【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 量補(bǔ)充的老空水；老空的積水量較大，水質(zhì)不好（酸性大），為避免負(fù)擔(dān)長(zhǎng)期排水費(fèi)用，對(duì)這種積水區(qū)應(yīng)先設(shè)法隔斷或減少其補(bǔ)給水量，然后再進(jìn)行探水，若隔斷水源有困難無(wú)法進(jìn)行有效的探放，則應(yīng)留設(shè)煤巖柱與生產(chǎn)區(qū)隔開(kāi)，待到礦井生產(chǎn)后期再進(jìn)行處理。 (3)先降壓后探放。對(duì)水量大、水壓高的積水區(qū)，應(yīng)先從頂、底板巖層打穿層放水孔，把水壓降下來(lái)，然后再沿煤層打探水鉆孔。 (4)先堵后探放。 當(dāng)老空區(qū)為強(qiáng)含水層水或其它大小水源水所淹沒(méi)，出水點(diǎn)有很大的補(bǔ)給量時(shí)，一般應(yīng)先封堵出水點(diǎn)，而后再探放水。 （ 三 ） 探放斷層水 1. 探放斷層水的原則 凡遇下列情況必須探水： (1)采掘工作面前方或附近有含 （ 導(dǎo) ） 水?dāng)鄬哟嬖?，但具體位置不清或控制不夠嚴(yán)密時(shí) 。 (2)采掘工作面前方或附近預(yù)測(cè)有斷層存在 ， 但其位置和含 ( 導(dǎo) ） 水性不清 ， 可能突水時(shí) 。 (3)采掘工作面底板隔水層厚度與實(shí)際承受的水壓都處于臨界狀態(tài) （ 即等于安全隔水層厚度和安全水壓的臨界值 ） ， 在掘進(jìn)工作面前方和采面影響范圍內(nèi) ， 是否有斷層情況不清 ， 一旦遭遇很可能發(fā)生突水時(shí) 。 (4)斷層已為巷道揭露或穿過(guò)，暫時(shí)沒(méi)有出水跡象，但由于隔水層厚度和實(shí)際水壓已接近臨界狀態(tài)，在采動(dòng)影響下，有可能引起突水，需要探明其深部是否已和強(qiáng)含水層連通，或有底板水的導(dǎo)升高度時(shí)。 (5)井巷工程接近或計(jì)劃穿過(guò)的斷層淺部不含（導(dǎo)）水，但在深部有可能突水時(shí)。 (6)根據(jù)井巷工程和自設(shè)斷層防水煤柱等的特殊要求，必須探明斷層時(shí)。 (7)采掘工作面距已知含水?dāng)鄬?60m時(shí)。 (8)采掘工作面接近推斷含水?dāng)鄬?100m時(shí)。 (9)采區(qū)內(nèi)小斷層使煤層與強(qiáng)含水層的距離縮短時(shí)。 (10)采區(qū)內(nèi)構(gòu)造不明，含水層水壓又大于 2～ 3MPa時(shí)。 （ 四 ） 探放陷落柱水 煤層底板為厚層石灰?guī)r的華北型煤日 ， 由于導(dǎo)水陷落柱的存在 ， 使某些處于上覆地層本來(lái)沒(méi)有貫穿煤系基底強(qiáng)含水層的中 、 小型斷層或一些張裂隙 ， 成為水源充沛 、 強(qiáng)富水的突水薄弱帶 ，一旦被揭穿 ， 將引起突水 。 若導(dǎo)水陷落柱直接突水 ， 其后果就更嚴(yán)重 。 例如 1984年開(kāi)灤范各莊礦2171工作面陷落柱突水的最大涌水量達(dá) 2053m3／min， 使該大型礦井在 21h內(nèi)被全部淹沒(méi) ， 成為世界采煤史上最大的一次突水 。 有的陷落柱不導(dǎo)水 ，有的導(dǎo)水 。 （ 五 ） 導(dǎo)水鉆孔的探查與處理 礦區(qū)在勘探階段施工的各類鉆孔，往往能貫穿若干含水層，有的還可能穿透多層老空積水區(qū)甚至含水?dāng)鄬拥?。