礦井水害防治技術(shù)應(yīng)用和探查方式

1、礦井水害防治技術(shù)應(yīng)用和探查方式第一節(jié)第一節(jié) 礦井水害的主要防治技術(shù)礦井水害的主要防治技術(shù)一、 防水煤（巖）柱的留設(shè)煤礦在水體下、含水層下、承壓含水層上、導(dǎo)水?dāng)鄬痈浇蚶峡諈^(qū)附近進(jìn)行采掘施工時(shí)，為了防止地表水或地下水突出、潰入工作地點(diǎn)，需要合理留設(shè)一定寬度或高度的防水煤（巖）柱第一節(jié)第一節(jié) 礦井水害的主要防治技術(shù)礦井水害的主要防治技術(shù)防水煤（巖）柱留設(shè)的尺寸要根據(jù)礦井自身地質(zhì)、水文地質(zhì)條件、巖層的力學(xué)性質(zhì)、開采方法及巖層移動(dòng)規(guī)律等因素經(jīng)計(jì)算確定，保證防水煤（巖）柱的可靠性。第一節(jié)第一節(jié) 礦井水害的主要防治技術(shù)礦井水害的主要防治技術(shù) 1.礦井防水煤（巖）柱的類型 根據(jù)礦井防水煤（巖）柱所處的位置，

2、可以 分為以下不同的類型： （1） 斷層防水煤（巖）柱。 （2） 井田邊界煤柱。 （3） 上、下水平（或相鄰采區(qū)）防水煤（巖）柱。第一節(jié)第一節(jié) 礦井水害的主要防治技術(shù)礦井水害的主要防治技術(shù) （4） 水淹區(qū)、老空積水區(qū)防水煤（巖）柱。 （5） 地表水體防水煤（巖）柱。 （6） 沖積層防水煤（巖）柱。 （7） 陷落柱、觀測(cè)孔、注漿孔和電纜孔防水煤（巖）柱。 （8） 煤層露頭風(fēng)化帶防水煤柱。第一節(jié)第一節(jié) 礦井水害的主要防治技術(shù)礦井水害的主要防治技術(shù) 2.防水煤（巖）柱留設(shè)的原則 （1） 應(yīng)在安全可靠的基礎(chǔ)上，把煤柱寬度降到最低程度以提高資源利用率。 （2） 必須與區(qū)域、井田的地質(zhì)構(gòu)造、水文地質(zhì)條件、

3、煤層賦存條件、圍巖的物理力學(xué)性質(zhì)、煤層的組合結(jié)構(gòu)方式等自然因素結(jié)合，還要與采煤方法、開采強(qiáng)度、支護(hù)形式等人為因素相適應(yīng)。第一節(jié)第一節(jié) 礦井水害的主要防治技術(shù)礦井水害的主要防治技術(shù) （3） 一個(gè)井田或一個(gè)水文地質(zhì)單元內(nèi)的防隔水煤（巖）柱，應(yīng)在總體開采設(shè)計(jì)中確定，即開采方式和井巷布局與各種煤（巖）柱留設(shè)相適應(yīng)，避免在以后煤（巖）柱留設(shè)中造成困難。 第一節(jié)第一節(jié) 礦井水害的主要防治技術(shù)礦井水害的主要防治技術(shù) （4） 多煤層地區(qū)防隔水煤（巖）柱留設(shè)，必須統(tǒng)一考慮，以免某一煤層所留煤柱因另一煤層開采而遭破壞，使礦井在此區(qū)域留設(shè)的整個(gè)防隔水煤（巖）柱失效。 （5） 留設(shè)防隔水煤（巖）柱所需數(shù)據(jù)必須就地選取

4、，鄰區(qū)或外區(qū)數(shù)據(jù)僅供參考，若需采用時(shí)應(yīng)適當(dāng)加大安全系數(shù)。第一節(jié)第一節(jié) 礦井水害的主要防治技術(shù)礦井水害的主要防治技術(shù) （6） 礦井對(duì)留設(shè)防隔水煤（巖）柱要特別嚴(yán)格，如果留設(shè)的防隔水煤（巖）柱任何一處被破壞，必將造成整個(gè)煤（巖）柱失效。礦井巷道掘進(jìn)施工等活動(dòng)必須穿過防隔水煤（巖）柱時(shí)，必須采取加固巷道、修建防水閘門和其他防水設(shè)施，對(duì)防隔水煤（巖）柱進(jìn)行保護(hù)，確保防隔水煤（巖）柱的完整性。第一節(jié)第一節(jié) 礦井水害的主要防治技術(shù)礦井水害的主要防治技術(shù) （7） 必須充分考慮煤系地層及周圍圍巖的厚度、性質(zhì)特征、黏土質(zhì)隔水巖層的厚度、構(gòu)造裂隙發(fā)育情況、巖層的含水性等，充分考慮留設(shè)防隔水煤（巖）柱的隔水作用。第

5、一節(jié)第一節(jié) 礦井水害的主要防治技術(shù)礦井水害的主要防治技術(shù) （8） 礦井應(yīng)根據(jù)地質(zhì)構(gòu)造、水文地質(zhì)條件、煤層賦存條件、開采時(shí)圍巖性質(zhì)及巖層移動(dòng)特征等因素綜合確定相應(yīng)的防隔水煤（巖）柱的尺寸。礦井防隔水煤（巖）柱應(yīng)當(dāng)由礦井地測(cè)防治水機(jī)構(gòu)組織編制專門設(shè)計(jì)，經(jīng)礦井總工程師組織有關(guān)單位審查批準(zhǔn)后實(shí)施。第一節(jié)第一節(jié) 礦井水害的主要防治技術(shù)礦井水害的主要防治技術(shù) （9） 防隔水煤（巖）柱一經(jīng)批準(zhǔn)，便不得隨意變動(dòng)，若因地質(zhì)條件變化，確需改動(dòng)的，必須做專題技術(shù)研究，并且研究成果必須經(jīng)礦井總工程師組織有關(guān)單位審批。 （10） 礦井在有突水威脅但又不宜疏放的井下采掘區(qū)施工時(shí)，必須留設(shè)防水煤（巖）柱。第一節(jié)第一節(jié) 礦井

6、水害的主要防治技術(shù)礦井水害的主要防治技術(shù)二、 疏水降壓開采技術(shù)疏水降壓是指受水害威脅和有突水危險(xiǎn)的礦井或采區(qū)借助于專門的疏水工程（疏水石門、疏水巷道、放水鉆孔、抽水鉆孔等），有計(jì)劃有步驟地將煤層上覆或下伏強(qiáng)含水層中的地下水進(jìn)行疏放，使其水位（壓）值降至安全采煤時(shí)某個(gè)水位（壓）值以下的過程。其目的是：預(yù)防地下水突（涌）入礦井，避免災(zāi)害事故，改善勞動(dòng)條件，提高勞動(dòng)生產(chǎn)率。它是煤礦防治水的一種重要措施。第一節(jié)第一節(jié) 礦井水害的主要防治技術(shù)礦井水害的主要防治技術(shù) 1.疏水降壓方法 （1） 疏干。疏干是指把含水層中的水位降到生產(chǎn)工作面標(biāo)高以下的方法。疏干采煤只有在含水層水量較小的情況下才能實(shí)現(xiàn)，有些含水

7、層水量很大，對(duì)這樣的含水層強(qiáng)行疏干，會(huì)加大排水量，甚至根本無法疏干。第一節(jié)第一節(jié) 礦井水害的主要防治技術(shù)礦井水害的主要防治技術(shù) （2） 降壓。對(duì)水量大的含水層可以采用少量放水，適當(dāng)降低水位的辦法，使水位保持在工作面以上一定的高度，既能保證工作面正常回采，又不使含水層水突破煤層底板，這樣的采煤方法稱為降壓采煤法。第一節(jié)第一節(jié) 礦井水害的主要防治技術(shù)礦井水害的主要防治技術(shù) 降壓采煤是一項(xiàng)困難而復(fù)雜的工作，它要研究隔水層的厚度、強(qiáng)度、節(jié)理裂隙情況，礦山壓力對(duì)隔水層的破壞情況，充分利用隔水巖段，確定安全臨界水頭值；還要研究含水層降壓的可能性。只有這些條件都能滿足采煤要求時(shí)，降壓采煤才能實(shí)現(xiàn)。第一節(jié)第一

8、節(jié) 礦井水害的主要防治技術(shù)礦井水害的主要防治技術(shù) 打鉆放水是降壓采煤常用的方法，可以在一個(gè)地點(diǎn)集中打鉆放水，也可以分散在多水平、多條巷道大范圍打鉆放水。除放水孔以外，還要有一定數(shù)量的觀測(cè)孔，以便了解和控制水壓。第一節(jié)第一節(jié) 礦井水害的主要防治技術(shù)礦井水害的主要防治技術(shù) 降壓采煤有時(shí)也可能發(fā)生突水，所以除了保證有足夠的排水能力外，采用降壓方法采煤的工作面，采煤時(shí)也要注意及時(shí)放頂，減少控頂距，防止突然出水。放水孔打開之后就不要隨意關(guān)閉。工作面上下出口一定要保持通暢。當(dāng)工作面發(fā)現(xiàn)有出水征兆時(shí)，應(yīng)停止推進(jìn)，及時(shí)匯報(bào)，采取措施加以處理。第一節(jié)第一節(jié) 礦井水害的主要防治技術(shù)礦井水害的主要防治技術(shù) 2.疏放

