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煤矿突水灾害的防治煤矿突水灾害是矿井生产中常见的一种灾害，它不仅会造成矿井设备的损坏，而且会给矿工带来生命危险，因此防治煤矿突水灾害是十分重要的。
本文将介绍煤矿突水灾害的成因、防治措施以及几点建议。
一、煤矿突水灾害的成因煤矿突水灾害是由于地下水体突然破裂或者开采工作引起水流翻涌而导致的，具体可以分为以下几种原因：1.地质因素。
地下水体规模较大，流动性强，当地质结构不稳定或矿区基岩含水量较高时，地下水就容易破裂。
特别是在低洼地区，洞穴较多的矿区，地下水特别容易涌入矿井。
2.自然灾害。
如降雨、地震等自然灾害使矿井地面或底部的断裂带发生位移，导致开采区域内的地下水流向井下。
3.人为因素。
矿井设备、设施维护不好会导致水管破裂和设备损坏，同时施工粗糙也会引起地层的变化，进而引起突水灾害。
二、防治煤矿突水灾害的措施1.加强矿山水文地质勘探。
通过对矿山底下和周边水文地质环境的深入探究，可以掌握矿山水文地质特征、流动性，综合判断突水灾害的可能性，早期预防矿山突水灾害。
2.矿山排水系统建设。
建立合理完善的排水系统，包括矿山废水排放系统、抽水系统、管道系统、水泵控制系统等，随时控制、监测水位变化，做到时刻掌握矿山水文地质状况。
3.合理的矿山开采设计。
在矿山设计的时候，需要结合矿山水文地质特征以及采掘方向，制定合理的开采方案，尽量减少地下水的涌入，从根本上预防突水灾害。
4.灾害预警体系建设。
通过观测井水位、测量井下温度、水压力等参数，建立水文监测网络，构建井下智能煤矿监控系统，24小时实时监测煤矿地质环境，及时预警、快速处置。
三、建议1.煤矿企业应该完善人员培训制度。
对矿工进行必要的突水灾害风险知识、急救救援知识和自我防护知识的教育和培训，增强自身的防突水意识和应急处理能力。
2.政府应该强化对煤矿企业的监管力度，对于蓄意违规施工或私自改变开采方向的企业，严格处罚，以达到维护矿工安全生产的目的。
3.在实施防治措施的过程中，要加强煤矿企业与科研机构、专家学者的合作，借助现代科技手段，如大数据、人工智能等，为煤矿突水灾害的防治提供更加科学有效的技术支撑。
煤层底板岩溶承压水水害分析及综合治理探讨煤层底板是煤矿开采中常见的地质问题之一，其出现的水害问题对矿井的安全和生产产生了很大的影响。
其中，底板岩溶承压水是一种常见的水害类型，其引起的水害问题较为严重，需要采取相应的综合治理措施。
底板岩溶承压水的形成主要与地质构造和水文特征有关。
在煤层底板下，常存在着一些地质缝隙和裂隙，这些缝隙和裂隙可能在地质运动的过程中被进一步扩大，形成岩溶洞穴。
同时，在地下水的作用下，这些岩溶洞穴可能被填充了一些淤泥、砂砾等杂质，导致形成一种不稳定的岩溶层。
当地下水位上升到一定程度时，这些岩溶层可能会发生一定的承压变形，导致水从其中突然涌出，造成煤矿水害问题。
针对底板岩溶承压水的问题，需要采取一系列的综合治理措施。
首先，需要加强对煤矿地质的探测和监测，及时发现底板岩溶承压水的可能性，以便采取针对性的防治措施。
同时，需要采取岩溶治理措施，对存在岩溶洞穴的地段进行填充和加固，减少岩溶层的不稳定性。
此外，也可以采取一些水文治理措施，例如人工排水和地下压裂等，以降低地下水位，减少底板岩溶承压水的发生概率。
综合治理底板岩溶承压水，需要考虑多种因素，包括地质、水文、工程等多个方面。