若封孔或止水效果不好，人為溝通了本?lái)沒(méi)有水力聯(lián)系的含水層或水體，使煤層開(kāi)采的充水條件復(fù)雜化。山東肥城礦區(qū)的原 “ 中一井 ” ，因地質(zhì)勘探階段的鉆孔封孔質(zhì)量不好，將中奧灰水導(dǎo)入煤系薄層灰?guī)r，致使開(kāi)采上組煤時(shí)礦井涌水量很大，且長(zhǎng)期達(dá)不到疏水降壓的目的，礦井一直無(wú)法投產(chǎn)，被迫改為 “ 水文地質(zhì)試驗(yàn)井 ” ，補(bǔ)做了10余年的水文地質(zhì)補(bǔ)充勘探工作，將有懷疑的鉆孔一一作了啟封，最終才解決了這一人為造成的水文地質(zhì)問(wèn)題。淄博夏莊煤礦附近的一個(gè)礦，穿越煤系地層打奧灰供水孔時(shí)，因套管止水質(zhì)量不好，巖溶承壓水沿鉆孔上升后，使該礦七層煤殘留煤柱遭到破壞，礦井突然增加 12m3 ／ min的涌水量，該礦幾乎被淹。有的礦的施工地質(zhì)孔將上層煤的老空積水大量導(dǎo)入正在生產(chǎn)的下層煤采區(qū)，也曾造成嚴(yán)重的水害。因此，必須采取有效的措施防止產(chǎn)生導(dǎo)水鉆孔，封閉確已存在或有懷疑的導(dǎo)水鉆孔。 （ 六 ） 探放含水層水 由于基巖裂隙水的埋藏 、 分布和水動(dòng)力條件等都具有明顯的不均勻性 ， 煤層頂 、 底板砂巖水 、 巖溶水等在某些 （ 或某一 ） 地段對(duì)采掘工作面沒(méi)有任何影響 ， 而在另一些地段卻帶來(lái)不同程度的危害 。為確保礦井安全生產(chǎn) ， 必須探清含水層的水量 、 水壓和水源等 ， 才能予以治理 。 防治煤層頂 、 底板含水層的水害 ， 既要從整體上查明水文地質(zhì)條件 ， 采取疏干降壓或截源堵水等防治措施 ， 又要重視井下采區(qū)的探查 。 疏干開(kāi)采是指對(duì)煤層頂板或煤層含水層的疏干；而疏水降壓是指對(duì)煤層底板含水層而言 ， 其目的是使煤層底板含水層水壓降低至采煤安全水壓 （ 該部分將在下節(jié)論述 ） 。 礦井疏干的目的是預(yù)防地下水突然涌入礦井 ， 避免災(zāi)害事故 ， 改善勞動(dòng)條件 ， 提高勞動(dòng)生產(chǎn)率 ， 消除地下水靜水壓力造成的破壞作用等 ， 是煤礦防治水的一種主要措施 。 對(duì)于大水礦區(qū) ， 為了減少礦井涌水量 ， 應(yīng)采取截流 、 淺排和排 、 供 、 生態(tài)環(huán)保三位一體結(jié)合等輔助措施 ， 與疏干工作統(tǒng)籌考慮 ， 進(jìn)行綜合防治 。 二 疏干開(kāi)采 （ 一 ） 疏干程序 礦井疏干過(guò)程可分為疏干勘探 、 試驗(yàn)疏干和經(jīng)常疏干三個(gè)逐漸過(guò)渡程序 ， 應(yīng)與礦井的開(kāi)發(fā)工作密切配合 。 1。 疏干勘探 疏干勘探是以疏干為目的的補(bǔ)充水文地質(zhì)勘探 。 其目的是進(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 ， 提出疏干方案 。 2。 試驗(yàn)性疏干 試驗(yàn)性疏干方案的正確制定表現(xiàn)在礦井開(kāi)采初期能降低水位 ， 并能經(jīng)過(guò) 6～ 12個(gè)月 ， 尤其是雨季的考驗(yàn) 。 要盡可能利用疏干勘探工程 ，并補(bǔ)充疏干給水裝置 。 