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文檔簡介
1、第八章第八章 礦井水文地質(zhì)礦井水文地質(zhì)第一節(jié)第一節(jié) 地下水的基本知識(shí)地下水的基本知識(shí)第二節(jié)第二節(jié) 礦井水的來源礦井水的來源第三節(jié)第三節(jié) 礦井涌水量的預(yù)測(cè)方法礦井涌水量的預(yù)測(cè)方法第四節(jié)第四節(jié) 礦井水的防治礦井水的防治第一節(jié)第一節(jié) 地下水的基本知識(shí)地下水的基本知識(shí)礦井水的危害:礦井水的危害:v 影響煤炭資源的開發(fā);影響煤炭資源的開發(fā);v 惡化礦井生產(chǎn)條件;惡化礦井生產(chǎn)條件;v 增加采礦的成本;增加采礦的成本;v 造成淹井事故。造成淹井事故。一、自然界中水的循環(huán)一、自然界中水的循環(huán) 自然界中大氣水、代表水和地下水是統(tǒng)一水體,它們之間存在著內(nèi)在自然界中大氣水、代表水和地下水是統(tǒng)一水體,它們之間存在著內(nèi)
2、在聯(lián)系和不斷相互轉(zhuǎn)化的循環(huán)過程。聯(lián)系和不斷相互轉(zhuǎn)化的循環(huán)過程。 水循環(huán) 水通過水圈、大氣圈、巖石圈和生物圈處于連續(xù)不斷地循環(huán)運(yùn)動(dòng)的過水通過水圈、大氣圈、巖石圈和生物圈處于連續(xù)不斷地循環(huán)運(yùn)動(dòng)的過程,稱為水循環(huán)。程,稱為水循環(huán)。 水循環(huán)包括水循環(huán)包括內(nèi)陸循環(huán)、海陸循環(huán)、海洋循環(huán)內(nèi)陸循環(huán)、海陸循環(huán)、海洋循環(huán)。水的循環(huán)示意圖 水循環(huán)意義水循環(huán)意義 a.a.使大氣圈、水圈、巖石圈和生物圈之間不斷地進(jìn)行著使大氣圈、水圈、巖石圈和生物圈之間不斷地進(jìn)行著能量交換和物質(zhì)遷移。能量交換和物質(zhì)遷移。 b.b.使大氣使大氣降水、地表水、降水、地表水、地下水、土壤地下水、土壤水之間相互轉(zhuǎn)水之間相互轉(zhuǎn)化,使水資源化,使水
3、資源形成不斷更新形成不斷更新的統(tǒng)一系統(tǒng)。的統(tǒng)一系統(tǒng)。二、含水層和隔水層二、含水層和隔水層 自然界中的巖層是在漫長的地質(zhì)歷史中形成,并經(jīng)歷了后期多次構(gòu)造自然界中的巖層是在漫長的地質(zhì)歷史中形成,并經(jīng)歷了后期多次構(gòu)造運(yùn)動(dòng)與各種地質(zhì)構(gòu)造改造,因而發(fā)育了許多不同成因,不同方向,不同規(guī)運(yùn)動(dòng)與各種地質(zhì)構(gòu)造改造,因而發(fā)育了許多不同成因,不同方向,不同規(guī)模的空隙。模的空隙。 含水層(帶)含水層(帶) 地下巖層空隙中,儲(chǔ)存有在重力作用下可以自由流動(dòng)水,稱含水層地下巖層空隙中,儲(chǔ)存有在重力作用下可以自由流動(dòng)水,稱含水層(帶)。(帶)。 隔水層(帶)隔水層(帶) 有些巖層的空隙不發(fā)育,不透水。有些巖層的空隙不發(fā)育,不
4、透水。 含水層與隔水層在空間上是互為依賴,相伴共存,從而構(gòu)造含水地含水層與隔水層在空間上是互為依賴,相伴共存,從而構(gòu)造含水地質(zhì)結(jié)構(gòu),因?yàn)橛胁煌杆母羲缑?,含水層才具有賦存地下水;質(zhì)結(jié)構(gòu),因?yàn)橛胁煌杆母羲缑妫畬硬啪哂匈x存地下水;三、地下水的分類三、地下水的分類 自然界有各種各樣的地下水。有的埋藏很深、有的則很淺。有的水量自然界有各種各樣的地下水。有的埋藏很深、有的則很淺。有的水量大,有的水量大,有的水量小??傊?,各種地下水在形咸、分布、運(yùn)動(dòng)、水質(zhì)、水量等小??傊?,各種地下水在形咸、分布、運(yùn)動(dòng)、水質(zhì)、水量等方面都有很大的不同。方面都有很大的不同。 按地下水的埋藏條件分類按地下水的埋藏條件
5、分類 潛水:潛水:是位于第一個(gè)穩(wěn)定隔水層以上的含在透水層中、能夠自由流動(dòng)是位于第一個(gè)穩(wěn)定隔水層以上的含在透水層中、能夠自由流動(dòng)的地下水。其水面是起伏不平的面,稱為的地下水。其水面是起伏不平的面,稱為潛水面潛水面。 潛水主要由大氣降水和地表水補(bǔ)給。多數(shù)情況下,補(bǔ)給區(qū)與分布區(qū)一潛水主要由大氣降水和地表水補(bǔ)給。多數(shù)情況下,補(bǔ)給區(qū)與分布區(qū)一致。所以潛水的埋藏深度及含水層厚度經(jīng)常是變化的,而且變化范圍較大,致。所以潛水的埋藏深度及含水層厚度經(jīng)常是變化的,而且變化范圍較大,其中以氣候、地形的影響最為其中以氣候、地形的影響最為顯著。顯著。 對(duì)采礦工作來說,潛水對(duì)建井及露天開采的影響較大,對(duì)地下開采影對(duì)采礦工
6、作來說,潛水對(duì)建井及露天開采的影響較大,對(duì)地下開采影響較小。響較小。 潛水潛水特征特征:A)潛水直接接受大氣降水和比它水位高的地表水的滲入補(bǔ)給區(qū)一致;)潛水直接接受大氣降水和比它水位高的地表水的滲入補(bǔ)給區(qū)一致; B)潛水面不承受靜水壓力;)潛水面不承受靜水壓力; C)在重力作用下,由高向底流動(dòng),稱潛水流;)在重力作用下,由高向底流動(dòng),稱潛水流; D)潛水的埋深因地而異,與水位、水量變化有關(guān)。)潛水的埋深因地而異,與水位、水量變化有關(guān)。 承壓水(自流水):是埋藏在兩個(gè)隔水層之間的透水層中的地下水,其是埋藏在兩個(gè)隔水層之間的透水層中的地下水,其運(yùn)動(dòng)受上下隔水層的運(yùn)動(dòng)受上下隔水層的約束和水壓的作用,
