4-3承压含水层上采煤

“上三带”理论对于地面水体、松散层底部和基岩中的强、中含水层水体、要求保护的水源等水体，不容许导水断裂带波及；对于松散层底部的弱含水层水体，允许导水断裂带波及；对于厚松散层底部为极弱含水层或可以疏干的含水层，允许导水断裂带进入，同时允许垮落带波及。

1、三带的形成213p1-2（1）垮落带不规则垮落带，呈杂乱堆积；规则垮落带，岩块堆积排列较整齐，似层状断块碎胀性：1.3~1.5，体积增大；碎胀系数的选取导水：水、水砂和泥浆容易通过 高度 :覆岩为极坚硬岩层公式 （2）断裂带，曾称做裂隙带 裂隙带（左右断裂，上下离层）弯曲，整体断裂，大致垂直于层面的裂隙，离层一般导水，又称导水断裂带。

（一般将垮落带、裂隙带称为导水裂隙带）厚煤层第一分层以后的分层开采时，断裂带高度上升，但上升的幅度较初次采动大为减小。

（3）弯曲带断裂带之上至地表，又称弯曲下沉带或整体移动带，保持整体性和层状结构，不存在或极少存在离层裂隙。

隔水，岩性较软时，隔水性能更好。

采深较大，弯曲带的高度可能大大超过垮落带和断裂带高度之和弯曲带上方地表一般要形成地表下沉盆地，盆地边缘往往要出现张裂隙，其深度约3~5m，一定深度后闭合消失。

浅部无弯曲下沉带充填开采无垮落带2、垮落带与断裂带的高度垮落带与断裂带的高度所谓覆岩破坏规律，在研究水体下采煤问题时主要就是指导水裂缝带的分布形态和最大高度。

影响覆岩破坏规律的因素有许多，其中有些因素的影响可以定量地描述，有些只能定性地加以说明。

（1）主要影响因素覆岩力学性质和结构特征顶板坚硬，两带高度较大，之和可达18~28倍采高顶板松软破碎时，两带高度较低，采厚的9~12倍。

覆岩破坏高度与覆岩力学性质密切相关。

但是，要想全面考虑变形特性和强度特性等力学性质对覆岩破坏的影响是极为复杂和困难的。

因此只能把问题简化，主要考察岩石的强度性质律的影响。

如果采区上覆岩层为脆性岩层，受开采影响后很容易断裂，所以覆岩破坏高度大。

煤矿安全规程第六章防治水（2010.11.4）第一节一般规定（3条）第二百五十一条煤矿企业、矿井必须配备满足工作需要的防治水专业技术人员，配齐专用探放水设备，建立专门的探放水作业队伍，建立健全防治水制度，装备必要的防治水抢险救灾设备。

第二百五十二条煤矿企业、矿井应当编制本单位的防治水中长期规划（5-10年）和年度计划，并认真组织实施。

对矿井水文地质条件进行类型划分。

煤矿企业应定期收集、调查和核对相邻煤矿和废弃的老窑情况，并在井上、下工程对照图和矿井充水性图上标出其井田位置、开采范围、开采年限、积水情况。

矿井应建立水文地质观测系统，加强水文地质动态观测、水害预测分析。

水文地质条件复杂、极复杂矿井每月开展1次水害隐患排查治理活动，其他矿井每季度至少开展1次。

第二百五十三条煤矿企业每年雨季前必须对防治水工作进行全面检查。

雨季受水威胁的矿井，应当制定雨季防治水措施，建立雨季巡视制度并组织抢险队伍，储备足够的防洪抢险物资。

当暴雨威胁矿井安全时，必须立即停产撤出井下全部人员，只有在确认暴雨洪水隐患彻底消除后方可恢复生产。

第二节地面防治水（5条）第二百五十四条煤矿企业、矿井应当查清矿区及其附近地面河流水系的汇水、渗漏情况，疏水能力和有关水利工程等情况；了解当地水库、水电站大坝、江河大堤、河道、河道中障碍物等情况；掌握当地历年降水量和最高洪水位资料，建立疏水、防水和排水系统。

煤矿企业、矿井应当建立灾害性天气预警和预防机制。

加强与周边相邻矿井信息沟通，发现矿井水害可能影响相邻矿井时，应立即向周边相邻矿井进行预警。

第二百五十五条矿井井口和工业场地内建筑物的基础标高必须高于当地历年最高洪水位；在山区还必须避开可能发生泥石流、滑坡的地段。

矿井井口及工业场地内主要建筑物的基础标高低于当地历年最高洪水位的，应当修筑堤坝、沟渠或者采取其他可靠防御洪水的措施。

不能采取可靠措施的，应当封闭填实该井口。

第二百五十六条当矿井井口附近或者开采塌陷波及区域的地表有水体时，必须采取安全防范措施。

一、下三带理论
目录
1、定义
2、下三带介绍
3、下三带理论在煤矿上的应用
1 定义
对承压水体上采煤底板岩层突水机理研究表明，在煤层开采过程中，煤层底板岩层由上到下形成底板导水破坏带、有效隔水层保护带和承压水导升带，称为“下三带”。