治理措施的选择应该综合考虑这些因素的影响，以确保治理效果的最大化。
此外，治理措施的实施也需要注意环保和安全等方面的要求，避免对环境和人员造成潜在的威胁。
综上所述，底板岩溶承压水是煤矿生产中常见的水害问题之一，对矿井安全和生产产生了严重影响。
对此，需要采取针对性的综合治理措施，以确保煤矿的安全和生产的稳定。
同时，也需要加强对煤矿地质和水文特征的监测和研究，加深对煤层底板岩溶承压水问题的认识，为治理工作提供更加科学有效的支持。
收稿日期：２０１８?０１?０８作者简介：林培军（１９８３－），男，山西晋城人，工程师，从事煤矿地质、防治水工作。
ｄｏｉ：１０．３９６９／ｊ．ｉｓｓｎ．１００５－２７９８．２０１８．０５．０１９浅谈煤层底板突水灾害与防治措施林培军（霍州煤电集团有限责任公司，山西霍州 ０３１４００）摘 要：为了做好煤矿煤层底板含水层、赋水层突水防治工作，对辛置煤矿煤层底板含水层特征进行了分析，并针对煤层底板水害隐患，提出了“注浆堵水、疏水降压”综合防治措施，一方面减少了突水量，另一方面有利于加快突水的疏导。
此方法在太原组下部石灰岩突水疏导中取得了良好效果，最大程度地降低了矿井损失，具有推广价值。
关键词：煤层底板；突水灾害；注浆堵水；疏导防治中图分类号：ＴＤ７４５ 文献标识码：Ｂ 文章编号：１００５?２７９８（２０１８）０５?００４４?０２ 随着煤矿生产强度的增加，霍州煤电集团矿井的后续开采方向，正由浅煤层转向受奥灰水威胁较大的太原组下部。
据资料统计，太原组下部煤层开采程度虽不高，但近年来已出现过大小突水事故达１６次之多，渗水事件达上百次，且突水量保持到１０００ｍ３／ｈ级以上。
针对煤矿矿井突水问题，相关专家和学者分别提出了各自的见解［１］，但大多集中在突水后的防治领域，在水害的发生机理和突水量估算方面的研究却很少。
本文选择开采太原组下部煤层的辛置煤矿为例，对水害机理和防治措施进行了深入研究。
该矿于２０世纪８０年代投产，采用“立－斜”井开拓，具有５０万ｔ／ａ开采能力。
现开采二１煤层，煤层厚度在０．２～１３．４５ｍ之间，平均厚度为７．３５ｍ，倾角为２０～３４°，期间最小涌水量为８２０ｍ３／ｈ，最大涌水量为１５００ｍ３／ｈ。
该矿区处于岩溶水系统补给区域，灰岩溶洞水连通性好，断层多，矿压大，曾出现过多次突水［２］。
现开采的二１煤层是以太原组下部为主体的，受寒武系石灰岩含水层影响的高发水害煤层。
文章借以对二１煤层所在的石灰岩含水层进行分析，总结历史突水源头和疏导线路，为二１煤层的水害防治提供借鉴措施和安全开采方向。
煤矿开采过程中底板突水及防治措施摘要：防治水工作在煤矿采煤过程中非常重要。
其危害性仅次于瓦斯突出事故，针对存在水患矿井，必须坚持“预测预报、有疑必探、先探后掘、先治后采”的原则进行探放水，如果要想预防矿井底板突水，首先要弄清矿井底板突水的机理和原因，其次弄清矿井水分布特征以及突水的主要影响因素，从而进行防治。
关键词：煤矿开采；底板突水；防治引言：文章主要针对我国煤矿开采过程中出现的底板突水问题为切入点，重点提出了详细的防治措施，希望能够给相关人士提供重要的参考价值。
1.煤矿开采过程中底板突水机理、原因及防治措施我国某地区煤田的煤炭资源正在日趋紧缺，而国内建设对矿产资源的需求逐年增加。
