第1讲防治水总论.ppt

第1讲 矿井防治水概论?煤 炭 科 学 研 究 总 院 西 安 分 院主讲人：靳德武 （1）矿井水害的定义及一般特点  矿井水害是指在煤矿基建和生产过程中地下水涌入采掘空间，由于排水能力相对不足而造成淹没巷道、工作面、采区、矿井(不同水平乃至整个矿井)的现象，它轻则影响生产，重则造成人员伤亡的恶性事故，是煤炭资源开发过程中一种突发性的地质灾害。 （2）矿井水害的防治思想 矿井水害是可以防治的，只要搞清矿井的充水特征(包括充水水源、充水通道、水量大小等)，并采取适当的（防治水）工程措施，不仅可以安全采出受水威胁的煤炭资源，而且能够提高矿井防治水技术水平。从而为矿床水文地质学的发展做出积极的贡献。 一般地，矿井水的防治应当从水文地质条件的分析着手，即从区域到水文地质条件研究开始，确定井田在水文地质单元中所处的位置，重点分析地下水的补给、径流和排泄条件。水文地质条件的分析最好以水文地质单元为分析对象，通过对地下水流场、水化学场的分析建立水文地质概念模型。 矿井水害防治的工作重点是对水患做出诊断，同时，应提出具体的防治水措施。事实上，水患诊断、评价、防治水措施三者缺一不可，三要素共同构成防灾、减灾的目标路线。 （3）矿井水害类型 在长期与煤矿水害斗争的过程中，积累了大量宝贵的经验，使得人们对矿井水害类型的认识水平日益提高。目前，对矿井水害类型的划分基本形成如下观点： 按水源类型划分： 顶板水 底板水 老空水 按导水通道划分 断层突水 陷落柱突水 裂隙岩体突水 封闭不良钻孔突水 煤(岩)柱突水 按水源含水介质类型划分： 孔隙水 裂隙水 岩溶水 科学分类体现了人们对事物认识高度和认识水平，也是学科发展水平的标志，希望各位经常运用科学分类手段对各自矿井水害类型做出分类并加以细化。 （5）水文地质条件的探查方法 主要包括: 物探 钻探 化探 试验 物探方法主要依据介质的电性、弹性波、磁场强度、重力场的差异对不同介质及其界面进行判识，从而满足矿井防治水中对异常地质体的探测要求。  地震—主要探测断层、陷落柱，目前主要发展二维地震和三维地震； 电法—含水、导水异常（体）的探查，目前主要发展瞬变电磁法、直流电法、音频电透视、电测井； 物探方法具有大范围、大尺度探查的特点，但其局限性在于难以克服多解性的缺陷，往往需要通过钻探等其它手段来验证 钻探方法是通过钻探工程了解地层的结构特点、含隔水层的空间特征。钻探方法是各种试验方法赖以实施的基础，如抽水试验、放水试验、连通试验等需要钻孔形成以后才能组织实施。 钻探手段往往施工周期长，揭露的水文地质信息有限，常常给人“一孔之见”之感。 化探—水化学分析方法的简称。地下水的化学成份往往代表着其赋存地层的环境特征，按照各种特征离子的含量、矿化度、水质类型等，可以对不同含水层地下水做出区分，从而对井下涌水的来源进行识别。 试验—任何学科的发展都离不开试验，矿床水文地质学也不例外。有关水文地质学中的试验方法，如抽水试验往往在煤田勘探阶段就开始应用，在煤矿生产中作为一种补充勘探手段，也会经常使用。 矿床水文地质工作中经常使用的试验手段当然要算是放水试验了，它具有节约工程费用和直接了解矿井充水性的优点，放水试验成果的权威性也正体现于此。 （6）矿井水文地质条件评价 矿井水文地质条件主要包括如下5个方面： （1）含水层、隔水层的结构及空间展布规律； （2）地下水的补给、径流及排泄条件； （3）不同含水层及同一含水层地下水水化学特征及分区特征； （4）地下水动态及均衡特征； （5）矿井涌水量大小。 矿井水文地质条件有着丰富的内涵，是做好矿井水文地质工作的基础。为了加深对矿井水文地质条件的理解，特别提出如下两点作为对上述基本水文地质条件的一点补充 建立水文地质概念模型：它是矿井充水条件的立体模型，它主要回答什么地方有水？水怎么来？可能来多少水？ 第一，需要搞清边界断层及井田内主要断层的控水作用；第二，通过放水试验搞清主要充水含水层的富水性分区特征，最好能给出富水性分区图；第三，含隔水层厚度及其空间结构能够通过数字立面图来展示，地下水实现体视化，建立水害数字平台。 使用好矿井充水性图：矿井充水性图是日常矿井井水文地质工作的基础性图件，是矿井水情水害分析和信息交流的平台，为了充分反映矿井的充水特点，要求对新揭露的涌水点要及时填绘在图上，并配有分析性说明文字。 同时，尽可能将不同采区、不同煤层揭露的地下水信息相互对比分析研究，提出在信息显示上能够得到相互验证的矿井充水立体数字模型。 （7）矿井开采安全技术条件评价（防治水部分） 在矿井水文地质条件研究的基础上，指出矿井开采的主要水害问题，划分矿井水文地质类型（简单、中