9、方式 疏放按其疏放工程所處位置的不同可分為以下3種方式： （1） 地表疏放。該方法主要用于超前疏放階段，是指在需要疏放降壓地段的地表施工大口徑鉆孔，安裝深井泵或潛水泵排水，預(yù)先降低含水層水位的疏放方法。第一節(jié)第一節(jié) 礦井水害的主要防治技術(shù)礦井水害的主要防治技術(shù) （2） 地下疏放。該方法用于平行疏放階段，通常采用巷道疏放和井下鉆孔疏放方式。巷道疏放主要是將采區(qū)巷道或采煤工作面的準(zhǔn)備巷道提前開拓掘進(jìn)出來，利用采掘巷道或?qū)ｉT疏水巷道預(yù)先疏放含水層水。鉆孔疏放主要是通過向含水層打疏放鉆孔進(jìn)行疏放的方式。第一節(jié)第一節(jié) 礦井水害的主要防治技術(shù)礦井水害的主要防治技術(shù) （3） 聯(lián)合疏放。水文地質(zhì)條件復(fù)雜的礦井

10、，單一方式的疏放不能滿足礦井生產(chǎn)需要時(shí)，采用地表疏放和地下疏放相結(jié)合的方式稱為聯(lián)合疏放。它也包括一個(gè)礦井疏放達(dá)不到疏放目的時(shí)，幾個(gè)礦井同時(shí)疏放。第一節(jié)第一節(jié) 礦井水害的主要防治技術(shù)礦井水害的主要防治技術(shù) 3.疏水降壓程序 疏水降壓過程可分為疏水降壓勘探、試驗(yàn)性疏水降壓和經(jīng)常性疏水降壓3個(gè)逐漸過渡的程序，與礦井開發(fā)工作密切配合。第一節(jié)第一節(jié) 礦井水害的主要防治技術(shù)礦井水害的主要防治技術(shù) （1） 疏水降壓勘探。疏水降壓勘探是以疏干為目的的補(bǔ)充水文地質(zhì)勘探，其主要目的是：進(jìn)一步查明礦區(qū)疏干所需要的水文地質(zhì)資料，確定疏干的可能性，提出疏水降壓方案。疏干勘探往往要依靠抽水試驗(yàn)、放水試驗(yàn)、水化學(xué)試驗(yàn)、水文

11、物探試驗(yàn)和室內(nèi)試驗(yàn)來完成。第一節(jié)第一節(jié) 礦井水害的主要防治技術(shù)礦井水害的主要防治技術(shù) （2） 試驗(yàn)性疏水降壓。試驗(yàn)性疏水降壓的目的是：通過試驗(yàn)達(dá)到礦井開拓和開采初期對(duì)水位降低的要求。經(jīng)過612個(gè)月，特別是雨季的考驗(yàn)，了解干擾效果及殘余水頭情況，確定疏降工程的正確性和合理性，在此基礎(chǔ)上，進(jìn)一步對(duì)疏降工程進(jìn)行適當(dāng)調(diào)整，使其基本滿足疏降要求。第一節(jié)第一節(jié) 礦井水害的主要防治技術(shù)礦井水害的主要防治技術(shù) （3） 經(jīng)常性疏水降壓。經(jīng)常性疏水降壓是指礦井日常性的疏水降壓工作。隨著煤礦開采范圍的擴(kuò)大和開拓水平的延深，要不斷地對(duì)疏降工作進(jìn)行調(diào)整、修正和補(bǔ)充，甚至重新制訂疏降方案，以滿足煤礦防治水工作的要求。第一

12、節(jié)第一節(jié) 礦井水害的主要防治技術(shù)礦井水害的主要防治技術(shù) 4.疏水降壓或疏干開采工作步驟及注意事項(xiàng) （1） 工作步驟： 進(jìn)行以疏水降壓為目的的補(bǔ)充水文地質(zhì)勘探，對(duì)預(yù)定疏水降壓區(qū)的含水層、隔水層、進(jìn)水和隔水邊界、構(gòu)造分布、水壓、水量、水質(zhì)等進(jìn)行綜合分析，編制出疏水降壓開采所要求的各種圖件。 第一節(jié)第一節(jié) 礦井水害的主要防治技術(shù)礦井水害的主要防治技術(shù) 分析資料，提出疏水降壓工程設(shè)計(jì)。 根據(jù)設(shè)計(jì)組織施工 根據(jù)疏水降壓開采工作的進(jìn)度，及時(shí)進(jìn)行觀測(cè)，如發(fā)現(xiàn)異常情況，及時(shí)處理。 對(duì)疏水效果進(jìn)行總結(jié)和評(píng)價(jià)，提出今后工作建議。第一節(jié)第一節(jié) 礦井水害的主要防治技術(shù)礦井水害的主要防治技術(shù) （2） 注意事項(xiàng)： 疏水鉆

13、孔布置應(yīng)與構(gòu)造分析以及富水帶的分析結(jié)合起來，盡量布置在富水地段、不受開采影響破壞的地點(diǎn)，盡量打斜孔，使鉆進(jìn)含水層段的段距加長(zhǎng)。 水壓較高時(shí)，要注意安裝孔口的長(zhǎng)效安全控制裝置。 第一節(jié)第一節(jié) 礦井水害的主要防治技術(shù)礦井水害的主要防治技術(shù) 要有防止水量意外加大的安全措施。 為盡量減少疏水量，對(duì)于明顯的增水因素，如封閉不良鉆孔、地表滲漏等現(xiàn)象要認(rèn)真處理；已經(jīng)回采的老采區(qū)疏干鉆孔或突水點(diǎn)，如果與新采區(qū)無關(guān)，也應(yīng)封孔與隔離，以減少無效排水。第一節(jié)第一節(jié) 礦井水害的主要防治技術(shù)礦井水害的主要防治技術(shù) 三、 帶壓開采技術(shù) 帶壓開采是指煤層底板承受高水壓時(shí)，利用隔水層的隔水性能，在不進(jìn)行或很少疏降含水層水頭壓

14、力的情況下，帶著水壓進(jìn)行開采的一種方法。它是承壓水體上安全采煤的一項(xiàng)實(shí)用技術(shù)， 與深降強(qiáng)排技術(shù)相比，具有減少噸煤排水費(fèi)用和保護(hù)水資源的雙重功效。第一節(jié)第一節(jié) 礦井水害的主要防治技術(shù)礦井水害的主要防治技術(shù) 帶壓開采能否成功，決定于3個(gè)因素，即：承壓含水層水壓的大小及水量的多少；隔水層厚度及巖層強(qiáng)度；開采地區(qū)地質(zhì)構(gòu)造及采煤活動(dòng)對(duì)隔水層的破壞情況。第一節(jié)第一節(jié) 礦井水害的主要防治技術(shù)礦井水害的主要防治技術(shù) 1.帶壓開采評(píng)價(jià) 帶壓開采前，要查清帶壓開采區(qū)域地質(zhì)及水文地質(zhì)情況，主要包括充水含水層的水壓和富水性、隔水層的厚度、完整性及力學(xué)性質(zhì)、構(gòu)造發(fā)育情況等；利用經(jīng)驗(yàn)公式或地質(zhì)模型評(píng)價(jià)隔水層能否抗住承壓含

15、水層的水頭壓力，如果能抗住則可進(jìn)行帶壓開采，否則，不能進(jìn)行帶壓開采。第一節(jié)第一節(jié) 礦井水害的主要防治技術(shù)礦井水害的主要防治技術(shù)在隔水層有足夠的厚度、抗壓能力較強(qiáng)，能夠抗住承壓水的水頭壓力情況下，要編制帶壓開采安全性評(píng)價(jià)分區(qū)圖，劃出危險(xiǎn)區(qū)和安全區(qū)，對(duì)危險(xiǎn)區(qū)進(jìn)行采取安全的措施后，方可進(jìn)行帶壓開采。第一節(jié)第一節(jié) 礦井水害的主要防治技術(shù)礦井水害的主要防治技術(shù) 2.帶壓開采保障措施 對(duì)評(píng)價(jià)可以進(jìn)行帶壓開采的區(qū)域，因地質(zhì)條件變數(shù)太多，也可能會(huì)發(fā)生突水事故，因此，帶壓開采要編制專門的設(shè)計(jì)和措施，經(jīng)煤礦企業(yè)總工程師組織審批后方可實(shí)施。帶壓開采過程中要加強(qiáng)動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)，制訂現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)急預(yù)案，防止誤揭斷層或破碎帶等地質(zhì)構(gòu)