7、通常是從補(bǔ)給區(qū)流向排泄區(qū)。約束和水壓的作用,通常是從補(bǔ)給區(qū)流向排泄區(qū)。其補(bǔ)其補(bǔ)給區(qū)給區(qū)與分布區(qū)不一致,受大氣降水變化的影響較小,不易受污染。與分布區(qū)不一致,受大氣降水變化的影響較小,不易受污染。 特征:特征: A A)承壓水具有靜水壓力;承壓水具有靜水壓力; B B)以側(cè)向補(bǔ)給位主,因此補(bǔ)給區(qū)與分布區(qū)不一致;)以側(cè)向補(bǔ)給位主,因此補(bǔ)給區(qū)與分布區(qū)不一致; C C)承壓水逕流嚴(yán)格受隔水層控制,其埋藏分布主要取決于地質(zhì)構(gòu)造;)承壓水逕流嚴(yán)格受隔水層控制,其埋藏分布主要取決于地質(zhì)構(gòu)造; D D)承壓水的動(dòng)態(tài)受降水、蒸發(fā)、水文等因素影響,但不如潛水顯著,水)承壓水的動(dòng)態(tài)受降水、蒸發(fā)、水文等因素影響,但不
8、如潛水顯著,水 位變化幅度小,一般有滯后性;位變化幅度小,一般有滯后性; F F)由于有連續(xù)的隔水層的覆蓋,承壓水不易污染;)由于有連續(xù)的隔水層的覆蓋,承壓水不易污染; 在承壓水區(qū),當(dāng)斷裂或人工打井穿過其上面的隔水層時(shí),承壓水即可上涌,如出水口低于水源區(qū),就會(huì)出現(xiàn)自流井(泉)。 按含水層空隙性質(zhì)分類按含水層空隙性質(zhì)分類 孔隙水:孔隙水:是指存在于疏松巖層的孔隙中的水;是指存在于疏松巖層的孔隙中的水; 導(dǎo)水性好導(dǎo)水性好補(bǔ)給充沛補(bǔ)給充沛裂隙水:裂隙水:是賦存和運(yùn)動(dòng)于基巖裂隙中的地下水;是賦存和運(yùn)動(dòng)于基巖裂隙中的地下水;風(fēng)化裂隙風(fēng)化裂隙成巖裂隙成巖裂隙構(gòu)造裂隙構(gòu)造裂隙巖溶水:巖溶水:是儲(chǔ)存和運(yùn)動(dòng)于可
9、溶蝕裂隙和溶洞中的地下水;是儲(chǔ)存和運(yùn)動(dòng)于可溶蝕裂隙和溶洞中的地下水;四、泉四、泉 泉是地下水的天然露頭,是地下水的一種重要排泄方式,是蓄水構(gòu)造泉是地下水的天然露頭,是地下水的一種重要排泄方式,是蓄水構(gòu)造水文地質(zhì)特征的重要表現(xiàn)。水文地質(zhì)特征的重要表現(xiàn)。 研究意義:研究意義:確定水文地質(zhì)單元的邊界;確定水文地質(zhì)單元的邊界; 闡明巖層的富水性;闡明巖層的富水性; 有幫于判斷地下水的類型和動(dòng)態(tài)變化;有幫于判斷地下水的類型和動(dòng)態(tài)變化; 分析泉水了解補(bǔ)給水源水質(zhì);分析泉水了解補(bǔ)給水源水質(zhì); 是理想的天然地下水資源;是理想的天然地下水資源; 可減少水文勘探工作量??蓽p少水文勘探工作量。第二節(jié)第二節(jié) 礦井水的
10、來源礦井水的來源一、礦井水的分析一、礦井水的分析v 大氣降水:大氣降水:是露天礦的直接充水水源;是露天礦的直接充水水源; 是地下采煤的間接充水水源。是地下采煤的間接充水水源。大氣降水對(duì)礦井大氣降水對(duì)礦井充水強(qiáng)度與涌水量充水強(qiáng)度與涌水量年降水量;年降水量;降水性質(zhì);降水性質(zhì);地形;地形;煤層埋深;煤層埋深;覆蓋巖層的透水性。覆蓋巖層的透水性。v 地表水地表水:分布在井田范圍或附近的地表水,可能成為礦井充水水源;分布在井田范圍或附近的地表水,可能成為礦井充水水源;地表水的性質(zhì)和規(guī)模;地表水的性質(zhì)和規(guī)模;地表水體與礦井間的充水通道,其隨礦井開采方式和地表水體與礦井間的充水通道,其隨礦井開采方式和采煤
11、方式的不同而變化;采煤方式的不同而變化;v 含水層水:含水層水:是礦井的最經(jīng)常和最主要的充水水源;是礦井的最經(jīng)常和最主要的充水水源; 多數(shù)情況:多數(shù)情況:大氣降水、地表水大氣降水、地表水 含水層含水層 礦井礦井影響因素影響因素礦井充水含水層的類型礦井充水含水層的類型充水含水層厚度與分布充水含水層厚度與分布含水層的補(bǔ)給條件與蓄水構(gòu)造類型含水層的補(bǔ)給條件與蓄水構(gòu)造類型空隙性空隙性富水性富水性導(dǎo)水性導(dǎo)水性靜水壓力靜水壓力含水層厚度越大、分布越廣、儲(chǔ)含水層厚度越大、分布越廣、儲(chǔ)量越豐富、疏干越不易;量越豐富、疏干越不易;向斜軸部向斜軸部大大靜水壓力靜水壓力小小含水層與煤層的關(guān)系含水層與煤層的關(guān)系煤層下
12、部含水層煤層下部含水層煤層上方含水層煤層上方含水層 塌陷情況塌陷情況距離距離遇斷層遇斷層巷道揭露巷道揭露v 老窯水:老窯水:是是古代和近期的采空區(qū)及廢棄巷道,長期停止排古代和近期的采空區(qū)及廢棄巷道,長期停止排水而積存的地下水;水而積存的地下水;其特點(diǎn)如下:其特點(diǎn)如下: 老窯積水以靜儲(chǔ)量為主;一旦巷道揭露或巷道與老窯之間的老窯積水以靜儲(chǔ)量為主;一旦巷道揭露或巷道與老窯之間的煤巖柱強(qiáng)度小于它的靜水壓力時(shí),積水傾出,瞬時(shí)涌水量大,煤巖柱強(qiáng)度小于它的靜水壓力時(shí),積水傾出,瞬時(shí)涌水量大,來勢(shì)兇猛,具有很大的破壞性,可造成嚴(yán)重事故;來勢(shì)兇猛,具有很大的破壞性,可造成嚴(yán)重事故; 老窯積水與其它水源無聯(lián)系時(shí),
13、短期突出易于疏干;老窯一老窯積水與其它水源無聯(lián)系時(shí),短期突出易于疏干;老窯一般位于淺部,若與地表水有水力聯(lián)系,則造成穩(wěn)定的充水水源般位于淺部,若與地表水有水力聯(lián)系,則造成穩(wěn)定的充水水源危害較大;危害較大; 老窯一般深度部大,但查清位置較困難,準(zhǔn)確位置無法查清,老窯一般深度部大,但查清位置較困難,準(zhǔn)確位置無法查清,又無人敢下去查;又無人敢下去查; 老窯積水長期處于停滯,一般酸性大,腐蝕性強(qiáng),別是高速老窯積水長期處于停滯,一般酸性大,腐蝕性強(qiáng),別是高速運(yùn)轉(zhuǎn)中的水泵葉輪,由于水的沖擊和摩擦,腐蝕損壞得更快。運(yùn)轉(zhuǎn)中的水泵葉輪,由于水的沖擊和摩擦,腐蝕損壞得更快。 斷層水對(duì)礦井的影響,主要是由于巷道揭露
