煤矿水害现状及防治对策

煤矿水害现状及防治对策Statusquoofwaterhazardsanditsprevetionandcontrolmethods（主讲人：张文泉教授）煤矿水害现状及防治对策Statusquoofwaterhazardsanditsprevetionandcontrolmethods（主讲人：张文泉教授）工学博士、教授、博导、所长科技部与山东省科技计划与奖励评审专家教育部优秀博士论文评审专家国土部矿山地质灾害与环境保护评审专家山东科技大学水文学与水资源学科带头人山东省安全工程泰山学者学术骨干国际岩石力学与工程学会中国小组成员山东岩石力学与工程学会理事兼任中国民建泰安市委员会副主委、泰安市政协常委13789879996(青)13805386967(泰)0532-80691727(办)[e-mail]煤矿水害现状及防治对策Statusquoofwaterhazardsanditsprevetionandcontrolmethods（主讲人：张文泉教授）一我国煤矿水害现状及特点二我国煤矿水害的基本概念及理论三煤矿水害防治水技术研究现状四矿井水害防治技术工作内容及对策五正在从事的煤矿水害防治新技术研究工作煤矿水害现状及防治对策Statusquoofwaterhazardsanditsprevetionandcontrolmethods（主讲人：张文泉教授）我国煤矿水害的基本现状与特点第一部分煤矿水害现状及防治对策Statusquoofwaterhazardsanditsprevetionandcontrolmethods（主讲人：张文泉教授）概况我国煤炭资源丰富2000m深度5.57万亿吨；1000m深度2.8万亿吨煤炭占能源比重大当前67%；本世纪50%开采条件复杂井工开采比重95%；开采深度400m安全情况不好百万吨死亡率6人，居世界之首；每年死亡总数6000人，超过世界的总合。煤矿重大灾害事故预测与控制的重要性煤矿水害现状及防治对策Statusquoofwaterhazardsanditsprevetionandcontrolmethods（主讲人：张文泉教授）我国许多煤田水文地质条件十分复杂，煤层开采过程中受到多种水体的威胁，矿井防治水是煤矿生产与科研中的一大难题。我国煤矿区主要受三类水害的威胁:第一类是巨厚强含水冲积层对其下伏煤层开采的威胁，例如，华东、华北、东北平原地区的煤系地层普遍被第四纪、第三纪含水松散层覆盖，淮南、潘集、淮北、皖北、枣庄、兖州、淄博、龙口、大屯、苏南、焦作、郑州、邯郸、峰峰、邢台、开滦、沈北、沈南、梅河、鹤岗、石嘴山等矿区，都有含水层下采煤及顶板岩体突水问题；第二类是具有强含水层或地表水体补给的太原群岩溶含水层，对其上下煤层的威胁；第三类是厚层灰岩岩溶强含水层对上覆煤层开采的威胁。煤矿水害现状及防治对策Statusquoofwaterhazardsanditsprevetionandcontrolmethods（主讲人：张文泉教授）第二、三类水害对煤矿开采威胁最大的是厚层灰岩岩溶水，其中包括：我国北方石炭二迭纪煤系底部的奥灰强含水层，我国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、平顶山一带几乎都受其影响。我国南方煤田，煤层下方茅口灰岩厚度达140～170米，煤层底板至灰岩之间的隔水层厚度仅数米。例如湖南的涟邵、煤炭坝、韶山、资兴；四川的南桐、中梁山、松藻、永荣；广西的合山；江西的丰城、八景；浙江的长广等数十个煤田。尤其是地方煤矿开采地质条件非常复杂，顶、底板水及老空水的不利因素更显得十分突出。对于水害的各种信息的处理也只处于散乱和不完善状态，不能科学地分析和处理各种水害信息。近几年来，随着煤矿生产在开采深度和广度上的不断增加，矿井水的危害日趋严重，淹井伤人事故频繁发生，给人民的生命与财产带来了极大的损失，水的不利因素严重制约着煤炭工业的发展。煤矿水害现状及防治对策Statusquoofwaterhazardsanditsprevetionandcontrolmethods（主讲人：张文泉教授）贺兰山构造带昆仑构造带123451-华北石炭二叠纪煤田的岩溶-裂隙水水害区；2-华南晚二叠世煤田的岩溶水水害区；3-东北侏罗纪煤田的裂隙水水害区；4-西北侏罗纪煤田的裂隙水水害区；5-西藏-滇西中生代煤田的裂隙水水害区；6-台湾第三纪煤田的岩溶-裂隙水水害区；煤矿水害现状及防治对策Statusquoofwaterhazardsanditsprevetionandcontrolmethods（主讲人：张文泉教授）我国是世界上煤矿灾害最为严重之一的国家，煤矿水害事故频频发生，据不完全统计，在过去的20年里，有220多个矿井被水淹没，死亡8000多人，经济损失高达300多亿元人民币。下表反映1996年~2004年煤矿水害事故情况。煤矿水害现状及防治对策Statusquoofwaterhazardsanditsprevetionandcontrolmethods（主讲人：张文泉教授）年份969798990001020304事故总数150120124123104109162137119死亡人数488450507468351432516551393重大事故1310106599145死亡人数19314615914865168130231107下面的图表反映了1996年~2004年煤矿水害事故情况。