱季矿井涌水量小，而且涌水量的高峰期往往

20、比降水滞后一定时间。,大气降水渗入量随开采深度的增加而减少。即同一矿井不同的开采深度，影响程度不同。,44,学习交流PPT,第六章 矿井水文地质与水害防治,45,学习交流PPT,第六章 矿井水文地质与水害防治,（2）地表水 位于矿井附近或直接位于矿井以上的河流、湖泊、水池、水库等地表水，可通过一定的通道进入矿井，成为矿井充水的水源。 地表水能否进入矿井，主要取决于巷道距离水体的远近、水体与巷道之间的岩层性质及构造，其次是开采方法。,46,学习交流PPT,第六章 矿井水文地质与水害防治,a. 地表水进入矿井的主要途径 通过第四纪松散砂、砾层及基岩露头渗入补给地下水，然后在适当条件下进入巷道。,4

21、7,学习交流PPT,第六章 矿井水文地质与水害防治,通过构造破碎带或古井直接溃入。,48,学习交流PPT,第六章 矿井水文地质与水害防治,洪水期间，通过井口(或冲破围堤)直接灌入。,49,学习交流PPT,第六章 矿井水文地质与水害防治,沿采空区上方的冒落裂隙带进入。,50,学习交流PPT,第六章 矿井水文地质与水害防治,（3） 地下水 储存和运动在岩层空隙中的地下水，是构成矿床充水的主要水源。 孔隙水：煤层的上覆松散岩层中，常伴流砂溃入。 裂隙水：采掘工作面揭露含水层时进入井、巷工作面，水量小，速度慢。 喀斯特水：水量大、水压高、来势猛，对煤矿威胁很大。,51,学习交流PPT,第六章 矿井水文

22、地质与水害防治,（4）老空水 古代和近期的采空区及废弃巷道，由于长期停止排水而积存的地下水，通常称为老空积水。 特点： 来势凶猛，在短暂时间内可有大量的水涌入井巷，且水中常携带着煤块、石块等，有时含有有害气体，破坏性很大。,老窑积水一般为酸性水，对金属有腐蚀性，易损坏升下的金属设备。,52,学习交流PPT,第六章 矿井水文地质与水害防治,若它与其他水源无水力联系时，则易疏干；若与其他水源有水力联系时，则可造成稳定的涌水，危害性极大。,53,学习交流PPT,第六章 矿井水文地质与水害防治,2、影响矿井充水的因素 （1）覆盖层 地表水和大气水能否渗入地下，及渗入多少与煤层上覆岩层的透水性及围岩的出

23、露条件等相关。,（2）地形 地形直接控制含水层出露部位和出露程度，控制大气降水和地表水的汇集。,（3）地质构造 最主要的为断裂。,54,学习交流PPT,第六章 矿井水文地质与水害防治,断层的端点部位及两侧岩层裂隙发育，为地下水的运动及埋藏创造了良好的条件。 主干断裂和分支断裂的交叉处应力集中，岩石破碎，富水性强，导水性好。,断层密度大的地段岩石破碎，裂隙发育，为地下水赋存及运动的良好场所。 断层上盘的低序次断裂比较发育，突水性强。,55,学习交流PPT,第六章 矿井水文地质与水害防治,56,学习交流PPT,第六章 矿井水文地质与水害防治,二、矿井充水的通道 矿区只有充水水源存在，还不能决定矿井

24、是否充水，还 必 须 有通道，即充水通道。 1、岩层的孔隙 这种通道多存在于疏松的沉积物中。其透水性能的好坏取决于孔隙的大小和连通情况。,57,学习交流PPT,第六章 矿井水文地质与水害防治,2、岩层的裂隙 岩层的风化裂隙、成岩裂隙、构造裂隙等都能构成矿井充水的通道。对矿井具有普遍而严重威胁的是构造裂隙(断裂)，其中包括各种节理、断层等。 其中的断层破碎带常是地下水的通道和聚积区，断层破碎带可沟通各个含水层，并与地表水发生水力联系，造成矿井突水。,58,学习交流PPT,第六章 矿井水文地质与水害防治,（1）导水断裂带 沟通含水层和隔水层，并使各含水层之间产生水力联系的断层。 多分布在厚层坚硬岩

25、层中，水量大而稳定，不易疏干。根据补给水源和断层两侧含水层的相对位置，分为垂直水力联系和水平水力联系。,（2）储水断裂带 具有一定储水空间的破碎带，与附近水源无联系。 以张性断裂为主，储水量不大，涌入初始水量大，然后逐渐减小，易被疏干。,59,学习交流PPT,第六章 矿井水文地质与水害防治,60,学习交流PPT,第六章 矿井水文地质与水害防治,（3）隔水断裂带 多分布在较软或局部较硬的地层中，多为压性或压扭性断裂。本身不含水，起隔水作用。,3、喀斯特 存在于可溶性岩层中，细小的溶孔到巨大溶洞都有。多分布于含水层的浅部及顶部，随深度增加而逐渐减弱。,当溶隙很大且连通性很好时，不仅可储存大量的地下

