第2講老空水預(yù)防

1、第第2 2講講 老空水預(yù)防老空水預(yù)防 煤煤 炭炭 科科 學(xué)學(xué) 研研 究究 總總 院院 西西 安安 分分 院院主講人：靳德武主講人：靳德武 CCRI. XIAN BRANCH （1 1）老空水的定義及特點(diǎn)）老空水的定義及特點(diǎn) n為了保證正常生產(chǎn)，煤炭開采過程中，需要對為了保證正常生產(chǎn)，煤炭開采過程中，需要對涌入井下的地下水排出地面，這時(shí)排水費(fèi)用作涌入井下的地下水排出地面，這時(shí)排水費(fèi)用作為煤炭開采成本的一部分計(jì)入其銷售成本之中，為煤炭開采成本的一部分計(jì)入其銷售成本之中，采掘作業(yè)完成后，留下大量的廢棄巷道和采煤采掘作業(yè)完成后，留下大量的廢棄巷道和采煤空間，對涌入的地下水一般不再排放，這時(shí)，空間，對涌

2、入的地下水一般不再排放，這時(shí)，采空區(qū)內(nèi)聚集著大量的地下水，稱為老空水。采空區(qū)內(nèi)聚集著大量的地下水，稱為老空水。 CCRI. XIAN BRANCH n有些煤礦地下水占據(jù)采空區(qū)的一部分，如有些煤礦地下水占據(jù)采空區(qū)的一部分，如干旱和半干旱的北方地區(qū)，而有些煤礦，干旱和半干旱的北方地區(qū)，而有些煤礦，如雨量充沛的南方，地下水幾乎占據(jù)了采如雨量充沛的南方，地下水幾乎占據(jù)了采空區(qū)的全部空間?？諈^(qū)的全部空間。對同一礦井而言，老空水分為同層老空水對同一礦井而言，老空水分為同層老空水和鄰層老空水；和鄰層老空水；對相鄰礦井而言，老空水分為本礦老空水對相鄰礦井而言，老空水分為本礦老空水和鄰礦老空水；和鄰礦老空水；老

3、空水對采煤的威脅主要表現(xiàn)在同層老空水上水老空水對采煤的威脅主要表現(xiàn)在同層老空水上水平對下水平的威脅，鄰層老空水淺部對深部的威平對下水平的威脅，鄰層老空水淺部對深部的威脅，鄰礦老空水對本礦的威脅。脅，鄰礦老空水對本礦的威脅。 CCRI. XIAN BRANCH 由于老空水往往積水體積大，隔水煤巖柱由于老空水往往積水體積大，隔水煤巖柱不足以抵抗靜水壓力的情況下容易發(fā)生透不足以抵抗靜水壓力的情況下容易發(fā)生透水事故，而且來勢兇猛，經(jīng)常形成群死群水事故，而且來勢兇猛，經(jīng)常形成群死群傷的惡性事故。傷的惡性事故。 近年來，采空水造成的透水事故時(shí)有發(fā)生，在所近年來，采空水造成的透水事故時(shí)有發(fā)生，在所有煤礦水害

4、事故中占據(jù)主要位置，媒體多有報(bào)道，有煤礦水害事故中占據(jù)主要位置，媒體多有報(bào)道，產(chǎn)生十分惡劣的社會(huì)甚至是政治影響。為此，黨產(chǎn)生十分惡劣的社會(huì)甚至是政治影響。為此，黨和政府及社會(huì)各界十分關(guān)注這一影響安全生產(chǎn)大和政府及社會(huì)各界十分關(guān)注這一影響安全生產(chǎn)大局的煤礦水害問題，在國家煤礦安全生產(chǎn)監(jiān)察局局的煤礦水害問題，在國家煤礦安全生產(chǎn)監(jiān)察局多次組織的水害防治技術(shù)研討會(huì)上均將老空水防多次組織的水害防治技術(shù)研討會(huì)上均將老空水防治列為扭轉(zhuǎn)安全生產(chǎn)大局的主要目標(biāo)。治列為扭轉(zhuǎn)安全生產(chǎn)大局的主要目標(biāo)。 面對老空水防治的嚴(yán)峻形勢，科技部將面對老空水防治的嚴(yán)峻形勢，科技部將“十一五十一五”攻關(guān)的主題確定為攻關(guān)的主題確定為

