下载文档原格式
林西矿深部水平奥灰水带压开采突水危险性评价冯光俊;李伍;张泳;奚方喆【期刊名称】《中国煤炭》【年(卷),期】2015(41)8【摘要】基于采掘揭露资料、钻孔资料、水位观测数据和抽水试验成果，对研究区构造复杂程度和奥灰水文地质条件展开研究，并采用安全水头值法、安全隔水层厚度法和突水系数法对奥灰水带压开采突水危险性进行了综合评价。
结果表明：研究区下部12＃煤层开采掘进巷道基本不具突水危险；而当矿井生产延伸至深部水平时，研究区西北翼构造复杂块段12＃煤层回采工作面将面临突水威胁，届时需提前开展探水、防水工作。
【总页数】5页(P41-44,97)【作者】冯光俊;李伍;张泳;奚方喆【作者单位】中国矿业大学资源与地球科学学院，江苏省徐州市，221116; 中国矿业大学煤层气资源与成藏过程教育部重点实验室，江苏省徐州市，221116;中国矿业大学资源与地球科学学院，江苏省徐州市，221116; 中国矿业大学煤层气资源与成藏过程教育部重点实验室，江苏省徐州市，221116;中国地质大学北京地球科学与资源学院，北京市海淀区，100083;中煤科工集团西安研究院有限公司，陕西省西安市，710054【正文语种】中文【中图分类】P641;TD745【相关文献】1.钱家营矿奥灰水带压开采突水危险性评价 [J], 宋德旺2.\"两软一硬\"不稳定煤层带压开采突水危险性评价 [J], 王振广;张卫;宋文鹏;朱术云3.林西矿深部奥灰水突水危险性评价及防范措施 [J], 邢斌4.邢东矿深部带压开采底板突水特征及控制技术 [J], 王朋朋;赵毅鑫;姜耀东;张村;张党育;杨军辉;刘文超;翟江澎5.带压开采煤层底板突水危险性评价及防治措施 [J], 琚翔因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
煤矿奥灰水带压开采水害探查及治理技术探讨1. 引言1.1 背景介绍煤矿奥灰水带压开采水害是煤矿开采过程中面临的重要问题之一。
随着我国煤矿开采技术的不断发展，深部煤矿开采水害问题愈发突出。
奥灰水是指一种具有卓越的导水能力的含矿层，当煤矿开采穿越奥灰水带时，水会突然涌入矿井，造成严重的水害事故，给矿山生产和安全带来极大的威胁。
面对这一严峻的挑战，煤矿开采企业需要深入研究奥灰水带压开采水害的原因，并探讨有效的治理技术，以减轻水害给矿山生产造成的影响。
本文将结合实际案例分析，探讨奥灰水带压开采水害探查及治理技术，旨在为煤矿开采水害防治提供科学依据和技术支撑。
通过对奥灰水带压开采水害的深入研究和分析，可以更好地指导煤矿开采实践，减少事故发生的概率，保障矿工的生命安全和矿山的可持续发展。
在未来，该技术的应用前景也将更加广阔，为煤矿开采带来更多的机遇和挑战。
1.2 问题阐述煤矿奥灰水带压开采是煤矿生产中常见的一种工艺，但在这个过程中往往会遇到水害问题，给矿井的安全生产带来了一定的隐患。
奥灰水带压开采水害问题主要表现为矿井底部或工作面出现大量水涌入，给生产作业和矿工的人身安全带来威胁，严重影响生产效率和经济效益。
当前针对奥灰水带压开采水害的治理技术还存在一定的局限性和挑战，需要进一步探讨和研究。
本文旨在通过对煤矿奥灰水带压开采水害探查及治理技术进行深入探讨，总结经验教训，提出解决方案，为煤矿生产中遇到水害问题的解决提供参考，促进矿井安全生产和高效开采。
2. 正文2.1 煤矿奥灰水带压开采水害原因分析煤矿奥灰水带压开采水害是指在煤矿开采过程中，由于煤层内部存在高压含水层（奥灰水），开采作业导致该含水层释放出水，从而引发地下水涌入矿井和工作面，造成水害问题。
这种水害具有突发性、破坏性大的特点，严重影响了矿井的安全生产。
1. 奥灰水层水压过高：煤层内部的奥灰水层水压较高，一旦开采，压力会得到释放，导致水位上升，反过来影响矿井和工作面的稳定性。
第17卷第3期华北科技学院学报Vol.17No.3 2020年6月Journal of North China Institute of Science and Technology Jun.2020深部矿井奥灰水带压开采条件评价及防治水建议于涵1，邢斌2,田午子S苏壮壮1(1.华北科技学院安全工程学院，北京东燕郊065201；2.唐山开滦林西矿业有限公司，河北唐山063104)摘要：随着矿井采掘工程向深部的延伸，基底奥陶系灰岩含水层水位高、水压大、富水性强，是造成矿井水害的主要因素之一。
针对此问题，选取某矿十三水平及深部相关资料进行研究，综合分析研究区奥灰岩溶发育特征，采用突水系数法对该区域进行带压开采条件评价，并给出相应的防治水建议。
结果表明，研究区奥灰含水层水位高、压力大、不均一、强富水，对本区域的安全回采形成一定威胁。
研究区奥灰埋深较大、水压较高、隔水层间距不足，突水危险性较高，开采时需重点进行构造探查及治理工作。
关键词：奥灰；带压开采；突水危险性；防治水建议中图分类号：TD745文献标志码：A文章编号：1672-7169(2020)03-0026-07 Evaluation of pressure mining conditions of deep Ordovician limestone waterbelt in deep mine and suggestions for water controlYU Han1,XING Bin2,TIAN Wuzi1,SU Zhuangzhuang1(1.School of Safety Engineering, North China Institute qf Science and Technology,Yan/iao,065201,China；2.Tangshan Kailuan Linxi Mining Co.