14、或由采掘活動(dòng)破壞了圍巖斷層水對(duì)礦井的影響,主要是由于巷道揭露或由采掘活動(dòng)破壞了圍巖的隔水性能造成斷層帶的水涌入井下;的隔水性能造成斷層帶的水涌入井下; 斷層水主要特點(diǎn):其靜儲(chǔ)量不大,但往往與地表水、高壓強(qiáng)含水層溝斷層水主要特點(diǎn):其靜儲(chǔ)量不大,但往往與地表水、高壓強(qiáng)含水層溝通,對(duì)礦井生產(chǎn)造成巨大威脅;通,對(duì)礦井生產(chǎn)造成巨大威脅; 斷層有時(shí)使煤層與富水性很強(qiáng)的巖溶水對(duì)口相接;或者由于間層的存斷層有時(shí)使煤層與富水性很強(qiáng)的巖溶水對(duì)口相接;或者由于間層的存在碰壞了巖層的完整性,因而降低了巖層的強(qiáng)度,這些常是礦井水文地質(zhì)在碰壞了巖層的完整性,因而降低了巖層的強(qiáng)度,這些常是礦井水文地質(zhì)條件復(fù)雜化;條件復(fù)雜化
15、; 也有的斷層破碎帶內(nèi)充填了許多破碎的柔性巖石(如粘土巖)、煤粉、也有的斷層破碎帶內(nèi)充填了許多破碎的柔性巖石(如粘土巖)、煤粉、斷層泥等,也可能起隔水作用。因此對(duì)斷層的透水性質(zhì)應(yīng)作具體分析。如斷層泥等,也可能起隔水作用。因此對(duì)斷層的透水性質(zhì)應(yīng)作具體分析。如果在礦井中有許多條斷層,斷層的交叉處是最容易發(fā)生透水事故的位置,果在礦井中有許多條斷層,斷層的交叉處是最容易發(fā)生透水事故的位置,應(yīng)特別注意。應(yīng)特別注意。 v 斷層水:斷層水:斷層破碎帶,常是地下水良好聚集場所和通道斷層破碎帶,常是地下水良好聚集場所和通道除此而外,還有其它人為因素的導(dǎo)水通道;除此而外,還有其它人為因素的導(dǎo)水通道;如:未封好的鉆
16、孔如:未封好的鉆孔二、地下水的動(dòng)態(tài)觀測(cè)二、地下水的動(dòng)態(tài)觀測(cè) 地下水埋藏在地下,始終處于運(yùn)動(dòng)和變化之中,這種運(yùn)動(dòng)和變化主要表現(xiàn)在地下水埋藏在地下,始終處于運(yùn)動(dòng)和變化之中,這種運(yùn)動(dòng)和變化主要表現(xiàn)在水位、水量、水溫、水質(zhì)等方面。水位、水量、水溫、水質(zhì)等方面。 從事礦井水文地質(zhì)工作的人員,要經(jīng)常的、全面的對(duì)礦區(qū)各水文地質(zhì)觀測(cè)點(diǎn)從事礦井水文地質(zhì)工作的人員,要經(jīng)常的、全面的對(duì)礦區(qū)各水文地質(zhì)觀測(cè)點(diǎn)進(jìn)行觀測(cè),掌握地下水運(yùn)動(dòng)規(guī)律和分析礦井水的變化,觀察內(nèi)容包括:水位觀測(cè),進(jìn)行觀測(cè),掌握地下水運(yùn)動(dòng)規(guī)律和分析礦井水的變化,觀察內(nèi)容包括:水位觀測(cè),水量觀測(cè),水溫水量觀測(cè),水溫和水質(zhì)觀測(cè)。和水質(zhì)觀測(cè)。 v 水位觀測(cè)水位
17、觀測(cè) 在觀測(cè)孔中,按設(shè)計(jì)要求定期觀測(cè)地下水水位;在觀測(cè)孔中,按設(shè)計(jì)要求定期觀測(cè)地下水水位; 利用水位觀測(cè)預(yù)報(bào)透水事故發(fā)生;利用水位觀測(cè)預(yù)報(bào)透水事故發(fā)生;利用水位觀測(cè),了解斷層導(dǎo)水性;利用水位觀測(cè),了解斷層導(dǎo)水性;(斷層兩側(cè)的水位差、地表泉水)(斷層兩側(cè)的水位差、地表泉水)利用水位觀測(cè)了解突水水源;利用水位觀測(cè)了解突水水源;利用水位觀測(cè),了解地下水與地表水的補(bǔ)給關(guān)系;利用水位觀測(cè),了解地下水與地表水的補(bǔ)給關(guān)系;可解決問題可解決問題v 流量觀測(cè)流量觀測(cè) 礦井涌水量與降雨量的關(guān)系;礦井涌水量與降雨量的關(guān)系; 河流流量觀測(cè);河流流量觀測(cè); 礦井涌水量觀測(cè)。(浮標(biāo)法、堰測(cè)法、容積法、觀測(cè)水倉法)礦井涌水
18、量觀測(cè)。(浮標(biāo)法、堰測(cè)法、容積法、觀測(cè)水倉法) v 水質(zhì)的研究水質(zhì)的研究 通過水樣(水質(zhì))分析化驗(yàn),分析含水層的補(bǔ)給和逕流及排泄條件,含水層間通過水樣(水質(zhì))分析化驗(yàn),分析含水層的補(bǔ)給和逕流及排泄條件,含水層間及地表水之間的水力聯(lián)系,以及評(píng)價(jià)水資源等提供數(shù)據(jù);及地表水之間的水力聯(lián)系,以及評(píng)價(jià)水資源等提供數(shù)據(jù); 水溫變化也反應(yīng)了地下水變化的一個(gè)側(cè)面,對(duì)分析礦井水的來源具有一定參考水溫變化也反應(yīng)了地下水變化的一個(gè)側(cè)面,對(duì)分析礦井水的來源具有一定參考價(jià)值;價(jià)值; 水質(zhì)研究水質(zhì)研究聚類分析與模糊綜合評(píng)判聚類分析與模糊綜合評(píng)判三、表示礦井充水程度的方法三、表示礦井充水程度的方法 礦井充水程度反映礦井水文
