《采掘工作面地质及防治水技术ppt培训课件》由会员分享，可在线阅读，更多相关《采掘工作面地质及防治水技术ppt培训课件（90页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、采掘工作面地质 及防治水技术,副总工程师 研 究 员,山东能源肥矿集团,王 则 才,汇 报 提 纲,地质与采掘生产的关系,一,掘进工作面地质及水文地质工作,二,采煤工作面地质及水文地质工作,三,煤矿常见水害类型及危害,四,煤矿水害形成的条件及防治技术,五,如何做好采掘技术管理工作,六,地质与采掘生产的关系,一 地质与采掘生产的关系,1.地质工作的四个阶段,一 地质与采掘生产的关系,2.影响煤矿生产建设的地质因素,一 地质与采掘生产的关系,3.生产过程中常用的地质概念,一 地质与采掘生产的关系,煤层结构简单、复杂。 煤层厚度顶底板之间的垂直距离（总厚度、有益厚度、可采厚度）。 3. 煤层分类：按
2、倾角分（近水平、缓倾、倾、急倾）；按厚度分极薄（0.30.5m）、薄 （0.511.3m）、中厚(1.313.5m)、厚 (3.518.0m)、特厚 (8.0m）；按稳定性分（稳定、较稳定、不稳定、极不稳定）；按形态分（层状、似层状、非层状）。 4.煤层顶底板：直接上覆于煤层（下伏于煤层）的沉积岩层。,一 地质与采掘生产的关系,断层：岩层沿着裂面两侧具有相对位移。 断层要素：断层面，断盘，断层线，断煤交线，断距。 断层分类：按相对移动的方式：正、逆、平移断层；按与地层产状关系：走向、倾向、斜交、顺层断层。 断层等级:大型（30m）中型（303m）小型（3m）褶皱：岩层在构造力作用下产生塑性变形
3、，出现一系列波状弯曲，其岩层仍然是连续完整的构造形态称为褶皱，基本单位是褶曲（向斜、背斜）。,一 地质与采掘生产的关系,分类：深成岩：一般在36km以下；浅成岩：地壳较浅处（近地表），岩床、岩墙、岩盘、岩脉等；喷出岩：溢出地表，火山锥、岩被、岩流等。岩浆岩对煤层的影响：吞噬，变焦等。,一 地质与采掘生产的关系,可溶性岩层：石灰岩、泥灰岩、石膏矿等。 有良好的地下水通道，富含水层与可溶岩有水力联系。 地下水源丰富且含有可溶性酸根。 有良好的交替排泄条件。,形成条件,一 地质与采掘生产的关系,一 地质与采掘生产的关系,4.水文地质,一 地质与采掘生产的关系,地表以下第一个具有自由表面的含水层中的水
4、。,一 地质与采掘生产的关系,掘进工作面地质及 水文地质工作,二 掘进工作面地质及水文地质工作,工作面范围与邻区关系。 区内煤层产状及地质构造特征。 构造对工作面掘进的影响。 煤层结构及变化。 煤层顶底板岩性、厚度、物理力学性质。 工作面水文地质条件及防治措施。 工作面预计储量。 其它地质情况：瓦斯、煤尘、地温、地压、岩浆岩等。,地质说明书内容,二 掘进工作面地质及水文地质工作,质说明书附图,二 掘进工作面地质及水文地质工作,掘进施工 过程中的地质工作,煤层赋存及顶底板岩性（上10m，下10m）； 预测的断裂构造产状变化； 附近是否有采空压积水、老硐（巷）积水等； 附近是否有封孔不良的钻孔等。
5、,1.掌握地质说明书中的有关内容：,二 掘进工作面地质及水文地质工作,掘进施工 过程中的地质工作,2. 地质资料的收集分析与判断：,实际揭露资料与地质说明书提供资料的差别； 地质说明书中未提供的资料； 地质预测预报内容的对比分析。,二 掘进工作面地质及水文地质工作,掘进施工 过程中的地质工作,3.巷道掘进对断层的处理：,运输大巷过断层：调向过断层，尽快进入原设计层位； 采区上下山过断层：挑顶、卧底、改变坡度，必须满足运输要求； 回采巷道过断层：走向工作面一般采区调向过断层倾斜条带工作面一般采区改变坡度过断层断层位置产状准确：根据巷道用途直接调向或挑顶、卧 底过断层 断层位置产状为预测：一是利用