16、造。其主要保障措施如下：第一節(jié)第一節(jié) 礦井水害的主要防治技術(shù)礦井水害的主要防治技術(shù) （1） 建立強(qiáng)有力的排水設(shè)施。要考慮突水、突大水的可能性，采煤工作面泄水系統(tǒng)暢通，采區(qū)和主排水系統(tǒng)可靠且有相當(dāng)大的富余，建造或預(yù)留水閘門（墻）位置，以便在必要時(shí)封閉整個(gè)采區(qū)。第一節(jié)第一節(jié) 礦井水害的主要防治技術(shù)礦井水害的主要防治技術(shù)（2） 采煤工藝過程中要做到： 控制采高、推進(jìn)均勻，放頂工作要快，控頂距越小越好。 工作面內(nèi)不準(zhǔn)丟煤柱，也不要?dú)埩裟径?、點(diǎn)柱等支撐物。 注意底板變化，如異常應(yīng)停止采煤和放頂。 現(xiàn)場(chǎng)所有人員必須熟悉避災(zāi)路線。 第一節(jié)第一節(jié) 礦井水害的主要防治技術(shù)礦井水害的主要防治技術(shù) （3） 對(duì)小斷層

17、、裂隙帶以及隔水層薄弱帶進(jìn)行加固處理，確保不發(fā)生突水。 （4） 對(duì)大的導(dǎo)水?dāng)鄬右粼O(shè)防水煤柱。 （5） 含水層水頭壓力較高時(shí)（接近臨界狀態(tài)時(shí)），可進(jìn)行局部小幅度地疏水降壓，以確保安全。第一節(jié)第一節(jié) 礦井水害的主要防治技術(shù)礦井水害的主要防治技術(shù) 四、 底板含水層改造與隔水層加固 煤層底板含水層改造與隔水層加固，是通過鉆孔注漿來充填底板含水層或隔水層中的巖溶裂隙和導(dǎo)水裂隙，從而大大減弱含水層的富水性和增加隔水層的強(qiáng)度并切斷水源補(bǔ)給通道，使受注。含水層被改造為不含水或弱含水層，使隔水層中的裂隙減少，增加其強(qiáng)度，實(shí)現(xiàn)工作面安全開采的防治水技術(shù)。第一節(jié)第一節(jié) 礦井水害的主要防治技術(shù)礦井水害的主要防治技術(shù)

18、 這項(xiàng)技術(shù)是20世紀(jì)80年代中后期發(fā)展起來的一項(xiàng)注漿治水方法。當(dāng)煤層底板充水含水層富水性強(qiáng)且水頭壓力高，或煤層隔水底板存在變薄帶、構(gòu)造破碎帶、導(dǎo)水裂隙帶，需采用疏水降壓方法實(shí)現(xiàn)安全開采，但疏排水費(fèi)用太高、浪費(fèi)地下水資源且經(jīng)濟(jì)上不合理時(shí)，采用含水層改造與隔水層加固的注漿治水方法實(shí)屬上策。第一節(jié)第一節(jié) 礦井水害的主要防治技術(shù)礦井水害的主要防治技術(shù)該技術(shù)主要是針對(duì)煤層底板水的防治，應(yīng)用地球物理勘探或鉆探等手段，探查工作面范圍內(nèi)煤層底板巖層的富水性及其裂隙發(fā)育狀況，確定裂隙發(fā)育的富水段，沿工作面上下副巷大面積布置注漿鉆孔，采用注漿措施改造含水層或加固隔水層，使它們變?yōu)橄鄬?duì)隔水層或進(jìn)一步提高其隔水強(qiáng)度。

19、第一節(jié)第一節(jié) 礦井水害的主要防治技術(shù)礦井水害的主要防治技術(shù)根據(jù)多年的現(xiàn)場(chǎng)實(shí)踐，在工作面范圍內(nèi)應(yīng)用這種邊探查邊治理的技術(shù)，對(duì)工作面底板水進(jìn)行探查治理以后，可以實(shí)現(xiàn)安全回采。該技術(shù)在華北區(qū)對(duì)奧灰水的防治已取得顯著成效，具有十分廣闊的推廣前景，主要包括以下技術(shù)內(nèi)容：第一節(jié)第一節(jié) 礦井水害的主要防治技術(shù)礦井水害的主要防治技術(shù) （1） 地面建造注漿站，集中向井下遠(yuǎn)距離輸漿和注漿，簡(jiǎn)化注漿系統(tǒng)，提高自動(dòng)化程度，為大規(guī)模改造自然地質(zhì)條件提供手段。注漿管直徑一般不超過50 mm，在低凹處可設(shè)置放水注漿閘閥。在注漿改造范圍不大、注漿材料使用量小的情況下，也可以建井下造漿、注漿站。第一節(jié)第一節(jié) 礦井水害的主要防治

20、技術(shù)礦井水害的主要防治技術(shù) （2） 開發(fā)應(yīng)用黏土水泥漿，在裂隙地層中灌注有節(jié)約成本等優(yōu)點(diǎn)，但在巖溶地層中應(yīng)用需進(jìn)一步實(shí)踐分析。 （3） 積極應(yīng)用井下物探方法探查煤層底板一定深度的巖溶裂隙發(fā)育情況、承壓水原始導(dǎo)升高度和富水狀況，為鉆探注漿提供目標(biāo)，也為注漿加固后的質(zhì)量檢驗(yàn)提供借鑒。第一節(jié)第一節(jié) 礦井水害的主要防治技術(shù)礦井水害的主要防治技術(shù) （4） 在承壓水頭壓力高、采動(dòng)礦壓對(duì)底板破壞影響較深的地區(qū)，加固改造的目標(biāo)層深度也應(yīng)加大。打鉆時(shí)孔口安全裝置要慎重設(shè)置。 （5） 要保證各注漿孔注漿質(zhì)量和最后封孔質(zhì)量。第一節(jié)第一節(jié) 礦井水害的主要防治技術(shù)礦井水害的主要防治技術(shù) （6） 多年現(xiàn)場(chǎng)實(shí)踐顯示，改造加

21、固目標(biāo)雖然是大面積的，但實(shí)際能進(jìn)漿的范圍卻是局部的，主要在一些斷層破碎帶附近。如果能強(qiáng)化注漿，有可能解決一些垂直導(dǎo)水通道問題，擴(kuò)大水害防治的效果。第一節(jié)第一節(jié) 礦井水害的主要防治技術(shù)礦井水害的主要防治技術(shù) （7） 可利用注漿孔（有少量涌水又在采動(dòng)影響范圍以外者）進(jìn)行采動(dòng)條件下的涌水量、水壓動(dòng)態(tài)變化觀測(cè)，開展突水監(jiān)測(cè)工作，加深煤層底板突水機(jī)理的研究。第一節(jié)第一節(jié) 礦井水害的主要防治技術(shù)礦井水害的主要防治技術(shù) 五、 修筑防水閘門和水閘墻 防水閘門和水閘墻是井下防水的主要安全設(shè)施，凡水患威脅嚴(yán)重的礦井，在井下巷道設(shè)計(jì)布置中，就應(yīng)在適當(dāng)?shù)攸c(diǎn)預(yù)留防水閘門和水閘墻的位置，使礦井形成分翼、分水平或分采區(qū)隔離

22、開采。在水患發(fā)生時(shí)，能夠使礦井分區(qū)隔離，縮小災(zāi)情影響范圍，控制水勢(shì)危害，確保礦井安全。第一節(jié)第一節(jié) 礦井水害的主要防治技術(shù)礦井水害的主要防治技術(shù) 煤礦防治水規(guī)定規(guī)定了防水閘門和水閘墻的設(shè)置要求、技術(shù)指標(biāo)及管理辦法，具體如下： （1） 水文地質(zhì)條件復(fù)雜、極復(fù)雜的礦井，應(yīng)當(dāng)在井底車場(chǎng)周圍設(shè)置防水閘門，或者在正常排水系統(tǒng)基礎(chǔ)上安裝配備排水能力不小于最大涌水量的潛水電泵排水系統(tǒng)。第一節(jié)第一節(jié) 礦井水害的主要防治技術(shù)礦井水害的主要防治技術(shù) （2） 在礦井有突水危險(xiǎn)的采掘區(qū)域，應(yīng)當(dāng)在其附近設(shè)置防水閘門。不具備建筑防水閘門的隔離條件的，可以不建筑防水閘門，但應(yīng)當(dāng)制訂嚴(yán)格的其他防治水措施，并經(jīng)煤礦企業(yè)主要負(fù)責(zé)