，厶td.,Tangshan,063104,China)Abstract：With the deep extension of the excavation project in deep mine,the high water level,high water pressure and strong water-abundance of the ordovician limestone aquifer in the basement are the main factors causing mine water damage.To solve this problem,13th level and deep related data were selected to study, the development characteristics of Ordovician limestone karst in the study area were comprehensively analyzed,and the water inrush coefficient method was used to evaluate the mining conditions with pressure in the area,and corresponding suggestions for water prevention and control were given.The results show that the high water level,high pressure,unevenness and strong water abundance in the ordovician limestone aquifer in the study area pose a certain threat to the safe extraction in this area.In the study area,the buried depth of Ordovician limestone is larger,the water pressure is higher,the spacing between water-barrier layers is insufficient,and the risk of water inrush is higher,it is necessary to focus on structural exploration and management in mining.Key words:ordovician limestone;mining with pressure;water inrush risk；water prevention advice收稿日期：2020-05-04基金项目：中央高校基本科研业务费资助项目(3142020036)作者简介：于涵(1995-),男，吉林四平人，华北科技学院安全工程学院在读硕士研究生，研究方向：矿井防治水。
煤矿深部开采相关灾害问题及应对措施的探讨摘要：随着煤炭资源的开采向深部延伸,部分矿井已经出现或将出现高温、高突、高地应力、高岩溶水压、高瓦斯等灾害问题。
结合深部地质灾害的特点,本文提出了一些深部开采出现的问题以及应对这些问题所采取的措施。
abstract: with the deep extensions of mining of coalresources, part of mine has been or will appear hightemperature, high axon, high geostress, high karst waterpressure, high gas. according to the characteristics of deepgeological disasters, this paper puts forward the problemsin deep mining and measures to deal with these problems.关键词：深部开采；五高；灾害；应对措施key words: deep mining；five “high”；disasters；measures中图分类号：td1 文献标识码：a 文章编号：1006-4311（2012）11-0295-021 我国煤矿开采现状1.1 开采深度据预测，我国已探明的煤炭总储量中有65%以上的煤炭埋深在1000m以下，随着采煤机械化程度的提高，我国煤矿目前正以每10年100～300m的速度向下延深。
预计在未来10年，很多煤矿的开采深度将达1000～1200m。
1.2 高温地温是指煤矿井下岩层的温度。
一般情况下，地温随开采深度的增加而增加。
地温决定着井下采掘工作面的环境温度，即矿井温度。
矿井深度的变化，使空气受到的压力状态也随之而改变。
当风流沿井巷向下流动时，空气的压力值增大，空气的压缩会出现放热，从而使矿井温度升高。
煤矿奥灰水带压开采水害探查及治理技术探讨煤矿奥灰水带是指煤层中含有一定比例的硫酸钙和镁硫酸盐的水，这种水具有较高的酸碱度和腐蚀性，对矿井和矿区环境造成了严重的水害。
随着煤矿开采规模的不断扩大，煤矿奥灰水带压开采水害问题日益突出，因此对其进行探查及治理技术的研究就显得尤为重要。
【煤矿奥灰水带的形成】煤矿奥灰水带是由于地下含硫煤层中的矿体对地下水的影响引起的。
当煤层被开采时，因矿体上覆盖层和下伏层的破坏，地下的含硫煤层受氧、水的浸润后，其中的含硫物质开始氧化，产生酸性物质和硫酸盐，这些物质溶解于地下水中形成了硫酸盐水，就是我们所说的煤矿奥灰水带。
煤矿奥灰水带的形成不仅对矿井设施造成了腐蚀，还对地下水体造成了较大的污染，对周边环境造成了一定的危害。
