【正文】 個(gè)重要組成部分 ? 近年來(lái) ， 隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步 ， 煤礦生產(chǎn)與建設(shè)過(guò)程中的裝備 、工藝 、 技術(shù)都有了極大的提高 ， 但煤礦突水事故卻頻繁發(fā)生 。 ? 上世紀(jì) 80年代中期是我國(guó)煤礦水害最為嚴(yán)重的時(shí)期 ， 當(dāng)時(shí)在開(kāi)灤、 肥城 、 焦作等礦區(qū)連續(xù)發(fā)生了多期災(zāi)難性突水淹井事故 。 在我國(guó)煤礦重特大事故中 ， 水害事故在死亡人數(shù)上僅次于瓦斯事故 ， 居第 2位；在發(fā)生次數(shù)上 ， 也緊隨瓦斯和頂板事故之后 ，居第 3位 。 至今水量穩(wěn)定在后一直穩(wěn)定在 1020 m3/h， 水溫 ℃ 。 21102工作面在回采過(guò)程中涌水量一直在 2m3/h左右 ， 至突水時(shí)工作面回采 330m。 ， 煤厚， 煤層直接頂板為十二灰 ， 厚度 ， 老頂為泥巖 ， 厚 15m；直接底板為泥巖 ， 厚， 老底為細(xì)砂巖 ， 厚 。 工作面走向長(zhǎng) 1136m， 傾斜長(zhǎng) 85m， 采深為 ， 煤層傾角 16176。根據(jù)含水層巖性特征，空隙性質(zhì)及地下水埋藏條件，可劃分為三種類型的含水層組： ?孔隙潛水 承壓含水層組 ?裂隙承壓含水層組 ?巖溶裂隙承壓含水層組 ? 工程地質(zhì)條件 ?主要研究 21102工作面本次防治水工程 21煤及其頂?shù)装宓闹饕こ痰刭|(zhì)類型的工程地質(zhì)性質(zhì)。經(jīng)地震測(cè)線控制、鉆孔穿過(guò)及生產(chǎn)揭露的大中型斷層有 30條，其中孫氏店斷層、 F1/斷層和 F24斷層為井田邊界斷層。奧陶系突水高壓水閘墻設(shè)計(jì)與施工的若干問(wèn)題 —— 徐州三河尖煤礦 21102工作面突水綜合防治 隋旺華 資源與地球科學(xué)學(xué)院 水文地質(zhì)部分專題二 主要內(nèi)容 礦井水文地質(zhì)工程地質(zhì)條件 國(guó)內(nèi)外現(xiàn)狀及研究?jī)?nèi)容 前期搶險(xiǎn)救災(zāi)工作 治理方案的確定 水閘墻設(shè)計(jì) 水閘墻施工組織 工程應(yīng)用效果 礦井水文地質(zhì)工程地質(zhì)條件 ? 地質(zhì)條件 ： ?地層 —— 井田內(nèi)鉆孔揭露的地層由老到新為：奧陶系、石炭系、二疊系、侏羅— 白堊系、第三系、第四系 。 三河尖煤礦地層綜合柱狀圖 ?地質(zhì)構(gòu)造 —— 三河尖井田位于滕魚(yú)背斜向西南的延伸部分。 三河尖井田構(gòu)造綱要圖 ? 水文地質(zhì)條件 ?三河尖煤礦位于半封閉的滕縣背斜儲(chǔ)水構(gòu)造水文地質(zhì)單元的西南側(cè)。 ? 21102工作面突水情況 ? 21102 工作面概況 —— 位于太原組西一 、 西二采區(qū) ， 該工作面為三河尖煤礦太原組首采工作面 。 20176。 21煤層底板距奧灰 ， 距離富水的奧灰馬家溝組約為 200m。 ? 21102工作面突水經(jīng)過(guò) —— 于 2023年 10月 26日 8： 40發(fā)生突水 ， 短時(shí)間內(nèi)最大涌水量達(dá)2170m3/h， 后逐漸衰減 。 0500100015002023250010:0013:0021:000:007:0014:3019:000:005:0010:0019:000:0019:000:0019:000:009:0010:0019:0010:26 10:27 10:28 10:29 10:30 10:31日期 ( d / h )涌水量m3涌水量變化曲線圖 國(guó)內(nèi)外現(xiàn)狀及本課題 研究?jī)?nèi)容 ? 