23、人審批同意。 第一節(jié)第一節(jié) 礦井水害的主要防治技術(shù)礦井水害的主要防治技術(shù) （3） 防水閘門由具有相應(yīng)資質(zhì)的單位進(jìn)行設(shè)計(jì)，門體采用定型設(shè)計(jì)。 （4） 防水閘門的施工及其質(zhì)量，符合設(shè)計(jì)要求。閘門和閘門硐室不得漏水。第一節(jié)第一節(jié) 礦井水害的主要防治技術(shù)礦井水害的主要防治技術(shù) （5） 防水閘門硐室前、后兩端，分別砌筑不小于5 m的混凝土護(hù)碹，碹后用混凝土填實(shí)，不得空幫、空頂。防水閘門硐室和護(hù)碹采用高標(biāo)號(hào)水泥進(jìn)行注漿加固，注漿壓力符合設(shè)計(jì)要求。第一節(jié)第一節(jié) 礦井水害的主要防治技術(shù)礦井水害的主要防治技術(shù) （6） 防水閘門來水一側(cè)1525 m處，加設(shè)1道擋物箅子門。防水閘門與箅子門之間，不得停放車輛或堆放雜

24、物。來水時(shí)，先關(guān)箅子門，后關(guān)防水閘門。如果采用雙向防水閘門，在兩側(cè)各設(shè)1道箅子門。第一節(jié)第一節(jié) 礦井水害的主要防治技術(shù)礦井水害的主要防治技術(shù) （7） 通過防水閘門的軌道、電機(jī)車架空線、帶式輸送機(jī)等能夠靈活易拆。通過防水閘門墻體的各種管路和安設(shè)在閘門外側(cè)的閘閥的耐壓能力，與防水閘門所設(shè)計(jì)壓力相一致。電纜、管道通過防水閘門墻體處，用堵頭和閥門封堵嚴(yán)密，不得漏水。 （8） 防水閘門安設(shè)觀測(cè)水壓的裝置，并有放水管和放水閘閥。第一節(jié)第一節(jié) 礦井水害的主要防治技術(shù)礦井水害的主要防治技術(shù) （9） 防水閘門竣工后，按照設(shè)計(jì)要求進(jìn)行驗(yàn)收。對(duì)新掘進(jìn)巷道內(nèi)建筑的防水閘門，進(jìn)行注水耐壓試驗(yàn)；水閘門內(nèi)巷道的長(zhǎng)度不得大于

25、15 m，試驗(yàn)的壓力不得低于設(shè)計(jì)水壓，其穩(wěn)壓時(shí)間在24 h以上，試壓時(shí)有專門安全措施。第一節(jié)第一節(jié) 礦井水害的主要防治技術(shù)礦井水害的主要防治技術(shù) （10） 防水閘門應(yīng)當(dāng)靈活可靠，并保證每年進(jìn)行2次關(guān)閉試驗(yàn)，其中1次在雨季前進(jìn)行。關(guān)閉閘門所用的工具和零配件應(yīng)當(dāng)由專人保管，并在專門地點(diǎn)存放，任何人不得挪用丟失。 （11） 井下需要構(gòu)筑水閘墻的，應(yīng)當(dāng)由具有相應(yīng)資質(zhì)的單位進(jìn)行設(shè)計(jì)，按照設(shè)計(jì)進(jìn)行施工，并按照規(guī)定進(jìn)行竣工驗(yàn)收；否則，不得投入使用。第一節(jié)第一節(jié) 礦井水害的主要防治技術(shù)礦井水害的主要防治技術(shù) （12） 報(bào)廢巷道封閉時(shí)，在報(bào)廢的暗井和傾斜巷道下口的密閉水閘墻應(yīng)當(dāng)留泄水孔，每月定期進(jìn)行觀測(cè)，雨季加

26、強(qiáng)觀測(cè)。第一節(jié)第一節(jié) 礦井水害的主要防治技術(shù)礦井水害的主要防治技術(shù) 六、 注漿堵水 注漿堵水就是將水泥漿或化學(xué)漿通過管道壓入井下巖層孔隙、裂隙或巷道中，使其擴(kuò)散、凝固和硬化，從而使巖層具有較高的強(qiáng)度、密實(shí)性和不透水性，達(dá)到封堵補(bǔ)給水源和導(dǎo)水通道的作用，以達(dá)到減少礦井涌水量的目的，是礦井防治水害的重要手段之一。第一節(jié)第一節(jié) 礦井水害的主要防治技術(shù)礦井水害的主要防治技術(shù) 通過注漿堵水，可以有效減少礦井涌水量、保護(hù)地下水資源、改善采掘工程的勞動(dòng)條件、減少突水幾率，提高礦井的安全水平。目前，注漿堵水已廣泛用于礦井井筒注漿、封堵突水點(diǎn)、底板注漿加固、恢復(fù)被淹礦井、井巷堵水、過含水層或?qū)當(dāng)鄬?、帷幕注漿堵

27、水截流等方面，并已取得良好的效果。第一節(jié)第一節(jié) 礦井水害的主要防治技術(shù)礦井水害的主要防治技術(shù) 1.注漿工藝與方式 注漿設(shè)備主要有注漿泵、攪拌機(jī)、混合器、輸漿管路及相應(yīng)的閘閥、接頭、壓力表和流量計(jì)等；注漿方式主要有充填注漿、裂隙注漿、劈裂注漿3種注漿方式。第一節(jié)第一節(jié) 礦井水害的主要防治技術(shù)礦井水害的主要防治技術(shù) （1） 充填注漿。對(duì)鉆孔本身或孔內(nèi)空洞、坍塌腔等大空洞、大空隙的充填注漿，其目的是改善地層滲透性或堵漏，所用注漿材料主要為水泥漿、水泥水玻璃漿液兩種漿液。近年來，隨著注漿技術(shù)的發(fā)展，工程技術(shù)人員已成功將黏土水泥漿引入了井下的防治水注漿中。第一節(jié)第一節(jié) 礦井水害的主要防治技術(shù)礦井水害的主

28、要防治技術(shù) （2） 裂隙注漿。地層中存在著互相連通的裂隙而形成滲水通道，為了封堵裂隙滲水，可在裂隙中注漿。一般在井下防治水施工中常見到防止承壓水或以加固為目的的注漿施工，常用水泥漿、水泥黏土漿等漿液進(jìn)行注漿。第一節(jié)第一節(jié) 礦井水害的主要防治技術(shù)礦井水害的主要防治技術(shù)為確保注漿效果，避免漿液流失，一般要根據(jù)巖體的滲透性事先估計(jì)注漿范圍，確定注漿量。承壓水注漿時(shí)要考慮漿液的流失問題；在涌水量大的地方，應(yīng)采用能控制漿液凝膠時(shí)間的水泥水玻璃漿。第一節(jié)第一節(jié) 礦井水害的主要防治技術(shù)礦井水害的主要防治技術(shù) （3） 劈裂注漿。劈裂注漿采用高壓注漿工藝，將水泥或化學(xué)漿液等注入軟弱地層，以改善地層性質(zhì)；在注漿過

29、程中，注漿管出口的漿液對(duì)四周地層施加了附加壓應(yīng)力，使軟弱巖體發(fā)生剪切裂縫，而漿液則沿著裂縫從巖體強(qiáng)度低的地方向強(qiáng)度高的地方劈裂，劈入軟弱巖體中的漿體便形成了被加固巖體的網(wǎng)絡(luò)或骨架。第一節(jié)第一節(jié) 礦井水害的主要防治技術(shù)礦井水害的主要防治技術(shù)由于漿液在劈入土層過程中并不是與巖體顆粒均勻混合，而是呈兩相各自存在，所以從巖體的微觀結(jié)構(gòu)分析，軟弱巖體除受到部分的壓密作用外，其他物理力學(xué)性能的變化并不明顯，故其加固效果應(yīng)從宏觀上來分析，即應(yīng)考慮被加固巖體骨架效應(yīng)。 對(duì)于軟流塑地層，由于地層透水性差，劈裂注漿可利用其液壓在地層中產(chǎn)生劈裂孔隙，改善地層的可注性，從而達(dá)到注漿加固的要求。第一節(jié)第一節(jié) 礦井水害的

30、主要防治技術(shù)礦井水害的主要防治技術(shù)實(shí)踐表明，煤礦井下的防治水施工，由于施工目的地層一般埋深較大，地質(zhì)情況復(fù)雜，使得注漿工藝復(fù)雜，漿液選擇受限，注漿壓力相對(duì)地面注漿施工壓力要高很多；井下注漿常常是充填注漿、裂隙注漿、劈裂注漿多種注漿工藝的綜合運(yùn)用，注漿壓力多在515 MPa甚至以上的高壓。第一節(jié)第一節(jié) 礦井水害的主要防治技術(shù)礦井水害的主要防治技術(shù) 2.注漿材料 用于注漿堵水的材料種類繁多，常用的有水泥、黏土、水玻璃、化學(xué)材料和石子、沙子等骨料。用這些材料根據(jù)堵水的需要，按照一定的配比，可配成純水泥漿、黏土水泥漿、水泥水玻璃漿、化學(xué)漿等各式各樣的注漿漿液。第一節(jié)第一節(jié) 礦井水害的主要防治技術(shù)礦井水

