分析、认真判断,对做好煤矿防治水工作具有十分重要的作用。
2.4 矿井突水易发生的地段
(1)断层交叉或汇合处。
(2)断层尖灭或消失端一带。
(3)褶曲轴部裂隙密集带或小断裂密集带。
(4)背斜倾伏端一带。
(5)两条大断层相互对扭地带,即张扭性破碎带,导致小构造密集。
(6)与导水或富水大断裂成人字形连接的小断裂带。
(7)复合部位小断层与次级小褶曲轴在地层倾向急剧转折带上的复合部位,或小褶曲轴与地层倾向转折带的复合部位或平缓小轴曲翼部。
(8)压性断裂下盘、张性断裂上盘因富水性强,井巷通过或接近时(须切割强含水层)往往发生突水。
(9)新构造活动强烈的断裂带。
(10)不同力学性质的断裂组成的断裂带,富水性最强,易于发生突水。
3 矿井水害的防治
新中国成立50多年来,随着煤炭工业迅速发展,我国煤矿的矿井防治水工作也在不断的探索和前进。如何预防和有效地遏制水害事故的发生,是我们每一个煤矿生产和建设者的重要工作。从目前的矿井水害防治的技术主要有以下几个方面:
3.1 防水煤(岩)柱留设
煤矿在水体下、含水层下、承压含水层上或导水断层附近进行采掘工程时,为了防止地表或地下水突出、溃入工作面,需要合理留设一定宽度或高度的防水煤(岩)层不采动,这部分煤(岩)层称为防隔水煤(岩)柱或防水煤(岩)柱。
矿井防水煤(岩)柱类型有:
(1)断层防水煤(岩)柱
矿井存在导水或含水断层,或当断层使煤层与强含水层接触或接近时,为防止断层水溃入井下而在断层两侧留设的防水煤(岩)柱。
(2)井田边界煤柱
相邻两井田以技术边界分隔时,为防止一个矿井因为突水或报废引起的矿井淹没后影响威胁相邻矿井的安全生产,在两矿井之间留设的井田边界安全隔离煤柱。
(3)上、下水平(或相邻采区)防水煤(岩)柱
矿井在采掘工作面上、下两水平(或相邻两采区)之间留设的防水煤(岩)柱。煤矿采掘工作面上、下两水平之间的防水煤(岩)柱为暂时性的煤(岩)柱,在上、下两水平(或相邻两采区)开采末期或透水威胁消除后,煤(岩)柱中的煤仍可回收出来。
(4)水淹区防水煤(岩)柱
矿井为防止水淹区水溃入井下采掘工作面,在水淹采掘区(包括老窑积水区)四周及水淹采掘区上、下水平留设的煤(岩)柱。
(5)地表水体防水煤(岩)柱
矿井为防止地表水在采煤过程中或采煤后经塌陷裂缝溃入井下而留设的煤(岩)柱。
(6)冲积层防水煤(岩)柱
矿井为防止煤系地层上覆冲积层中的强含水层水在采煤过程中或采煤后溃入井下而留设的煤(岩)柱。
3.2 井上、下探放水技术
矿井井上、下探放水系指矿井在采矿过程中用超前勘探方法查明采掘工作面上部及四邻顶底板、侧帮和前方的含水构造、含水层、积水老窖等水体的位置。为消除水害隐患,要求在采掘过程中采用钻探探放水方法,探明工作面四邻的水情,在有水的情况下,根据水量大小有控制地将水放出,而后进行采掘工作,以保证安全生产。
探放水工程的布置是以保证矿井安全生产为目的,矿井井下采掘活动必须执行“有疑必探,先探后掘采”的原则,施工过程中遇到下列情况之一,矿井必须井下探放水。
(1)采掘活动接近水淹的井巷、老空、老窑或小窑时。
(2)采掘活动接近或穿过含水层、导水断层、含水裂隙密集带、溶洞和陷落柱时。
(3)矿井打开隔离煤柱放水前。
(4)采掘活动接近可能与河流、湖泊、水库、蓄水池、水井等相通或有水力联系的断层破碎带或裂隙发育带时。
(5)采掘活动接近可能涌(突)水的钻孔时。
(6)采掘活动接近有水或稀泥的灌浆区时。
(7)采掘活动影响范围内有承压含水层、含水构造、或煤层与含水层间的隔水岩柱厚度不清,采掘活动可能导致突水时。
(8)采掘活动接近矿井水文地质条件复杂的地段,采掘工作过程中有涌(突)水预兆,或矿井水文地质条件情况不明时。
(9)采掘活动接近其他可能涌(突)水地段时。
3.3 疏水降压技术
疏水降压是指煤层顶底板含水层或煤系地层含水层,通过疏干使煤层底板含水层水压降低至采煤安全水压。疏水降压能调节流入矿坑的正常涌水量和充水含水层水压(位)的动态特征,防止矿井因为含水层高水压而诱发矿井突水,与矿井一般的排水在概念上有区别的。疏干降压与矿井排水的区别主要表现在:前者是借助于专门的工程(如疏水巷道、抽水钻孔和吸水钻孔等)及相应的排水设备,积极有计划有步骤地疏干或局部疏干影响采掘安全的充水含水层;