【正文】 通的巷道積水量之和， m3； K—— 采空區(qū)或巷道的充水系數(shù)，與采煤方法、回采率、煤層傾角、頂?shù)装鍘r性及其碎脹程度、采后間隔時(shí)間等因素有關(guān)，采空區(qū)一般取 ～ ，煤巷一般取 ～ ，巖巷取 ～ ； M—— 采空區(qū)平均采厚或煤厚， m； F—— 采空積水區(qū)的水平投影面積， m2； α —— 煤層傾角，（ 176。 ）； W—— 積水巷道原有斷面， m2； L—— 積水巷道長(zhǎng)度， m。 ?cQ?hQ?? ?? hcj Q ?cosKMFQ c ?W L KQ h ? 礦井水害防治技術(shù)與方法 7 礦井水文地質(zhì)與水害防治 2）老窯積水量的估算 劃定積水線后，可按下式初步估算老空積水量： 3)探放水鉆孔的布置原則和布置方式 （ 1）探放水鉆孔的布置原則應(yīng)以 不漏掉 “ 老空 ” 、保證生產(chǎn)安全和探水工作量最小 為原則。探放水鉆孔的超前距、允許掘進(jìn)距離、密度和幫距。 ?允許掘進(jìn)距離 ：經(jīng)探水后證明無(wú)水害威脅，可以安全掘進(jìn)的長(zhǎng)度，允許掘進(jìn)距離的終點(diǎn)處，鉆孔間距 3m。 ?超前距： 允許掘進(jìn)終點(diǎn)到中心眼終點(diǎn)間的距離，一般為 20m。 ?幫距 ：中心眼與外斜眼終點(diǎn)的距離，一般等于超前距。 礦井水害防治技術(shù)與方法 7 礦井水文地質(zhì)與水害防治 探放水鉆孔的超前距、幫距和允許掘進(jìn)距離示意圖 礦井水害防治技術(shù)與方法 7 礦井水文地質(zhì)與水害防治 （ 2）探水鉆孔布置方式 分為 傾斜煤層平巷 和 傾斜煤層上山巷道 ? 探水鉆孔的布置方式、數(shù)量和夾角大小（ P323表 716）。 ? 在水壓高、水量大或煤層松軟、節(jié)理發(fā)育的情況下，于煤層中打鉆不安全，應(yīng)采用隔離式探水。隔離式探水有 3種類型，其使用條件及鉆孔布置（ P324表 717）。 礦井水害防治技術(shù)與方法 7 礦井水文地質(zhì)與水害防治 ? 探放水應(yīng)采用深孔、中深孔和淺孔相結(jié)合的方式。 礦井水害防治技術(shù)與方法 7 礦井水文地質(zhì)與水害防治 1深孔； 2中深孔； 3淺孔 A A2第一、第二次超前距； B1幫距； C C2第一、第二次孔間距； D D2第一、第二次允許掘進(jìn)距離。 深孔、中深孔和淺孔相結(jié)合探放水示意圖 ? 探斷層水的鉆孔應(yīng)與探斷層的構(gòu)造孔相結(jié)合，在查明斷層對(duì)煤層賦存條件影響的同時(shí)，探明斷層及其兩盤含水層的賦存條件及富水性。 ? 斷層水探明后，應(yīng)根據(jù)水的來(lái)源、水壓和水量采取不同措施。若斷層水是來(lái)自強(qiáng)含水層，則要注漿封閉鉆孔，按規(guī)定留設(shè)煤柱；已進(jìn)入煤柱的巷道要加以充填或封閉。若斷層含水性不強(qiáng)，可考慮放水疏干。 礦井水害防治技術(shù)與方法 7 礦井水文地質(zhì)與水害防治 ? 探放含水層水基本有 3種情況。 一是探放影響采掘工作的 頂板強(qiáng)含水層水 ； 二是探放影響采掘工作的 底板強(qiáng)含水層水 ； 三是巷道（例如石門） 穿越強(qiáng)含水層 前的探放水。 