礦井水災(zāi)防治ppt課件(2)(編輯修改稿)
2025-02-13 08:22 本頁(yè)面
【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 離水源 ? 防水煤巖柱隔離水源是為了防止各種水源的水進(jìn)入礦區(qū)，在受威脅的地段留有一定寬度或厚度的煤巖柱，將水源隔離。 ? 一般的以下情況需留煤巖柱 : ? 煤層直接位于地表水體或疏松含水層之下； ? 煤層被強(qiáng)含水層或局部強(qiáng)含水層所掩蓋，頂板冒落后會(huì)達(dá)到含水層； ? 煤層直接與強(qiáng)含水層接觸； ? 當(dāng)煤層通過(guò)斷層、裂縫和底部承壓含水層有聯(lián)系時(shí)； ? 當(dāng)煤層接近充水?dāng)嗔褞r(shí)； ? 在被淹井巷上部或下面煤層與巖層中進(jìn)行采掘工作時(shí) ? 相鄰礦井開(kāi)采同一煤層時(shí)，必須在礦井分界處留隔離煤柱。 1．防水煤（巖）柱的留設(shè) 防水隔離煤柱的種類有：井田邊界防水隔離煤柱以及預(yù)防斷層、充水含水層、巖溶陷落柱的防水煤柱等。 確定防水煤柱的尺寸，是一個(gè)相當(dāng)復(fù)雜的問(wèn)題，至今還沒(méi)有十分完善合理的方法。目前，在煤礦生產(chǎn)中確定防水煤柱尺寸，主要采用以下方法： 1）經(jīng)驗(yàn)比擬法 2）分析計(jì)算法 此種方法是利用理論和經(jīng)驗(yàn)公式來(lái)計(jì)算防水煤柱的尺寸。下面分為 3種情況加以介紹： （ 1）煤層直接和強(qiáng)含水層、導(dǎo)水?dāng)鄬酉嘟佑|（圖 4217b 、d），煤層頂?shù)装鍘r層無(wú)突水可能，即防水煤柱主要是順層受壓時(shí)，常用以下公式計(jì)算煤柱寬度（僅考慮抵抗水壓力）： pc KPmB 3 ??? ( 421 ) 圖 4218 低角度斷層使煤 層與強(qiáng)含水層接近 （ 2）低角度斷層使煤層底板巖層與強(qiáng)含水層接觸，如圖 4218所示。此時(shí)，防水煤柱除了承受水的順層壓力作用外，還要承受底板方向的壓力作用。 第八節(jié)注漿防治水 一、注漿的原理及條件 原理 :注漿堵水就是將配制的漿液壓入井下巖層空隙、裂隙或巷道中，使其擴(kuò)散、凝固和硬化， （ 1）當(dāng)涌水水源與強(qiáng)大水源有密切聯(lián)系，單純采用排水的方法不可能或不經(jīng)濟(jì)時(shí)。 （ 2）當(dāng)井巷必須穿過(guò)一個(gè)或若干個(gè)含水豐富的含水層或充水?dāng)鄬?，如果不堵住水源將給礦井建設(shè)帶來(lái)很大的危害，甚至不可能掘進(jìn)時(shí)。 （ 3）當(dāng)井筒或工作面嚴(yán)重淋水時(shí)，為了加固井壁、改善勞動(dòng)條件、減少排水費(fèi)用等，可采用注漿堵水。 （ 4）某些涌水量特大的礦井，為了減少礦井涌水量，降低常年排水費(fèi)用，也可采用注漿堵水的方法堵住水源。 （ 5）對(duì)于隔水層受到破壞的局部地質(zhì)構(gòu)造破壞帶，除采用隔離煤柱外，還可用注漿加固法建立人工保護(hù)帶； ? 二、注漿材料 ? 分為三大類 ? 固體顆粒充填阻水材料 :粉煤灰、砂、砂礫、石屑等。 ? 凝膠堵水材料：水泥漿和水泥 水玻璃。 ? 化學(xué)類堵水材料：丙烯酰胺類、鉻木素等。 三、注漿防治水技術(shù) 帷幕注漿截流防水 帷幕注漿截流防水是通過(guò)鉆孔用注漿方法在含水層中建造地下阻水墻的方法。是一種人為改造水文地質(zhì)環(huán)境，把含水層的補(bǔ)給邊界改造成阻水邊界，使含水煤層在煤炭開(kāi)采時(shí)變得較易疏干或疏水降壓，減少井下涌水量。