1. 地下水位突变：由于特殊的地质条件，煤矿奥灰水带的形成使得地下水位出现了较大的变化，这对矿井的稳定性和安全性造成了一定的影响。
2. 地下水腐蚀性增强：煤矿奥灰水带中的水具有较高的酸碱度和腐蚀性，对地下的设施和设备造成了严重的损害。
3. 地下水体污染：煤矿奥灰水带中的水对地下水体和地表水体产生了不良的影响，对周边环境造成了一定的危害。
对煤矿奥灰水带压开采水害进行有效的探查是解决问题的第一步。
首先需要进行地质勘探，了解煤矿地下的地质情况，包括煤层的厚度、平面分布、倾角、岩性等。
其次需要进行地下水位的监测和采样分析，了解煤矿地下水的水位变化、水质特点、水文地质条件等。
最后需要进行矿井设施和设备的检测，了解地下水对设施和设备的腐蚀情况。
针对煤矿奥灰水带压开采水害问题，需要综合运用地质、水文地质、环境工程等学科的知识，采用一系列的治理技术，包括以下几个方面：1. 地下水位控制：通过钻孔灌浆、封水注浆、沉井、地下拦砂墙等方法，控制地下水位的变化，减少水位的波动对矿井的影响。
2. 地下水防治：在煤矿开采过程中，采用适当的方法对地下水进行防治，包括加固井筒、封堵矿井、加强水源地保护等措施。
煤矿奥灰水带压开采水害探查及治理技术探讨1. 引言1.1 背景介绍煤矿奥灰水带压开采水害探查及治理技术探讨引言煤矿是我国重要的能源资源，煤炭开采一直是我国经济发展的支柱产业之一。
在煤矿开采过程中，奥灰水带压引发的水害问题成为困扰矿工和矿主的重要难题。
奥灰水是一种高硫、高铁的富含煤层中的特殊水体，其在地下压力巨大，一旦突然涌入矿井，会给矿井的生产安全带来极大的威胁。
为了有效解决煤矿奥灰水带压开采水害问题，矿业界和科研单位一直在不断努力探索各种技术手段和方法。
本文旨在对煤矿奥灰水带压开采水害进行深入分析，探讨其成因及相关探查、治理技术，以期为相关领域的研究和实践提供参考和借鉴。
【这里需要再补充或者调整内容，让其达到2000字的要求】。
1.2 研究目的本文旨在探讨煤矿奥灰水带压开采水害的探查及治理技术，旨在深入分析煤矿奥灰水带压开采水害的成因，探讨有效的水害探查技术，研究可行的治理技术，并总结防治工程实践中的经验教训。
通过对技术应用案例的分析，探讨煤矿奥灰水带压开采水害治理技术的有效性，为未来煤矿奥灰水带压开采水害治理提供参考。
我们希望通过本文的研究，为煤矿奥灰水带压开采水害的探查与治理提供科学依据，促进煤矿安全生产，保障矿工的生命安全，实现矿山的可持续发展。
2. 正文2.1 煤矿奥灰水带压开采水害成因分析煤矿奥灰水带压开采水害是煤矿开采过程中常见的问题，其主要成因包括以下几个方面：1. 地质条件影响：煤矿奥灰水带存在于煤层中，其水文地质条件对水压的形成和传播起着重要作用。
地下水的流动受地质结构、断裂带、构造破坏等因素的影响，导致奥灰水带的不稳定性和水压增大。
2. 煤层压力变化：在煤矿开采过程中，矿井采空区的形成使地下水的压力重新分布，煤层内部的应力状态发生变化，从而导致奥灰水带的水压升高。
3. 采煤工艺影响：采煤工艺的选择和实施对奥灰水带的水压有很大影响。
如采用高度采煤工艺、过大的工作面施工进度等均可能导致水压的急剧增加。
浅析奥灰水带压开采安全技术[摘要]矿井开采深度不断延伸，奥灰水水压逐渐加大，对深部开采带来很大的水害威胁，鹤煤八矿通过对本矿井奥陶系灰岩含水层进行水害威胁分析，采区带压开采技术，对奥灰水水害威胁进行有效防治。
【关键词】奥陶系灰岩含水层；水害威胁分析；带压开采安全技术措施前言随着浅部煤炭资源的枯竭，矿井开采深度不断延伸，来自煤层底部奥陶纪灰岩高承压水的危害日趋加剧，对深部开采带来很大的水害威胁。
《煤矿安全规程》规定，在承压含水层与开采煤层之间的隔水层能承受的水头值大于实际水头值时，可以“带压开采”，但因我国地质条件复杂，开采方法各异，带压开采理论、技术还不够完善，以至于矿井突水事故时有发生，因此带压开采的研究多年来一直是许多矿井防治水人员关注的问题。
鹤煤八矿随着开采深度的延伸，即将面临来自奥灰水的威胁，为有效防治水害，鹤煤八矿防治水人员积极探索带压开采技术。
1.概况鹤煤八矿始建于1958年6月，1960年5月投产，通过改扩建，2006年核定生产能力为81万t/a，本井田第三系砾岩裂隙孔隙含水层直接覆盖于二1煤露头之上，对开采有直接充水作用，属于水文地质条件中等矿井。
奥陶系中统马家沟灰岩，出露于井田西部，总厚599.70米，奥陶系灰岩含水层，主要以碳酸盐岩组成，灰岩岩溶发育，距离二1煤124.66～164.57米，平均152.30米，富水性强，含水量大，由于奥陶系灰岩西山大面积广泛出露，以大气降水补给为主。
井田西部奥陶系灰岩出露区，裂隙发育有三组，平均每3～4米发育裂隙一条。
奥陶系灰岩含水层，距离二1煤124.66～164.57米，平均152.30米。
在浅部奥陶系灰岩水通过断层有可能补给八层灰岩和二1煤底板砂岩含水层，成为回采二1煤的间接充水因素。
2.水害威胁分析奥灰水水位海拔标高为+116～137m，年升降幅度3～5m，现八矿奥灰水水位海拔标高为+117m左右。
奥灰距离矿区主要开采煤层山西组二1煤层150～180m，距太原组一11煤层约30m。
煤矿奥灰水带压开采水害探查及治理技术探讨煤矿奥灰水带压开采是煤矿开采中常见的一种采煤方式，但与此也伴随着一系列的水害问题。
水是煤矿开采中很常见的问题，尤其是在奥灰水带压开采中更为突出。
探查和治理奥灰水带压开采水害成为了当下煤矿工程技术领域的重要课题。
一、奥灰水带压开采水害形成原因奥灰水带压开采导致水害的主要原因是地下水源与煤层之间的相互作用。
在奥灰水带压开采过程中，由于煤层压力的释放，地下水源会被煤层岩石结构中的小裂隙中挤压出来，形成水害。
奥灰水带压开采时，煤层的变形以及地表和地下水位的变化也会导致地下水源的携带和排放，使水害得以形成。
二、奥灰水带压开采水害的危害奥灰水带压开采水害对煤矿开采安全和生产造成了严重影响。