6、物探、钻探探明；二是根据巷道用途调向或改变坡 度过断层。,二 掘进工作面地质及水文地质工作,掘进施工 过程中的地质工作,4.工区技术员与地质技术人员的相互配合，提供更多的地质信息。,二 掘进工作面地质及水文地质工作,掘进工程中的防治水工作,学习熟悉掌握掘进工作面周围的水文地质条件（顶底板含水层、断裂构造、采空区、老巷、废弃、钻孔等）。 掘进过程中及时收集、分析水文地质信息（岩性变化、顶底压力变化、淋水、构造等）。 各项防治水措施是否落实到位（超前探、排泄水、避灾路线等）。 两巷贯通措施的现场落实（贯通预透单、透巷的基本情况、通风排水）。 掘进工作面恢复施工的技术工作（复工通知单、超前探巷的结论
7、、安全技术措施是否补充完整，实际揭露资料的对比分析等）。,采煤工作面地质及 水文地质工作,三 采煤工作面地质及水文地质工作,采煤工作面作业规程的编制依据,回采工作面地质说明书,1.采煤工作面作业规程的编制依据,三 采煤工作面地质及水文地质工作,2.回采过程中的地质工作,三 采煤工作面地质及水文地质工作,3.回采工作面对断层的处理,三 采煤工作面地质及水文地质工作,3.回采工作面对断层的处理,三 采煤工作面地质及水文地质工作,4.回采过程中的防治水工作,影响工作面生产的水害因素分析（顶底板岩砂裂隙水、断层破碎带、老空（巷）水、封 孔不良的钻孔等）； 防治水措施是否有针对性，是否落实到位； 一旦有
8、险情，应急措施是否迅速得到落实。,煤矿常见水害类型及危害,四 煤矿常见水害类型及危害,四 煤矿常见水害类型及危害,大气降水,地 下 水,地 表 水,老窑（空）水,按水源 划分,四 煤矿常见水害类型及危害,孔 隙 水,裂 隙 水,岩 溶 水,按地下水储水空隙 特征分,四 煤矿常见水害类型及危害,按突水 的水源 特征分,地表洪水水害,冲积层水害（Q+N）,煤层顶板充水含水层水害,煤层底板承压充水含水层水害,岩溶陷落柱水害,断层破碎带突水水害,封孔不良钻孔水害,老窑（空）水害,案例1:2007年8月17日新泰华源矿难，死亡172人，并危及相邻名公煤矿死亡9人，共计181人。直接原因：突降暴雨。16日
9、4时至18日6时降雨量262.3mm，50年一遇；山洪暴发。东、北、南三面环山，降水易于汇集；河水猛涨。柴纹河最大洪峰流量1840m3/s，行洪能力1089m3/s ，水位高出河岸高程0.85m；河岸决口。长65m；水头差5m；洪水淹井。三个冲刷区总面积4.4万m3，第一个直径约50m，深10m；第二个直径80m，深68m；第三个长60m，宽30m，深10m。溃入井下水量1260万m3，砂、石粉、粉煤灰约30万m3。,四 煤矿常见水害类型及危害,四 煤矿常见水害类型及危害,案例2：2000年1月10日，肥城五里垢煤矿在修复3100皮带上山时，三层煤采空区风化基岩自然垮塌，波及到第四系泥砂，造成
10、泥砂突然溃入巷道，将正在修复施工的7名职工埋住死亡；,四 煤矿常见水害类型及危害,案例3：2005年5月21日淮北海孜煤矿745工作面溃水，瞬时溃水量3887m3，死亡5人。,直接原因：顶板聚集的离层水体瞬间溃入工作面。煤层顶板以上50m为厚100m的岩浆岩，工作面推采140m时，软硬岩层产生离层，形成空间并积水。当采动影响到“离层空间”时，大量积水瞬间溃入工作面。,四 煤矿常见水害类型及危害,案例4：2010年3月1日内蒙神华集团骆驼山煤矿在基建巷道施工中发生奥灰特别重大突水事故，当班井下共有作业人员77名，有46人相继升井（其中1人死亡，7人受伤），31人被困井下。,四 煤矿常见水害类型及
11、危害,直接原因：垂向隐伏构造已发育至16煤层底板附近，在巷道掘进放炮后，煤层底板隔水层遭到进一步破坏，地应力的重新分布使采动裂隙进一步向下延深，在高承压水的作用下，诱发16煤层回风大巷掘进工作面迎头后20m左右底板鼓起，有限的隔水层被突破，形成集中过水通道，导致下伏奥陶系灰岩地下水突然涌出。,四 煤矿常见水害类型及危害,管理原因：对奥灰水水害没有引起高度重视。一是主要水平大巷设计在奥灰顶部；二是2007年12月17日奥灰水淹过一次井；三是浅部平沟矿三次奥灰出水；四是16煤下距奥灰20m左右，水压3.8MPa，属受水威胁煤层。没有认真落实“有疑必探，先探后掘”的原则。16煤回风大巷施工过程中，既