現(xiàn)狀綜述 ?突水的預(yù)測(cè)和防治 —— 煤礦開(kāi)采技術(shù)的一個(gè)重要組成部分 ?水閘墻（防水門(mén)） —— 礦山巷道隔水構(gòu)筑物 ?注漿堵水 —— 煤礦防治水中應(yīng)用廣泛的工程技術(shù) 突水的預(yù)測(cè)和防治 —— 煤礦開(kāi)采技術(shù)的一個(gè)重要組成部分 ? 由于煤礦水害而給國(guó)家和人民帶來(lái)的人身傷亡和經(jīng)濟(jì)損失極為慘重 。 ? 據(jù)不完全統(tǒng)計(jì) ， 在過(guò)去的 20多年里 ， 有 250多個(gè)礦井被水淹沒(méi) ， 死亡 1700多人 ， 經(jīng)濟(jì)損失高達(dá) 350多億元人民幣 。 隨著兩期工業(yè)性試驗(yàn)研究和政府對(duì)防治工作監(jiān)管力度的加大 ， 我國(guó)煤礦水害事故呈現(xiàn)出逐年減少的趨勢(shì) 。 特別是 2023年以來(lái) ， 煤礦水害事故又呈現(xiàn)出上升的趨勢(shì) 。 ? 此外 ， 礦井水害事故對(duì)煤礦正常生產(chǎn)的影響也非常大 ， 特別是對(duì)一些高產(chǎn)高效現(xiàn)代化礦井影響極大 。 ? 目前我國(guó)水害壓煤超過(guò) 100億噸 ， 隨著開(kāi)采條件的復(fù)雜化 ， 一些特殊礦井水害問(wèn)題也日益嚴(yán)重 。 這些問(wèn)題的研究目前尚不夠深入 ， 需要進(jìn)行專門(mén)攻關(guān) 。 ? 關(guān)鍵技術(shù) – 加強(qiáng)礦井水害防治基礎(chǔ)理論研究 – 研究建立礦井水害自動(dòng)監(jiān)測(cè)預(yù)報(bào)預(yù)警系統(tǒng) – 研究開(kāi)發(fā)礦井水害救災(zāi)快速反應(yīng)指揮系統(tǒng) – 研究高性能注漿材料及注漿工藝 – 解決特殊礦井水害問(wèn)題 突水的預(yù)測(cè)和防治 —— 實(shí)例與經(jīng)驗(yàn) ? 礦山防治水技術(shù)水平也得到了不斷提高，從簡(jiǎn)單的單純排水發(fā)展到復(fù)雜的預(yù)先人工降低地下水位的疏干；從簡(jiǎn)單的堵漏發(fā)展到現(xiàn)代的注漿和構(gòu)筑防滲墻技術(shù)，已使許多過(guò)去因水害而不能開(kāi)發(fā)的礦床得以安全開(kāi)采，嚴(yán)重的水害礦山得以根治 。 主要技術(shù)措施有： ? （ 1） 加強(qiáng)水文地質(zhì)預(yù)測(cè) 、 預(yù)報(bào) ? 堅(jiān)持月 、 季 、 年的水情水害預(yù)測(cè) 、 預(yù)報(bào)工作 ， 對(duì)礦井生產(chǎn)地區(qū)進(jìn)行逐頭 、 逐面分析 。 ? （ 2） 堅(jiān)持有疑必探 ， 防止巷道誤揭斷層突水 ? 為防止采掘巷道誤揭落差大于 5m的斷層 ， 制定了有疑必探 、 超前探水的具體有疑標(biāo)準(zhǔn) 。 ? （ 3） 合理疏堵 ， 減少礦井涌水量 ? 控放方法有兩種 ， 第一種是鉆孔控放 ， 在適當(dāng)?shù)攸c(diǎn)向灰?guī)r含水層打放水鉆孔 ，孔口加截水閥 ， 必要時(shí)可以關(guān)閉或控制流量；第二種方法是建控放站 ， 在適當(dāng)?shù)攸c(diǎn)向灰?guī)r含水層掘進(jìn)巷道 ， 在揭露灰?guī)r前建立防水閘門(mén) ， 然后沿灰?guī)r含水層開(kāi)掘巷道放水 ， 利用水閘門(mén)按采掘工程進(jìn)度及突水規(guī)律控放 ， 經(jīng)生產(chǎn)驗(yàn)證效果較好 。 