19、地質(zhì)條件的復(fù)雜情況。通常,生產(chǎn)礦井用含水系礦井充水程度反映礦井水文地質(zhì)條件的復(fù)雜情況。通常,生產(chǎn)礦井用含水系數(shù)來表數(shù)來表示;基建礦井用涌水量大小來表示示;基建礦井用涌水量大小來表示。 v 用含水系數(shù)表示礦井充水程度用含水系數(shù)表示礦井充水程度 含水系數(shù)又稱富水系數(shù),是指礦井中排出的水量含水系數(shù)又稱富水系數(shù),是指礦井中排出的水量 Q Q(米)與同一時(shí)期煤炭開采(米)與同一時(shí)期煤炭開采量量 P P(噸)的比值,通常用噸)的比值,通常用KB表示表示噸煤排水量噸煤排水量 ; 涌水小的礦井:涌水小的礦井: KB 2 2; 涌水中等的礦井:涌水中等的礦井: KB2 25 5; 涌水大的礦井:涌水大的礦井:
20、KB = 5 = 51010; 涌水最大的礦井:涌水最大的礦井: KB 1010; 不同礦井,甚至同一個(gè)礦井不同時(shí)期的不同礦井,甚至同一個(gè)礦井不同時(shí)期的 KB 值的變化往往很大,因?yàn)樗c自然條值的變化往往很大,因?yàn)樗c自然條件(地質(zhì)水文地質(zhì))和人為因素(開采件(地質(zhì)水文地質(zhì))和人為因素(開采方法、開采強(qiáng)度等)的變化有關(guān);方法、開采強(qiáng)度等)的變化有關(guān);v用礦井涌水量表示充水程度用礦井涌水量表示充水程度 所謂礦共涌水量,是指單位時(shí)間內(nèi)流入礦井的水量,通常見所謂礦共涌水量,是指單位時(shí)間內(nèi)流入礦井的水量,通常見Q Q表示。表示。 根據(jù)涌水量的大小可將礦井分為:根據(jù)涌水量的大小可將礦井分為: 涌水小的礦
21、井:涌水小的礦井: Q Q100m100m3 3小時(shí)小時(shí); 涌水中等的礦井:涌水中等的礦井:Q Q100100500m500m3 3小時(shí)小時(shí); 涌水大的礦井:涌水大的礦井: Q Q5005001000m1000m3 3小時(shí)小時(shí); 涌水最大的礦井:涌水最大的礦井:Q Q1000m1000m3 3小時(shí)。小時(shí)。 第三節(jié)第三節(jié) 礦井涌水量的預(yù)測(cè)方法礦井涌水量的預(yù)測(cè)方法 正確的計(jì)算未來井巷及采區(qū)的涌水量大小,是一項(xiàng)重要而復(fù)雜的工作。正確的計(jì)算未來井巷及采區(qū)的涌水量大小,是一項(xiàng)重要而復(fù)雜的工作。它對(duì)煤田的技術(shù)經(jīng)濟(jì)評(píng)價(jià)有很大的影響,并且也是開采設(shè)計(jì)部門選擇采掘它對(duì)煤田的技術(shù)經(jīng)濟(jì)評(píng)價(jià)有很大的影響,并且也是開采
22、設(shè)計(jì)部門選擇采掘方案,制定疏于措施,確定排方案,制定疏于措施,確定排水設(shè)備的主要依據(jù)。水設(shè)備的主要依據(jù)。 一、地下水的運(yùn)動(dòng)規(guī)律一、地下水的運(yùn)動(dòng)規(guī)律 v 地下水的運(yùn)動(dòng)條件地下水的運(yùn)動(dòng)條件沿水流方向具沿水流方向具有水位差有水位差 巖層必須透水巖層必須透水 運(yùn)動(dòng)速度及水量運(yùn)動(dòng)速度及水量 必備條件必備條件 巖石透水性巖石透水性 地下水水位差地下水水位差 水力坡度水力坡度 =(H1-H2)/Lv 地下水的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)地下水的運(yùn)動(dòng)狀態(tài) 紊流:紊流:水流質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)不連續(xù),流來混雜而不平行水流質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)不連續(xù),流來混雜而不平行; 層流:層流:水流質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)連續(xù)不斷,流束手行而不混雜;水流質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)連續(xù)不斷,流束手行而不混
23、雜; v 地下水運(yùn)動(dòng)的基本定律地下水運(yùn)動(dòng)的基本定律達(dá)爾西定律達(dá)爾西定律 Q=KH / L其中:其中:Q滲透流量(滲透流量(m3/s);); K滲透系數(shù)(滲透系數(shù)(m/s);); H水位差(水位差(m);); L砂巖長度(砂巖長度(m);); 過水?dāng)嗝娣e(過水?dāng)嗝娣e(m2)。)。二、井筒涌水量計(jì)算二、井筒涌水量計(jì)算 v 潛水完整井涌水量計(jì)算潛水完整井涌水量計(jì)算: : 系指井筒開鑿在潛水含水層中,并打穿含水層到隔水底板;系指井筒開鑿在潛水含水層中,并打穿含水層到隔水底板;v 自流水完整井涌水量計(jì)算:自流水完整井涌水量計(jì)算: 系指井筒開鑿在自流水含水層中,并全部揭露含水層;系指井筒開鑿在自流水含水層
24、中,并全部揭露含水層;v 巷道涌水量預(yù)測(cè)方法:巷道涌水量預(yù)測(cè)方法:第三節(jié)第三節(jié) 礦井水的防治礦井水的防治 以防為主,以防為主,防防治結(jié)合治結(jié)合一、井筒位置選定一、井筒位置選定q 制定防治工程計(jì)劃前,進(jìn)行大量的實(shí)際調(diào)查和必要的觀測(cè)工作;制定防治工程計(jì)劃前,進(jìn)行大量的實(shí)際調(diào)查和必要的觀測(cè)工作;q 堅(jiān)持礦井防治水與礦井水的利用用相結(jié)合、地表與井下相結(jié)合、多種堅(jiān)持礦井防治水與礦井水的利用用相結(jié)合、地表與井下相結(jié)合、多種方法相結(jié)合的綜合治水方針;方法相結(jié)合的綜合治水方針;q 防水工程布置,按照礦井的開拓程序及速度,結(jié)合地形等天然條件,防水工程布置,按照礦井的開拓程序及速度,結(jié)合地形等天然條件,來用來用由