26、水，而日也是矿井充水的良好通道，当巷道接近或揭露它们时，易造成突水。,61,学习交流PPT,第六章 矿井水文地质与水害防治,4、人为充水通道 （1）封闭不良钻孔,淮南某矿由于封闭不良的钻孔造成矿井涌水,62,学习交流PPT,第六章 矿井水文地质与水害防治,（2）矿井长期排水,63,学习交流PPT,第六章 矿井水文地质与水害防治,（3）采空区岩层的塌陷,64,学习交流PPT,二、地面防水,第三节 矿井水害防治技术与方法,三、井下防水,重点、难点： 地面和井下防水。,一、矿井水害防治总体要求,第六章 矿井水文地质与水害防治,65,学习交流PPT,第六章 矿井水文地质与水害防治,以防为主，防治结合是

27、治理矿井水的重要原则： 十六字方针：“预测预报、有疑必探、先探后掘、先治后采”。 措施：“防、堵、疏、排、截”； 针对具体的地质、水文地质条件，选择适宜措施，先易后难、先近后远、先地面后井下、先重点后一般，地面与井下结合、重点与一般结合、排供结合、综合利用。,第三节 矿井水害防治技术与方法,一、矿井水害防治总体要求,66,学习交流PPT,第六章 矿井水文地质与水害防治,地面防水是指在地表修筑排水工程或采取其他措施，以防止大气的降水和地表水补给含水层或直接渗入井下，从而减少了矿井涌水量，防止井下灾害事故的发生。,二、地面防治水,1、挖沟排(截)洪 位于山麓或山前平原的矿区，雨季常有山洪和潜流进入

28、矿区，淹没露天坑、井口和工业广场，或大量渗入造成矿井涌水。,67,学习交流PPT,第六章 矿井水文地质与水害防治,一般应在矿区上方，垂直来水方向修建大致沿地形等高线布置的排洪沟，拦截洪水和浅部地下水，并利用地形的自然坡度将水引出矿区。,68,学习交流PPT,第六章 矿井水文地质与水害防治,2、河流改道 当矿区内有河流通过，对矿井充水有影响时，常采用河流改道措施。即在河流流入矿区的上游地段筑坝，拦截河水，用新修的人工河道将水引出矿区。,69,学习交流PPT,第六章 矿井水文地质与水害防治,3、整铺河底 当河流(渠道、冲沟等)通过矿区并沿河床或沟底的裂缝渗入矿井时，可在漏失地段用粘土、料石或水泥铺

29、砌不透水的人工河床，以制止或减少河水漏失。,70,学习交流PPT,第六章 矿井水文地质与水害防治,4、堵塞通道 采矿活动引起的地面塌陷坑和裂缝、基岩(煤层及充水岩层)露头区的裂隙、溶洞、废钻孔和老窑等都可能成为大气降水和地表水直接或间接下渗的通道，当其位于地势凹处时，危害尤甚。 实际工作中，经查明上述通道确与井下构成了水力联系时，可用粘土、块石、水泥甚至钢筋混凝上将其填堵。填堵大的塌陷坑和裂缝常常是下部充以碎石，上部覆以粘土，分层夯实并使其略高出地表。,71,学习交流PPT,第六章 矿井水文地质与水害防治,72,学习交流PPT,第六章 矿井水文地质与水害防治,1、探放水 探水指采矿过程中用超前

30、勘探方法，查明采掘 工作面顶底板、侧帮和前方的含水构造（包括陷落 柱）、含水层、积水老窑等水体的具体位置、产状 等，目的是为有效的防治矿井水害做好准备。,三、井下防治水,（1）探水的原则 采掘工作必须执行“有疑必探，先探后掘”的原则，因而遇到下列情况之一时，必须探水。 a.采掘工作面接近老空或含水断层；,73,学习交流PPT,第六章 矿井水文地质与水害防治,b.采掘工作面接近或需要穿过强含水层之前。 c.采掘煤层受到顶底板含水层的威胁。 d.采掘工作面发现煤层变潮湿和光泽变暗、煤层“发汗”及煤壁变冷、工作面温度降低和出现雾气、煤壁挂红或工作面有水叫声、巷道顶板淋水或底板鼓起等突水征兆时。,74