礦井水害防治技術(shù)與方法 7 礦井水文地質(zhì)與水害防治 防隔水煤巖柱的留設(shè) ? 在礦井可能受水害威脅的地段，留設(shè)的一定寬度或高度的煤巖柱，稱為 防隔水煤巖柱 。 ? 《 礦井水文地質(zhì)規(guī)程 》 規(guī)定，凡屬下列 7項(xiàng)之一者，必須留設(shè)防隔水煤巖柱： ?煤層露頭風(fēng)化帶； ?含水； ?導(dǎo)水或與富含水層相接觸的斷層； ?礦井受淹區(qū)； ?受保護(hù)的地表水體； ?受保護(hù)的通水鉆孔； ?井田技術(shù)邊界。 礦井水害防治技術(shù)與方法 7 礦井水文地質(zhì)與水害防治 ? 煤層露頭沒有覆蓋或被黏土類微透水的松散層覆蓋時(shí)，按下式留設(shè)防砂煤巖柱： ? 煤層露頭被松散富含水層覆蓋時(shí)，按下式留設(shè)防水煤巖柱： ? 垮落帶、導(dǎo)水裂隙帶的最大高度根據(jù)實(shí)測(cè)確定。 ? 計(jì)算的防水煤巖柱的高度，不得小于 20m。 保冒防 HHH ?? 礦井水害防治技術(shù)與方法 7 礦井水文地質(zhì)與水害防治 保裂防 HHH ??式中 H防 —— 防水（砂）煤巖柱高度， m； H冒 —— 采后冒落帶高度， m； H裂 —— 采后導(dǎo)水裂隙帶高度（冒落帶 +裂隙帶）， m； H保 —— 保護(hù)層厚度， m。 P HLLHPM(a) (b)附圖 82L煤柱留設(shè)寬度； H防隔水煤柱高度； M煤層厚度或采高； P水頭壓力 含水或?qū)當(dāng)鄬用褐粼O(shè)方法 礦井水害防治技術(shù)與方法 7 礦井水文地質(zhì)與水害防治 ? A 煤層與強(qiáng)含水層接觸 b 含、導(dǎo)水?dāng)鄬? 可參照以下經(jīng)驗(yàn)公式計(jì)算： 式中 L— 煤柱留設(shè)寬度， m； k— 安全系數(shù)，一般取 25； M— 煤層厚度或采高， m； P— 水頭壓力， MPa； kp— 煤的抗張強(qiáng)度， MPa。 礦井水害防治技術(shù)與方法 7 礦井水文地質(zhì)與水害防治 m kp P KM L 20 3 5 . 0 ? ? Ha：防隔水巖柱的厚度； HL:最大導(dǎo)水?dāng)嗔褞Ц叨? 煤層與強(qiáng)含水層或?qū)當(dāng)鄬咏佑|并局部覆蓋時(shí)斷層煤柱留設(shè)方法 礦井水害防治技術(shù)與方法 7 礦井水文地質(zhì)與水害防治 ，并局部被覆蓋時(shí)防水煤柱的留設(shè) ，并局部被覆蓋時(shí)防水煤柱的留設(shè) ? 當(dāng)含水層頂面高于最高導(dǎo)水裂隙帶上限時(shí)，防水煤柱可按圖 737a、圖 737b留設(shè)。計(jì)算公式為 ? 最高裂隙帶上限高于斷層上盤含水層時(shí)，防水煤柱按圖 737c留設(shè)。計(jì)算公式為 ??? co tco tcs c321 裂裂 HHHLLLL a ??????? ? ? ? ? ? mLMHHLLLL aa 20co tco tco sco tco ss i n321 ?????????? 且??????式中 L—— 防隔水煤柱寬度， m； L L L3—— 分段寬度； H裂 —— 最大導(dǎo)水裂隙帶高度， m； θ —— 斷層傾角，（ 176。 ）； γ —— 巖層塌陷角，（ 176。 ）； M—— 斷層上盤含水層層面高出下盤煤層底板的高度， m； Ha—— 導(dǎo)水裂隙帶至含水層間防水巖柱的厚度， m。 