其中的石炭—二叠系煤田，煤层厚度相对稳定，煤质资源优良，为缓解该煤田资源匮乏，尽最大可能多地进行开采，该区域矿井将逐步向深部延拓，更要开采受水威胁较为严重的下组煤，尤其矿井开采受底板灰岩裂隙岩溶水的威胁较为严峻，因此弄清该煤田区域矿井水分布特征以及下组煤底板灰岩富水性与突水机制是必须要去做的。
1.1矿区综合水文地质特征太原组灰岩自北向南含水性由弱到强，华北断块内黄淮平原新生界松散沉积层下部的河流相和山麓冲积相砂砾含水层，是矿井充水的重要水源。
石炭—二叠纪煤系的基底基本是中奥陶统碳酸盐岩，寒武奥陶碳酸盐岩是区域富水性最丰富的含水层，其是造成矿井水危害的主要水源之一。
下伏本溪地层，下段为页岩、砂岩、砂质页岩，底部为粘土层，其具有隔水性；中间部分厚层页岩夹着砂岩，也具有相对隔水；上段为砂岩、灰岩及砂质页岩。
综合分析认为：该采场的矿床为多层含水层以及立体充水地质结构，分别存在于以下含水层：（1）中奥系含水层组：溶蚀裂隙发育以及原始节理，其承压水头高，富水性强，该含水层是上覆煤层开采隐患较多的底板突水水源。
（2）煤系含水层组：具有地表水体补给或强含水层的群岩溶含水层，厚层状的砂岩裂隙充水层，一般都具有高承压的水头，易造成突水事故。
煤层底板岩溶承压水水害分析及综合治理探讨煤炭是我国的重要能源资源，煤层底板岩溶承压水水害是煤炭开采中常见的一种水害类型，给煤炭生产带来了严重的安全隐患和经济损失。
为了有效地解决这一问题，需要对煤层底板岩溶承压水水害进行深入分析，并提出相应的综合治理方案。
一、煤层底板岩溶承压水水害的特点煤层底板岩溶承压水水害是指在煤炭开采过程中，由于地下水位降低或者底板岩溶作用导致底板破裂，使得上覆的含水层水压得不到释放，从而形成局部高水压区域。
煤层底板岩溶承压水水害主要具有以下特点：1. 产生原因复杂：煤炭开采过程中，由于地下水位的变化以及岩溶作用的影响，煤层底板岩溶承压水水害的产生原因是比较复杂的，需要进行系统地分析和研究。
2. 影响范围广泛：煤层底板岩溶承压水水害不仅会影响煤矿的安全生产，还会对周边地质环境和生态环境造成一定的影响，因此必须及时采取有效的措施进行治理。
3. 难度较大：由于煤层底板岩溶承压水水害的形成机制比较复杂，因此治理起来难度较大，需要综合运用地质、水文、水力学等相关知识进行分析和研究。
1. 地质勘察和监测：通过对煤矿地质情况进行详细的勘察和监测，包括地下水位、地层构造以及岩溶发育情况等，为煤层底板岩溶承压水水害的分析提供基础数据。
2. 数值模拟和工程实验：采用数值模拟和工程实验的方法，对煤层底板岩溶承压水水害的形成机制进行分析和研究，为后续的治理工作提供科学依据。
3. 综合分析和评估：通过对煤层底板岩溶承压水水害的相关数据进行综合分析和评估，找出水害的主要影响因素，并确定治理的重点和难点。
1. 加强地下水位监测和调控：通过对地下水位进行持续的监测和调控，防止煤矿地下水位过度下降，减少局部高水压区域的形成。
2. 加固煤层底板：采用注浆加固等技术手段，对煤层底板进行强化处理，增强其承压能力，避免底板破裂导致局部高水压。
3. 控制岩溶发育：通过对煤矿区域岩溶发育情况进行研究，采取相应的岩溶治理措施，减少岩溶活动对水害的影响。
煤层底板岩溶承压水水害分析及综合治理探讨1. 引言1.1 研究背景煤炭是我国主要的能源资源之一，煤矿开采在我国经济发展中发挥着重要作用。
在煤炭开采过程中，煤层底板岩溶承压水水害问题逐渐凸显。
