突水系数与煤矿水害防治.pdf

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1、煤炭工程2011年第1期突水系数与煤矿水害防治管恩太(郑州煤炭工业(集团)有限责任公司，河南郑州450042)摘要：从煤层底板突水预测预报问题出发，就突水系数评价水害方面，从1964年煤炭部焦作水文地质会战开始，分析了各个阶段突水系数公式，论述了突水系数的演化，到《煤矿防治水规定》对突水系数的重新科学定义。突水系数的意义在于简明扼要，符合实际，解放了受水威胁的大量的煤炭地质储量，应大胆使用，突水系数演化到今天井不影响我国煤矿水害的研究和进展，反而对我国煤矿水害评价起到了正确的指导作用。最后根据突水灾害的具体特点，在突水评价的基础上提出有效防治对策。关键词：水压；隔水层厚度

2、；扰动破坏深度；突水系数；规定中图分类号：TD742文献标识码：B文章编号：1671～0959(2011)01-0046-03《煤矿防治水规定》第一百四十二条“本规定自2009类属于泛决策分析法。在所有的预测预报方法中，煤层底年12月1日起施行。1984年5月15日原煤炭工业部颁发板突水系数在煤层底板突水评价中最为简单、实用。的《矿井水文地质规程》(试行)和1986年9月9日原煤炭2突水系数演变工业部颁发的《煤矿防治水工作条例》(试行)同时废止”⋯。《煤矿防治水规定》中突水系数，在广大煤矿水文2．1水文地质调查地质工作者之间，引起了很大的反响，认为这样评价煤层就区域水文地

3、质条件来讲，焦作煤田是开发最早的矿底板水害，过于超前，保险性不大。其实这里存在一个理区之一，20世纪60年代初，焦作矿务局矿井突水频繁，突解的问题，作者就该问题做一阐述。水灾害严重，焦作矿区逐步成为全国大水矿区之一。为了解决焦作矿务局日益严重的水害问题，原煤炭部组织了以1煤层底板突水预测预报问题焦作演马庄矿、韩王矿为主的水文地质会战，一般称为煤矿底板突水实质上就是承压含水层水压力作用于经1964年煤炭部焦作水文地质会战J。各种作用破坏的隔水层，并使之完全破坏而造成水从底板这次会战中根据焦作各矿21次k灰岩突水情况分析，涌出。从导致煤矿底板突水的多源地学信息中，确定了煤反映

4、了三种突水类型：煤层底板突水、煤层底板岩巷突水矿底板突水的主要因素是水压、底板隔水层的厚度、岩溶和断层突水。以上三类突水共同特点是：正常情况下突水发育程度和断层密度。都是在突水点空间暴露一定时间以后先底鼓、张裂、渗水煤层底板突水的预测预报是煤矿防治水工作中的一个到突水；断层突水前无明显的渗水象征；突水量由小至大，十分重要的环节。长期以来，针对这～课题取得了一系列再减少至稳定。这些特点表明灰岩突水，并非底板或断重要成果，开展了大量的研究工作。这些研究总的来说可层带渗水所引起，而是由于底板或断层带在矿山压力与水以分为三大类：一类是以采矿矿压为主要影响因素，试图压力综合作用下变

5、形超过强度极限破裂而突出。通过研究底板隔水岩层在矿压和采动破坏作用下的变形、首次提出水压及隔水层厚度的综合均衡与突水的关系、破坏特征来认识煤层底板突水规律；第二类是综合考虑与矿山压力破坏底板深度及底部导水岩层与突水的关系。P煤层底板突水灾害发生有关的各方面因素，通过应用地理为水压，为隔水层厚。在焦作煤田大煤(二煤)至L8灰信息系统的多源地学信息复合叠加方法，建立多因素致灾岩间隔水岩层、岩性、物理力学性质、采煤方法相似的情的GIS煤层底板突水预测预报模型；最后一类则以水压为况下，用公式K=P／M对已发生的灰岩第一类突水l2主要煤层底板突水因素，主要考虑承压含水层的水压力对例

6、进行均衡权限计算(包括焦西矿、李封矿、韩王矿、王封隔水底板的破坏作用，如斯列萨列夫理论、煤层底板突水矿、演马庄矿)，其中K在3．6～5．6者占9次。K>5．6者系数等。第一类和第三类属于岩体工程地质力学法，第二占2次，K<3．6者占1次。由以上分析可见第一类突水的收稿日期：2010—07—29作者简介：管恩太(1964～)，男，河南封丘人，博士，教授级高级工程师，现任河南省郑州煤炭工业(集团)公司副总工程师。2011年第1期煤炭工程条件是K=3．6～5．6范围内，小于此界限，一般属稳定，率的倒数；大于此界限就易突水，今后可用K=3．6的界限评价各地区一作用于煤层底板隔水层

7、的水压；的突水条件，以确定k灰岩水要否降压疏干，在应用时限卜一煤层底板隔水层的有效厚度。于资料数量有限，尚需考虑一定安全系数。这里需要指出2．3突水系数第二次修正的是水压是水头，而且突水是矿压破坏的情况下，K=P／M1992年《煤矿安全规程》修编中，突水系数修该为煤是统计出来的，比值无单位。层底板隔水层所承受的水压值与底板隔水层有效厚度的比焦作矿区属于北方煤矿区(华北型煤田)的河南煤矿区，值，即：主采煤层二叠系底部的二1煤，下部的石炭系主要由灰岩、L灰岩等薄层灰岩和煤层组成，0灰岩为基底。其煤K南层底板突水的物理概念模型为k灰