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矿井防治水课程设计
目录
1、工程设计的目的和意义 2
2、 工程背景 3
2.1 工作面情况 3
2.2矿井水文地质状况 5
3、 工程设计 6
3.1依据的国家标准 6
3.2依据的行业标准 6
3.3工程布置方法 7
3.3.1 技术要求 7
3.3.2注浆改造的原理及指导思想 8
3.3.3注浆材料 8
3.3.4施工前准备工作 9
3.3.5设备和材料准备 9
3.3.6施工顺序要求 10
4、 工程进度安排 11
5、避灾要求 11
6、 工程费用预算 12
7、工程评价 13
7.1注浆效果检验 13
7.2总结 13
1、工程设计的目的和意义
煤矿水害是影响煤矿安全生产的主要灾害之一, 北方太原
群、石灰岩煤系底盘的奥陶纪石灰岩、南方龙潭组煤层顶板的长
兴灰岩和底板的茅口灰岩往往岩溶发育含水丰富, 一旦受采动
影响突出井下, 都会出现严重的矿井水害, 最大突水量每分钟可以从几十立方到几百立方, 极易淹井。影响底板突水的因素是多方面的, 其中主要的因素是: 煤层底部的岩溶承压水、矿压地质构造及底板隔水层厚度和强度。其中岩溶承压水是造成突水的主导因素, 是基础, 矿压是造成突水的诱发因素, 地质构造是造成突水的内在条件, 煤层底板是阻抗突水的唯一因素。要预防底板突水, 就必须强化阻抗突水的因素, 削弱造成突水的条件。
根据《煤矿安全规程》规定, 凡是在突水系数 0.7 的采区回采前, 必须制定措施, 防止突水事故的发生, 做到防患于未然, 而做到这一点, 目前有二种方法。一是通过打排水钻孔, 采取疏水降压的方法, 但这是有条件的:①含水层富水性小, 疏降排水费用不高或疏降排水费用虽高, 但可以排供结合。②不会因疏降严重影响工农业用水, 造成地下水的浪费。③ 不会因疏降造成地面大面积沉降和环境污染。④含水层的补给边界, 水量已经查明, 可以合理疏降到一定的安全水平。另一种是通过打钻孔到预定层位, 然后注浆改造煤层底板含水层, 使本来是强含水层变成弱含水层或者成为隔水层。
通过此次地板改造增加隔水层厚度,为矿井安全生产提供前提保证。
工程背景
2.1 工作面情况
Ⅱ665工作面平均走向长886m,平均倾向宽183m,工作面回采上限标高-570m,下限标高-660m。该面地质储量79.78万吨,可采储量75.80万吨。
工作面机巷、风巷、切眼揭露断裂构造的具体位置及产状详见表1和图1。
表1 Ⅱ665工作面断层情况统计表
序号 断 层
性 质 倾向 (?) 倾角
(?) 落差
(m) 断层揭露位置 FⅡ665-2 正 280 65 2.1 Ⅱ665机巷5#前52m FⅡ665-3 正 310 65 1.2 Ⅱ665机巷8#前44m FⅡ665-4 正 290 70 3.0 Ⅱ665机巷8#前49m FⅡ665-5 正 265 45 1.2 Ⅱ665机巷9#前55m FⅡ665-6 正 260 45 1.0 Ⅱ665机巷9#前70m FⅡ665-7 正 20 45 0.5 Ⅱ665机巷14#前12m FⅡ665-8 正 185 45 4.0 Ⅱ665切眼QK#前9m FⅡ665-9 正 294 55 0.8 Ⅱ665风巷3#前57m FⅡ665-10 正 270 75 1.6 Ⅱ665风巷4#前17m FⅡ665-11 正 300 82 3.2 Ⅱ662风巷8#前53m 图1 Ⅱ665工作面底板钻孔柱状
Ⅱ665工作面平均走向长886m,平均倾向宽183m,工作面回采上限标高-570m,下限标高-660m。该面地质储量79.78万吨,可采储量75.80万吨。
影响Ⅱ665工作面安全回采的水文地质因素主要为煤底板太原组灰岩岩溶水。
据离工作面最近的水23孔水位资料,太灰水位为-380m,煤层底板至太灰顶板间距分别为49.55m和50.48 m;工作面回采下限标高为-660m。底板综合柱状见图2。
太灰水突水系数Ts=P/M
式中: Ts—突水系数(MPa/m)
P —底板隔水层承受的水头压力为3.3 MPa
M—底板隔水厚度(m)取50m
以上参数代入公式:Ts=P/M=3.3/50=0.066 MPa/m。
物探发现Ⅱ665里段工作面存在多处底板富水区,存在着突水的危险,需要对下伏含水层进行注浆改造。
2.2矿井水文地质状况
可溶性岩石,如石灰岩、白云岩等水溶蚀后产生的空隙称为岩溶,赋存于其中的地下水称为岩溶水。岩溶水的形态是多样的,小到溶洞、溶隙、溶槽,大到溶洞,溶沟以及暗河。所以岩溶水的发育是不均匀的,岩溶水的不均匀、集中性、方向性更加突出。许多灰岩含水层多是承压水,
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