该理论最早为煤炭科学研究总院北京开采所的刘天泉院士提出的“底三带”，而后发展为“下三带”学说。

2 下三带介绍
底板导水破坏带是指由于采动矿压的作用，底板岩层连续性遭到破坏，导水性发生明显改变的层带；有效隔水层保护带是保持采前岩层的连续性及其阻抗水性能的岩层；承压水导升带是指含水层中的承压水沿隔水底板中的裂隙或断裂带上升的高度。

3 下三带理论在煤矿上的应用
在煤矿上主要是对底板突水预测进行预报工作。

二、地质中的上三带和下三带是什么意思？
冒落带、裂隙带、弯曲下沉带为上三带
底板破坏带、完整岩层带、承压水导高带为下三带
三、煤矿中讲的三带是什么？
煤矿开采以后，其上覆岩层移动分为三带，即跨落带、裂隙带和缓慢下沉带。

煤层底板的下三带为：破坏带、完整岩层带（或保护带）、地下水导升带。

附：
什么是技术考核指标?
技术考核指标：预期指数和完成达标指数之间进行比对，具体的可以是一张报表。

总体上是对过去情况的分析和对近期的总结，旨在考核经济指数增长点，理论与现实相结合，意图制定达到最佳状态的目标。

经济效益最优化是一切工作开展的最终目的。

底板高承压水上开采防突水技术的实践应用摘要:超化煤矿随着开采性深部延伸,底板水压增大,底板水害威胁已成为影响安全开采的主要因素。

通过底板注浆加固,将灰岩含水层改造成为隔水层,并通过加固前后的物探对比,检验孔验证,确保注浆改造效果,有效的解除工作面底板水害威胁,为工作面安全回采保证。

关键词:煤层底板灰岩含水层直流电法物探郑煤集团超化煤矿主采为二叠系山西组二1煤,矿井采用单水平上、下山开采,上山煤炭资源已基本采尽,现主采工作面转至下山及井田边缘水文地质条件复杂区域开采,水害威胁已成为影响开采的主要因素。

随着矿井开采向深部延伸,开采标高降至-200～-497 m,带压最大达5.71 MPa,均为高承压水上采煤。

高承压水上开采时防底板突水已成为威胁超化煤矿安全生产、制约矿井稳定发展的重要因素。

1 31001工作面情况1.1 工作面概况31001工作面位于31采区,地面标高为+189.9～＋226.5 m,工作面标高为-330～-167 m,设计可采走向长度780 m,切巷长145 m。

本工作面煤层结构简单,煤层走向50°～110°,倾向140°～200°,煤层倾角11～38°,平均倾角为18°;煤厚0.3～16 m,平均煤厚7.0m。

1.2 工作面底板主要含水层情况该工作面底板岩溶水含水层赋水性强,水量补给丰富,是威胁矿井安全生产的主要含水层。

上部L7-8灰岩,厚度10 m左右,上距二1煤12 m左右,是本区煤层底板直接充水含水层,该含水层赋水性不均一,局部裂隙较发育区域,赋水性较强;中部L5-6灰岩,厚约18 m,上距二1煤33.5 m左右,该层灰岩赋水中等;下部L1-4灰岩,厚度17 m左右,上距二1煤约55.5 m左右,该层灰岩赋水性强,多数钻孔出现明显消耗和严重漏水现象;奥陶、寒武系灰岩含水层,厚度大于300 m,上距二1煤77 m左右,在水力联系上通常连为一体,是本区的主要含水层,岩溶裂隙普遍发育,含水丰富,通过构造或其它导水通道,补给上部含水层,是矿井间接充水含水层。