12、没有配备探放水设备，也没有采取超前探查措施。技术管理有漏洞。一是未建立地下水动态观测网；二是现场技术管理薄弱；三是地质及水文地质预报缺乏针对性；四是矿井水文地质条件不清。,四 煤矿常见水害类型及危害,施工队伍职工素质差，缺乏对突水征兆的认识，撤人命令下达不及时果断。（5点50分7点20分）现场监理单位没有把好关。对规程把关不严，现场措施落实不到位。初步设计把井底车场和主要大巷放在奥灰层位，存在重大隐患。对施工单位以包代管。（两次汇报都是调度员张燕斌接电话）井下无线通讯关键时刻不起作用。（安监员和班长都用固定电话向调度室汇报）井下避灾路标不清晰，应急管理措施不落实。,四 煤矿常见水害类型及危害,
13、案例5：1984年6月2日，开滦范各庄矿2171综采工作面遇隐伏陷落柱，导致高压奥灰水突出，高峰期10小时内的平均突水量12.3万m3/h，20小时淹没300万吨的矿井，死亡11人，经济损失5亿人民币。,四 煤矿常见水害类型及危害,案例6：2008年8月4日，枣矿山亭实业公司-365探巷断层滞后出水形成巷道积水，造成-365探巷水闸墙溃水，瞬时流量440m3/h，造成2人死亡。,直接原因：-365探巷揭露F5-1断层（H2528m），滞后出水。长时间积存在巷道内形成承压水，由于水闸墙的施工质量等原因造成突然溃水。,四 煤矿常见水害类型及危害,案例7：2010年3月28日山西华晋焦煤公司王家岭矿
14、老空透水事故，153名矿工被困，后经近200小时的奋力抢救，115名矿工脱险，38人死亡。追究刑事责任9人，党纪政纪处分30人。,四 煤矿常见水害类型及危害,认识不足、重视不够、思想麻痹、心存侥幸。 不落实“预测预报、有疑必探、先探后掘、先治后采”的防治水原则。 水患排查流于形式，不全面，不细致，不严格，不认真。 防治水措施落实不到位。 监督管理责任落实不到位。 发现透水征兆不及时撤出人员。 劳动组织管理混乱，以包代管。 机构不健全，缺少专业人员及专业队伍。,水害事故原因,一般征兆：煤层变潮湿、松软，煤帮出现滴水、淋水，并由小到大，有时出现铁锈色水迹；工作面气温降低或出现雾气及H2S气味；有时
15、听到“嘶嘶”水声；矿压增大，发生片帮、冒顶及底鼓等现象；,四 煤矿常见水害类型及危害,常见的突水征兆,底板承压水突水征兆： 工作面压力增大，底板鼓起，有时可达0.5m以上； 工作面底板产生裂隙，并逐渐增大； 沿裂隙或煤帮向外渗水，且逐渐增大，水色浑浊； 底板破裂，沿裂隙有高压水喷出，并有“嘶嘶”水声；底板发生“底暴”，伴有巨响，水大量涌出，水色乳白或呈黄色；,四 煤矿常见水害类型及危害,常见的突水征兆,冲积层水的突水征兆：突水部位发潮，有滴水，并逐渐增大，有少量细砂；发生局部冒顶，水量突增并出现流砂；发生大量喷水喷砂，严重时地表出现塌陷坑,四 煤矿常见水害类型及危害,常见的突水征兆,容易发生底板突水的地段：断层交叉或汇合处；断层尖灭端；褶曲轴部；小断层密集区；两条断层相互对扭地段；与导水断层成“入”字型联接的小断裂带；新构造活动强烈的断裂带；不同力学性质的断层组交汇处等；,四 煤矿常见水害类型及危害,常见的突水征兆,煤矿水害形成的条件及防治技术,五 煤矿水害形成的条件及防治技术,条 件,通 道,Text,Text,Text,含水层的 富水性 （内在因素）,水头压力 （动力源）,五 煤矿水害形成的条件及防治技术,含水层的出露 和补给条件,出露面积,地质构造条件,水文地质 边界条件,出露地形,覆盖层透水性,侧向边界条件,断裂（含水层对口或接近）,陷落柱（补给通道）,
