煤矿水害防治技术复习提纲什么叫矿井突水?矿井突然发生的来势凶猛的涌水现象。什么叫标源离子?某含水层或水源特有的离子。什么叫不良钻孔?因为钻探事故或管理不善使得钻孔封堵没有达到设计要求,对生产造成威胁的地质钻孔。什么叫冒裂带?采矿造成矿层顶板岩层冒落和导水破裂的高度带。什么是钻孔单位涌水量?钻孔单位降深的涌水量为钻孔单位涌水量(L/s.m)。什么是钻孔标准单位涌水量?孔径为φ91,降深为10m时的钻孔单位涌水量。什么叫防水闸门?防水闸门是建筑在煤矿巷道坚固隔水岩石内的水流开关。什么叫防水闸墙?防水闸墙是建筑在巷道内封堵地下水流出的混凝土质永久性止水建筑物。什么是导升?承压含水层内的地下水沿着上覆隔水层内的裂隙向上入侵的现象。什么是导升高度?承压含水层内的地下水沿着上覆隔水层内的裂隙向上入侵的高度。什么叫充水含水层?能够对矿井充水的含水层叫充水含水层。华北矿区的主要充水含水层是什么?太原组薄层灰岩含水层,奥陶系灰岩含水层或寒武系灰岩含水层;上覆松散含水层。华南矿区的主要充水含水层是什么?茅口灰岩含水层,长兴灰岩含水层和上覆三叠系灰岩含水层。华北矿区的主要充水通道有那些?断层、裂隙、陷落柱和封闭不良钻孔华南矿区的主要充水通道有那些?断层,裂隙,落水洞,地下暗河和封闭不良钻孔。什么叫陷落柱?厚层可溶性岩石的溶洞跨落后,上覆岩层跨落形成的无序的充填物。什么是断层防水煤柱?为了防治断层水的突水而按照规定留设的一定宽度的煤层。什么叫带压开采?煤层底板隔水层在承受下伏含水层水压的条件下可以安全回采的情况叫做带压开采。突水系数及其用途?煤层底板隔水层底界面所承受的水压(MPa)与隔水层厚度(m)之比,是评价底板突水危险性的指标。什么叫老空水?老窑和采空区积水的总称。地下水的八大离子?Ca,Mg,Na,K,SO4,HCO3,CL,CO3煤矿突水按照水源可分为那些类型?薄层灰岩突水厚层灰岩突水砂岩突水松散层突水老空区透水地表水灌入依据水量可划分那些突水类型?(一)小型突水:Q≤60m3/h;(二)中等突水:60m3/h<Q≤600m3/h;(三)大突水:600m3/h<Q≤1800m3/h;(四)特大突水:Q>1800m3/h。依据时间可划分那些类型?超前突水即时突水滞后突水矿井突水依据通道划分那些类型?断层突水陷落柱突水裂隙突水钻孔突水落水洞突水暗河突水造成矿井水害的主要原因有那些?违章作业误揭含水层或导水通道防治水工程质量低劣隔水层或防水煤岩柱不够井巷布置不合理没有资料的乱采、乱掘水文地质勘探不足地面防洪不当突水有何主要前兆?底鼓、片帮、来压产生水鸣产生冷气、热气产生雾气煤壁挂汗煤壁挂红涌水量增加、变色矿井突水水源识别的主要方法?水文地质分析法突水点位置和出水形态分析法突水携带物分析法地下水动态分析法水质分析法突水水源水文地质分析法主要依据?(1)断层(2)有威胁的含水层(3)陷落柱(4)不良钻孔(5)对应河流(6)可疑的老窑突水水源之突水点位置和出水形态的依据?(1)位于工作面、巷道?(2)位于顶板、底板、煤岩壁?(3)位于断层带、陷落柱、老空、不良钻孔、河流?(4)点状、线状、面状?(5)从小变大、从大变小?(6)渐变、突变?(7)清水、浊水?射流、缓流?突水水源之突水携带物分析法的依据?(1)铝土岩?(2)风化灰岩?(3)煤屑?(4)水泥状石屑?(5)硫磺味?(6)混浊、铁锈红?突水水源之地下水动态分析法的依据?钻孔、泉、井水位变化速度和强度突水水源之水质分析法依据?