突水的預(yù)測(cè)和防治 —— 實(shí)例與經(jīng)驗(yàn) ? （ 4） 改革巷道布設(shè) ， 減少惡性突水 ? 焦作礦區(qū)礦井水平大巷 ， 采區(qū)上下山布置隨開(kāi)采水平加深和對(duì)水文地質(zhì)條件的認(rèn)識(shí)程度經(jīng)歷了三個(gè)階段 。 隨開(kāi)采深度增加各含水層水壓相對(duì)升高 ， 二灰 、 奧灰突水日趨嚴(yán)重 ， 掘進(jìn)巷道時(shí)突水次數(shù)增多 ， 突水量增大 ， 淹井 、 淹采區(qū)事故愈來(lái)愈多 。 在水文地質(zhì)條件相對(duì)簡(jiǎn)單 ， 八灰接受補(bǔ)給不明顯的地區(qū) ， 將主要巷道布置在煤層底板巖石中 。 由于奧灰突水具有水量大 、 來(lái)勢(shì)猛的特點(diǎn) ， 且其涌水量難準(zhǔn)確預(yù)計(jì) ， 若按突水量布置排水設(shè)施技術(shù)難度大 ，經(jīng)濟(jì)上也不合理 。 各生產(chǎn)礦井水文地質(zhì)條件復(fù)雜的地區(qū)基本實(shí)現(xiàn)了單獨(dú)隔離 。 查明生產(chǎn)區(qū)底板巖溶含水層富水情況 ， 確定生產(chǎn)過(guò)程中發(fā)生突水的機(jī)率 ， 提出相應(yīng)的防治措施； 突水的預(yù)測(cè)和防治 —— 實(shí)例與經(jīng)驗(yàn) ? 義馬礦務(wù)局新安煤礦于 1999年 11月 5日發(fā)生了突水量達(dá)4257m3/h的特大型奧灰突水災(zāi)害 ， 并于當(dāng)月 7日礦井被淹 。 ? 所謂上阻 ， 即在突水巷道和破碎帶進(jìn)行固料填充和注漿 ，設(shè)置阻水障礙 ， 增加對(duì)地下水涌入巷道的阻力； ? 中攔 ， 即在中間 L13灰?guī)r段通過(guò)注灰砂漿攔截下部 O2灰?guī)r水的信道或通過(guò) L13灰?guī)r含水層的間接涌出； ? 下堵 ， 即在 O2灰?guī)r含水層或斷層破碎帶地段進(jìn)行充填和注漿 ， 徹底切斷 O2灰?guī)r水對(duì)突水點(diǎn)的補(bǔ)給通道 。 ? 從水源看 ， 水災(zāi)類型主要有：地表水水災(zāi) 、 沖積層水水災(zāi)、 頂板砂巖水水災(zāi) 、 石灰?guī)r巖溶水水災(zāi) 、 老窯老空水水災(zāi)、 鉆孔水水災(zāi) 、 斷層水水災(zāi) 、 陷落柱水水災(zāi)等 。 ? 突水的預(yù)測(cè)和防治 —— 實(shí)例與經(jīng)驗(yàn) ? 自 1954年以來(lái) ， 鄭州礦區(qū)因奧灰 、 寒灰突水造成淹井達(dá) 6次 ， 隨著礦井向深部的開(kāi)采 ， 奧灰 寒武灰?guī)r含水層突水的危險(xiǎn)性將越來(lái)越大 ，是礦區(qū)防治水工作的重點(diǎn) 。 ? (2)實(shí)行分區(qū)隔離 ， 完善防排水系統(tǒng) ,正確留設(shè)安全防隔水煤柱 。 ? (3)注漿封堵奧灰 、 寒灰突水點(diǎn) 。 水閘墻（防水門(mén)） —— 功能 ? 礦山巷道隔水構(gòu)筑物 ， 主要指水閘墻和防水門(mén) 。 其主要功能有以下幾點(diǎn) [17]： ? （ 1） 堵水 ? 巷道掘進(jìn)中如果出現(xiàn)突水 ， 其涌水量大于本中段現(xiàn)有排水能力或礦井總排水能力 ， 對(duì)礦井安全已構(gòu)成威脅 ， 在這種情況下可構(gòu)筑水閘墻 ， 以解除突水帶來(lái)的威脅 。