水害会导致煤矿井下工作环境的恶化，增加矿工工作难度，严重影响生产效率。
水害使得矿井地质条件不断恶化，加大了地质灾害发生的风险，威胁矿山的安全生产。
最为严重的是，水害可能导致矿井井下电气设备的短路和事故，造成严重的人员伤亡和经济损失。
三、奥灰水带压开采水害探查方法奥灰水带压开采水害探查方法主要包括地质勘探、地下水位监测、地下水化学成分分析等。
通过地质勘探可以了解煤层和地下水源的分布情况，地下水位监测可以及时发现地下水位变化情况，地下水化学成分分析可以判断地下水的来源和性质，从而为水害治理提供重要依据。
四、奥灰水带压开采水害治理技术奥灰水带压开采水害治理技术包括传统的防渗、抽水、排水技术，以及现代的地下水利用、防渗堵漏等新技术。
防渗、抽水、排水技术是传统的治理方法，主要通过密封措施和抽水排水来控制地下水位，减缓水害的发生。
而现代的地下水利用、防渗堵漏等新技术则可以更精确地判断和控制地下水源，具有更高的治理效果。
五、奥灰水带压开采水害治理实例以某煤矿为例，该矿床为奥灰水带压开采区域，因地下水源排放过多导致严重水害。
针对该情况，矿山采取了地下水位监测和化学成分分析，结合抽水排水和防渗堵漏技术，成功治理了水害，有效保障了矿山的安全生产。
矿井开采对奥灰水涌入矿井的影响庄学厚摘要：根据实际观测资料，蒋庄煤矿奥陶系石灰岩含水层水位成逐年下降趋势。
通过对出水现象进行分析认为16煤开采过程中奥陶系石灰岩水充水通道为断层。
关键词：奥陶系石灰岩含水层；水位下降；充水通道；断层1、奥陶系石灰岩含水层分布于滕南煤田的奥陶系石灰岩，厚400-500 m，揭露最大厚度126.70m（水观2012-2），为煤系地层基底。
岩性为浅海相厚层状灰、灰白、青灰色厚层状石灰岩，致密质纯，偶含白色燧石，夹豹皮状石灰岩，裂隙较发育，含大量方解石脉，并发育有小溶洞，富水性强，为煤系含水层主要补给水源。
顶部含珠角石化石，白云质灰岩中可见少许白色燧石，底部常有一层角砾状灰岩。
与上覆石炭纪本溪组呈平行不整合接触。
据抽水试验表明，单位涌水量0.0002～0.030L/（s.m），渗透系数0.0001～0.084m/d，富水性弱；根据钻孔水质分析资料，含水层水Cl-浓度487.51～510.79mg/L，SO42-浓度2525.17～2542.55mg/L，溶解性总固体4.493～4.712g/L，总硬度（以CaCO3计）2194～2204mg/L，水化学类型为SO4-Ca.Na型。
由于区内断层较多，奥陶系含水层与其它含水层在部分地段对口接触，奥陶系含水层补给其它含水层，从而使各煤矿的矿坑排水间接消耗奥灰含水层水储量。
由于矿井长期排水，奥灰水位逐年下降。
区内奥灰含水层原始水位标高40m左右，根据2014年调查，各井田奥灰水位标高-48.99～-203.90m，平均-126.13m，与原始水位相比水位下降了80～240m，平均160m左右，这也同时说明了该含水层区域上以静储量为主，补给条件较差。
2、奥陶系石灰岩含水层水位变化滕南煤田蒋庄煤矿二水平开采太原组第16层煤，平均煤厚0.86m，缓倾斜，距奥陶系石灰岩顶界56.85~73.98m，蒋庄煤矿目前正常观测的奥陶系石灰岩长观孔有六个，水06-1在2006年5月水位埋深为176.71m，水位逐渐下降，2017年5月水位埋深为228.5m，年平均水位降深约为4.71m，水位观测成果见下图。
浅析奥灰水带压开采安全技术[摘要]矿井开采深度不断延伸，奥灰水水压逐渐加大，对深部开采带来很大的水害威胁，鹤煤八矿通过对本矿井奥陶系灰岩含水层进行水害威胁分析，采区带压开采技术，对奥灰水水害威胁进行有效防治。
【关键词】奥陶系灰岩含水层；水害威胁分析；带压开采安全技术措施前言随着浅部煤炭资源的枯竭，矿井开采深度不断延伸，来自煤层底部奥陶纪灰岩高承压水的危害日趋加剧，对深部开采带来很大的水害威胁。
《煤矿安全规程》规定，在承压含水层与开采煤层之间的隔水层能承受的水头值大于实际水头值时，可以“带压开采”，但因我国地质条件复杂，开采方法各异，带压开采理论、技术还不够完善，以至于矿井突水事故时有发生，因此带压开采的研究多年来一直是许多矿井防治水人员关注的问题。
鹤煤八矿随着开采深度的延伸，即将面临来自奥灰水的威胁，为有效防治水害，鹤煤八矿防治水人员积极探索带压开采技术。
1.概况鹤煤八矿始建于1958年6月，1960年5月投产，通过改扩建，2006年核定生产能力为81万t/a，本井田第三系砾岩裂隙孔隙含水层直接覆盖于二1煤露头之上，对开采有直接充水作用，属于水文地质条件中等矿井。
奥陶系中统马家沟灰岩，出露于井田西部，总厚599.70米，奥陶系灰岩含水层，主要以碳酸盐岩组成，灰岩岩溶发育，距离二1煤124.66～164.57米，平均152.30米，富水性强，含水量大，由于奥陶系灰岩西山大面积广泛出露，以大气降水补给为主。
井田西部奥陶系灰岩出露区，裂隙发育有三组，平均每3～4米发育裂隙一条。
奥陶系灰岩含水层，距离二1煤124.66～164.57米，平均152.30米。
在浅部奥陶系灰岩水通过断层有可能补给八层灰岩和二1煤底板砂岩含水层，成为回采二1煤的间接充水因素。
2.水害威胁分析奥灰水水位海拔标高为+116～137m，年升降幅度3～5m，现八矿奥灰水水位海拔标高为+117m左右。
奥灰距离矿区主要开采煤层山西组二1煤层150～180m，距太原组一11煤层约30m。
92一、矿区概况矿区位于吕梁山东侧，属中低山区。
区内切割剧烈、沟谷纵横，地形复杂，沟谷及其两侧基岩裸露，山顶多黄土覆盖。
纵观全区地势，南高北低，东高西低，其最高点位于矿区东南局家洼一带，海拔1500m左右，北部汾河床最低，铁磨沟附近标高960m，相对高差540m左右，区内沟谷多呈北北西向分布，较大的沟谷有胡岩刁沟、长峪沟、铁磨沟等。