礦井水害防治技術(shù)與方法 7 礦井水文地質(zhì)與水害防治 LαH(a)LH(b)附圖85aa（ a）煤層與含水層在垂向上重疊（ b）煤層與含水層在垂向上不重疊 煤層位于含水層上方，斷層導(dǎo)水情況下斷層煤柱留設(shè)方法 礦井水害防治技術(shù)與方法 7 礦井水文地質(zhì)與水害防治 ，防水煤柱的留設(shè) ? 主要考慮 2個(gè)方向上的壓力：一是煤層底部隔水層能否抗住下部含水層水的壓力，二是斷層水在順煤層方向上的力。 當(dāng)考慮底部壓力時(shí)，應(yīng)使煤層底板到斷層面之間的最小距離（垂距），大于安全煤柱的高度（ Ha）的計(jì)算值，并不得小于 20m。計(jì)算公式為 式中 α —— 斷層傾角，（ 176。 ）；其余同前。 mHL a 20s in/ ?? ? 礦井水害防治技術(shù)與方法 7 礦井水文地質(zhì)與水害防治 當(dāng)考慮斷層水在順煤層方向上的壓力時(shí)，按前述含水或?qū)當(dāng)鄬臃栏羲褐牧粼O(shè)計(jì)算煤柱寬度（第 3小節(jié)）。 ? 根據(jù)以上 2種方法計(jì)算的結(jié)果，取用較大的數(shù)字，但仍不得小于 20m。 礦井水害防治技術(shù)與方法 7 礦井水文地質(zhì)與水害防治 L LHHα附圖86aa（ a）煤層與含水層在垂向上重疊（ b）煤層與含水層在垂向上不重疊 不導(dǎo)水?dāng)鄬用褐粼O(shè)方法 礦井水害防治技術(shù)與方法 7 礦井水文地質(zhì)與水害防治 如果斷層不導(dǎo)水，防水煤柱的留設(shè)，使（在垂直于斷層走向的剖面上）含水層頂面與斷層交點(diǎn)至煤層底板間的最小距離，大于安全煤柱的高度 Ha即可，但仍不得小于 20m。 ，隔水煤巖柱的留設(shè) （ 1） 水淹區(qū)下或老窯積水區(qū)下掘進(jìn)巷道巷道與水體之間的最小距離，不得小于巷道高度的 10倍。 （ 2）水淹區(qū)下或老窯積水區(qū)下同一煤層中開采若水淹區(qū)或老窯積水區(qū)的界線已 基本查明 ，隔水煤柱的尺寸應(yīng) 按含水或?qū)當(dāng)鄬臃栏羲褐牧粼O(shè)的規(guī)定留設(shè) 。 （ 3）水淹區(qū)下或老窯積水區(qū)下的煤層中回采隔水煤柱的尺寸，不得小于導(dǎo)水裂隙帶最大高度與保護(hù)帶高度之和。 參照煤層露頭防水煤柱留設(shè)方法。 根據(jù)鉆孔測(cè)斜資料換算鉆孔見煤點(diǎn)坐標(biāo)，按含水或?qū)當(dāng)鄬臃栏羲褐粼O(shè)的辦法留設(shè)。如無(wú)測(cè)斜資料，必須考慮鉆孔可能偏斜的誤差。 礦井水害防治技術(shù)與方法 7 礦井水文地質(zhì)與水害防治 （井）人為邊界防隔水煤柱的留設(shè) （ 1）水文地質(zhì)簡(jiǎn)單型到中等型的礦井可采用垂直法留設(shè)防隔水煤柱，但 總寬度不得小于 40m。 （ 2）水文地質(zhì)復(fù)雜型到極復(fù)雜型的礦井應(yīng)根據(jù)煤層賦存條件、地質(zhì)構(gòu)造、靜水壓力、開采上覆巖層移動(dòng)角、導(dǎo)水裂隙帶高度等因素確定。 多煤層開采，當(dāng)上、下兩煤層的層間距小于下層煤層開采后的導(dǎo)水裂隙帶高度時(shí)，下層煤的邊界防隔水煤柱，應(yīng)根據(jù)最上一層煤的巖層移動(dòng)角和煤層間距向下推算。 