资源描述：
《采矿工程对矿井水文的影响与防治水措施》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。
1、采矿工程对矿井水文的影响与防治水措施摘要:采矿工程对矿井水文产生巨大影响。不同的地质构造,不同的采矿方法,影响矿井乃至矿区水文不同变化。这些变化时刻影响和威胁采掘生产的安全和效能。针对这些不同变化,要进行相应的客观分析,细致的科学研究,才能制定应对方案,采用有效措施,确保采掘生产安全高效开展。关键词:采掘突水导水防治方法一、采掘工程对矿井水文的影响采掘对矿井水文地质条件的有利影响主要体现在:采掘活动引起第四系下组下段水位大幅度下降,有利于厚薄煤层提高开采上限,解放了原先防水煤柱压滞的煤炭;采掘活动使煤顶板砂岩水基本处于疏干状态,开采过程中基
2、本不存在水害;采掘活动引起十灰、十四灰水位大幅度下降,减少了采掘工作面的涌水量及承压含水层的水压,减少了重特大突水事故发生的可能性。另一方面,采掘对矿井水文地质条件的不利影响有:采动活动引起第四系“三含”含水层水位大幅度下降,井壁受到垂向的压力,造成井壁破裂;大面积采掘造成采空区积水,给生产造成潜在的威胁;采掘将原先的不导水断层激活成为导水断层,从而诱发突水事故的发生。对策是加强地下水水位动态观测,为水害防治提供可靠的依据;加强采空区积水的分析排查,提前对采空区积水进行探放;加强断层导水性的分析,坚持“有疑必探、先探后掘、先探后采”的原则,
3、避免因为断层导水诱发突水事故。二、影响因素分析1.地质构造因素对煤层顶板突水的影响由于煤层顶底板岩性和赋存条件等因素的关系,这个矿开采的主要充水水源为煤顶、底板砂岩水和侏罗系蒙阴组砂岩(红层)水,对生产和安全造成重大影响的突水水源为煤层顶板水。工作面是否会发生突水,关键在于其顶板冒裂带高度内是否有水体存在,而水体的存在又依赖于良好的裂隙含水空间和汇水条件,影响这两项因素的是褶皱和断裂等地质构造。因此,地质构造因素和3煤顶板突水有着直接的关系。对于砂岩、泥岩等碎屑岩,其空隙(含水空间)的发育主要并不决定于碎屑的粒度。因此,在地质构造发育区,尤
4、其是针对向斜轴部和断层容易被活化的地区,采取一定的防治水措施。2.层间滑动构造与导水的关系煤矿开展层间滑动构造的发现及其对生产影响的研究,从理论和实践上揭示了过去长期使人困惑不解的一种地质现象,对今后矿井地质和防治水工作具有重要的启示和指导作用。层间滑动构造是指岩层在重力和地质应力作用下,沿某些岩层界面或层理棉发生滑动的地质构造。其对生产的影响表现为:层间滑动所造成的“沉顶”、“二合顶”及煤刺、煤脉、煤楔、煤包等改变了煤层的厚度,破坏了煤层的结构及顶板的完整性;由于层间滑动常常使煤层变薄、加厚或形成无煤带,给回采带来了困难;由于层间滑动的发
5、生,滑面附近的煤色泽暗淡,性脆易碎,由滑面向外依次出现碎粉煤、碎粒煤和碎裂煤等构造煤,降低了煤质,影响了经济效益;当硬度差别较大的岩层相接触时,靠近界面的软岩层是滑动构造发育段,而这些软岩层(如泥岩)具有较好的隔水性,层间滑动的发生破坏了岩层的完整性和隔水性,沟通了上下含水层,导致隔水层导水,因此在矿井防治水工作中要把滑动构造作为导水的一个重要因素考虑。3.断层活化对煤层顶板突水的影响煤层顶板与其顶部侏罗纪红层的间距约为60~220m。回采过程中多数工作面未发生红层突水或水量较小;但4308和14301工作面却发生了红层突水,而且水量比较大
6、。分析认为是采动的影响使工作面内的断层活化,增大了冒落带的高度,从而导通红层含水层所致,并且据此提出了防治红层突水的方法。此项研究指出:根据该矿的实践,在工作面上方冒裂带附近有红层含水层分布时,断层的活化影响能否导致红层突水,主要取决于:①当工作面推进方向与断层走向一致时,由于采动后断层两盘覆岩移动相对均衡,受采动影响的断层活化高度较小,不易发生红层突水;当工作面推进方向与断层走向垂直或近于垂直时,由于采动后断层两盘覆岩移动不均衡,受采动影响的断层活化高度较大,则易于发生红层突水。②在断层走向与工作面走向垂直或近于垂直时,当工作面推进方向与
7、断层倾向一致时,工作面推过断层后,覆岩移动作用在断层面上的力是先拉后压,不易发生红层突水或突水后涌水通道易于堵塞、封闭,使涌水量衰减;当工作面推进方向与断层倾向相反时,由于断层面上受覆岩移动影响的作用力是先压后拉,易于形成局部导水通道,导致红层突水,且导水通道不易堵塞、封闭,涌水量不致衰减或衰减较慢。③断层与工作面位置相同时,正断层比逆断层、倾角大的断层比倾角小的断层、切穿整个工作面的断层比未切穿整个工作面的断层、落差大的断层比落差小的断层对突水影响大。④靠近停采线或离切眼远的断层比距切眼近的断层受采动影响的活化程度大,易发生红层突水。回采
8、工作面应尽可能平行断层走向布置,当工作面走向与断层走向一致时,工作面应尽可能与断层倾向一致。三、防治方法1.流量测井法测定砂砾层渗透系数鉴于目前普遍采用的以抽水试验法、室内渗透试