通過(guò)試驗(yàn) ， 視干擾效果及殘余水頭的狀況 ， 進(jìn)行工程調(diào)整 。 3。 經(jīng)常性疏干 經(jīng)常性疏干是生產(chǎn)礦井日常性的疏干工作 ， 隨著開(kāi)采范圍的擴(kuò)大和水平延伸 ， 疏干工作要不斷地進(jìn)行調(diào)整 、 補(bǔ)充 ， 甚至重新制定疏干方案 ， 以滿足礦井生產(chǎn)的要求 。 （ 二 ） 疏干方式 疏干工程應(yīng)與采掘工程密切結(jié)合 。 疏干工程按其進(jìn)行階段 （ 或時(shí)間 ） 可分為預(yù)先疏干和并行疏干 。 預(yù)先疏干在井巷開(kāi)拓之前進(jìn)行；并行疏于是在井巷開(kāi)拓過(guò)程中進(jìn)行 ， 一直到礦井全部采完為止 。 疏干方式有三種：地表式是從地表進(jìn)行疏干；地下式是在地下進(jìn)行疏干；聯(lián)合式是同時(shí)采用上述兩種方式或多井同時(shí)疏干 。 目前這三種疏干方式皆有采用 。 （ 三 ） 疏干工程 疏干工程的布置 、 規(guī)模 、 種類 、 質(zhì)量 、 施工設(shè)備 、 施工工藝及完工時(shí)間 ， 應(yīng)按照疏干方案進(jìn)行 ， 疏干方案的編制是在水文地質(zhì)勘探的基礎(chǔ)上進(jìn)行的 。 在試驗(yàn)性疏干結(jié)束后 ， 應(yīng)根據(jù)實(shí)際情況對(duì)疏干方案作進(jìn)一步修訂 。 三 帶壓開(kāi)采 為在復(fù)雜水文地質(zhì)條件下進(jìn)行帶（水）壓開(kāi)采，并獲得效益，以下技術(shù)問(wèn)題應(yīng)予以重視并付諸實(shí)施。 （ 一 ） 查清帶壓開(kāi)采的礦井或采區(qū)的地質(zhì) 、 水文地質(zhì)條件 除應(yīng)對(duì)區(qū)域水文地質(zhì)條件有所認(rèn)識(shí)外 ， 對(duì)井田或采區(qū)的水文地質(zhì)條件更應(yīng)了解清楚 ， 對(duì)充水含水層的補(bǔ) 、 徑 、 排條件和不同充水含水層間的水力聯(lián)系狀況以及保護(hù)層的隔水性能均應(yīng)予以研究 。 以便選擇具體防治水方法和制定帶 （ 水 ） 壓開(kāi)采的措施 。 （ 二 ） 編制突水系數(shù)圖 前面已經(jīng)提到 ， 突水系數(shù)的應(yīng)用是通過(guò)突水系數(shù)圖來(lái)體現(xiàn)的 。有兩種突水系數(shù)圖 ， 一種是礦區(qū)或井田的突水系數(shù)圖 ， 比例尺常為 1： 5000～ 1： 10000；第二種是采區(qū)的突水系數(shù)圖 ， 比例尺一般是 1： 1000～ 1： 2020， 甚至更大些 。 （三） 編制帶壓開(kāi)采地質(zhì)、水文地質(zhì)說(shuō)明書(shū) 開(kāi)采受水害威脅地區(qū)的煤層 ， 在編制開(kāi)拓 、掘進(jìn)與回采設(shè)計(jì)之前 ， 必須編制該范圍的地質(zhì) 、水文地質(zhì)說(shuō)明書(shū) ， 以作為設(shè)計(jì)的依據(jù) 。 （ 四 ） 應(yīng)用 “ 脆弱性指數(shù)法 ” 評(píng)價(jià)預(yù)測(cè) ,其技術(shù)思路是： （ 1）、首先建立控制煤層底板復(fù)雜突水機(jī)理和演變過(guò)程的底板突水的主控因素體系。 