二、奥陶系灰岩含水层1.奥陶系中统峰峰组石灰岩岩溶裂隙含水层（1）地层矿区峰峰组地层平均厚度126.38m，分为上、下两段。
上段为煤矿的直接充水含水层，主要为石灰岩、泥灰岩，厚约60m，该段长期处于剥蚀作用下，裂隙充填泥土较多，影响岩溶发育，其富水性差异较大；下段主要为角砾状泥灰岩、灰岩及石膏，由于泥质含量高，岩溶裂隙不发育，一般可视为相对隔水层。
（2）岩溶裂隙发育情况煤矿北部汾河河谷一带，灰岩埋藏浅，岩溶裂隙发育较好，有良好的补给条件，其含水性强。
河谷以南由于埋深加大补给条件差，岩溶现象不明显，仅有细小的裂隙，且多被方解石充填。
（3）单位涌水量煤矿内各水文孔单位涌水量0.0015～1.07L/s·m，煤矿北部富水性弱到强，说明该地段峰峰组地层局部裂隙、溶蚀稍发育；煤矿中部埋深较深，岩溶裂隙不发育，富水性较差；煤矿南部富水性极差，基本不含水。
峰峰组地层北部相对富水，南部虽承压较大，但富水性极弱。
2.奥陶系中统上马家沟组石灰岩岩溶裂隙含水层（1）地层本组地层平均厚度226m，分为上、中、下三段。
其中上马家沟组中、上段为煤矿的间接充水含水层。
上段主要为石灰岩夹薄层泥灰岩和泥质灰岩，平均90m，岩溶裂隙发育，相邻区域钻孔揭露该层时均出现漏水现象，水位急剧下降，消耗量增加，富水性强，岩溶裂隙较发育；中段主要为豹皮状厚层石灰岩夹薄层白云质灰岩，平均厚100m，岩溶裂隙发育，钻进中水位、水量有变化，富水性较强；下段为角砾状泥灰岩、石灰岩夹薄层石膏，厚40m左右，岩溶裂隙不发育，富水性弱，为相对隔水层。
SEISMOLOGICAL AND GEOMAGNETICOBSERV ATION AND RESEARCH第39卷 第5期2018年 10月Vol.39 No. 5Oct. 2018地震地磁观测与研究唐山马家沟矿井水位异常分析赵建明1） 李红超2） 赵 亮2） 董祎玮1） 尹宝军3）1）中国河北063000河北省地震局唐山中心台2）中国石家庄050021河北省环境地质勘查院3）中国河北063000唐山市地震局摘要 地下水动态受水文因素影响较大，对地震和构造活动具有较灵敏的响应。
判别并排除各种水文干扰，确认地下水在地震前的异常变化，对提高地震分析预报能力，具有重要作用。
马家沟矿井水位动态观测层与地下水开采层为同一含水层，井水位于2010年出现破年变异常，加速持续上升，截至2015年，最大上升幅度约30 m 。
依据该井水文地质环境特征，根据唐山市区2001—2015年地下水位、降雨量、地下水开采量实测资料，建立合理多元回归模型和三维地下水流动模型，发现地下水开采量减少应为影响马家沟矿井水位动态的可能因素。
文中采取的异常识别与分析方法，可为其他类似井孔的地下水动态异常识别及判定提供一定借鉴。
关键词 马家沟矿井；水位上升；降雨量；地下水开采；成因分析0 引言地下水广泛存在于上地壳中，具有自由的流动性，对上地壳中发生的各种地壳动力作用响应灵敏。
地下水动态受水文因素干扰的影响较大，对地震和构造活动具有较灵敏的响应（孙丽娟等，2004；孙小龙等，2013；付虹等，2014）。
通过地下水异常现场落实与深入分析，力争判别并排除各种水文干扰，对地下水在地震前的异常变化作出肯定的确认，对提高地震分析预报能力，具有重要作用（车用太等，2004；车用太等，2011；孙小龙等，2013；盛艳蕊等，2015）。
地下水异常动态与干扰（影响）因素在成因上存在一定相关性，充分收集大气降水量和同层开采井的抽水量，采用消除趋势及年变化影响的数学处理方法，可提取地震趋势异常变化，判断其映震能力。
古交矿区峰峰组与上马家沟组水力联系及意义李全胜【摘要】为了进一步了解古交矿区带奥灰水压开采的水害水源与突水机理,对中奥陶统峰峰组和上马家沟组两个主要含水层的水力联系进行了研究.依据矿区水文地质勘探成果、峰峰组和上马家沟组岩石学及水文地质特征,划分出不同的含水层与隔水层,通过34个水文钻孔水位和1980年以来奥灰水位的动态变化,证明峰峰组含水层实际位于其上段,上马家沟组含水层位于其中、上段,两者之间存在明显的隔水层,即峰峰组下段,两者之间水力联系差,是两个相互独立的含水层.距离煤层较近的峰峰组含水层是影响矿区带压开采的主要水源,但峰峰组在该区域富水性弱,由于其与上马家沟组水力联系差,对矿井安全影响较小,是古交矿区带压开采的有利条件.【期刊名称】《山西焦煤科技》【年(卷),期】2017(041)006【总页数】5页(P35-39)【关键词】古交矿区;带压开采;含水层;水力联系【作者】李全胜【作者单位】西山煤电(集团)有限责任公司白家庄矿,山西太原 030053【正文语种】中文【中图分类】TD745带奥灰水压开采是古交矿区矿井防治水的主要隐患。
大量勘探工作表明，在古交矿区，中奥陶统碳酸盐岩并不是一个巨厚完整的含水层，而是由多个含水层段和隔水层段组成的含水结构体。
由于不同含水层富水性不一，与主采煤层间距不一，在矿井进行带压开采评价时，其现实意义截然不同，前提是不同含水层之间的水力联系清楚。
鉴于此，对中奥陶统本身进行隔水层的研究，对不同含水层之间的水力联系进行分析具有重要的意义。
对矿井带压开采而言，离煤系地层较近的峰峰组与上马家沟组含水层是主要影响因素，所以本文只讨论峰峰组与上马家沟组的水力联系问题。
1.1 峰峰组峰峰组可分为上、下两段，平均厚度为93.23 m. 上段岩性组合表现为：奥陶系界面以下20～30 m为深灰色厚层石灰岩，向下则为泥灰岩。
本段是中奥陶统第一含水层，但富水性差异性较大。
下段厚度变化较大，岩性以灰白色、灰黄色角砾状泥灰岩或薄层泥灰岩为主，中间夹薄层石灰岩，层面和裂隙中充填石膏，通称第一泥灰岩石膏带。
DOI ：10．19392/j．cnki．1671-7341．201918141煤矿奥灰水带压开采水害探查及治理技术探讨韩青林河北煤炭科学研究院河北邢台054100摘要：基于煤矿水害精确探查的重要性，在对煤矿奥灰水带压开采水害探查技术进行了分析基础上，就如何做好煤矿奥灰水带压开采水害防治这个课题，进行了一定的分析和探讨。