(1)标源离子——H2S(老空水),NH4、NO3、CO2(污染的地下水和地表水),Mn,Fe(薄层灰岩还原条件),氡射气(低为奥灰水,高为冲积层水),SO4,HCO3(2)离子组合——K+Na,Ga+Mg(3)矿化度——高为深层水,低为浅层水(4)水质类型——老窑水SO4-Ca,SO4-HCO3.Ca,冲积层HCO3-Cl—Ca,煤系地层水HCO3—Ca,灰岩水HCO3—Ca.Mg(5)相关分析——聚类分析,判别分析等突水应急预案应包括那些主要内容?确定位置水量险情保障供电加大排水清理排水沟测量水量水温描述水情关闭水闸门撤离人员、弃井煤层底板突水机理那些主要观点?下三代突水理论(山东科技大学荆自刚、李白英,1984),。。。2.原位破裂理论(煤科院北京开采所王作宇,1989)。。。。3.岩水应力理论(煤科院西安分院王成绪,1993)。。。。4.递进导升突水机理(华北科技学院王经明,1998)。。。。煤矿防治水工作的方针?预测预报,有疑必探,先探后掘,先治后采煤矿防治水的综合措施?防、堵、疏、排、截防治水工程顺序?矿井防治水规划,水文地质探查,水害防治工程效果检验煤矿防治水规划的主要内容?1.水文地质问题分析2.防治水内容确定3.水文地质补充勘探4.水害防治工程5.防治水工程管理6.防治水工程实施计划7.防治水工程核算水文地质补充勘探的主要方法有那些?物探:直流电法、音频电穿透法、瞬变电磁法、电磁频率测深法、无线电波透视法、地质雷达法、浅层地震勘探、瑞利波勘探、槽波地震钻探放水试验联通实验(示踪试验)矿井水文地质类型划分为那几种?简单、中等、复杂、极复杂矿井主要防治水图件有那些?(一)矿井充水性图;(二)矿井涌水量与各种相关因素动态曲线图;(三)矿井综合水文地质图;(四)矿井综合水文地质柱状图;(五)矿井水文地质剖面图。矿井的主要防治水基础台账有那些?(一)矿井涌水量观测成果台账;(二)气象资料台账;(三)地表水文观测成果台账;(四)钻孔水位、井泉动态观测成果及河流渗漏台账;(五)抽(放)水试验成果台账;(六)矿井突水点台账;(七)井田地质钻孔综合成果台账;(八)井下水文地质钻孔成果台账;(九)水质分析成果台账;(十)水源水质受污染观测资料台账;(十一)水源井(孔)资料台账;(十二)封孔不良钻孔资料台账;(十三)矿井和周边煤矿采空区相关资料台账;(十四)水闸门(墙)观测资料台账;(十五)其他专门项目的资料台账。煤矿水害的主要类型有那些?断层突水,陷落柱突水,老空水溃入,地表水溃入,底板突水,冲积层水溃入,顶板水涌出,次生离层水溃入,不良钻孔透水何为次生离层水?充盈于煤层顶板离层带内的地下水为次生离层水。地面水害防治的主要内容?(1)河流水害防治:(2)湖泊、海洋水害防治(3)大气降水防治防水煤岩柱有那些要求:煤层露头或风氧化带处要留设防隔水煤(岩)柱,煤岩柱的高度按照《三下开采规程》给出的公式计算。相邻矿井的分界处,应当留防隔水煤(岩)柱,其宽度不小于20m。断层、采区防隔水煤(岩)柱宽度公式L=0.5KM≥20m顶板导水裂隙带的计算公式(中硬岩层)?我国现行的煤矿防治水法规?《煤矿防治水规定》、《煤矿安全规程》、“三下开采规程”矿井充水因素充水水源充水通道突水方式断层水的防治方法?探放注浆(管棚)躲避顶板砂岩、灰岩水水害防治方法?①疏干——疏干含水层②注浆改造——改造含水层为隔水层③留设防水煤柱——防止冲积层水涌入④改变开采方法——降低冒裂带高度顶板砂岩、灰岩水的主要疏干方法?预疏干——提前打孔疏干采动疏干—在无法预疏干的情况下,利用采动的超前破裂疏干充气疏干——半固结砂岩可采用充气疏干相结合的方法。即在工作面的上巷施工充气钻孔,在工作面的下巷施工疏干钻孔老空水的防治方法?①探放②留设防水隔离煤柱③预警煤矿探放水的主要要求?(一)探放老空水、陷落柱水和钻孔水时,探水钻孔成组布设,并在巷道前方的水平面和竖直面内呈扇形。