5、“礦井老空礦井老空區(qū)探測與水害防治關(guān)鍵技術(shù)及裝備區(qū)探測與水害防治關(guān)鍵技術(shù)及裝備”，這，這些行動(dòng)足以看出國家對預(yù)防和治理由老空些行動(dòng)足以看出國家對預(yù)防和治理由老空水誘發(fā)的惡性透水事故的力度。水誘發(fā)的惡性透水事故的力度。 CCRI. XIAN BRANCH n（2 2）老空水的探查）老空水的探查n對于老空水的防范，關(guān)鍵是確定積水范圍和積水對于老空水的防范，關(guān)鍵是確定積水范圍和積水水量，可以采取兩條途徑：一是煤礦開采有著準(zhǔn)水量，可以采取兩條途徑：一是煤礦開采有著準(zhǔn)確的井上下對照圖，采空區(qū)范圍往往比較可靠；確的井上下對照圖，采空區(qū)范圍往往比較可靠；二是采空區(qū)積水范圍往往沒有精確的測繪資料，二是采空區(qū)積

6、水范圍往往沒有精確的測繪資料，只能靠探查手段來解決問題了。只能靠探查手段來解決問題了。 CCRI. XIAN BRANCH n前者對于國有大中型煤礦來說很容易做到，對于前者對于國有大中型煤礦來說很容易做到，對于地方小煤礦來說，問題就不那么簡單了，就需要地方小煤礦來說，問題就不那么簡單了，就需要通過鉆探和物探相結(jié)合的方法解決老空水探查問通過鉆探和物探相結(jié)合的方法解決老空水探查問題。實(shí)際工作中，必須以鉆探為主，物探配合，題。實(shí)際工作中，必須以鉆探為主，物探配合，物探資料必須慎重驗(yàn)證鑒定，確保其可靠性。物探資料必須慎重驗(yàn)證鑒定，確保其可靠性。 CCRI. XIAN BRANCH n下面舉例說明老空水

7、探查中的部分經(jīng)驗(yàn)及教訓(xùn)：下面舉例說明老空水探查中的部分經(jīng)驗(yàn)及教訓(xùn)： CCRI. XIAN BRANCH n某礦開采淺部的某礦開采淺部的10#10#煤，大片的老空水已經(jīng)被探煤，大片的老空水已經(jīng)被探放出來，進(jìn)入老空區(qū)回收殘留煤階段，遇一塊放出來，進(jìn)入老空區(qū)回收殘留煤階段，遇一塊30m30m見方的煤柱，從四周老洞觀察無積水，上距見方的煤柱，從四周老洞觀察無積水，上距20m20m的的9#9#煤也已證明無積水，但是煤柱的一側(cè)卻有發(fā)潮現(xiàn)煤也已證明無積水，但是煤柱的一側(cè)卻有發(fā)潮現(xiàn)象。象。 CCRI. XIAN BRANCH n當(dāng)時(shí)普遍認(rèn)為，該煤層距地表僅當(dāng)時(shí)普遍認(rèn)為，該煤層距地表僅60m60m，地面又是排，

8、地面又是排水溝，是排水溝的水沿風(fēng)化及采動(dòng)裂隙下滲造成煤水溝，是排水溝的水沿風(fēng)化及采動(dòng)裂隙下滲造成煤壁發(fā)潮的，周圍的煤壁也比較潮濕就是例證，壁發(fā)潮的，周圍的煤壁也比較潮濕就是例證，30m30m見方的煤柱內(nèi)絕對不會(huì)有老空水。見方的煤柱內(nèi)絕對不會(huì)有老空水。 CCRI. XIAN BRANCH n當(dāng)時(shí)探與不探的爭論很大，由于分管探水工作的領(lǐng)當(dāng)時(shí)探與不探的爭論很大，由于分管探水工作的領(lǐng)導(dǎo)思想堅(jiān)定，決定打鉆探水，結(jié)果放出水量導(dǎo)思想堅(jiān)定，決定打鉆探水，結(jié)果放出水量200200多多噸，事后發(fā)現(xiàn)煤柱內(nèi)殘留一口噸，事后發(fā)現(xiàn)煤柱內(nèi)殘留一口60m60m的古井，有約的古井，有約0.3MPa0.3MPa的水壓，如有人員在

9、附近作業(yè)，必然會(huì)發(fā)生的水壓，如有人員在附近作業(yè)，必然會(huì)發(fā)生傷亡事故。傷亡事故。 CCRI. XIAN BRANCH n某礦欲從某礦欲從9#9#煤施工一反上山石門穿透煤施工一反上山石門穿透7#7#煤，據(jù)調(diào)煤，據(jù)調(diào)查資料，石門透煤點(diǎn)查資料，石門透煤點(diǎn)100m100m外有老空積水，兩煤層間外有老空積水，兩煤層間距距33m33m， 反上山石門傾角反上山石門傾角2323 ，斜長，斜長85m,85m,設(shè)計(jì)上山設(shè)計(jì)上山掘進(jìn)掘進(jìn)60m60m，距，距7#7#煤煤10m10m左右的位置超前打鉆探水。左右的位置超前打鉆探水。 CCRI. XIAN BRANCH n但上山掘進(jìn)到但上山掘進(jìn)到50m50m時(shí)，發(fā)現(xiàn)頂板砂巖