當(dāng)上、下煤層之間的垂距大于下煤層開采后的導(dǎo)水裂隙帶高度時(shí)，上、下煤層的防隔水煤柱，可分別留設(shè)。 礦井水害防治技術(shù)與方法 7 礦井水文地質(zhì)與水害防治 ? 以斷層為界的井田，其邊界防隔水煤柱可 參照斷層煤柱留設(shè) ，但必須考慮井田另一側(cè)煤層的情況，以不破壞另一側(cè)所留煤巖柱為原則。 礦井水害防治技術(shù)與方法 7 礦井水文地質(zhì)與水害防治 防水閘門與防水墻 ? 防水閘門一般設(shè)置在有突水危險(xiǎn)采區(qū)的巷道出入口和井下主要設(shè)施（如井底車場(chǎng)、泵房、變電所等）與礦井聯(lián)絡(luò)的巷道內(nèi)，突水時(shí)關(guān)閉閘門，控制水害。 礦井水害防治技術(shù)與方法 7 礦井水文地質(zhì)與水害防治 ? 防水墻一般設(shè)置在需要永久或長(zhǎng)期阻擋水的地方。分臨時(shí)性和永久性兩類。臨時(shí)性防水墻一般用木料和磚砌筑。永久性防水墻用混凝土或鋼筋混凝土澆筑而成。 礦井水害防治技術(shù)與方法 7 礦井水文地質(zhì)與水害防治 疏水降壓與注漿堵水 疏水降壓 ? 疏水降壓是利用專門的工程（如抽水鉆孔、放水鉆孔、吸水鉆孔、疏水巷道等）及相應(yīng)的排水設(shè)備，有計(jì)劃、有步驟地使影響采掘安全的含水層降低水位，或形成不同規(guī)模的降落漏斗，使含水層局部或全部疏干。 ? 根據(jù)疏水方式，可分為 地面疏水、井下疏水和地面井下聯(lián)合疏水 。 礦井水害防治技術(shù)與方法 7 礦井水文地質(zhì)與水害防治 注漿堵水 ? 注漿堵水是防治地下水患的有效措施之一。注漿堵水是指將各種材料，如黏土、水泥、水玻璃、化學(xué)材料等，制成漿液壓入地下預(yù)定地點(diǎn)，如突水點(diǎn)、含水層儲(chǔ)水空間等，使之?dāng)U散、凝固和硬化，從而起到堵塞水源通道，增大巖石強(qiáng)度，增強(qiáng)巖石隔水性能的作用，以達(dá)到治水的目的。 礦井水害防治技術(shù)與方法 7 礦井水文地質(zhì)與水害防治 礦井排水 ? 礦井排水是煤礦生產(chǎn)的基本環(huán)節(jié)。多數(shù)礦井都是將井下各出水點(diǎn)和疏放出的水經(jīng)過(guò)排水溝或管道系統(tǒng)匯集于水倉(cāng)，用水泵排至地面。 ? 礦井排水方式有直接、分段和混合式 3種?？筛鶕?jù)礦井涌、疏水量的大小，井型，開采水平的數(shù)量和深度，排水設(shè)備的能力，礦井水的腐蝕性等具體條件確定排水的方式。 ? 排水系統(tǒng)由排水溝、水倉(cāng)、泵房和排水管路等構(gòu)成。 礦井水害防治技術(shù)與方法 7 礦井水文地質(zhì)與水害防治 地下水的分類有哪些？ 大氣降水成為礦井涌水時(shí)有哪些規(guī)律？ 老窯積水的特點(diǎn)？ 影響礦井涌水量大小的因素有哪些？ 地下水運(yùn)動(dòng)的基本規(guī)律又叫什么？其數(shù)學(xué)表示式。 礦井涌水量有哪些預(yù)防方法？ 礦井涌水量有哪些測(cè)量方法？ 礦區(qū)在哪幾種情況應(yīng)留設(shè)防水煤柱？ 礦井水害防治技術(shù)與方法？ 思考題 7 礦井水文地質(zhì)與水害防治