钻孔终孔位置以满足平距3m为准,厚煤层内各孔终孔的垂距不得超过1.5m,探访水的超前距不得小于30m;(二)探放断裂构造水和岩溶水等时,探水钻孔沿掘进方向的前方及下方布置。底板方向的钻孔不得少于2个;(三)煤层内,原则上禁止探放水压高于1MPa的充水断层水、含水层水及陷落柱水等。如确实需要的,可以先建筑防水闸墙,并在闸墙外向内探放水;(四)上山探水时,一般进行双巷掘进,其中一条超前探水和汇水,另一条用来安全撤人。双巷间每隔30-50m掘1个联络巷,并设挡水墙。煤矿底板水害防治的主要方法?①带压开采——利用隔水层,满足突水系数②疏干降压——将工作面水头降低到安全高度以下进行开采的方法。③注浆改造——将含水层注浆改造为隔水层,以增大底板隔水层厚度。④排供结合——将煤层下方强含水层的水排除作为供水水源,达到降低水头压力,降低水害。⑤水害预警——监测突水前兆,提前预报水情并采取防治措施的方法。⑥改变开采方法⑦水闸墙和水闸门⑧注浆堵水陷落柱水害防治?①探查陷落柱:放水试验、瞬变电磁、直流电法勘探、音频透视、坑透雷达、槽波地震等。②留设防水煤柱——躲过陷落柱。③化学预警——利用陷落柱环带断裂的水质判断水源。④注浆封堵——使陷落柱不导水。陷落柱导水性的判别方法?(一)产状判别法——斜歪陷落柱不导水,直立的可能导水;(二)发育高度判别法——隐伏柱导水;半截柱可能导水;通天柱不导水;穿云柱导水。(三)煤变质程度判别法——煤高变质区的陷落柱不导水,低变质煤矿区陷落柱导水。(四)地温判别法——地温热异常区的陷落柱导水。(五)边界断层判别法——矿区边界断层隔水,则陷落柱不导水。(六)充填物判别法——陷落柱充填物内含有方解石结晶体时,陷落柱不导水。(七)环带断裂判别法——陷落柱的环带断裂导水时,陷落柱也导水,负责陷落柱不导水。不良钻孔水害防治方法?如果开采的煤层距离冲积层近,则采用启封再封的方法;如果距离四含远,但距离灰岩近,则采用注浆改造灰岩含水层为隔水层的方法,即在不良钻孔在灰岩的部位超前打钻注浆,封堵含水层。如果钻孔位置难以确定或无法作钻探施工处理,则应留设防水煤柱。根据浆液的种类,注浆可分为哪几种?物理注浆和化学注浆物理注浆材料有那些类型?水泥、粘土和粉煤灰化学注浆材料有那些类型?聚氨酯、波雷因、天固、麻栎散化学注浆的适用条件?快速封堵突水点流速大的突水通道加固钻孔套管和充填水闸墙边界缝隙加固煤岩壁注浆封堵大型突水灾害的关键技术及其应用方法是什么?封堵大型突水灾害的关键技术及时减缓水的流速,为注浆堵水创造条件。减缓水流的方法有:淹没法,关闸法、水闸墙法,回灌法。淹没法:主要用于井筒水害防治。如果在施工期间井筒涌水量大于排水能力且地面注浆不合理时,宜用淹没法治理,淹没后再抛渣注浆,形成止浆垫,再注浆将止浆垫与围岩固结一体,达到减缓水流的目的。关闸法:如果大巷发生大型集中突水时,要在突水点处用锚杆装上阀门引流,再关闭阀门,使得水流静止或减缓流速。水闸墙法:在巷道突水难以安装水闸阀的情况下(突水点分散、岩壁治理差、无施工条件等),则使用水闸墙减缓水流。回灌法:如果突水量过大,矿井被淹。则应向矿井内回灌地表水,使得突水处的水流变缓或相对静止,再在地面注浆,在合适的巷道内建造水闸墙以减缓水流。巷道过断层时,在防治水上最合理的掘进方法是什么?下盘见断层时变坡上盘要在保证巷道见断层或见断层之前升平的情况下的起坡点。这样可以使得巷道与含水层的距离最大,在水文地质条件上最为安全。简述巷道过导水断层的注浆方案在巷道周围施工部少于4个钻孔,注浆终孔点距离巷道壁约4-6m,以现场筒状帷幕,并保证帷幕在巷道松动圈以外,以免掘进破坏,失去防水效果。