31、,学习交流PPT,第六章 矿井水文地质与水害防治,（2）小窑老空水探放 小煤窑或矿井采掘的废巷老空积水，其几何形 状极不规则，积水量大者可达数百万立方米，一旦 采掘工作面接近或揭露它们时，常常造成突水淹井 及人身伤亡事故，故必须预先进行探放老空水。,a.原则 积极探放 当老空区不在河沟或重要建筑物下面、排放老空区内积水不会过分加重矿井排水负担、且积水区之下又有大量的煤炭资源急待开采时，这部分积水应千方百计地放出来，以彻底解除水患。,75,学习交流PPT,第六章 矿井水文地质与水害防治, 先隔离后探放 与地表水有密切水力联系且雨季可能接受大 量补充的老空水；老空的积水量较大，水质不好 （酸性大）

32、，为避免负担长期排水费用，对这种 积水区应先设法隔断或减少其补给水量，然后再 进行探水，若隔断水源有困难无法进行有效的探 放，则应留设煤岩柱与生产区隔开，待到矿井生 产后期再进行处理。,76,学习交流PPT,第六章 矿井水文地质与水害防治, 先降压后探放 对水量大、水压高的积水区，应先从顶、底 板岩层打穿层放水孔，把水压降下来，然后再沿 煤层打探水钻孔。 先堵后探放 当老空区为强含水层水或其它大小水源水所 淹没，出水点有很大的补给量时，一般应先封堵 出水点，而后再探放水。,77,学习交流PPT,第六章 矿井水文地质与水害防治,b.步骤 分三步进行： 首先确定探放水的“三防线”，即积水线、探水线

33、、警戒线。 组织探水工作 放水工作,78,学习交流PPT,1、老窑、采空水的探放 探放水一般分三步进行： (1)首先确定探放水的“三防线”，即积水线、探水线、警戒线。,a、积水线：是经调查后核定的老窑、老空积水区范围的边界线。,b、探水线：沿积水线外推60150m的距离所划定的一条界线。当掘进巷道达到此线时，就应开始探水。,c、警戒线：是从探水线再外推50150m划定的一条界线。当巷 道掘进进入此线时，就应警惕积水的威胁，注意迎头的变化，当发现有出水征兆时，就应提前探水。,图7-33 小窑老空“三线”示意图,第六章 矿井水文地质与水害防治,79,学习交流PPT,第六章 矿井水文地质与水害防治,

34、组织探水工作 当掘进至探水线或发现有出水征兆时，要立即停止掘进作业，进行探水。探水工作一次打透积水的情况较少，多数是探水与掘进相间配合进行，直至探到老窑积水为止。,探放水钻孔布置应确保安全，而探水工作量又以最小为原则，为此，应把握住以下几个参数。,80,学习交流PPT,第六章 矿井水文地质与水害防治,超前距：是指探水钻孔的终孔位置与巷道允许掘进的终止位置之间的距离称超前距。超前距一般应为20m左右。,81,学习交流PPT,第六章 矿井水文地质与水害防治,帮距：布置探水钻孔一般每次不少于三个，其中一个为中心眼，另两个为外斜眼。 中心眼终点与外斜眼终点之间的距离称为帮距。帮距与与超前距相同为20米

35、，也可少1-2米。,82,学习交流PPT,第六章 矿井水文地质与水害防治,钻孔密度：是指钻孔终孔位置处，探水钻孔之间的距离。该距离的大小一般不应大于老空、旧巷的尺寸。最大不得超过3m。,83,学习交流PPT,第六章 矿井水文地质与水害防治,允许掘进距离：经探水后证明确无水害威胁，可以安全掘进的长度，称为允许掘进距离。,84,学习交流PPT,第六章 矿井水文地质与水害防治, 放水工作 在探放水工作中，一般在水量和水压均不大时，积水可以通过探水钻孔直接放出。 在探水量和水压较大的积水区时，为了保证安全生产，必须安装带有闸阀孔口管进行放水。 当钻进时发现煤岩松软、片帮、来压或钻孔中的水压、水量突然增

36、大，以及有顶钻等异状时，必须停止钻进，不得拔出钻杆。,85,学习交流PPT,第六章 矿井水文地质与水害防治,2、顶底板含水层水的疏放,当煤层上覆或下伏有含水层，并对采掘作业有威胁时，可采取疏干或降低水位的方法解除地下水对煤层的威胁，以保证采掘作业的正常进行。,86,学习交流PPT,1）巷道疏放 煤层顶板为含水层，或含水层离顶板较近时，可把采区巷道或采煤准备巷道提前开拓出来，作为疏水巷道进行疏放顶板含水层。,1-隔水层 2-顶板含水层 3-煤层 4-疏水巷道 5-疏放前水位 6-疏放后水位,利用疏水巷道疏放煤层顶板水示意图,第六章 矿井水文地质与水害防治,87,学习交流PPT,采煤准备巷道中打可控式底板放水钻孔,第六章 矿井水文地质与水害防治,88,学习交流PPT,2）放水钻孔 含