31、害的主要防治技術(shù) 對(duì)大的過水通道，如溶洞、巷道、大的斷層裂隙帶，往往需要先注入石子、沙子等骨料形成阻隔水段，然后再注水泥漿、水泥水玻璃雙液漿或化學(xué)漿等進(jìn)行加固，可以有效減少漿液流失，加快注漿堵水工程進(jìn)度。第一節(jié)第一節(jié) 礦井水害的主要防治技術(shù)礦井水害的主要防治技術(shù) 七、 合理選擇煤礦開拓開式與采煤方法 在礦井設(shè)計(jì)中，為了減少流入礦井的涌水量，預(yù)防煤礦發(fā)生透水事故，應(yīng)該充分考慮礦區(qū)具體水文地質(zhì)條件，合理劃分井田，結(jié)合煤層埋藏情況，合理選擇煤礦開拓方式與采煤方法。第一節(jié)第一節(jié) 礦井水害的主要防治技術(shù)礦井水害的主要防治技術(shù)1.合理選擇煤礦井筒位置煤礦井筒地面位置要選擇高于歷年最高洪水位的地點(diǎn)且不易受山

32、洪、滑坡威脅。煤礦井筒底部要布置井底車場(chǎng)，井筒和井底車場(chǎng)是礦井由地面進(jìn)入井下的咽喉部位，又是礦井需要首先施工的工程。第一節(jié)第一節(jié) 礦井水害的主要防治技術(shù)礦井水害的主要防治技術(shù)所以井筒和井底車場(chǎng)應(yīng)布置在不會(huì)發(fā)生透水的安全位置，要力求避免穿過強(qiáng)含水層和大型斷裂構(gòu)造破碎帶，距離高壓含水層要有足夠的安全厚度。第一節(jié)第一節(jié) 礦井水害的主要防治技術(shù)礦井水害的主要防治技術(shù) 2.礦區(qū)聯(lián)合布局整體防水 對(duì)于同一區(qū)域、互有水力聯(lián)系的礦區(qū)，應(yīng)該同時(shí)布置多井同時(shí)開采，進(jìn)行統(tǒng)一疏干，整體防水，以便形成大范圍的水位下降的“降落漏斗”，這樣不僅可以疏干，而且還能集中排水，從而相應(yīng)減少每一單井的涌水量，避免地下水集中對(duì)某一生

33、產(chǎn)礦井構(gòu)成嚴(yán)重威脅。第一節(jié)第一節(jié) 礦井水害的主要防治技術(shù)礦井水害的主要防治技術(shù) 3.采用合理的采煤方法 首先是根據(jù)水文地質(zhì)和工程地質(zhì)條件，合理安排開采順序，先開采相對(duì)安全的區(qū)域。其次是在采區(qū)內(nèi)合理確定區(qū)段寬度，采煤工作面的寬度越窄，則底板的擾動(dòng)破壞越小，回采相對(duì)安全。最后是合理確定工作面邊界和推進(jìn)方向，盡可能減輕或避免開采對(duì)斷層的擾動(dòng)作用。第二節(jié)第二節(jié) 礦井水害的主要探查方法礦井水害的主要探查方法 礦井水害主要探查方法有水文地質(zhì)調(diào)查、物探、鉆探、化探及水文地質(zhì)試驗(yàn)等。 一、 水文地質(zhì)調(diào)查 水文地質(zhì)調(diào)查的主要內(nèi)容第二節(jié)第二節(jié) 礦井水害的主要探查方法礦井水害的主要探查方法 （1） 氣象資料，包括降

34、水量、蒸發(fā)量、氣溫、氣壓、相對(duì)濕度、風(fēng)向風(fēng)速及其歷年月平均值和兩極值。 （2） 各種勘測(cè)資料，包括以往水文勘探研究成果、動(dòng)態(tài)觀測(cè)資料、勘探鉆孔、供水井資料及抽水試驗(yàn)資料等。第二節(jié)第二節(jié) 礦井水害的主要探查方法礦井水害的主要探查方法（3） 地貌地質(zhì)，主要包括：第四系松散覆蓋層和基巖露頭的時(shí)代、巖性、厚度、富水性；地質(zhì)構(gòu)造形態(tài)；由于開采或地下水活動(dòng)誘發(fā)的崩塌、滑坡、人工湖等地貌變化，巖溶發(fā)育礦區(qū)的各種巖溶地貌形態(tài)。第二節(jié)第二節(jié) 礦井水害的主要探查方法礦井水害的主要探查方法（4） 地表水體，主要包括地表水體的歷年水位、流量、積水量、最大洪水淹沒范圍、含泥含砂量、水質(zhì)、地表水體與下伏含水層的水力聯(lián)系等

35、。第二節(jié)第二節(jié) 礦井水害的主要探查方法礦井水害的主要探查方法 （5） 井泉，包括井泉位置、標(biāo)高、深度、出水層位、涌水量、水位、水質(zhì)、水溫、有無氣體溢出及補(bǔ)給水源。 （6） 古井老窯，包括古井老窯的位置，開采、充水、排水資料，停采原因，采空區(qū)、積水區(qū)及積水量。 第二節(jié)第二節(jié) 礦井水害的主要探查方法礦井水害的主要探查方法 2.水文地質(zhì)調(diào)查的注意事項(xiàng) （1） 水文地質(zhì)調(diào)查范圍應(yīng)覆蓋一個(gè)具有相對(duì)獨(dú)立補(bǔ)給、徑流、排泄條件的地下水系統(tǒng)。 （2） 調(diào)查資料務(wù)必準(zhǔn)確、可靠。 （3） 除使用傳統(tǒng)的方法外，還可采用遙感、全球衛(wèi)星定位、地理信息系統(tǒng)等新方法、新技術(shù)。第二節(jié)第二節(jié) 礦井水害的主要探查方法礦井水害的主要

36、探查方法（7） 周邊生產(chǎn)礦井，包括周邊礦井的位置、范圍、開采層位、充水情況、地質(zhì)構(gòu)造、采煤方法、采出煤量、隔離煤柱及其對(duì)本礦井有無水害影響。第二節(jié)第二節(jié) 礦井水害的主要探查方法礦井水害的主要探查方法 二、 物探技術(shù) 物探技術(shù)經(jīng)過多年的發(fā)展，其在地質(zhì)、水文地質(zhì)探查中的地位和作用越來越明顯，越來越重要。加上其方便、快捷的優(yōu)勢(shì)，在煤礦防治水領(lǐng)域得到了極大推廣和應(yīng)用，常用的地球物理勘探技術(shù)方法有以下9種：第二節(jié)第二節(jié) 礦井水害的主要探查方法礦井水害的主要探查方法 （1） 地震勘探。地震勘探包括二維和三維，是彈性波地面探查構(gòu)造及“不良構(gòu)造體”的最有效方法。在新采區(qū)設(shè)計(jì)前要用三維地震進(jìn)行勘探，主要應(yīng)用于以

37、下8個(gè)方面： 查明潛水面埋藏深度。 查明落差大于5 m的斷層。第二節(jié)第二節(jié) 礦井水害的主要探查方法礦井水害的主要探查方法 查明區(qū)內(nèi)幅度大于5 m的褶曲。 查明區(qū)內(nèi)直徑大于20 m的陷落柱。 探明區(qū)內(nèi)煤系地層底部奧陶系灰?guī)r頂界面及巖溶發(fā)育程度。 第二節(jié)第二節(jié) 礦井水害的主要探查方法礦井水害的主要探查方法 探測(cè)采空區(qū)和巖漿侵入體。 查明基巖起伏形態(tài)、古河道、古沖溝延伸方向。 了解基巖風(fēng)化帶厚度。第二節(jié)第二節(jié) 礦井水害的主要探查方法礦井水害的主要探查方法 （2） 瞬變電磁（TEM）探測(cè)技術(shù)。TEM法觀測(cè)的是二次場(chǎng)，因此對(duì)低阻體特別靈敏，是地面、井下探測(cè)含水層及其富水性、構(gòu)造及其含水情況、老窯及其積水

38、多少的主要手段。井下可用于巷道超前探測(cè)及工作面頂?shù)装寮爸車那闆r探測(cè)。第二節(jié)第二節(jié) 礦井水害的主要探查方法礦井水害的主要探查方法 （3） 高密度高分辨率電阻率法探測(cè)技術(shù)。該技術(shù)使用單極偶極裝置，通過連續(xù)密集地采集測(cè)線的電響應(yīng)數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)了地下分辨單元的多次覆蓋測(cè)量，具有壓制靜態(tài)效應(yīng)及電磁干擾的能力，對(duì)施工現(xiàn)場(chǎng)適應(yīng)性強(qiáng)。該法使直流電法在探測(cè)小體積孤立異常體方面取得了突破，可準(zhǔn)確直觀地展現(xiàn)地下異常體的賦存形態(tài)，是地面、井下探測(cè)巖溶、老窯及其他地下洞體的首選方法。第二節(jié)第二節(jié) 礦井水害的主要探查方法礦井水害的主要探查方法 （4） 直流電法探測(cè)技術(shù)。該技術(shù)屬于全空間電法勘探，可在地面及井下使用，主要應(yīng)