煤层底板岩溶承压水是指开采过程中遇到的地下水，由于地质构造和水文地质条件的不同，导致底板岩溶承压水中含有大量的溶解固体和气体，给煤炭开采带来了较大的风险。
随着煤炭开采技术的不断发展和深入，煤层底板岩溶承压水水害问题已成为矿井安全生产的重要隐患。
在研究煤层底板岩溶承压水水害问题的基础上，探讨其成因及治理技术，对于提高矿井安全生产水平，保障矿工安全，推动煤炭产业可持续发展具有重要意义。
对煤层底板岩溶承压水水害问题进行深入研究和探讨，既是煤炭行业发展的需要，也是保障矿井安全生产的需要。
1.2 研究意义煤层底板岩溶承压水水害是煤矿工程中常见的地质灾害之一，其对煤矿生产和安全造成了严重影响。
研究煤层底板岩溶承压水水害的意义在于通过深入分析其形成机理和危害特点，为科学有效地治理和预防提供理论依据和技术支撑。
研究煤层底板岩溶承压水水害有助于提高对煤层底板岩溶水体的认识，为煤矿采空区域水文地质特征及水力学特性的研究提供重要数据支持。
深入研究煤层底板岩溶承压水水害的成因和发展规律可以为煤矿开采过程中的水害防治提供科学依据，减少事故发生的可能性。
煤矿行业在资源开发中面临严峻挑战，研究煤层底板岩溶承压水水害的综合治理方法有助于提高煤炭开采效率，减少资源浪费，推动煤矿产业的可持续发展。
深入研究煤层底板岩溶承压水水害的意义重大，对煤矿工程和矿山生态环境的保护具有重要的现实意义和深远的影响。
1.3 研究目的：本研究的目的是深入探讨煤层底板岩溶承压水水害的成因及治理技术，为有效降低煤矿生产过程中水害带来的影响提供科学依据和技术支持。
具体包括以下几个方面的目的：1. 分析煤层底板岩溶承压水水害的成因，揭示其形成机制和演化规律，为从根本上解决煤矿水害问题提供理论依据。
浅谈煤层底板承压水突水机理与防治措施
摘要：华北地区煤系地层下发育巨厚奥陶系灰岩含水层，该含水层具有溶隙发育、水源补给充沛、赋水性强和水压高等特点，对其上部煤层的安全开采构成威胁。
本文通过对煤层底板承压水突水机理研究分析，总结出煤层开采奥灰承压水
预防措施，为矿井安全生产以及开采过程中的防治水工作提供参考。
关键词：煤矿；承压水；突水
华北地区煤系地层下发育巨厚奥陶系灰岩地层，其间岩溶裂隙发育，富含地
下水。
煤层开采过程中改变了底板隔水层的受力状态，对隔水层的完整性造成破坏，容易出现底板突水事故。
在煤层未开采之前，近水平煤层水平方向上各向同性，水平方向上受力平衡。
竖直方向上煤层底板受到上部岩层重力产生的压力
（F1）、底板自身重力（G）和下部岩层产生的支持力（F2）、承压水压力（P），其中上部岩层重力和底板自身重力方向向下，下部岩层产生的弹力和承压水压力
方向向上，在这两组大小相等方向相反的作用力下（即P+F2=F1+G），底板岩层
处于受力平衡状态。
此时煤层底板受到压缩作用，岩层中微裂缝和断裂构造处于
闭合状态，隔水效果较好。
目前矿井主要采用走向长壁工作面机械化采煤方式，自然垮落法进行顶板管理。
根据底板岩层所受矿山压力性质的不同，将回采工作面分为3个阶段：第一
阶段底板受压区，位于工作面开采前方，煤层底板处于超前压力阶段，底板处于
被压缩状态，岩层中原有裂缝被挤压密实，不利于承压水上升；第二阶段底板泄
压区，工作面支架后方至冒落稳定区，此段存在一定面积的悬顶区域，底板出现
自由面，矿山压力开始释放与泄压，底板隆起，裂缝形成与扩张，此阶段最容易
出现底板涌水现象；第三阶段底板复压区，该段顶板冒落岩石又重新压在底板之上，底板又重新受压，由于老顶岩层存在压力拱的作用，作用底板上压力小于煤
