水体下开采技术

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1、煤炭653培训山东科技大学“三下”开采技术讲座资环学院主讲人：刘伟韬博士Tel：13789875218Email：wtliu@sdust.edu.cn刘伟山东科技大学资源与环境工程学院韬山东青岛经济技术开发区前湾港路579号1煤炭653培训山东科技22水体水体下下开开采采技术技术大学资环学22..11水体下开水体下开采采概述概述院22..22覆岩破坏覆岩破坏规律规律22..33水体下开水体下开采采关关键键技术技术22..44““两带两带””高高度度计算计算刘22..55““两带两带””高高度度现现场场观测技术观测技术

2、伟韬22..66水体下开水体下开采采技技术术措施措施2山2.1水体下开采概述东科技大地下开采引起的岩层与地表移动，能使开采煤层围岩中的学含水层里的水、溶洞水以及位于开采影响范围内的地表水或资环泥砂溃入井下，威胁煤矿安全生产。因此，在水体下采煤时学院必须采取适当措施，保证开采过程中不发生灾害性透水、溃砂事故，避免因矿井涌水量突然增大而严重地恶化井下工作环境，同时尽量避免因排水而过分增加排水费用。刘伟韬3山2.1水体下开采概述东科技1.水体下采煤问题的特点大学资在处理水体下采煤问题时，主要考虑开采引起的覆岩中的环学裂缝是

3、否互相连通以及互相连通的裂缝是否波及到水体。因院此，研究覆岩破坏规律，特别是能够导水的冒落带和裂缝带的高度及其分布形态至关重要。相对而言，此时对地表变形的关心退居到次要位置。因为在许多情况下，尽管地表产生较大的移动和变形甚至出现裂缝，但是只要这些裂缝在某个刘深度上自行闭合而不构成水的通道，就不会发生透水事故。伟韬4山2.1水体下开采概述东科技另外，水体下采煤时的保护对象和保护范围也具有某种特大学殊性。本来水体下采煤时的保护对象主要是矿井本身(在需资要时才考虑水体及其附属设施的保护)，但是为了达到保护环学矿井的目的却不

4、得不保护本身并不一定有保护价值的水体和院水体下方的岩层块段，这是因为覆岩破坏一旦波及到水体，哪怕只触及到水体的边缘也会导致水体中的水全部流入井下。因此从这个意义上讲，水体须作为一个整体加以保护。知道了水体下采煤问题的特点，就应该在进行水体下采煤时始终把着眼点放在如何想方设法使水体和采区之间不形成刘伟透水的通道，或者水体与采区之间虽已构成水力联系但能为韬矿井排水能力所接受。5山2.1水体下开采概述东科技2.水体类型大学影响水体下安全采煤的首要因素是上覆水体，其类型、特资环点和赋存条件不同，对采煤的影响及威胁程度也不同。

5、通常学把矿区的水体分为地表水和地下水两大类。院(1)地表水赋存在地球水圈中，积聚在海洋，湖泊、河流，水库、稻田、水渠和塌陷坑中的水统称为地表水。地表水，特别是大型地表水储存量大，补给充分，且常常互相连通，对矿井安刘全威胁极大。伟韬6山2.1水体下开采概述东科技(2)地下水大学赋存在地球岩石圈中，积聚在岩石空隙中的水称为地下资环水。例如第四纪和第三纪松散层中的含水、基岩含水、岩溶学院水和老采空区积水等。地下水比地表水距离煤层更近一些，而且赋存情况不易搞清，因此对开采安全更具威胁。对于地下水来讲，从水体下开采工程的角度出

6、发，按埋藏条件分为松散层内的含水层和基岩内的含水层两种。刘伟韬7山2.1水体下开采概述东科技大学资环学院刘伟地下水体类型示意图韬1-潜水位线；2-松散含水层；3-隔水层；4-基岩含水层；5-煤层；6-大地水准面；7-地表水；H-潜水位；h1-潜水埋藏深度；h2-潜水层厚度8山2.1水体下开采概述东科技Ø松散含水层大学由于松散含水层所含的水一般赋存于第四纪或第三纪松散资环冲积层的孔隙中，所以又常称其为第四纪或第三纪松散含水学层。松散含水层中所含的水一般是潜水，它有自由表面——院潜水面，潜水面具有一定的坡度，潜水面至地表

7、的铅垂距离称为潜水的埋藏深度。潜水面至隔水层的铅垂距离称为潜水层厚度。潜水面上任意点的绝对标高称为潜水位。显然，潜水面上各点的潜水位不尽相等。刘伟韬9山2.1水体下开采概述东科技松散层含水层主要是由大气降水和地表水补给的。松散含大学水层有时占松散层的全部，有时位于松散层的上部或中、下资部。一般情况下，位于松散层上、中部的含水砂层富水性环强，补给条件好。但如果在其下部有较厚的隔水粘土层，则学院对开采影响较小。如果含水砂层位于松散层下部或者松散层全是含水砂层，则对开采影响较大。Ø基岩含水层基岩内的含水层包括石灰岩含水层、

8、砂岩含水层、溶洞和老采空区积水。它们一般充满于两个隔水层之间并承受静水刘伟压力，所以又称为承压水。有时承压水体位于开采煤层的底韬板岩层内，亦能对开采构成威胁，这是承压水上开采问题。10山2.1水体下开采概述东科技在一般情况下，地表水，松散层含水层水体和基岩水体之大学间常构成某种水力联系。于是就产生地表水体和松散含水资层、松散含水层和基岩含水层、