39、用于以下4個(gè)方面： 巷道底板富水區(qū)探測(cè)。 底板隔水層厚度、原始導(dǎo)高探測(cè)。 掘進(jìn)頭和側(cè)幫超前探測(cè)，導(dǎo)水構(gòu)造探測(cè)。 潛在突水點(diǎn)、老窯積水區(qū)、陷落柱探測(cè)。第二節(jié)第二節(jié) 礦井水害的主要探查方法礦井水害的主要探查方法 （5） 音頻穿透探測(cè)技術(shù)。該方法主要用于以下4個(gè)方面： 采煤工作面內(nèi)及底板下100 m內(nèi)的含水構(gòu)造及其富水區(qū)域平面分布范圍、進(jìn)行富水塊段深度的探測(cè)。第二節(jié)第二節(jié) 礦井水害的主要探查方法礦井水害的主要探查方法 工作面頂板老窯、陷落柱、松散層孔隙內(nèi)含水情況及平面分布范圍的探測(cè)。 掘進(jìn)巷道前方導(dǎo)水、含水構(gòu)造的探測(cè)。 注漿效果檢查。第二節(jié)第二節(jié) 礦井水害的主要探查方法礦井水害的主要探查方法（6）

40、瑞利波探測(cè)。該技術(shù)探測(cè)的對(duì)象是斷層、陷落柱、巖漿巖侵入體等構(gòu)造和地質(zhì)異常體，以及煤層厚度、相鄰巷道、采空區(qū)等，探測(cè)距離80100 m。其優(yōu)點(diǎn)是可進(jìn)行井下全方位超前探測(cè)。第二節(jié)第二節(jié) 礦井水害的主要探查方法礦井水害的主要探查方法（7） 鉆孔雷達(dá)探測(cè)技術(shù)。該技術(shù)是通過鉆孔（單孔或多孔）探查巖體中的導(dǎo)水構(gòu)造、富水帶等。（8） 坑透。采面掘出后，要進(jìn)行坑透，查明采面內(nèi)的構(gòu)造發(fā)育情況。（9） 地震槽波探測(cè)技術(shù)。該技術(shù)的作用：第二節(jié)第二節(jié) 礦井水害的主要探查方法礦井水害的主要探查方法 用于探明煤層內(nèi)小斷層的位置及延伸展布方向。 探明陷落柱的位置及大小。 探明煤層變薄帶的分布。 可進(jìn)行井下高分辨率二維地震勘

41、探，探測(cè)隔水層厚度、煤層小構(gòu)造及導(dǎo)水?dāng)嗔训取５诙?jié)第二節(jié) 礦井水害的主要探查方法礦井水害的主要探查方法 另外，還有其他一些地球物理勘探方法，如超前機(jī)載雷達(dá)、建場(chǎng)法多道遙測(cè)探測(cè)技術(shù)等。這些技術(shù)可單獨(dú)使用，也可聯(lián)合使用，多種方法聯(lián)合使用可增加探查的準(zhǔn)確性。為了確保探查結(jié)果的可靠，往往采用多種物探方法聯(lián)合探測(cè)，再對(duì)可疑區(qū)進(jìn)行鉆探驗(yàn)證，也就是常說的物探先行、鉆探驗(yàn)證。第二節(jié)第二節(jié) 礦井水害的主要探查方法礦井水害的主要探查方法三、 化探技術(shù)化探技術(shù)主要是通過對(duì)礦井已經(jīng)揭露的井下出水點(diǎn)水的化學(xué)組成、化學(xué)性質(zhì)等基本特點(diǎn)及其隨時(shí)間變化規(guī)律的分析研究，采用水質(zhì)化驗(yàn)、示蹤試驗(yàn)等方法，利用不同時(shí)間、不同含水層的水質(zhì)

42、差異，確定突水水源，評(píng)價(jià)含水層水文地質(zhì)條件，確定各含水層之間的水力聯(lián)系的一種水害探測(cè)方法，可為預(yù)測(cè)礦井涌水量的變化趨勢(shì)、選擇合理的水害治理技術(shù)方法提供重要依據(jù)。第二節(jié)第二節(jié) 礦井水害的主要探查方法礦井水害的主要探查方法 化探技術(shù)方法主要包括以下5種： （1） 水化學(xué)快速檢測(cè)技術(shù)，用于井下出水點(diǎn)、鉆孔水樣水質(zhì)的快速檢測(cè)。 （2） 透（突）水水源快速識(shí)（判）別技術(shù)，是通過水化學(xué)數(shù)據(jù)庫(kù)，利用水質(zhì)判別模型快速判別突水水源。第二節(jié)第二節(jié) 礦井水害的主要探查方法礦井水害的主要探查方法（3） 連通（示蹤）試驗(yàn)，是查明含水層內(nèi)部、含水層之間、地下水與地表水之間相互聯(lián)系的一種見效快、成本低的試驗(yàn)手段。它對(duì)判斷礦

43、井充水水源、分析含水層之間的水力聯(lián)系等都具有很重要的意義。該方法通常在放水試驗(yàn)過程中使用。第二節(jié)第二節(jié) 礦井水害的主要探查方法礦井水害的主要探查方法（4） 環(huán)境同位素技術(shù)與方法，是通過對(duì)水中同位素測(cè)試，達(dá)到快速識(shí)別的方法。（5） 水化學(xué)宏量與微量組分分析技術(shù)與方法。第二節(jié)第二節(jié) 礦井水害的主要探查方法礦井水害的主要探查方法 四、 鉆探技術(shù) 最近幾十年來，國(guó)內(nèi)外鉆探技術(shù)飛速發(fā)展。利用地面鉆機(jī)、坑道鉆機(jī)從探放水、探構(gòu)造及不良地質(zhì)體（陷落柱、巖溶塌洞）到水文地質(zhì)勘查、注漿堵水成孔等，其能力和性能均有極大加強(qiáng)，同時(shí)定向鉆進(jìn)技術(shù)也逐步走向成熟?，F(xiàn)在的地面鉆機(jī)、井下坑道鉆機(jī)鉆探技術(shù)已能很好地滿足水文地質(zhì)探

44、查和探放水工作。第二節(jié)第二節(jié) 礦井水害的主要探查方法礦井水害的主要探查方法1.地面鉆探地面鉆探主要用于地質(zhì)勘查和補(bǔ)充勘探階段的水文鉆探，側(cè)重于區(qū)域方面的勘探。有突水危險(xiǎn)的煤田，在地質(zhì)勘探階段就要重點(diǎn)探查水文地質(zhì)條件，生產(chǎn)補(bǔ)充勘探階段也應(yīng)把水害的探查列為重點(diǎn)。在研究地質(zhì)和區(qū)域水文地質(zhì)的基礎(chǔ)上，把充水含水層的富水性、導(dǎo)水性、補(bǔ)給排泄條件及各種水害向礦井充水的途徑視為一個(gè)整體進(jìn)行勘探和研究。第二節(jié)第二節(jié) 礦井水害的主要探查方法礦井水害的主要探查方法 2.井下鉆探 井下鉆探主要用于巷道開拓和工作面回采前的可疑區(qū)鉆探，側(cè)重于局部探查。巷道開拓和工作面回采前，要對(duì)預(yù)報(bào)的水害可疑區(qū)或物探的低阻異常區(qū)進(jìn)行鉆探

45、。這些鉆孔，既可以打垂直孔，也可以打不同傾角的斜孔，其探水線的圈定、超前距、止水套管的長(zhǎng)度等按煤礦防治水規(guī)定中的要求確定。第二節(jié)第二節(jié) 礦井水害的主要探查方法礦井水害的主要探查方法五、 水文地質(zhì)試驗(yàn)及監(jiān)測(cè)測(cè)試技術(shù)1.水文地質(zhì)試驗(yàn)水文地質(zhì)試驗(yàn)技術(shù)的基本方法是以水文地質(zhì)理論為基礎(chǔ)，以水文地質(zhì)鉆探、抽（放）水試驗(yàn)、底板巖石力學(xué)試驗(yàn)為主要手段，探查含水層及其富水性，主要含水層水文地質(zhì)邊界條件，各含水層之間的水力聯(lián)系等，并獲取建立水文地質(zhì)概念模型的相關(guān)資料。第二節(jié)第二節(jié) 礦井水害的主要探查方法礦井水害的主要探查方法 同時(shí)探查煤層底板隔水層巖性、厚度、結(jié)構(gòu)及阻水能力。在鉆探過程中測(cè)試承壓水原始導(dǎo)升高度，通