25、近到遠(yuǎn)由近到遠(yuǎn)(即先采區(qū)上部,后向外圍擴(kuò)展),(即先采區(qū)上部,后向外圍擴(kuò)展),由線到面由線到面(即先修溝,(即先修溝,然后逐漸到大面積),然后逐漸到大面積),由低到高由低到高(即先低洼處,后山坡);(即先低洼處,后山坡);先重點(diǎn)后一般先重點(diǎn)后一般(即先修漏水最嚴(yán)重的地段),因地制宜、隨高就低、因陋就簡、就地取(即先修漏水最嚴(yán)重的地段),因地制宜、隨高就低、因陋就簡、就地取材等原則。材等原則。v 力求避免穿過強(qiáng)含水層或富水帶;力求避免穿過強(qiáng)含水層或富水帶;v 井筒所選定地點(diǎn)的巖層要完整、穩(wěn)定,避開破碎帶和巖溶發(fā)育地段;井筒所選定地點(diǎn)的巖層要完整、穩(wěn)定,避開破碎帶和巖溶發(fā)育地段;v 距離礦井可能突
26、水的危險(xiǎn)地段要有足夠的安全距離;距離礦井可能突水的危險(xiǎn)地段要有足夠的安全距離; 另外,在地表、井口標(biāo)高高于歷年最高洪水水位,保證在任何情況下均使另外,在地表、井口標(biāo)高高于歷年最高洪水水位,保證在任何情況下均使井口或其他地面設(shè)施,不致于被水所淹。井口或其他地面設(shè)施,不致于被水所淹。二、地表防水二、地表防水地表水的下滲是礦井涌水量劇增的一個(gè)重要因素地表水的下滲是礦井涌水量劇增的一個(gè)重要因素v 地表水防治地表水防治挖溝排(截)洪挖溝排(截)洪堵塞通道堵塞通道河流改道河流改道鋪整河床鋪整河床v 井下防治水井下防治水 老容積水的探放老容積水的探放 :采空區(qū),由于地表水和地下水的補(bǔ)給,充滿了大量積水。采空
27、區(qū),由于地表水和地下水的補(bǔ)給,充滿了大量積水。其特點(diǎn):其特點(diǎn): 一般積水范圍不明(特別是一些老礦井),串聯(lián)關(guān)系復(fù)雜、水量大、酸性一般積水范圍不明(特別是一些老礦井),串聯(lián)關(guān)系復(fù)雜、水量大、酸性強(qiáng)、水頭壓力高、危害大。強(qiáng)、水頭壓力高、危害大。 要隔離積水需保留大量的安全煤柱,一方面影響資源的回收,另一方面,要隔離積水需保留大量的安全煤柱,一方面影響資源的回收,另一方面,由于資料不清、范圍不確,可能引起積水的突然涌出,釀成災(zāi)害事故。由于資料不清、范圍不確,可能引起積水的突然涌出,釀成災(zāi)害事故。 因此,探故老窯水是采因此,探故老窯水是采礦工作中防患于未然的必要措施,是探明可采邊界礦工作中防患于未然的
28、必要措施,是探明可采邊界和安全開來的主要手段。和安全開來的主要手段。 一般按下列程序進(jìn)行探放:一般按下列程序進(jìn)行探放: 1. 調(diào)查老窯水的分布調(diào)查老窯水的分布 2. 2. 探水起點(diǎn)探水起點(diǎn) 3. 3. 探水鉆孔的布置探水鉆孔的布置 絕大多數(shù)是探水與絕大多數(shù)是探水與掘掘進(jìn)相結(jié)合,即探水進(jìn)相結(jié)合,即探水掘進(jìn)掘進(jìn)探探水循環(huán)進(jìn)行,方能找到水循環(huán)進(jìn)行,方能找到老窯放出積水。因此在考慮探水鉆孔的布置時(shí),必須保證掘進(jìn)巷道的前方仍有相老窯放出積水。因此在考慮探水鉆孔的布置時(shí),必須保證掘進(jìn)巷道的前方仍有相當(dāng)厚度的保安煤柱。此外,老窯內(nèi)的巷道當(dāng)厚度的保安煤柱。此外,老窯內(nèi)的巷道極極不規(guī)則,在探水掘進(jìn)過程中,如果鉆
29、不規(guī)則,在探水掘進(jìn)過程中,如果鉆孔密度不夠,古巷道就可能從兩個(gè)鉆眼之間漏過而孔密度不夠,古巷道就可能從兩個(gè)鉆眼之間漏過而發(fā)生透水事故。發(fā)生透水事故。 4. 4. 探水作業(yè)探水作業(yè) 嚴(yán)格遵循安全規(guī)程,大致注意:嚴(yán)格遵循安全規(guī)程,大致注意: 1 1)加強(qiáng)頂板支護(hù):加強(qiáng)頂板支護(hù):探水巷道一般為雙巷掘進(jìn),以便于通風(fēng)和搶險(xiǎn)。為了保探水巷道一般為雙巷掘進(jìn),以便于通風(fēng)和搶險(xiǎn)。為了保證探水地點(diǎn)、避災(zāi)路線、來水時(shí)必經(jīng)的巷道不發(fā)生冒頂片幫,探水前和整個(gè)施工證探水地點(diǎn)、避災(zāi)路線、來水時(shí)必經(jīng)的巷道不發(fā)生冒頂片幫,探水前和整個(gè)施工期間要加強(qiáng)頂板支護(hù)。期間要加強(qiáng)頂板支護(hù)。 2 2)加強(qiáng)深水迎頭的通風(fēng)和瓦斯檢查:加強(qiáng)深水迎
30、頭的通風(fēng)和瓦斯檢查:探水地點(diǎn),隨時(shí)可能透老窯而散出探水地點(diǎn),隨時(shí)可能透老窯而散出COCO2 2、CHCH2 2、H H2 2S S等有害氣體,因此,必須加大探水地點(diǎn)的供風(fēng)量,加強(qiáng)瓦斯檢查,一旦等有害氣體,因此,必須加大探水地點(diǎn)的供風(fēng)量,加強(qiáng)瓦斯檢查,一旦發(fā)現(xiàn)有害氣體含量增高,應(yīng)查明原因,它往往是接近老窯的征兆。發(fā)現(xiàn)有害氣體含量增高,應(yīng)查明原因,它往往是接近老窯的征兆。 3 3)安排避災(zāi)路線:安排避災(zāi)路線:探放水時(shí),所有可能受水威脅的地點(diǎn),特別是采掘中的探放水時(shí),所有可能受水威脅的地點(diǎn),特別是采掘中的下山區(qū)域,必須安排避災(zāi)路線下山區(qū)域,必須安排避災(zāi)路線;在開始探水前,工人必須熟悉避災(zāi)路線。在開始