煤矿水害现状及防治对策Statusquoofwaterhazardsanditsprevetionandcontrolmethods（主讲人：张文泉教授）年份15012012412310410916213710011012013014015016017019961997199819992000200120022003事故总数1996-2003煤矿水害事故总数变化规律图煤矿水害现状及防治对策Statusquoofwaterhazardsanditsprevetionandcontrolmethods（主讲人：张文泉教授）37231319336050100150200250乡镇煤矿国有重点煤矿国有地方煤矿突水次数死亡人数2004年全国各类煤矿水害事故及死亡人数统计死亡总数286煤矿水害现状及防治对策Statusquoofwaterhazardsanditsprevetionandcontrolmethods（主讲人：张文泉教授）4011121236929050100150200250老空水溶洞突水顶板水底板水死亡人数次数2004年全国煤矿重大突水事故突水类型分布煤矿水害现状及防治对策Statusquoofwaterhazardsanditsprevetionandcontrolmethods（主讲人：张文泉教授）2005年全国煤矿重大突水事故死亡总数593人广东兴宁123人煤矿水害现状及防治对策Statusquoofwaterhazardsanditsprevetionandcontrolmethods（主讲人：张文泉教授）13188179050100150200123水害事故情况死亡人数同比增长事故总数2005年7－8月份我国煤矿水害事故情况煤矿水害现状及防治对策Statusquoofwaterhazardsanditsprevetionandcontrolmethods（主讲人：张文泉教授）如震惊国内外的2005年“8.7”大兴矿难就是水淹区下采煤发生的。大兴煤矿埋深约700m，地层倾角在45°至70°之间。－160至＋260m标高的范围为水淹的采空区，蓄水量为1500至2000万立方米；矿井的生产区为－230m至－440m。防水煤柱高度为70至110m。2005年8月7日发生淹井后，人员伤亡达121人，造成事故的原因一方面是急倾斜煤层不适宜留设防水煤柱，另一方面是井下偷采了防水煤柱。再一方面可能是早期煤柱本身就不完整。虽然出水后采用多种物探手段，但效果不理想，未能查明煤柱厚度。煤矿水害现状及防治对策Statusquoofwaterhazardsanditsprevetionandcontrolmethods（主讲人：张文泉教授）煤矿水害现状及防治对策Statusquoofwaterhazardsanditsprevetionandcontrolmethods（主讲人：张文泉教授）2006年1－3月份我国煤矿水害事故情况890494001020304050607080901234国有重点国有地方乡镇煤矿煤矿水害现状及防治对策Statusquoofwaterhazardsanditsprevetionandcontrolmethods（主讲人：张文泉教授）0100200300400500600700800顶板+突水顶板突水瓦斯火灾毒气窒息运输放炮其它死亡人数事故数2007-2008我国煤矿事故类型分布统计死亡率居高不下的原因和条件死亡率居高不下的原因和条件瓦斯瓦斯42.96%42.96%机电机电1.70%1.70%运输运输8.70%8.70%顶板顶板33.10%33.10%放炮放炮1.20%1.20%水害水害8.00%8.00%火灾火灾1.00%1.00%其它其它3.10%3.10%20012001年全国煤矿死亡事故按事故性质统计所占比例年全国煤矿死亡事故按事故性质统计所占比例煤矿水害现状及防治对策Statusquoofwaterhazardsanditsprevetionandcontrolmethods（主讲人：张文泉教授）2.1地表水体及大气降水造成的水害我国煤矿水害的类型2.2松散层水(冲积层水)水害2.3老窑水造成的水害2.4含水层突水水害2.5小煤窑造成的水害煤矿水害现状及防治对策Statusquoofwaterhazardsanditsprevetionandcontrolmethods（主讲人：张文泉教授）突水频率呈现上升趋势废弃矿井与小窑诱发突水明显上升矿井突水与矿井防治水管理水平密切相关突水频率与生产发展速度关系密切新时期我国煤矿水害的新特点突水引起的灾害和社会影响越来越大煤矿水害现状及防治对策Statusquoofwaterhazardsanditsprevetionandcontrolmethods（主讲人：张文泉教授）相对落后的水害防治技术不能满足新的生产条件隐蔽型导水构造的精细探查技术与装备不足对人类活动诱发的突水事故防范措施不到位缺乏专门的防治水队伍和规范化的水害监管体系现有防治水技术手段利用不够，防治水工作规范化程度低煤矿水害新特点产生的原因煤矿水害现状及防治对策Statusquoofwaterhazardsanditsprevetionandcontrolmethods（主讲人：张文泉教授）新的采矿条件下矿井突水机理研究煤层底板隔水层采动场效应研究突水条件适时监控与预警技术研究废弃矿井诱发突水条件及防范技术研究隐伏导水构造精细探查技术与装备研究新形式下煤矿水害防治技术面临的研究问题高压强含水层水文地质条件勘探技术研究复合含水层分层富水性定量评价技术研究煤矿水害现状及防治对策Statusquoofwaterhazardsanditsprevetionandcontrolmethods（主讲人：张文泉教授）矿井水文地质条件探查和水文地质信息分析管理技术要能满足高产高效矿井建设与生产的时间与空间要求矿井含导水构造的探查精度和探查深度要能满足矿井巷道掘进与工作面回采速度和空间尺度的要求矿井水害条件的监测与预警分析要具备实时性和定量性新形式下矿井生产对水害防治技术的基本要求煤矿水害现状及防治对策Statusquoofwaterhazardsanditsprevetionandcontrolmethods（主讲人：张文泉教授）煤矿水害的基本概念及理论第二部分煤矿水害现状及防治对策Statusquoofwaterhazardsanditsprevetionandcontrolmethods（主讲人：张文泉教授）煤矿