46、過采取巖芯測(cè)試巖石物理、力學(xué)性質(zhì)等。第二節(jié)第二節(jié) 礦井水害的主要探查方法礦井水害的主要探查方法 抽（放）水試驗(yàn)是其中最核心的方法，它不僅能為水文地質(zhì)計(jì)算提供資料，而且重要的是抽（放）水試驗(yàn)過程本身就能反映含水層的水文地質(zhì)特性。因此，抽（放）水試驗(yàn)是水文地質(zhì)勘探最為有效和首選的技術(shù)方法之一。但該方法的缺點(diǎn)是歷時(shí)長(zhǎng)、費(fèi)用高。所以近20年來又推出脈沖干擾試驗(yàn)法，在一定的條件下可以替代抽（放）水試驗(yàn)。第二節(jié)第二節(jié) 礦井水害的主要探查方法礦井水害的主要探查方法 脈沖干擾試驗(yàn)是一項(xiàng)新的水文連通測(cè)試技術(shù)，其原理是通過水文地質(zhì)觀測(cè)點(diǎn)對(duì)地下水流場(chǎng)進(jìn)行脈沖激發(fā)，根據(jù)波的衍射、勢(shì)疊加與消減等原理，計(jì)算水文地質(zhì)參數(shù)，

47、評(píng)價(jià)水文地質(zhì)條件。該方法快捷、準(zhǔn)確、工程量小、時(shí)間短、費(fèi)用低、可彌補(bǔ)抽（放）水試驗(yàn)時(shí)因鉆孔出水量小而不能反映水文地質(zhì)條件的弊端。第二節(jié)第二節(jié) 礦井水害的主要探查方法礦井水害的主要探查方法 2.監(jiān)測(cè)測(cè)試技術(shù) （1） 基本水文地質(zhì)監(jiān)測(cè)。其主要儀器設(shè)備包括水位水壓遙測(cè)系統(tǒng)、水位水壓自記儀和水量監(jiān)測(cè)儀（電磁流量?jī)x）。主要監(jiān)測(cè)內(nèi)容為： 礦井各含水層和積水區(qū)水位水壓變化情況。第二節(jié)第二節(jié) 礦井水害的主要探查方法礦井水害的主要探查方法 礦井所在地區(qū)降水量、礦井不同區(qū)域涌水量及其變化情況。 礦井受水害威脅水文地質(zhì)動(dòng)態(tài)變化情況。 礦井防排水設(shè)施運(yùn)行狀況。 地面鉆孔水位、水溫監(jiān)測(cè)等。第二節(jié)第二節(jié) 礦井水害的主要探

48、查方法礦井水害的主要探查方法 （2） 煤層底板或防水煤（巖）柱突水監(jiān)測(cè)。其主要設(shè)備為底板突水監(jiān)測(cè)儀。監(jiān)測(cè)方法是：通過埋設(shè)在鉆孔中的應(yīng)力、應(yīng)變、水壓、水溫傳感器監(jiān)測(cè)工作面回采過程中應(yīng)力、應(yīng)變、水壓、水溫的變化情況，數(shù)據(jù)傳送到地面中心站后，利用專門的數(shù)據(jù)處理軟件判斷能否發(fā)生突水。主要應(yīng)用于具有底板突水危險(xiǎn)的工作面回采過程中的突水監(jiān)測(cè)。第二節(jié)第二節(jié) 礦井水害的主要探查方法礦井水害的主要探查方法 ( 3） 原位地應(yīng)力測(cè)試。其主要設(shè)備是原位應(yīng)力測(cè)試儀，是一種以套筒致裂原理為基礎(chǔ)的地應(yīng)力測(cè)試儀器。它通過監(jiān)測(cè)工作面回采前、回采過程中的地應(yīng)力變化，應(yīng)用專門數(shù)據(jù)處理軟件判斷是否發(fā)生突水。該技術(shù)主要用于底板突水監(jiān)

49、測(cè)。第二節(jié)第二節(jié) 礦井水害的主要探查方法礦井水害的主要探查方法 （4） 巖體滲透性測(cè)試。其主要設(shè)備是多功能滲透儀，通過調(diào)節(jié)巖體的三向應(yīng)力狀態(tài)，測(cè)試不同應(yīng)力狀態(tài)下的水壓、水量變化，以反映巖體滲透性隨應(yīng)力的變化規(guī)律。第三節(jié)第三節(jié) 礦井主要水害的探查與防治礦井主要水害的探查與防治 一、 大氣降水和地表水水害的探查與防治 礦井水的主要來源是大氣降水和地表水的滲透補(bǔ)給，礦區(qū)地表的江河、湖泊、水庫(kù)、溝渠、坑塘、池沼等地表水體，一旦有通道滲透補(bǔ)給煤層頂?shù)装搴畬踊蛑苯訚⑷刖拢紩?huì)造成重大的危害。第三節(jié)第三節(jié) 礦井主要水害的探查與防治礦井主要水害的探查與防治 大氣降水和地表水探查與防治主要有以下7個(gè)方面：

50、（1） 利用地質(zhì)調(diào)查或探查手段，查清地表水向礦井充水的途徑。其內(nèi)容主要包括： 查清礦區(qū)及其附近地面水流系統(tǒng)的匯水、滲漏情況和疏水能力。第三節(jié)第三節(jié) 礦井主要水害的探查與防治礦井主要水害的探查與防治 查清有關(guān)水利工程情況，熟悉當(dāng)?shù)厮畮?kù)、水電站大壩、江河大堤、河道和河道中障礙物等。 查清當(dāng)?shù)貧v年降水量和最高洪水位資料。 查清疏水、防水和排水系統(tǒng)情況。 查清老空區(qū)和巖溶裂隙分布狀況，圈定隱蔽古井筒或巖溶漏斗位置。第三節(jié)第三節(jié) 礦井主要水害的探查與防治礦井主要水害的探查與防治 （2） 做好井口和工業(yè)場(chǎng)地的設(shè)計(jì)。煤礦井口和工業(yè)場(chǎng)地內(nèi)建筑物的高程必須高于當(dāng)?shù)貧v年最高洪水位；在山區(qū)煤礦井口和工業(yè)場(chǎng)地內(nèi)建筑物

51、必須避開可能發(fā)生的泥石流、滑坡地段；煤礦井口和工業(yè)場(chǎng)地內(nèi)建筑物的高程低于當(dāng)?shù)貧v年最高水位時(shí)，必須修筑堤壩、溝渠或采取其他防排水措施。第三節(jié)第三節(jié) 礦井主要水害的探查與防治礦井主要水害的探查與防治 ( 3） 治理地表水體。在查清地表水體的基礎(chǔ)上，因地制宜地采取“疏”、“截”、“擋”、“堵”、“渡”、“排”等綜合措施進(jìn)行治理。 （4） 確保河道、排水溝渠暢通。嚴(yán)禁將矸石、爐灰、垃圾等雜物堆放在山洪、河流可能沖刷到的地段，避免這些雜物沖到井口和工業(yè)場(chǎng)地附近或者淤塞河道、排水溝渠。第三節(jié)第三節(jié) 礦井主要水害的探查與防治礦井主要水害的探查與防治 （5） 留設(shè)防隔水煤（巖）柱。按照經(jīng)過審查批準(zhǔn)的設(shè)計(jì)留設(shè)防

52、隔水煤（巖）柱，并嚴(yán)禁開采防隔水煤（巖）柱。第三節(jié)第三節(jié) 礦井主要水害的探查與防治礦井主要水害的探查與防治 （6） 建立災(zāi)害性天氣預(yù)警和預(yù)防機(jī)制。煤礦企業(yè)要主動(dòng)與氣象、水利、防汛等部門聯(lián)系，掌握可能危及煤礦安全生產(chǎn)的暴雨洪水災(zāi)害信息，密切關(guān)注天氣的預(yù)報(bào)警信息；及時(shí)掌握礦區(qū)汛情和水情，包括流經(jīng)礦區(qū)附近河流上游的水情，主動(dòng)提前采取防洪措施；與周邊相鄰礦井溝通信息，當(dāng)?shù)V井出現(xiàn)異常情況時(shí)，要立即向周邊相鄰礦井進(jìn)行預(yù)警。第三節(jié)第三節(jié) 礦井主要水害的探查與防治礦井主要水害的探查與防治 （7） 加強(qiáng)雨季“三防”（防洪、防排水、防雷電）工作。煤礦要建立健全預(yù)防暴雨洪水引發(fā)煤礦透水事故的組織機(jī)構(gòu)和工作機(jī)制，成立