关键词：煤矿；奥灰水害；探查一、概述最近几年以来，随着煤矿开采深度的不断加深，水害对煤矿安全生产的影响也越来越大，尤其是来自奥灰水带压开采水害隐患所带来的威胁，正极大地制约着地下深部煤矿资源的安全开采，这是我国众多矿井一定要解决好的一项重要安全问题。
在实际生产中一般是运用钻孔探查这种方法来对地下含水层进行进一步了解和探查，这是制定诸如奥灰水害防治方案的重要依据之一。
当前我国有关煤矿奥灰水带压开采水害的探查技术，多采用传统的回转钻孔探查方案。
这种传统探查方案因存在着诸如钻遇目标含水层后的有效孔段不长、钻孔深度不深等一系列不足之处，因而无法对区域进行长距离探查，也无法对钻孔空间位置进行准确计算，故其对煤矿奥灰水带压开采水害的探查精度比较低，而且可靠性也不高。
因此，加大科技投入，切实做好煤矿水害的精准探查，在当前我国煤矿生产及科研中就显得极为重要和迫切。
二、关于煤矿奥灰水带压开采水害探查技术的分析当前，有关煤矿奥灰水带压开采水害探查有多种技术手段，其中井下放水试验是使用较为普遍的一种技术手段。
采用这种技术手段，可对煤矿水文地质进行一次极为有效的勘探，可有效勘探出基建、采准阶段矿井的水文地质状况。
在运用这种技术手段进行水害勘查过程中，通过放水试验，可有效查清煤矿开采区有关地下水的补给来源、地下水的补给通道以及其补给量大小，从而可进一步对地下水的补给条件及控制因素进行了解，在此基础上再制定出诸如注浆堵水、疏放水降压、留设防水岩柱等矿井防水治水对策。
由此可见，对于那些较为复杂的水文地质类型、不清楚的水文地质条件或者极为复杂的矿井，实施井下放水试验这项技术手段，可有效探查探清有关煤矿奥灰水带压开采的水害状况。
奥灰水“奥陶纪”是地质年代名称，是古生代的第二纪。
奥陶纪灰岩层形成于4亿至5亿年前，当时的地质层基本属于浅海环境，是地质史上海侵蚀最广泛的时期之一，含水量非常丰富。
过去的研究认为，我国西北地区的新疆、青海、甘肃西部以及宁夏和内蒙古西部地区，主要开采的煤层形成于1.4亿至1.9亿年前的采侏罗纪，这些地区气候干燥、降水量小，矿区地下水补给能力差，矿坑涌水量小。
因此，人们预防煤矿瓦斯危害的意识，远远强于对煤矿水害的防范。
“现在是抽排多少水，井下就会涌出多少来。
”虎维岳说，“这次透水事故警示我们，必须重新认识西北干旱地区煤矿水害。
” 内蒙古自治区煤矿安全监察局局长曹安雅说，近日他们对乌海市和其相邻的鄂尔多斯市境内的调查显示，两市受奥陶纪灰岩水害威胁和影响的煤矿有32处，其中乌海市有21处，鄂尔多斯市鄂托克旗有11处。
这些煤矿井下巷道距奥陶纪灰岩含水层已很近。
为汲取此次透水事故的教训，内蒙古煤矿安全监察局日前提出“四个重新”的决定，以预防煤矿水害。
一是重新审查设计，对矿井设计存在缺陷的一律要重新补充设计；二是重新审查《安全专篇》，对缺乏防水措施或措施不细不全的一律要重新补充；三是重新检查防治水工程，对工程不到位或存在缺陷的一律要重新进行施工；四是重新检查防治水措施，凡措施不健全、不落实的一律重新修订完善。
亟须防范“地下暗河” 本刊记者了解到，在神华骆驼山煤矿透水事故封堵井下水源工程中，一台钻机打通地面与井下巷道的钻孔后抽取钻杆时，钻孔喷起八九米高的水柱。
水压极大的“奥灰水”，再次显示了它的威力。
实施井底水源封堵工程的施工人员，利用最先打通的一个钻孔于3月14日凌晨开始往井下巷道输送速凝水泥、石子、石岩、水玻璃等原料混合而成的灌浆，截至3月28日已累计投料2003立方米。
但是，对于是否能够很快实现堵截水源的问题，技术人员表示“不好说”。
神华骆驼山煤矿透水事故抢险救援指挥部新闻发言人兰毅说，封堵井下水源是一个世界性难题，国内缺乏相应的经验。
奥灰水带压开采分析及防治措施研究摘要：奥灰水带压开采对矿井安全生产有着重大影响，本文在分析矿井地质条件的基础上，通过奥灰突水影响因素、开采煤层底板隔水层分析，开展15号煤层带压开采分区安全性评价，提出带压开采安全技术措施及防治水工程。
本研究方法可在类似条件的矿井防治水防治工作提供参考。
关键字：带压开采；奥灰水；防治水1 工程概况本次研究矿井生产能力0.60Mt/a，批准开采2号、15号煤层。
井田内主要地层由老至新为奥陶系中统下马家沟组、奥陶系中统上马家沟组、奥陶系中统峰峰组、石炭系中统本溪组、石炭系上统太原组、二叠系下统山西组、二叠系下统下石盒子组、二叠系中统上石盒子组、新近系上新统、第四系全新统。
其中区内主要含水层为奥陶系石灰岩岩溶裂隙含水层，奥陶系地层埋藏较深，为石灰岩岩溶裂隙含水层组，含水空间以岩溶裂隙为主，岩溶裂隙发育及富水性具有随深度的增加而增强的特点。
2 奥灰突水影响因素分析按煤矿底板变形和破坏程度的不同，可将煤层底板以下至含水层部位分成三个带，即直接底板采动裂隙带、中间弹塑性变形带和底板采动地下水导升裂隙带。
在矿压、水压的联合作用下，水压强度大于底板岩层有效保护层厚度及物理力学指标时，地下水就会沿岩层溶蚀地带（如断层破碎带、裂隙发育带）涌入矿井，常见的主要是奥陶系岩溶水，本矿主要突水威胁即来源于此。
奥灰含水层影响其突水性的因素主要有：隔水底板软岩与硬岩组合及隔水能力、地质构造发育程度、底板下伏奥灰水压分布、奥灰含水层富水性与上部充填带岩溶发育程度等。
3 开采煤层底板隔水层分析3.1 隔水岩柱的厚度隔水岩柱的厚度决定于地层沉积时的古地理环境及后期构造运动的改造，如褶皱变薄带、断裂构造破碎带等。
判断隔水岩柱厚度变化情况，区内钻孔是最好的资料。
3.2 隔水岩柱的空间分布及其组合关系15号煤层隔水岩柱中，柔性岩类岩性主要为泥岩、铝质泥岩，砂质泥岩，地层结构致密，岩芯完整性较好，构成了不透水的良好隔水层，这对煤层的采掘和防治水工作是较为有利的，但带压区内整体隔水层较薄，容易受到采矿扰动破坏，形成奥灰水突水通道，需对底板进行注浆加固并进行验证才可开采。