10、淋水，是否探水，爭論時(shí)，發(fā)現(xiàn)頂板砂巖淋水，是否探水，爭論很大，普遍認(rèn)為：迎頭層位正常，正是很大，普遍認(rèn)為：迎頭層位正常，正是7#7#煤底板以下煤底板以下1313 14m14m的砂巖底面，砂巖裂隙有點(diǎn)淋水屬正常現(xiàn)象，應(yīng)該的砂巖底面，砂巖裂隙有點(diǎn)淋水屬正?，F(xiàn)象，應(yīng)該按照原設(shè)計(jì)在按照原設(shè)計(jì)在60m60m位置安鉆探水，而積水范圍在預(yù)定透煤點(diǎn)位置安鉆探水，而積水范圍在預(yù)定透煤點(diǎn)以外還有以外還有100m100m，現(xiàn)在就開始探水工程量大，邊探邊掘，既，現(xiàn)在就開始探水工程量大，邊探邊掘，既影響正常生產(chǎn)，又無實(shí)際必要。影響正常生產(chǎn)，又無實(shí)際必要。 CCRI. XIAN BRANCH n根據(jù)當(dāng)時(shí)定下的沒有把握就探

11、的原則提前施工探放根據(jù)當(dāng)時(shí)定下的沒有把握就探的原則提前施工探放水鉆孔，結(jié)果第水鉆孔，結(jié)果第1 1個(gè)鉆孔鉆進(jìn)至個(gè)鉆孔鉆進(jìn)至10.6m10.6m即透老空，放即透老空，放出積水出積水6200062000余噸。事后查明該迎頭前面余噸。事后查明該迎頭前面4m4m多有一多有一落差落差9m9m多的正斷層，上盤多的正斷層，上盤7#7#煤已下降至迎頭附近，煤已下降至迎頭附近，積水區(qū)與迎頭垂距僅積水區(qū)與迎頭垂距僅2m2m（圖（圖1 1），一次難以估量損），一次難以估量損失的重大透水事故就此避免了。失的重大透水事故就此避免了。 CCRI. XIAN BRANCH CCRI. XIAN BRANCH n（3 3）老空

12、水疏放）老空水疏放n探水探水“三線三線”的確定：探水的確定：探水 “三線三線”是指是指: :積水線、積水線、放水線、警戒線。放水線、警戒線。 CCRI. XIAN BRANCH n積水線積水線: :積水區(qū)外緣標(biāo)高等高線，確定積水水面積水區(qū)外緣標(biāo)高等高線，確定積水水面標(biāo)高后，可直接在采掘工程平面圖上按等高線標(biāo)定。標(biāo)高后，可直接在采掘工程平面圖上按等高線標(biāo)定。 CCRI. XIAN BRANCH n放水線放水線: :礦井水文地質(zhì)規(guī)程礦井水文地質(zhì)規(guī)程規(guī)定掘進(jìn)工作面規(guī)定掘進(jìn)工作面在距積水實(shí)際邊界在距積水實(shí)際邊界20m20m處停止掘進(jìn)，進(jìn)行打鉆放水。處停止掘進(jìn)，進(jìn)行打鉆放水。積水線外推積水線外推20m2

13、0m即為放水線。即為放水線。 CCRI. XIAN BRANCH n警戒線警戒線: :積水線外推積水線外推60m60m即為警戒線。掘進(jìn)工作面即為警戒線。掘進(jìn)工作面進(jìn)入警戒線后，必須超前探放水。進(jìn)入警戒線后，必須超前探放水。 CCRI. XIAN BRANCH n探水探水“三線三線”必須在采掘工程平面圖上明確標(biāo)出。必須在采掘工程平面圖上明確標(biāo)出。 CCRI. XIAN BRANCH n（4 4）老空水防治注意事項(xiàng)）老空水防治注意事項(xiàng)n老空積水圖老空積水圖應(yīng)根據(jù)采掘工程和探放水工作以及應(yīng)根據(jù)采掘工程和探放水工作以及新發(fā)現(xiàn)的情況每年補(bǔ)充修改一次。新發(fā)現(xiàn)的情況每年補(bǔ)充修改一次。 CCRI. XIAN BRANCH n熟悉并掌握井田周邊采煤歷史，做好詢訪調(diào)查工作，熟悉并掌握井田周邊采煤歷史，做好詢訪調(diào)查工作，要對探放水資料進(jìn)行動(dòng)態(tài)分析，根據(jù)已經(jīng)掌握的情要對探放水資料進(jìn)行動(dòng)態(tài)分析