31、探水前,工人必須熟悉避災(zāi)路線。 4 4)設(shè)立警鈴信號(hào)及其他通訊聯(lián)絡(luò)設(shè)備:設(shè)立警鈴信號(hào)及其他通訊聯(lián)絡(luò)設(shè)備:探放水地點(diǎn)要設(shè)軍電話、與井口調(diào)探放水地點(diǎn)要設(shè)軍電話、與井口調(diào)度室進(jìn)行通訊聯(lián)絡(luò),以便及時(shí)匯報(bào)鉆眼過程中發(fā)現(xiàn)的地質(zhì)變化或透水征兆。度室進(jìn)行通訊聯(lián)絡(luò),以便及時(shí)匯報(bào)鉆眼過程中發(fā)現(xiàn)的地質(zhì)變化或透水征兆。 5 5)安裝安全套管:安裝安全套管:探故老空積水時(shí),應(yīng)該在孔口設(shè)置安全套管閥門,控制探故老空積水時(shí),應(yīng)該在孔口設(shè)置安全套管閥門,控制放水量,防止鉆眼被水沖刷擴(kuò)大,在初透積水時(shí),安全套管還可用來測(cè)定水頭壓放水量,防止鉆眼被水沖刷擴(kuò)大,在初透積水時(shí),安全套管還可用來測(cè)定水頭壓力。力。 6 6)鉆孔透空征兆
32、時(shí)的措施;鉆孔透空征兆時(shí)的措施; 7 7)嚴(yán)格鑒定放水效果)嚴(yán)格鑒定放水效果 完全不消水,向里進(jìn)風(fēng)或向外出風(fēng)完全不消水,向里進(jìn)風(fēng)或向外出風(fēng); 水流始終不斷,但沒有壓力水流始終不斷,但沒有壓力; 通通搗搗時(shí)有小水流,不通搗時(shí)無水等。時(shí)有小水流,不通搗時(shí)無水等。 這時(shí)即可停止放水,繼續(xù)進(jìn)行掘進(jìn)工作。這時(shí)即可停止放水,繼續(xù)進(jìn)行掘進(jìn)工作。 煤礦酸性水的防治煤礦酸性水的防治 :煤層及煤系巖石中的黃鐵礦及有機(jī)硫,當(dāng)氧化后就形成煤層及煤系巖石中的黃鐵礦及有機(jī)硫,當(dāng)氧化后就形成硫酸,從而使地下水具有酸性。硫酸,從而使地下水具有酸性。 1. 當(dāng)煤中硫的含量在當(dāng)煤中硫的含量在2%以下時(shí),一般不形成酸性水;以下時(shí),
33、一般不形成酸性水; 2. 2. 煤層厚、傾角大時(shí)容易形成酸性水;煤層厚、傾角大時(shí)容易形成酸性水; 3 3地下水循環(huán)條件好,水中富含氧亦易于形成酸性水;地下水循環(huán)條件好,水中富含氧亦易于形成酸性水; 4 4煤的灰分高,并存在厚層粘土巖,能阻礙酸性水的形成;煤的灰分高,并存在厚層粘土巖,能阻礙酸性水的形成; 5 5采掘范圍擴(kuò)大,與富含氧的地下水接觸的煤炭增多,特別是當(dāng)回來率較采掘范圍擴(kuò)大,與富含氧的地下水接觸的煤炭增多,特別是當(dāng)回來率較低時(shí),遺棄低時(shí),遺棄的煤炭多,更能促使酸性水的形成。的煤炭多,更能促使酸性水的形成。 介紹排除酸性水的幾項(xiàng)措施:介紹排除酸性水的幾項(xiàng)措施: 分區(qū)排除酸性水,減少酸性
34、水的危害范圍分區(qū)排除酸性水,減少酸性水的危害范圍; 分級(jí)排水,降低水泵揚(yáng)程;分級(jí)排水,降低水泵揚(yáng)程; 沖淡酸性水,使礦井中的游離硫酸含量降低到最小限度;沖淡酸性水,使礦井中的游離硫酸含量降低到最小限度; 中中和酸性水(如加入生石灰等);和酸性水(如加入生石灰等); 利用牛皮罐代替水泵排酸性水;利用牛皮罐代替水泵排酸性水; 改善水泵、水管的耐酸性能;改善水泵、水管的耐酸性能; 其他方法:其他方法:q 從開拓布局上設(shè)法減少礦井排除酸性水的年限從開拓布局上設(shè)法減少礦井排除酸性水的年限;q 防止地表水及降水滲入;防止地表水及降水滲入;q 提高回采率提高回采率。 地下暗河的防治地下暗河的防治: 暗河也有
35、大小型之分。大型暗河與地表河流相似,雨季河水猛漲,洶涌澎湃,暗河也有大小型之分。大型暗河與地表河流相似,雨季河水猛漲,洶涌澎湃,旱季則河水變小。小型的地下賭河實(shí)際上是一個(gè)復(fù)雜的管道系統(tǒng)。這個(gè)旱季則河水變小。小型的地下賭河實(shí)際上是一個(gè)復(fù)雜的管道系統(tǒng)。這個(gè)“管道管道”在在平面上左彎右招;在垂直方向上也是上上下下寬窄不一。平面上左彎右招;在垂直方向上也是上上下下寬窄不一。 我國西南許多煤礦,常在灰?guī)r中開鑿巷道,暗河我國西南許多煤礦,常在灰?guī)r中開鑿巷道,暗河對(duì)生產(chǎn)的影響不能不予以重對(duì)生產(chǎn)的影響不能不予以重視。視。 1. 地下暗河對(duì)煤礦生產(chǎn)的影響:井巷末揭露暗河前,暗河對(duì)生產(chǎn)的影響甚微。地下暗河對(duì)煤礦生
36、產(chǎn)的影響:井巷末揭露暗河前,暗河對(duì)生產(chǎn)的影響甚微。一旦巷道揭露了暗河,暗河的水將一旦巷道揭露了暗河,暗河的水將“破門破門”而出,向巷道中大量傾泄,巷道頓時(shí)變而出,向巷道中大量傾泄,巷道頓時(shí)變成水流使完四成水流使完四 “河道河道”,輕者被迫暫時(shí)停工,重者可能淹沒礦井,輕者被迫暫時(shí)停工,重者可能淹沒礦井 ; 2.2.地下暗河的分布規(guī)律:目前對(duì)暗河分布的研究工作,還不能滿足生產(chǎn)上的地下暗河的分布規(guī)律:目前對(duì)暗河分布的研究工作,還不能滿足生產(chǎn)上的要求。要求。 地下暗河只存在于灰?guī)r、白云巖等可溶性巖層中;地下暗河只存在于灰?guī)r、白云巖等可溶性巖層中; 地下暗河往往受構(gòu)造的控制,如常沿走向斷層發(fā)育起來;或沿
37、格曲軸部張裂地下暗河往往受構(gòu)造的控制,如常沿走向斷層發(fā)育起來;或沿格曲軸部張裂隙溶蝕隙溶蝕擴(kuò)大而成;在急傾斜的巖層中,也有沿某一被錯(cuò)動(dòng)的純質(zhì)灰?guī)r層發(fā)育;擴(kuò)大而成;在急傾斜的巖層中,也有沿某一被錯(cuò)動(dòng)的純質(zhì)灰?guī)r層發(fā)育;所以所以地下暗河常與地下暗河常與巖層的走向大致平行;巖層的走向大致平行; 地下地下暗暗河的發(fā)育還受地形的控制,地下水和地表水一樣,具有從高處流向低河的發(fā)育還受地形的控制,地下水和地表水一樣,具有從高處流向低處的處的特點(diǎn)。特點(diǎn)。 3 3地下暗河的治理地下暗河的治理堵塞堵塞繞過繞過截流截流斷源斷源三、礦井水的防治方法三、礦井水的防治方法防止方法防止方法抽排法:排水系統(tǒng),將水抽排到地表抽排