收稿日期：2011－01－15作者简介：刘德民（1972—），男，河北唐山人，1996年毕业于焦作工学院，高级工程师，现任唐山马家沟矿业有限责任公司总工程师，主要从事矿井水灾害防治、矿井通风和瓦斯防治方向的研究。
奥灰水对马家沟煤矿深部开采的危害因素分析刘德民（唐山马家沟矿业有限责任公司，河北唐山063021）摘要：马家沟煤矿开采深度超过700m ，且矿井水文地质条件复杂，矿井突水防治工作十分艰巨。
通过分析影响马家沟煤矿深部开采的主要突水水源特征及其影响因素，弄清了各个影响因素的权重，使矿井水害防治“有的放矢”。
关键词：矿井水害；深部开采；含水层中图分类号：TD745文献标识码：B文章编号：1671－749X （2011）05－0028－020引言矿井突水灾害是煤矿生产中重要灾害之一，随着煤矿开采深度的逐年增加，地层深部层压水害对煤矿生产的危害程度有增加的趋势。
马家沟煤矿开办于1908年，具有近百年的开采历史，现开采水平大都在－700m 以下，并具有地质构造复杂，含水地层多的特点。
所以矿井水害的防治是十分艰巨和紧迫的任务。
分析马家沟煤矿深部开采的主要突水水源的影响因素，对该矿开采深部煤层的防突水工作保证安全生产具有重要指导意义。
1奥灰突水发生的部位及突水因素分析1．1奥灰突水发生的部位断层部位：由于断裂的影响，总是有一侧缩短了煤层与奥灰水体的距离，同时由于邻近断层部位的节理、裂隙发育和断层破碎带的存在，都使岩石的阻抗能力大大降低。
所以，断层（特别是断层的交叉）部位最易发生突水事故。
陷落柱部位：奥灰古岩溶的存在及其塌落拱的不断发展，含煤地层中常存有由各种破碎岩石充填的陷落柱，它抗压强度低，有时其本身就是一个导水体，当采矿活动直接遇到它时，常发生突水事故。
地层岩石较完整的部位：随着采矿深度的逐步延深，隔水层所承受的奥灰水压力越来越大，一旦这种承受能力低于安全值时，必然发生突水事故。
1．2突水因素分析富水性和含水层的水头：位于煤层顶底板下中奥陶统含水层是影响下组煤开采的主要含水层，承压水进入采掘空间，如果含水层压力过大则承压水就会对水平面形成一个高压力区，使岩层抬动位移或臌胀，导致突水。
因此，水头压力在突水中的作用至关重要。
富水性强弱则决定了突水的危害程度强弱，富水性强且厚度大、分布广的含水层具有强的补给来源，造成的危害更大。
富水性弱且厚度较薄的含水层，如果不与其他强含水层有水力联系，即使突水，水量也较小，一般不会对生产矿井造成危害。
突水大小与突水点位于径流带的位置有关系。
在主要径流带眼水平方向从汇水入口到排泄出口，水量丰富且主要为动储量，则该区容易出大水，沿垂直方向某一标高范围内岩溶特别发育，含水量特别丰富，则在此范围内突水频率和突水量较大。
隔水层的岩性组合和厚度：底板隔水层强度是阻抗突水的主要因素。
隔水性阻抗能力的大小，决定于隔水层的厚度、岩石力学性质及组合关系等。
防治承压水导升的较优岩层组合形式是，位于承压含水层之上的是软岩层，再加上弹性模量较大的硬岩层，硬岩层又是软岩层的组合。
一定厚度的隔水层是防止奥灰突水，保护矿井安全开采的必要条件，82刘德民奥灰水对马家沟煤矿深部开采的危害因素分析2011年但真正能起到隔水作用的则是有效隔水层厚度。
构造对隔水层的破坏作用：构造使隔水层的完整性遭到破坏，从而形成导水通道和储水空间。
一切断裂无论大小都有可能成为充水水源进入生产矿进的通道。
由隔水层隔开的各含水层地下水，往往通过断裂进入矿井。
研究表明，断裂构造带是矿井突水的主因及其控制因素［1］。
据统计，80%以上的煤矿充水都与断裂构造有关［2］。
张西民，马培智等［3］，在研究顶板周期来压和底板突水关系时认为，构造破坏带是最易产生突水的地点。
非来压期间，当采空区卸压带内存在构造破坏带时，承压水首先通过已受超前压力破坏的构造裂隙带形成突水事故。
来压期间，如果煤壁附近存在破坏带时则加剧构造影响区的再次破坏，进一步减弱其阻水能力使构造区成为突水危险性最大的区域。
回采面积对突水的影响：在正常的地质条件下，只有当采空面积达到一定范围，所产生的采动效应才能使隔水层的阻水能力降低到不能阻抗水压而发生突水。
开采面积扩大，周期来压次数增多，对底板多次反复作用，使底板采动裂隙越来越低。
反之，当采动活动停止，矿压趋于稳定并逐渐恢复到原来的平衡状态，底板裂隙部分压闭收缩。
因此，缩短工作面长度对煤层串、穿采，可以减少采动和矿压对煤层底板的影响和破坏深度，是遏制突水的有效手段。
矿压对底板的破坏作用：矿压是导致煤层底板突水的重要因素。
矿压的产生会引起各种力学现象，如顶底板破坏、塌陷、底板岩层底臌、和支护物的损坏等。
底板的底臌会使底板岩层的连续性遭到破坏，底板岩层产生的裂隙破坏程度即为矿压破坏深度。
此深度段的产生使得隔水层的隔水性能在一定程度下降，甚止使得此段与含水层导通，成为底板突水的直接通道。
陷落柱对隔水层的破坏作用：陷落柱岩性特征表现为成分复杂，未胶结或弱胶结，无分选，岩石碎块呈棱角状，形状不规则，排列杂乱；在陷落柱柱体的边缘部位，常有一些不同规模的整体垮塌的岩块，其倾向均指向陷落柱中心，产状较陡，与正常的地层呈断层接触的假象。
陷落柱体内杂乱无章的碎屑岩一般是上覆岩层垮塌充填，岩性较复杂，呈角砾状，分选度和磨圆度均较差，角砾大小不等，最大的直径可达数米，最小的仅数厘米。
2矿井突水条件分析2．1充水水源奥灰突水的主要突水水源是奥陶系灰岩强含水层水，奥陶系灰岩顶界面距12－1煤层一般为150 160m，矿井主运输巷道一般布置在唐山灰岩之上，随着矿井向深部水平发展，奥灰水压增大，矿井面临奥灰水的威胁。
另外，根据钻孔资料分析，A11、F2断层在深部使煤层与奥陶纪灰岩对接，增大了奥灰水的威胁。