因此，這是一種放水的治本方法。 頂?shù)装搴畬拥淖{改造 當(dāng)開(kāi)采煤層的頂?shù)装鍨楦缓畬忧矣醒a(bǔ)給源，而又不十分清楚源頭，難于疏干時(shí)，采用向頂?shù)装宕蜃{鉆孔，加壓注漿，對(duì)含水層通過(guò)注漿進(jìn)行局部改造。 采煤工作面底板突水的封堵 （ 1）首先打探測(cè)鉆孔找突水點(diǎn)，然后根據(jù)探測(cè)的范圍布設(shè)堵水鉆孔，多是從地面打鉆，常要穿過(guò)采空區(qū)，直至到采空區(qū)底板以下 10余米處。 （ 2）注漿前，可用砂子或石子充填突水點(diǎn)處的采空區(qū)，然后在注漿。 斷層突水封堵 （ 1）封堵導(dǎo)水?dāng)嗔褬?gòu)造帶即向?qū)當(dāng)嗔褬?gòu)造帶打鉆孔注漿封堵 （ 2）封堵巷道 當(dāng)突水點(diǎn)和產(chǎn)狀不明確，難以布設(shè)注漿鉆孔，可將于斷層聯(lián)系的巷道封堵，即向突水巷道充填大量的沙石，然后注漿加固，使突水巷道全部注實(shí)封孔。 陷落柱突水的封堵 在陷落柱根部用鉆孔注漿方法進(jìn)行封堵，形成堵水塞。 巷道穿過(guò)含水層及導(dǎo)水層、富水段時(shí)的預(yù)注漿堵水 第九節(jié) 礦井截水 一．防水閘門(mén) （ 1）防水閘門(mén)位置的選擇 ? 防水閘門(mén)的位置選擇適當(dāng)與否，是水閘門(mén)能否起到應(yīng)有作用的關(guān)鍵，一般應(yīng)考慮以下幾方面問(wèn)題 ? ① 防水閘門(mén)應(yīng)設(shè)置在對(duì)水害具有控制作用的部位和井下重要設(shè)施部位（如井底車場(chǎng)出入口處），能使水害控制在盡可能小的范圍內(nèi)，并考慮即使水害發(fā)生后能恢復(fù)生產(chǎn)及繞過(guò)事故地點(diǎn)開(kāi)拓新區(qū)。 ② 防水閘門(mén)應(yīng)設(shè)置在不受鄰近采動(dòng)影響的地點(diǎn)，以免破壞防水閘門(mén)的結(jié)構(gòu)和修筑地點(diǎn)圍巖的隔水性和穩(wěn)定性，防止水閘門(mén)關(guān)閉后高壓水通過(guò)裂縫外泄。 ③ 盡量避免在較弱巖層或煤層內(nèi)砌筑，應(yīng)建在圍巖穩(wěn)定性與隔水性好的地段，要求圍巖硬度系數(shù)必須大于 4 ； （ 2）防水閘門(mén)的分類 從閘門(mén)的結(jié)構(gòu)分有平板型、圓弧拱形和球面拱形等，如圖4222 、圖 4223 、圖 4224 。 圖 4222 平板矩形水閘門(mén) l— 門(mén)扇； 2— 門(mén)框； 3— 門(mén)絞； 4— 拉桿； 5— 止水橡皮 圖 4223 單向拱形閘門(mén) l— 門(mén)扇； 2— 門(mén)框； 3— 門(mén)紋； 4— 拉桿； 5— 止水墊料 圖 4224 球面拱形閘門(mén) 1— 門(mén)扇； 2— 門(mén)框； 3— 門(mén)絞； 4— 拉桿； 5— 止水墊料 圖 4220 水閘墻 1— 截槽； 2— 水壓表； 3— 放水管； 4— 保護(hù)柵欄； 5— 細(xì)管 水閘墻的構(gòu)造如圖 4220所示 二、防水墻 防水墻分為臨時(shí)性和永久性的兩種。 在水壓很大時(shí)，則采用多段水閘墻，如圖 4221所示。 圖 4221 多段水閘墻 建筑水閘墻時(shí)要注意以下事項(xiàng)： （ 1）筑墻地點(diǎn)的巖石應(yīng)堅(jiān)固，沒(méi)有裂縫，必要時(shí)必須將風(fēng)化松軟或有裂隙的巖石除去，然后筑墻。
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