层未开采前，若回采范围增大，容易出现后滞突水现象。
本文主要针对第二、第
三阶段受力情况进行分析。
第二阶段在煤层开采后底板出现自由面，底板隔水层
在开采前后应力变化量最大，若老塘存在大面积悬顶区将大大增加突水几率；第
三阶段自由垮落高度约为采高的3～5倍，直接顶以上老顶区域形成一个压力拱形，该拱形以上地层压力由两侧煤柱承担，不会传递到采空区内。
此时隔水岩层
竖直向上的奥灰承压水压力（P）和地层弹力（F2）保持不变，竖直向下的力中
隔水岩层重力（G）保持不变，煤层顶板以上压力（F1）由于压力拱的作用而无
法作用于隔水岩层顶板上，此时隔水岩层顶板上增加采空区垮落岩石重力（F3）。
隔水岩层受到合力F=P+F2-F3-G，由于F1>>F2，故合力方向竖直向上，隔水岩层
受到弯矩作用，其上部岩层受拉力作用，原微裂缝或断裂构造出现张开或岩层断
裂现象。
当煤层回采之后，隔水岩层受到F=P+F2-F3-G的向上合力，该合力与工作面
两侧的煤柱压力平衡，假设隔水底板与两侧煤柱属于固定连接，采空区内隔水岩
层受到力矩M作用，力矩图见图1。
通过分析计算，工作面中部所受到的力矩最大，此处对岩层的拉力也最大，
若该拉力超过岩层的抗拉极限将导致岩层断裂，出现底板涌水现象。
根据煤层底板承压水突水原理，减小作用于隔水岩层上的力矩和增大岩层的
抗拉强度均可以减小水害隐患，建议在设计施工过程中采取下列水害防治措施：
一、原隔水底板上岩石压力在煤层开采后消失，取而代之的是采空区冒落岩
石重力。
因此，增大煤层开采后底板上压力，可以减小底板隔水层在煤层开采后的应力变化量，减小了底板隔水岩层上的力矩和拉力。
增大煤层开采后底板上压力的方法有：
①采用充填开采技术。
采用充填开采技术，在煤层开采后及时充填矸石，煤层顶板以上岩层重力通过矸石传递到底板上，这样底板岩层在煤层开采前后应力变化不大，岩层受到的破坏较小，确保较好的隔水效果。
②在煤层开采时采用强制放顶措施，增加冒落带发育高度。
采用强制放顶措施，增加冒落带发育高度，可以提高压力拱发育高度，促使更多的岩石冒落至底板岩石之上，增加了底板岩层上压力，有利于减小对岩层产生的破坏，确保较好的隔水效果。
图1 煤14开采后底板力矩情况示意图
二、原隔水底板在煤层开采后，受到的应力发生变化，在岩层中产生力矩和剪切力。
当岩石受到的力矩或剪切力超过岩石的极限破坏承载力时，岩层产生破坏而出现突水现象。
因次，提高岩层的抗拉或抗剪切强度为一种水害防治措施。
①利用注浆方法对隔水底板进行加固。
对隔水底板使用水泥砂浆或新型防隔水材料（例如玛丽散等）对隔水底板中裂缝等导水构造进行封堵加固，不仅提高岩层的完整性，封堵导水通道；而且可以提高岩层的抗拉强度及抗剪强度，提高岩层的抗破坏强度。
②对断裂构造处采用加筋处理。
针对岩层的抗拉强度低的特点，在断层及节理发育区域，施工预应力加筋注浆钻孔，利用钢筋抗拉强度高的特点来提高岩层的抗拉强度，从整体上提高构造区域的岩层的矿破坏能力。
三、底板突水的根本原因是煤层下存在承压水，通过疏水降压可以从根本上解决底板水害隐患。
但当底板含水层水量大，补给来源丰富或大量降低地下水位会产生地面沉降等环境地质灾害问题时，该方法不适用。
参考文献
[1]开滦（集团）XX矿业分公司矿井水文地质报告（2013-2016）2016[R]
[2]施鑫源，张元禧，《地下水文学》，中国水利水电出版社。