煤層底板突水主控因素體系 —— 厚度 、 充填物巖性 —— 單位降深涌水量 —— 平均值 、 最大值 —— 滲透系數(shù) 、 滲透率 充水含水層 含水層水壓 含水層富水性 含水層滲透性 中奧陶統(tǒng)灰?guī)r古風(fēng)化殼發(fā)育及充填情況 —— 厚度等值線圖 —— 隔水強(qiáng)度高的砂巖層空間沉降位置 —— 脆 、 塑性巖厚度比 底板隔水巖段 防突性能 隔水巖段關(guān)鍵巖層位置 隔水巖段巖性比例 隔水巖段總厚度 工作面斜長(zhǎng) 開(kāi)采方法與工藝 煤層傾角 礦壓破壞發(fā)育帶 煤層采高與采深 回采誘發(fā)的導(dǎo)升高度 導(dǎo)升發(fā)育帶 原始導(dǎo)升高度 —— 線密度分布圖 、 單位面積斷層跡線的總長(zhǎng)度 —— 張性 、 壓性 、 扭性 —— 點(diǎn)密度分區(qū)圖 —— 斷距 、 寬度 、 長(zhǎng)度及傾角 —— 充填巖性 、 膠結(jié)程度 地質(zhì) 構(gòu)造 斷層 （ 裂 隙密集帶 ） 性質(zhì) 斷層分布密度 斷層尖滅點(diǎn) 、 交叉點(diǎn)分布密度 斷層規(guī)模 斷層充填膠結(jié)情況 —— 埋深 、 位置 —— 線密度分區(qū)圖 褶皺軸密度 褶皺軸埋深 褶皺 —— 密度分布圖 、 不同部位水力性質(zhì) 巖溶陷落柱 （ 2）、 建立 “ 脆弱性指數(shù)法 ” 的預(yù)測(cè)評(píng)價(jià)模型 ????Niii ISVI1（ 3 ）工程應(yīng)用實(shí)例 下面以邢臺(tái)章村礦三井為例，進(jìn)行實(shí)例分析。 圖 構(gòu)造密度專題層圖 圖 隔水層等效厚度專題層圖 圖 充水含水層水壓專題層圖 圖 奧灰古風(fēng)化殼厚度專題層圖 圖 含水層富水性專題層圖 圖 斷層斷距專題層圖 圖 礦壓破壞帶以下脆性巖厚度專題層圖 圖 本溪灰?guī)r厚度專題層圖 + + + + + + 底板突水脆弱性分區(qū)圖 （ 2） 奧灰水壓專題圖 構(gòu)造密度專題圖 奧灰含水層富水性專題圖 + 本溪灰?guī)r厚度專題圖 奧灰上部古風(fēng)化殼厚度量化專題圖 斷層斷距專題圖 礦壓破壞帶以下脆性巖厚度量化專題圖 隔水層等效厚度量化專題圖 四、 井下防水閘門(mén)和水閘墻 防水閘門(mén)硐室和水閘墻為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(mén)硐室和水閘墻的位置，使礦井形成分翼、分水平或分采區(qū)隔離開(kāi)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。 （ 一 ） 防水閘門(mén)的關(guān)閉 1當(dāng)井下發(fā)生突然涌水或出現(xiàn)突水預(yù)兆危及礦井安全時(shí)，必須立即作好關(guān)閉防水閘門(mén)準(zhǔn)備工作，同時(shí)請(qǐng)示礦務(wù)局總工程師，批準(zhǔn)后方可關(guān)閉防水閘門(mén)。正常情況下，由于采區(qū)報(bào)廢或按計(jì)劃暫停采區(qū)生產(chǎn)，要求關(guān)閉防水閘門(mén)時(shí)，須提前寫(xiě)出專題報(bào)告（內(nèi)容包括采區(qū)尚余儲(chǔ)量、涌水量、充水含水層的靜水位、關(guān)閉防水閘門(mén)原因、今后打算以及關(guān)閉防水閘門(mén)的安全技術(shù)措施），報(bào)請(qǐng)礦務(wù)局局長(zhǎng)批準(zhǔn)。關(guān)閉防水閘門(mén)