奥陶系突水高压水闸墙设计与施工的若干问题

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1、奥陶系突水高压水闸墙设计与施工的若干问题——徐州三河尖煤矿21102工作面突水综合防治隋旺华资源与地球科学学院水文地质部分专题二主要内容1、矿井水文地质工程地质条件2、国内外现状及研究内容3、前期抢险救灾工作4、治理方案的确定5、水闸墙设计6、水闸墙施工组织7、工程应用效果1、矿井水文地质工程地质条件1.1地质条件：地层——井田内钻孔揭露的地层由老到新为：奥陶系、石炭系、二叠系、侏罗—白垩系、第三系、第四系。三河尖煤矿地层综合柱状图地质构造——三河尖井田位于滕鱼背斜向西南的延伸部分。经地震测线控制、钻孔穿过及生产揭露的大中型断层有

2、30条，其中孙氏店断层、F1/断层和F24断层为井田边界断层。三河尖井田构造纲要图1.2水文地质条件三河尖煤矿位于半封闭的滕县背斜储水构造水文地质单元的西南侧。根据含水层岩性特征，空隙性质及地下水埋藏条件，可划分为三种类型的含水层组：孔隙潜水-承压含水层组裂隙承压含水层组岩溶裂隙承压含水层组1.3工程地质条件主要研究21102工作面本次防治水工程21煤及其顶底板的主要工程地质类型的工程地质性质。1.421102工作面突水情况21102工作面概况——位于太原组西一、西二采区，该工作面为三河尖煤矿太原组首采工作面。工作面走向长1136

3、m，倾斜长85m，采深为-770.8至-831.2m，煤层倾角16°-20°，煤厚1.1-1.8m，煤层直接顶板为十二灰，厚度5.2m，老顶为泥岩，厚15m；直接底板为泥岩，厚0.7-1.1m，老底为细砂岩，厚2.7m。21煤层底板距奥灰45.62m，距离富水的奥灰马家沟组约为200m。21102工作面在回采过程中涌水量一直在2m3/h左右，至突水时工作面回采330m。21102工作面突水经过——于2002年10月26日8：40发生突水，短时间内最大涌水量达2170m3/h，后逐渐衰减。至今水量稳定在后一直稳定在1020m3/h，

4、水温50.5℃。涌水量变化曲线图2、国内外现状及本课题研究内容2.1现状综述突水的预测和防治——煤矿开采技术的一个重要组成部分水闸墙（防水门）——矿山巷道隔水构筑物注浆堵水——煤矿防治水中应用广泛的工程技术突水的预测和防治——煤矿开采技术的一个重要组成部分由于煤矿水害而给国家和人民带来的人身伤亡和经济损失极为惨重。在我国煤矿重特大事故中，水害事故在死亡人数上仅次于瓦斯事故，居第2位；在发生次数上，也紧随瓦斯和顶板事故之后，居第3位。据不完全统计，在过去的20多年里，有250多个矿井被水淹没，死亡1700多人，经济损失高达350多

5、亿元人民币。上世纪80年代中期是我国煤矿水害最为严重的时期，当时在开滦、肥城、焦作等矿区连续发生了多期灾难性突水淹井事故。随着两期工业性试验研究和政府对防治工作监管力度的加大，我国煤矿水害事故呈现出逐年减少的趋势。突水的预测和防治——煤矿开采技术的一个重要组成部分近年来，随着科学技术的进步，煤矿生产与建设过程中的装备、工艺、技术都有了极大的提高，但煤矿突水事故却频繁发生。特别是2000年以来，煤矿水害事故又呈现出上升的趋势。据不完全统计，从2000年到目前为止，共发生重特大水害事故152起，死亡970人，失踪340人。此外，矿井水

6、害事故对煤矿正常生产的影响也非常大，特别是对一些高产高效现代化矿井影响极大。这些矿井一旦发生水害事故，即使不淹井不死人，也可能造成综采机械设备不能正常工作，停产一天都会造成巨大的经济损失。目前我国水害压煤超过100亿吨，随着开采条件的复杂化，一些特殊矿井水害问题也日益严重。如近松散层采煤的水砂突涌问题、大型水体下采煤的安全开采上限问题、西部缺水地区的保水采煤问题等。这些问题的研究目前尚不够深入，需要进行专门攻关。突水的预测和防治——煤矿开采技术的一个重要组成部分显而易见，在加强监管同时进一步开展矿井水害综合防治研究，有效遏制矿井水

7、害事故的发生，已成为保障矿井安全生产的十分迫切的需要，具有重大的社会意义和经济意义。关键技术加强矿井水害防治基础理论研究研究建立矿井水害自动监测预报预警系统研究开发矿井水害救灾快速反应指挥系统研究高性能注浆材料及注浆工艺解决特殊矿井水害问题突水的预测和防治——实例与经验矿山防治水技术水平也得到了不断提高，从简单的单纯排水发展到复杂的预先人工降低地下水位的疏干；从简单的堵漏发展到现代的注浆和构筑防渗墙技术，已使许多过去因水害而不能开发的矿床得以安全开采，严重的水害矿山得以根治。突水的预测和防治——实例与经验焦作矿区“立足矿井，预防为

8、主，疏堵结合，分类治理”的防治水方针，采取综合治理的防治水技术与措施。主要技术措施有：（1）加强水文地质预测、预报坚持月、季、年的水情水害预测、预报工作，对矿井生产地区进行逐头、逐面分析。及时、准确的水文地质预报工作，一方面为生产部署提供了可行的地