38、法:排水系統(tǒng),將水抽排到地表堵截法堵截法疏降法疏降法注漿堵水注漿堵水井筒注漿堵水井筒注漿堵水井筒地面預(yù)注漿井筒地面預(yù)注漿井筒工作面預(yù)注漿井筒工作面預(yù)注漿井壁注漿井壁注漿巷道注漿堵水巷道注漿堵水注漿恢復(fù)被淹礦區(qū)或采區(qū)注漿恢復(fù)被淹礦區(qū)或采區(qū)四、井下防水煤柱的留設(shè)四、井下防水煤柱的留設(shè)v 煤層直接與疏松含水層掩蓋;煤層直接與疏松含水層掩蓋;v 煤層直接與含水豐富的巖層接觸時(shí)。煤層直接與含水豐富的巖層接觸時(shí)。 在這種條件下,保安煤柱不應(yīng)小于在這種條件下,保安煤柱不應(yīng)小于2020米。米。v 煤層被強(qiáng)含水層所掩蓋時(shí)。煤層被強(qiáng)含水層所掩蓋時(shí)。 在這種情況下,煤柱的圍設(shè)主要應(yīng)考慮在這種情況下,煤柱的圍設(shè)主要應(yīng)
39、考慮 煤層開來后的塌陷裂隙,最好不要波及煤層開來后的塌陷裂隙,最好不要波及 到上部強(qiáng)含水層。到上部強(qiáng)含水層。v 巷道接近導(dǎo)水?dāng)鄬訋r(shí),應(yīng)留保安煤柱巷道接近導(dǎo)水?dāng)鄬訋r(shí),應(yīng)留保安煤柱30305050米米。 防水煤柱尺寸的確定是個(gè)非常復(fù)雜的問題,應(yīng)考慮到含水層的水壓、防水煤柱尺寸的確定是個(gè)非常復(fù)雜的問題,應(yīng)考慮到含水層的水壓、水量、煤層的機(jī)械強(qiáng)度、厚度等因素。多數(shù)煤礦采用經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù),如沖積水量、煤層的機(jī)械強(qiáng)度、厚度等因素。多數(shù)煤礦采用經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù),如沖積層下急傾斜煤層的安全煤柱、接近強(qiáng)層下急傾斜煤層的安全煤柱、接近強(qiáng)含水層或?qū)當(dāng)鄬拥谋0裁褐鹊取:畬踊驅(qū)當(dāng)鄬拥谋0裁褐鹊取?總之,應(yīng)通過實(shí)踐求得既
40、安全又經(jīng)濟(jì)合理的數(shù)據(jù)??傊瑧?yīng)通過實(shí)踐求得既安全又經(jīng)濟(jì)合理的數(shù)據(jù)。v 一般認(rèn)為,煤層距地表水體越近的,受其影響越大;一般認(rèn)為,煤層距地表水體越近的,受其影響越大;v 在煤層上覆巖層透水性差,而且沒有斷裂破壞時(shí);在煤層上覆巖層透水性差,而且沒有斷裂破壞時(shí);v 一般認(rèn)為,煤層和地表水體之間垂距如大于煤厚的一般認(rèn)為,煤層和地表水體之間垂距如大于煤厚的5050倍左倍左右,地表水的影響逐漸消失。右,地表水的影響逐漸消失。巖層崩陸帶巖層崩陸帶裂隙帶裂隙帶無裂隙沉降帶無裂隙沉降帶下降泉下降泉上升泉上升泉 補(bǔ)給條件補(bǔ)給條件 含水層的補(bǔ)給條件主要決定于含水層出露地表的地形、含水層的補(bǔ)給條件主要決定于含水層出露地
41、表的地形、溶洞裂隙發(fā)育情況和有無常年存在的地表水體。在地形平緩、溶洞裂隙發(fā)育情況和有無常年存在的地表水體。在地形平緩、特別是容易內(nèi)澇的地區(qū),降水不易從地表流走,造成常年積特別是容易內(nèi)澇的地區(qū),降水不易從地表流走,造成常年積水,為含水層提供了大量補(bǔ)給來源,含水層的露頭溶洞裂隙水,為含水層提供了大量補(bǔ)給來源,含水層的露頭溶洞裂隙又發(fā)育,這樣含水層的水量就大;相反,在地形較陡的情況又發(fā)育,這樣含水層的水量就大;相反,在地形較陡的情況下,降水大部分形成地表水流流走,補(bǔ)給地下水量就少。下,降水大部分形成地表水流流走,補(bǔ)給地下水量就少。 排泄條件排泄條件 任何一個(gè)含水層都有補(bǔ)給區(qū)和排泄區(qū)。在排泄區(qū)有大量任
42、何一個(gè)含水層都有補(bǔ)給區(qū)和排泄區(qū)。在排泄區(qū)有大量泉水出露,泉的多少和水量大小直接表示了含水層的富水強(qiáng)泉水出露,泉的多少和水量大小直接表示了含水層的富水強(qiáng)度。凡是在含水層出露地區(qū),泉很多,但每個(gè)泉的水量很小,度。凡是在含水層出露地區(qū),泉很多,但每個(gè)泉的水量很小,這是弱含水層的特點(diǎn);泉水流量大而且集中,這是強(qiáng)含水層這是弱含水層的特點(diǎn);泉水流量大而且集中,這是強(qiáng)含水層的排泄特點(diǎn)。西南地區(qū)不少的煤礦,主要強(qiáng)含水層是茅口灰的排泄特點(diǎn)。西南地區(qū)不少的煤礦,主要強(qiáng)含水層是茅口灰?guī)r和長興灰?guī)r,在其排泄區(qū),都表現(xiàn)了泉水集中流量很大的巖和長興灰?guī)r,在其排泄區(qū),都表現(xiàn)了泉水集中流量很大的規(guī)律。規(guī)律。 某年某年7 7月
43、月7 7日,日,觀觀測(cè)人員測(cè)人員發(fā)現(xiàn)觀測(cè)孔內(nèi)水位突然下降發(fā)現(xiàn)觀測(cè)孔內(nèi)水位突然下降1 1米,這是井下突水的明顯預(yù)米,這是井下突水的明顯預(yù)兆。觀測(cè)人員立即向礦兆。觀測(cè)人員立即向礦領(lǐng)領(lǐng)導(dǎo)導(dǎo)做了匯報(bào),隨后采取了緊急做了匯報(bào),隨后采取了緊急措施,將回采工作面的人員措施,將回采工作面的人員立即全部撤出,第二天果然立即全部撤出,第二天果然大量的地下水夾雜著泥砂涌大量的地下水夾雜著泥砂涌入井下入井下; 一個(gè)鉆孔一個(gè)鉆孔的水位變化,的水位變化,準(zhǔn)確地預(yù)報(bào)了透水事故的發(fā)準(zhǔn)確地預(yù)報(bào)了透水事故的發(fā)生,為保證煤礦安全生產(chǎn)起生,為保證煤礦安全生產(chǎn)起了重大作用。了重大作用。 華北某礦,煤層被百余米厚沖積層所覆蓋,華北某礦,