53、以礦長(zhǎng)為組長(zhǎng)的雨季“三防”領(lǐng)導(dǎo)小組，編制雨季“三防”工作計(jì)劃，明確“三防”任務(wù)和責(zé)任。第三節(jié)第三節(jié) 礦井主要水害的探查與防治礦井主要水害的探查與防治 建立雨季巡查制度和暴雨洪水可能淹井等事故災(zāi)難緊急情況下及時(shí)撤出井下人員的制度，開展防范暴雨洪水引發(fā)煤礦透水事故的隱患排查和整治工作。第三節(jié)第三節(jié) 礦井主要水害的探查與防治礦井主要水害的探查與防治 二、 孔隙水、裂隙水、巖溶水水害的探查與防治 孔隙水、裂隙水、巖溶水在煤系地層中又稱含水層水。根據(jù)含水層和煤層的位置關(guān)系，可分為頂板含水層水和底板含水層水。第三節(jié)第三節(jié) 礦井主要水害的探查與防治礦井主要水害的探查與防治（一） 頂板含水層的探查與防治1.確

54、定導(dǎo)水裂縫帶的發(fā)育高度煤礦防治水規(guī)定中規(guī)定：導(dǎo)水裂縫帶高度可以按照建筑物、水體、鐵路及主要井巷煤柱留設(shè)與壓煤開采規(guī)程中的公式計(jì)算，或者根據(jù)類似地質(zhì)條件下的經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)結(jié)合基于工程地質(zhì)模型的力學(xué)分析、數(shù)值模擬等多種方法綜合確定。第三節(jié)第三節(jié) 礦井主要水害的探查與防治礦井主要水害的探查與防治實(shí)際探測(cè)的主要方法有： 在采動(dòng)部位打地面鉆孔，直接觀測(cè)漏失量變化情況，從而確定導(dǎo)水裂縫帶的發(fā)育高度。 在井下向上打鉆，用雙端堵水器測(cè)定采前、采后漏水量，經(jīng)過對(duì)比分析，確定導(dǎo)水裂縫帶發(fā)育高度。第三節(jié)第三節(jié) 礦井主要水害的探查與防治礦井主要水害的探查與防治 2.探查頂板含水層的富水性 （1） 利用地面勘探鉆孔資料，對(duì)采

55、動(dòng)影響范圍內(nèi)的頂板含水層的層次、層厚、含水層和隔水層的巖性特征、水位、水量、水質(zhì)情況以及邊界條件、補(bǔ)給條件進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，初步界定頂板含水層的富水性。如果資料不足，則進(jìn)行補(bǔ)充勘探加以查明。第三節(jié)第三節(jié) 礦井主要水害的探查與防治礦井主要水害的探查與防治 （2） 根據(jù)初步分析，如果頂板含水層富水性較強(qiáng)，則需采用直流電法或瞬變電磁等物探方法進(jìn)行富水區(qū)劃分，結(jié)合鉆孔資料進(jìn)行驗(yàn)證，并預(yù)測(cè)涌水量及對(duì)回采時(shí)的影響程度。第三節(jié)第三節(jié) 礦井主要水害的探查與防治礦井主要水害的探查與防治 3.頂板水害的評(píng)價(jià) “三圖雙預(yù)測(cè)”法，是一種解決煤層頂板充水水源、通道和強(qiáng)度三大問題的頂板水害評(píng)價(jià)方法?！叭龍D”是指煤層頂板充水含

56、水層富水性分區(qū)圖、頂板冒裂安全性分區(qū)圖和頂板涌（突）水條件綜合分區(qū)圖?！半p預(yù)測(cè)”是指頂板充水含水層預(yù)處理前、后采煤工作面分段和整體工程涌水量預(yù)測(cè)。第三節(jié)第三節(jié) 礦井主要水害的探查與防治礦井主要水害的探查與防治導(dǎo)致頂板涌（突）水水害發(fā)生的根本原因是：煤層回采形成的頂板導(dǎo)水裂縫帶溝通了上覆直接充水含水層，并且含水層在采煤工作面冒落范圍對(duì)應(yīng)的部位富水性較強(qiáng)。第三節(jié)第三節(jié) 礦井主要水害的探查與防治礦井主要水害的探查與防治因此，頂板涌（突）水條件分析不外乎包括2個(gè)方面的內(nèi)容：煤層回采頂板冒落安全性分析和頂板直接充水含水層富水性分析?！叭龍D雙預(yù)測(cè)”法針對(duì)頂板水害發(fā)生的關(guān)鍵因素，對(duì)頂板水害能夠較為準(zhǔn)確地進(jìn)行

57、定量預(yù)測(cè)，可為預(yù)防和治理頂板水提供依據(jù)。第三節(jié)第三節(jié) 礦井主要水害的探查與防治礦井主要水害的探查與防治4.頂板水害的防治原則頂板含水層水害防治原則是直接充水含水層采取疏干措施，間接含水層要千方百計(jì)封堵隔離。（1） 對(duì)可采煤層直接頂板或?qū)芽p帶涉及影響到的充水含水層，必須堅(jiān)決疏放。其具體技術(shù)要求如下：第三節(jié)第三節(jié) 礦井主要水害的探查與防治礦井主要水害的探查與防治 用石門揭露頂板含水層，水量大者在石門內(nèi)適當(dāng)?shù)攸c(diǎn)修筑安全水閘門，在留有足夠巖柱的條件下，在石門內(nèi)用鉆孔群引放含水層的水，以孔口閘閥控制放水量，確切查明含水層的富水性和疏干范圍等。第三節(jié)第三節(jié) 礦井主要水害的探查與防治礦井主要水害的探查與

58、防治 在開拓井巷之前，回采導(dǎo)水裂縫帶可能破壞頂板含水層時(shí)，應(yīng)通過附近巷道的實(shí)際觀測(cè)，找出構(gòu)造裂隙帶比較發(fā)育而可能突水的地段，布置探查孔，進(jìn)行放水試驗(yàn)，了解水壓和水的補(bǔ)給量、儲(chǔ)存量，將水疏放出來后進(jìn)行回采。第三節(jié)第三節(jié) 礦井主要水害的探查與防治礦井主要水害的探查與防治 通過探查，證實(shí)含水層與強(qiáng)含水層或其他水體未發(fā)生水力聯(lián)系，且采區(qū)有足夠的排水能力時(shí)，可在采取最低部位首先回采，實(shí)行采動(dòng)放水；也可以結(jié)合生產(chǎn)開拓的需要，直接在含水層內(nèi)掘進(jìn)巷道放水。第三節(jié)第三節(jié) 礦井主要水害的探查與防治礦井主要水害的探查與防治 采煤工作面開采前，應(yīng)作詳細(xì)的探放水設(shè)計(jì)，進(jìn)行頂板水的探放。先期探放水孔，一般從開切眼起，可按

59、30 m、50 m、100 m的間距布置，往后可視具體情況而定，孔位應(yīng)盡可能結(jié)合地質(zhì)構(gòu)造布設(shè)在疏水效果好的部位。第三節(jié)第三節(jié) 礦井主要水害的探查與防治礦井主要水害的探查與防治 （2） 對(duì)間接充水含水層，凡煤層采動(dòng)裂縫帶以外的，要進(jìn)行事前封堵。在地面或井下實(shí)施帷幕注漿，截堵補(bǔ)給水源以減少礦井涌水量。在這類工作的基礎(chǔ)上，發(fā)展并完善了立井預(yù)注漿、工作面預(yù)注漿、斜井工作面預(yù)注漿和井筒壁后注漿等技術(shù)。第三節(jié)第三節(jié) 礦井主要水害的探查與防治礦井主要水害的探查與防治 5.留設(shè)防隔水煤（巖）柱 根據(jù)評(píng)價(jià)，頂板含水層的富水性強(qiáng)、水量大，補(bǔ)給來源充足，有突水威脅又不宜疏放的地區(qū)，或者是疏放成本較高，經(jīng)濟(jì)上不合理，

60、可采取留設(shè)防水煤（巖）柱的方法進(jìn)行防治。第三節(jié)第三節(jié) 礦井主要水害的探查與防治礦井主要水害的探查與防治 6.監(jiān)測(cè)監(jiān)控 在查明頂板含水層條件的情況下，采用適當(dāng)?shù)姆椒ǚ乐蔚V井水害實(shí)現(xiàn)礦井的安全開采是可行的。為了保證水害防治的有效性，必須在水害防治過程中進(jìn)行監(jiān)測(cè)監(jiān)控。監(jiān)測(cè)監(jiān)控的內(nèi)容主要有以下4個(gè)方面：第三節(jié)第三節(jié) 礦井主要水害的探查與防治礦井主要水害的探查與防治 （1） 防隔水煤（巖）柱的隔水性。主要通過地面或井下打鉆的方式觀測(cè)導(dǎo)水裂縫帶的發(fā)育高度，通過取樣對(duì)防水煤（巖）柱進(jìn)行物理力學(xué)性質(zhì)測(cè)試和應(yīng)力變化情況檢測(cè)，通過對(duì)松散孔隙含水層水位和煤層頂板基巖水位的觀測(cè)對(duì)比等方式監(jiān)測(cè)開采過程中防隔水煤（巖）柱