邯邢地区水文地质状况及矿井防水措施.docVIP

课程名称： 应用水文地质学 课程编号： 课程类型： 学位课、非学位课 考核方式： 考试、考查 学科专业： 地质工程 年 级： 12级 姓 名： 学 号： ……大学2012～2013学年第一学期研究生课程论文报告 课程论文评语： 成 绩 评阅教师签名 评阅日期 年 月 日 目前邯邢地区煤层开采深度逐渐加大，依据煤矿防治水规定结合邯邢地区水文地质条件，给出矿井防治水措施。 一．问题的提出 我国的煤炭资源开发历史悠久，矿井水害一直是华北岩溶矿区煤矿安全生产面临的主要问题之一。历史上曾多次发生突水淹井事故，经常以数倍、数十倍，甚至百倍于排水能力的水量突入矿井。自20世纪80年代以来，我国煤矿矿井突水次数较20世纪50年代增长了257%，淹井次数增长96%。煤矿各类突水的发生，不仅造成重大的经济损失与人员少亡，也对社会产生了不良的影响。 对于其它能源缺乏的河北省而言，短时间内煤炭在能源造成中依然会占重要地位。尤其是煤炭仍然是依靠的能源。然而，由于目前从事煤炭资源开采的几个矿业集团所属的国有重点煤矿，经过多年的开采，河北省大部分煤矿浅部煤层已开采殆尽，都将面临井向深部延伸和开采深部煤层的现实问题，即开采下组煤的问题。下部煤层由于受奥灰等岩溶水威胁多列于平衡表之外，或作为远景储量。据不完全统计，这类受水患威胁的煤层储量约占19个矿务局（集团公司）总储量的18.6％，个别可以达到占储量的35~50％。在这些地区，如何实现安全开采深部煤层的问题，已成为挖掘生产潜力，延长矿井服务年限，目前必须认真面对的现实问题。但随着开采深度的加大，地质、水文地质条件愈加复杂，矿井水害对安全生产的威胁也越来越大，突水机率增大。与世界其他国家的岩溶类矿床相比，无论是地质与水文地质条件、问题的多样性，还是排水量的大小、受水危害的程度等，均属于最复杂的。 由河北省所处的地质环境决定，开采深部煤层将受到煤层底板奥灰水和大青灰岩水的巨大威胁。近20年来我国煤矿所发生的煤矿重特大突水事故几乎都在河北省，三次在峰峰集团所属的3个矿井，其突水水源均为奥灰水。因此，需要认真研究和审视矿井开采水文地质条件，分析开采受水害威胁程度，对矿井开采有影响的主要含水层，提出有针对性的防治水工作内容，指导矿井防治水工作有序进行，确保矿井生产安全。邯邢地区具有资源分布集中、储量大、地质、水文地质条件复杂、受水患影响大等特点。对此类大型矿区的开发，既要根据矿区的资源情况和开采技术条件，达到一定的生产规模，维持一定的服务年限，又要根据矿区的资源的勘探接替、矿井接替浅部和深部接替以及矿区配套设施建设等，合理安排各个矿井不同煤层的开发时间和顺序。所以下组煤能否开采的可行性研究是一项重要的研究课题。就本课题来讲，评价万年矿下组煤是否可以开采，将直接关系到能否增加万年矿的开采周期、服务年限，对煤矿的生存发展是至观重要的。煤层赋存各项地质条件和水文地质条件及煤炭储量是决定煤矿是否开采的主导因素。而矿井水文地质条件是制约下组煤能否开采的主导因素，而煤炭储量也是制约煤炭可否开采的因素之一。 随着开采深度的加大，下部（组）煤层的开采底板水害已趋突出，已严重制约煤炭安全生产持续发展。国内外煤矿开采水害问题集中体现在底板水、顶板水及采空区水（包括小煤矿积水）。据了解，国外煤矿水文地质条件远不如中国复杂，像美国就无受水威胁的下部煤开采问题。西欧德国和法国的煤矿防治水，主要采用疏水降压的办法，即对矿床主要充水含水层采取疏干或超中段疏干。东欧南斯拉夫和匈牙利，一般也是采取疏水降压的方法，他们的做法是建一专门排水井至开采层位，然后布置平巷，在平巷内打排水钻孔，以降低其水位。 另一种趋向，从保护水资源与环境角度考虑，在不疏降地下水的条件下，安全开采受水威胁的煤炭资源，已引起世界各国的重视，并成为今后研究和发展的方向。为此，充分利用煤层底板至承压含水层间的隔水层阻水性能，实施带压安全开采，已成为世界各国研究承压水上采煤关注的重点。20世纪60年代，匈牙利学者就得出了底板相对隔水层概念，并建立水压、隔水层厚度与底板突水的关系。此后，前苏联学者在研究煤层底板承压水作用破坏机理的基础上，将煤层底板视为两端固定的受均布载荷作用的梁，并结合强度理论导出了安全水头的计算公式。60年代以后，匈牙利与南斯拉夫等国，广泛应用相对隔水层厚度，即以泥岩抗水压的能力为标准隔水层，而将其它岩性的岩层以换算成泥岩的厚度，以此作为衡量突水与否的标准。直到今天，这一标准或与之类似的突水判别准则则仍为广泛应用。1976年据考察资料，匈牙利科学家也提出“突水系数”，即 式中U——突水系数，M—