承压含水层上保水采煤技术

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1、3保水开采技术3-1开采引起的岩层导水裂隙演化规律3-2水体下保水采煤技术3-3承压含水层上保水采煤技术3-4矿井水的资源化利用3-3承压含水层上保水采煤技术一、承压含水层上采煤技术概述二、底板突水类型三、底板突水的影响因素四、承压含水层上采煤的理论依据五、承压含水层上采煤技术措施与工程实例我国华北、华东和西北的广大矿区石炭系之中和之下，普遍存在着太原群灰岩和奥陶系灰岩，南方一些矿区煤层之下的茅口灰岩。这些灰岩岩溶发育，含水丰富。在主要产煤的华北型矿区，东起徐州、淄博，西至陕西渭北；北起辽宁南部，南至淮南、平顶山一带，有数十个矿区受到灰

2、岩岩溶水的影响。如焦作、峰峰、邯郸、邢台、开滦、淄博、肥城、新汶、枣庄、徐州、淮南等矿区，灰岩岩溶水资源丰富，含水性强，补给条件充沛。一、概述底板承压水把有一定水压、贮存和流动于煤层底板灰岩中的水体叫做底板岩溶水，又称底板承压水。承压水的分布目前，不少矿井已进入深部开采，有些矿井下组煤的开采标高已经达到-600m，最深的已超过-1000m。煤层底板承受岩溶承压水的压力很大，水压值已经达到2.0~6.5MPa。底板突水的几率增大。目前，我国有数十亿吨煤炭资源因受底板岩溶水突水威胁而成为呆滞煤量。一、概述承压水上采煤意义二、底板突水类型工作

3、面突水巷道突水缓冲型突水爆发型突水滞后型突水按突水动态按突水地点断层突水陷落柱突水小型(<5)中型(5~19)大型(20~49)按突水量(m3/min)采动裂隙突水特大型(>50)底板突水按突水通道构造揭露型断层采动型底板破坏型底板突水机理及与采掘工作的关系三、底板突水的影响因素底板突水影响因素地质构造水源条件隔水层的阻水能力开采活动引起的矿山压力开采方法水量愈丰富，突水量愈大，危害也愈大。水压是突水的动力，处于封闭状态的岩溶水不断溶蚀、冲刷裂隙，形成通道，由含水层进入底板隔水层，水压愈大，破坏愈严重。三、底板突水的影响因素1.水源条件

4、底板突水事故的80%以上发生在断裂构造附近构造既可以充水，又可以导水有效厚度和实际强度降低煤层与含水层之间的相对位置变化三、底板突水的影响因素2.地质构造——断层少数岩溶陷落柱既充水，又导水，在与强含水层沟通的条件下，对安全生产威胁极大开滦范各庄矿21小时后将年产300万t的大型矿井淹没，突水峰期平均涌水量为2053m3/min2.地质构造——岩溶陷落柱三、底板突水的影响因素陷落柱富含水层工作面隔水层的阻水能力取决于隔水层的强度、分层厚度和裂隙发育程度3.隔水层的阻水能力三、底板突水的影响因素初次来压或周期来压期间易突水工作面后部采空区

5、边缘附近易突水开切眼附近底板易突水工作面推进速度慢，工作面突然停止推进或在停采线处易突水区段或分带煤柱附近易突水4.矿山压力三、底板突水的影响因素周期来压期间。煤体内的支承压力达到最大，对底板破坏严重。初次来压期间。煤体内的支承压力达到最大，对底板破坏严重。开切眼附近。老顶大面积显露，直接顶不能充分垮落，底板形成较大的自由面。三、底板突水的影响因素4.矿山压力工作面推进速度慢工作面突然停止推进工作面停采线处支承压力作用时间长，底板破坏严重，推进快时，未形成较大裂隙就会由膨胀状态变为压缩状态；区段煤柱附近：顶板垮落不充分，固定支承压力作用

6、下底鼓支承压力作用时间长三、底板突水的影响因素4.矿山压力5.开采方法——工作面斜长三、底板突水的影响因素斜长越长，抗水能力越弱！5.开采方法——工作面回采面积三、底板突水的影响因素底板突水与回采面积关系十分密切，不同的矿区有各自不同的突水面积。以淄博石谷矿的930采区9304面与9306面为例。该工作面倾斜长65m，走向长220m，煤厚0.85m，构造简单，缓倾斜，石灰岩顶板。在回采过程中发生了三次底板突水，第一次发生在自开切眼始至45m，采空面积达2935m3；后留10~15m煤柱，另开切眼，在40~45m发生第二次底板突水，采空区

7、面积与前次基本相同；又留煤柱开采的第三次底板突水与前两次条件相同。三次突水的水量分别为1.452m3/min、1.216m3/min、0.120m3/min。总结矿区内28次的工作面底板突水资料，获得了采9号煤突水时的回采面积一般为2500~3000m2，小于此数工作面未出现底板突水。四、承压含水层上采煤的理论依据理论依据底板突水系数底板突水的“下三带”理论底板突水的隔水关键层理论1.底板突水系数理论四、承压含水层上采煤的理论依据2.底板突水的“下三带”理论四、承压含水层上采煤的理论依据2.底板突水的“下三带”理论——底板采动导水破坏带

8、四、承压含水层上采煤的理论依据煤层底板岩层受采动影响而产生的采动导水断裂范围由沿层面和垂直于层面的裂缝形成采煤工作面长度、采煤方法、煤层厚度、开采深度、顶底板岩性及结构通过影响前支承压力而影响底板采动导水破