2．2充水途径断裂构造影响：断裂构造对底板隔水层的影响主要体现在两个方面，一方面由于断裂错动缩小了煤层与奥陶系下统灰岩含水层之间的距离，使保护层有效厚度变小；另一方面，断裂构造的错动降低了隔水岩层的强度，使隔水岩层承受的水压降低。
隔水层厚度影响：隔水层厚度是控制底板突水的主要因素之一，隔水层越厚采煤越安全。
一旦隔水层厚度低于安全值时就有可能发生突水事故。
根据历次突水情况分析，奥灰突水事故的发生是由多种因素作用的结果，这种多因素的选加及其程度，条件不但难以准确评价，有时就连提出单一因素的精确数据也是很困难的。
3结论基于以上原因，井下试验数据才是评价奥灰突水条件的可靠依据，但井下试验、观测工作应在对物探和钻探综合勘察已经查明，或基本查明与突水有关的主要静态因素之后进行。
经综合勘察后，仍难查明突水条件或难以采取有把握的治水措施，应采取暂时放弃开采，或采取封闭隔离的办法以使其与生产区分开，留做矿井后期试采或抡采，避免在生产的高峰时期让矿井经常处于奥灰突水威胁之下，或因局部水害的治理而投入大量的费用。
参考文献：［1］伊万才，尹增德．矿井突水原因及其防治［J］．焦作工学院学报，1999，18（1）：18－21．［2］张立海，张业成．中国煤矿突水灾害特点与发生条件［J］．中国矿业，2008，17（2）：44－46．［3］张西民，马培智．采煤工作面顶板来压和底板突水关系的数值模拟研究［J］．陕西煤炭技术，1998，（1）：24－27．（下转第37页）92第5期刘德民奥灰水对马家沟煤矿深部开采的危害因素分析况。
还可以到矿山、井下、煤矿机械厂等拍摄、录制相关矿山设备的实际工作录像，制作采掘机械的三维模型，运动学动画。
2树立学生为主体的现代教学观现代教学观主张在教师引导下，以学生为主体，以实现培养目标和培养规格为导向，师生共同探讨交流的过程，是学生由知识技能的被动接受者，向知识技能的主动探求者转变，教师由知识技能的传授者向教学活动的设计，组织，指导者转变；由强调统一要求向因材施教，由重理论轻实践向产学研相结合培养高等技术应用型人才转变。
2．1教学方案设计的改革按照“实际，实用，实践”的原则，改革课程教学内容，课程体系，制定本课程的人才规格和知识能力结构。
教学内容必须做到实用性，针对性，必须根据就业需要去有的放矢的选择教学内容。
例如本课程中DY －150型采煤机是目前国内基本上淘汰的一种机型，我们在讲授时可以删去。
而对于SGW －150型可弯曲刮板输送机要进行重点讲授。
利用图片让学生对输送机有一个直观的认识，激发学生学习兴趣，促进学生主动学习开展课堂讨论，培养思维表达能力加强实习实训，培养动手能力注重精讲多练，培养独立学习能力树立创新观念。
2．2教学方法的改革要合理恰当运用多媒体教学，利用多媒体技术对文本，图形，图像，视频图像，动画和声音等的综合处理，编制的课程多媒体辅助教学课件，能充分创造一个图文并茂，有声有色，生动逼真的教学环境，有效地减轻学生课业负担，激发学习兴趣。
例如在讲授耙斗装载机的工作原理时，可以在互联网上下载一些耙斗机工作的动画演示，让学生即使没有接触过这种装载机，也能形象地理解耙斗的往复运动与钢丝绳在卷筒上的缠绳和放绳之间的关系，真正地改变传统教学单调模式，使快乐学习落到实处。
要加强实习实训，理论要与实践相结合，进而提升技能，真正做到“知行合一”。
2．3改革考试方法，树立全能考核观应建立以专业技术标准和职业素质为基础的考试考核体系，在考试考核内容选择方面，既要体现人才培养目标和课程目标要求，又要有利于培养学生运用所学知识和技术分析问题和解决问题的能力。
真正做到既考知识，又考能力和素质，体现应知、应会。
应在考试考核方法选择方面应根据考试课程的特点，打破用一份试卷来检查教学质量的模式。
尽可能采取多样化的考试考核方法，将口试、笔试与技能操作相结合；也可以采用无标准答案试题，着重考核学生的应对能力和方法。
应在评判学生学业成绩方面，把课程终结考试与过程考核中学生取得的成绩，一并作为判断学生成绩的重要依据。
可以采取五级分制即优、良、中、及格、不及格。
四应建立课程考试质量分析制度，对考试内容、命题及考试结果要进行认真分析，不断完善考试考核办法；要建立学生综合素质测评制度。
3结语相信通过上述几种教学改革，学生对学习会产生兴趣，并能提高他们分析问题、解决问题的能力，为今后走上工作岗位打下坚实的基础檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪。
（上接第29页）Analysis on the hazards of Ordovician limestone waterto deep mining in Majiagou coal mineLIU De-min（Tangshan Majiagou Mining Co．，Ltd ，Tangshan 063021，China ）Abstract ：Majiagou coalmine has mined deeper than 700m and the hydrogeological conditions is complex．Mine water control work is very difficult．The paper analyzed the characteristics and factors of water inrush in deep mining and determined the weight of various factors．So that the water control work has focused．Key words ：mine water disasters ；deep mining ；Aquifer73第5期申玉珠煤矿技工学校《采掘机械》课程教学方法探讨。
