底板水害防治技术与方法(中国矿业大学)

矿山水害及其防治技术1．地表水治理措施合理确定井口位置。

井口标高必须高于当地历史最高洪水位，或修筑坚实的高台，或在井口附近修筑可靠的排水沟和拦洪坝，防止地表水经井筒灌入井下。

填堵通道。

为防雨雪水渗入井下，在矿区内采取填坑、补凹、整平地表或建不透水层等措施。

整治河流。

首先要整铺河床。

河流的某一段经过矿区，而河床渗透性强，可导致大量河水渗入井下，在漏失地段用粘土、料石或水泥修筑不透水的人工河床，以制止或减少河水渗入井下。

其次，要改道河流。

如河流流入矿区附近，可选择合适地点修筑水坝，将原河道截断，用人工河道将河水引出矿区以外。

修筑排(截)水沟。

山区降水后以地表水或潜水的形式流入矿区，地表有塌陷裂缝时，会使矿区涌水量大大增加。

在这种情况下，可在井田外缘或漏水区的上方迎水流方向修筑排水沟，将水排至影响范围之外。

2．地下水的排水疏干在调查和探测到水源后，最安全的方法是预先将地下水源全部或部分疏放出来。

疏干方法有3种：地表疏干、井下疏干和井上下相结合疏干。

地表疏干。

在地表向含水层内打钻，并用深井泵或潜水泵从相互沟通的孔中把水抽到地表，使开采地段处于疏干降落漏斗水面之上，达到安全生产的目的。

井下疏干。

当地下水源较深或水量较大时用井下疏干的方法可取得较好的效果。

根据不同类型的地下水，有疏放老孔积水和疏放含水层水等方法。

3．地下水探放矿井工程地质和水文地质观测工作。

水文地质工作是井下水害防治的基础，应查明地下水源及其水力联系。

超前探放水。

在矿井生产过程中，必须坚持“有疑必探，先探后掘”的原则，探明水源后制定措施放水。

4．矿井水的隔离与堵截在探查到水源后，由于条件所限无法放水，或者能放水但不合理，需采取隔离水源和堵截水流的防水措施。

隔离水源。

隔离水源的措施可分为留设隔离煤(岩)柱防水和建立隔水帷幕带防水两类方法。

隔离煤(岩)柱防水是为防止煤(矿)层开采时各种水流进入井下，在受水威胁的地段留一定宽度或厚度的煤(矿)柱。

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。

技术经济与应用收稿日期:2010-06-30作者简介:杜飞虎(1963—),男,陕西富平人,1989年毕业于西安矿业学院地质系,高级工程师,现任澄合矿务局生产技术部副部长,从事矿井地质工作。

煤层底板岩溶承压水水害的防治杜飞虎,叶东生(陕煤集团澄合矿业公司,陕西澄城　715200)摘　要:以董家河煤矿为例,研究了澄合矿区奥陶系灰岩岩溶裂隙承压含水层对煤层开采的威胁,提出了防治水必须坚持“预测预报,有疑必探,先探后掘,先治后采”的原则,防治水工作的重点是底板岩溶承压水。

关键词:矿井水害;岩溶水;底板突水;保水采煤;措施中图分类号:T D 745 文献标识码:B 文章编号:1671-749X (2011)01-0051-020　前言澄合矿区主采5号煤层,矿井涌水主要来源于5号煤层顶板上各砂岩裂隙含水层、太原组石英砂岩K 3(5号煤层底板)及K 2灰岩含水层组、煤系基底奥陶系灰岩岩溶裂隙含水层。

涌水量随着开采深度的增加而增大。

目前董家河煤矿工作面均处在奥灰水静水位以下,5号煤层突水系数处在临界状态,底板岩溶承压水严重威胁着煤矿安全生产。

建矿初期沿用边设计、边施工、边生产的政策代替基本建设程序,最初设计大巷层位放在奥陶纪石灰岩中,掘进时多次发生奥灰突水(1974～1980年奥灰井水位标高为+380～+383m ),最大涌水量达1026m 3/h 。

后多次修改设计,使大巷水平标高由初期的+300～+330～+355m ,提升到目前的二水平(+310水平),承受奥灰水的压力约1M P a 。

岩溶承压水由于水压高,一般会通过各种裂隙通道进入煤层的开采系统造成淹井,做好5号煤层底板岩溶承压水害防治,是保证5号煤层安全开采的前提。

1　防治水原则1.1　坚持以防为主以疏为主原则坚持“预测预报,有疑必探,先探后掘,先治后采”的防治水原则:始终坚持以物探手段先查明水文地质条件,然后根据实际情况采取相应措施。

不断总结防治水工作经验,不断修订和充实适用于本矿的防治水总体方案和具体措施。

环境工程2019·04135Chenmical Intermediate当代化工研究技术应用与研究全性和稳定性，还要考虑井下复杂的环境变化因素。

PLC控制系统要正常运行，就必须有较好的抗干扰性，首先要避免受到电磁的干扰，若产生电磁波干扰，变频调速控制系统就不能正常运行。

另外，合理地进行冗余结构与模块式结构的选择方面要合理，保证各个模块按既定的功能发挥其作用。

4.变频调速的应用我国的调速系统在过去的较长一段时间里广泛使用的都是直流调速。

直流调速对我国调速系统的发展过程中具有重要的意义，同样也具有很多优点，比如精度较好，控制过程较好。

但随着科技的发展以及矿井工作的进行，直流调速也表现出很多缺点，比如结构复杂、适应性差、过流能力弱等极大地限制了直流调速方法的应用，缩小了应用范围。

此时交流调速系统开始发展，并逐渐被广泛应用，这一变化主要是实际生产过程中的需求以及理论知识运用的结果。

变频调速的使用具有重大意义，首先对于在矿井提升机控制系统来说，扩大了控制系统的调速范围，使得调速的精度越来越高，高低速之间的切换也变得简单而且安全，速度转换更顺畅、平滑。

这一变化使得矿井提升设备工作时发生紧急情况时，变频调速系统可以在短时间内迅速使提升机停止运行，极大地保证了提升过程的安全性。

5.软件设计设计过程主要是对提升机的深度、速度、控制单元等物理量进行控制。

提升机运行时，如果发生或轻或重的故障时，该系统能够进行自我诊断，并把当前运行状态下的参数实时显示出来，例如提升设备所处矿井的深度以及速度等。

组态环境与运行环境是相互独立的，但又存在着关联性，这两者被称作是提升机的组态软件。

为了保证矿井提升过程中的安全稳定性即可靠性，所以在矿井提升机变频调速系统中应用了PLC。

其软件结构的设计需要建立在了解其工艺的控制要求上，并对矿井提升的全过程以及这一系统的运行状态进行实时的动态监控。

这一监控以PLC控制为基础并具有独立的监视终端装置，还可以实现监控过程连续、准确、速度控制连续准确、停车位置运动方向准确等多种功能，并且具有现实意义。