44、煤層被百余米厚沖積層所覆蓋,沖沖積積層下部分布著很厚的層下部分布著很厚的卵石層,含水極其豐富卵石層,含水極其豐富;為了開為了開采采沖積層下面的急傾斜煤層,避免沖積層沖積層下面的急傾斜煤層,避免沖積層水突然水突然流入流入礦井而造成事故,在采煤工作面上方打了觀測(cè)孔,派專職人員礦井而造成事故,在采煤工作面上方打了觀測(cè)孔,派專職人員進(jìn)行水位觀團(tuán)工作進(jìn)行水位觀團(tuán)工作; 河南某礦,為了查明斷層導(dǎo)水性,在斷層的兩盤分別布置了觀測(cè)孔,河南某礦,為了查明斷層導(dǎo)水性,在斷層的兩盤分別布置了觀測(cè)孔,觀測(cè)斷層兩盤同一含水層的水位變化;觀測(cè)斷層兩盤同一含水層的水位變化; 經(jīng)過對(duì)兩個(gè)鉆孔水位的長期觀測(cè),發(fā)現(xiàn)水位差別很大,
45、說明斷層兩盤經(jīng)過對(duì)兩個(gè)鉆孔水位的長期觀測(cè),發(fā)現(xiàn)水位差別很大,說明斷層兩盤沒有直接的水力聯(lián)系,此斷層實(shí)際不導(dǎo)水;沒有直接的水力聯(lián)系,此斷層實(shí)際不導(dǎo)水; 由于斷層的導(dǎo)水性問題得到解決,由于斷層的導(dǎo)水性問題得到解決,施工就果斷大膽了。巷道穿過斷層施工就果斷大膽了。巷道穿過斷層時(shí)果然無水。時(shí)果然無水。 山東某礦在回采十行頭炭過程中,工作面底板突然透水,涌水量達(dá)山東某礦在回采十行頭炭過程中,工作面底板突然透水,涌水量達(dá) 5m3m,部分巷道被淹沒。,部分巷道被淹沒。 突水后發(fā)現(xiàn)打在本溪群徐家莊灰?guī)r中的突水后發(fā)現(xiàn)打在本溪群徐家莊灰?guī)r中的CK1,鉆孔水位明顯下降,鉆孔水位明顯下降,而奧陶紀(jì)石灰?guī)r的而奧陶紀(jì)石灰
46、巖的CK2觀測(cè)孔,觀測(cè)孔,水位沒有變化;水位沒有變化; 說明這次突水主要是徐家莊灰?guī)r水,而與奧陶紀(jì)灰?guī)r含水層無直接聯(lián)說明這次突水主要是徐家莊灰?guī)r水,而與奧陶紀(jì)灰?guī)r含水層無直接聯(lián)系。系。 西南某礦在掘進(jìn)底板茅口運(yùn)輸大巷時(shí),發(fā)生了突水事故,涌水量西南某礦在掘進(jìn)底板茅口運(yùn)輸大巷時(shí),發(fā)生了突水事故,涌水量最高可達(dá)最高可達(dá)80008000噸小時(shí)。開始有人懷疑水源主要來自附近河流。為了噸小時(shí)。開始有人懷疑水源主要來自附近河流。為了證實(shí)這一推斷,在河流的岸邊打了兩個(gè)鉆孔證實(shí)這一推斷,在河流的岸邊打了兩個(gè)鉆孔CK1CK1;CK2CK2。 經(jīng)過對(duì)鉆孔中水位的觀測(cè),發(fā)現(xiàn)經(jīng)過對(duì)鉆孔中水位的觀測(cè),發(fā)現(xiàn)CK1CK1中水
47、位中水位高于河流水面,高于河流水面,CK2中水位又高于中水位又高于CK1;根據(jù)地下水又高流向低的規(guī)律,指示地下水補(bǔ)給;根據(jù)地下水又高流向低的規(guī)律,指示地下水補(bǔ)給河流,井下突水與河流無關(guān);河流,井下突水與河流無關(guān); 后經(jīng)研究確實(shí)與地表河流無關(guān),而是與地下河有關(guān)。后經(jīng)研究確實(shí)與地表河流無關(guān),而是與地下河有關(guān)。 xRr Rv 抽水實(shí)驗(yàn)確定影響半徑抽水實(shí)驗(yàn)確定影響半徑Rv 經(jīng)驗(yàn)公式確定經(jīng)驗(yàn)公式確定RR= 10 SK1/2K-滲透系數(shù)(滲透系數(shù)(m/晝夜)晝夜)承壓水承壓水測(cè)水位工具測(cè)水位工具降水與礦井涌水降水與礦井涌水的三種關(guān)系的三種關(guān)系基本不變;基本不變;滯后;滯后;同步;同步;由于老窯積水資料不可
48、能絕對(duì)準(zhǔn)確,必須留出適當(dāng)?shù)陌踩褐S捎诶细G積水資料不可能絕對(duì)準(zhǔn)確,必須留出適當(dāng)?shù)陌踩褐0踩褐^寬,會(huì)大大加重鉆探工作量,延誤掘進(jìn)速度,對(duì)生產(chǎn)不利;安全煤柱過寬,會(huì)大大加重鉆探工作量,延誤掘進(jìn)速度,對(duì)生產(chǎn)不利;安全煤柱過小安全煤柱過小, ,則則安全沒有保證;安全沒有保證;我國有些煤礦分別按照積水線、探水線、警戒線三條線處理。我國有些煤礦分別按照積水線、探水線、警戒線三條線處理。 積水線積水線指調(diào)查核定的來空區(qū)預(yù)定邊界;指調(diào)查核定的來空區(qū)預(yù)定邊界; 探探水線水線一條沿積水線向外推移一條沿積水線向外推移60150米的一條線;米的一條線; 警戒線警戒線在深水線的外沿平行外推在深水線的外沿平行外推5050100100米斯圈定一條線米斯圈定一條線;掘進(jìn)巷道進(jìn)入這掘進(jìn)巷道進(jìn)入這一界線一界線后,必須警戒積水的威脅。后,必須警戒積水的威脅。 探水起點(diǎn)探水起點(diǎn)近積水區(qū),透水前有如下征兆:近積水區(qū),透水前有如下征兆: 煤壁或頂板滲出水珠,或者煤煤壁或頂板滲出水珠,或者煤層松軟發(fā)潮;層松軟發(fā)潮; 頂板淋水或底板涌水;頂板淋水或底板涌水; 煤層內(nèi)出現(xiàn)暗紅色水銹或滲水煤層內(nèi)出現(xiàn)暗紅色水銹或滲水后掛紅;后掛紅; 迎頭空氣變冷
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