1.三下一上采煤：是指在建筑物下，水体下，铁路下和承压水体上采煤。

2.采动影响：煤层大面积采空后，周围岩层失去平衡，在重力作用下产生的变形与移动。

3.充分采动：指地下开采后，地表出现的下沉值达到了改地质条件下应有的最大值。

非充分采动：当采空区的长度和宽度小于开采深度时，地表不出现应有的最大下沉值，移动盆地呈现碗形。

充分采动区：在此区内除了顶板冒落以外，向下沉降之岩层扔平行于它原有的层位，而且层内各点移动量是沿煤层的法线方向并且彼此相等。

4.岩层移动三带的划分：（1）倾斜或缓倾斜煤层可以分为：a冒落带b裂隙带c 弯曲下沉带（2）当急倾斜煤层倾角大于岩石安息角时，出现三带倒置5.移动盆地形成条件：（1）采深大于100—150米或采深大于20倍采高（2）没有大的地质破坏（3）煤层采出一定的面积6.走向主断面和倾斜主断面：通过移动盆地的最大下沉点沿煤层走向或倾向作主断面，称移动盆地的主断面，前者称为走向主断面，后者称为倾斜主断面。

7.移动盆地边界确定：1）根据几何理论法研究解决地表移动问题，使用主要影响范围确定；2）根据不同需要，分别以边缘角，移动角，裂隙角确定8.移动盆地移动和变形的主要参数都包括：下沉，水平移动，倾斜，水平变形，曲率9.充分采动区的主要特点：（1）在某一层面上，各点的下沉达到最大值2）在同一层面上移动是比较均匀的3）各点移动方向基本是沿层面法线的方向4）充分采动区呈现为三角形5）顶点o随着开采范围扩大上移10.下沉w，曲率k，倾斜i三者之间的数学关系：见课本421，倾斜式下沉的导数，曲率是倾斜值的一阶导数或是下沉值的二阶导数11.地表移动和变形的预计的实质目的是：根据已知的地质条件和开采技术条件，在开采之前对地表可能产生的移动和变形进行计算，以便对地表移动和变形的大小和人范围以及对地面建筑物或铁路的危害程度进行估计主要的预计方法有：1）典型曲线法2）经验公式法3）格网法12.典型曲线法预计法德预计步骤：1）根据矿区资料计算最大下沉值w=n*m2）做主断面剖面a确定移动盆地的范围，b特征点的确定，c计算移动盆地半长L，d将L十等分3）用下沉曲线的数值乘最大下沉值可得相应点的下沉值4）用下沉值作图即可得到下沉曲线5）计算其他参数优点：简单易行，符合实际。

附件1煤炭工业技术政策目录第一章总则 (1)第1条宗旨和指导思想 (1)第2条性质和适用范围 (1)第3条煤炭工业的发展方针 (1)第4条科学技术的发展方向和目标 (2)第5条科学技术管理 (2)第6条科学技术工作者 (2)第二章地质勘探 (4)第7条勘探原则 (4)第8条勘探阶段和程序 (4)第9条煤炭储量分级和计算标准 (5)第10条勘探程度和质量 (5)第11条勘探技术和装备 (6)第三章煤炭开发 (8)第12条煤炭工业战略布局的原则 (8)第13条择优建设煤炭基地 (8)第14条矿区建设规模和均衡生产年限 (8)第15条矿井、矿区的转产 (9)第16条资源管理 (9)第四章矿井建设 (11)第17条井型和服务年限 (11)第18条矿井设计 (11)第19条矿井施工 (12)第20条立井、斜井和岩巷施工 (12)第21条矿井移交 (13)第五章露天开采 (14)第22条建设原则 (14)第23条露天矿规模和服务年限 (14)第24条露天矿设计 (14)第25条开采工艺与装备 (15)第26条施工和移交 (15)第27条剥采关系和技术改造 (15)第28条露天开采的科研方向 (16)第六章矿井生产 (17)第29条开拓部署 (17)第30条采煤方法 (17)第31条“三下”采煤 (18)第32条承压含水层上采煤 (18)第34条矿山压力测定和矿井支护 (19)第34条矿井技术改造 (19)第35条采掘关系 (20)第36条生产矿井的地质测量工作 (20)第七章矿井机械化 (21)第37条发展机械化的原则 (21)第38条建设高产、高效矿井 (21)第39条综合机械化采煤 (22)第40条普通机械化采煤 (22)第41条掘进机械化 (22)第42条矿井运输系统 (23)第43条矿井大型设备 (23)第44条井下供电和照明 (24)第八章煤矿地面设施 (25)第45条矿区地面设施及布置原则 (25)第46条煤矿地面建筑 (25)第47条矿区交通运输 (25)第48条矿区材料和配件供应 (26)第九章煤矿设备制造和维修 (27)第49条煤矿设备制造 (27)第50条产品开发 (27)第51条产品质量及技术服务 (27)第52条设备维修 (28)第十章煤炭加工 (29)第53条加工原则 (29)第54条选煤厂、筛选厂建设和老厂技术改造 (29)第55条发展选煤技术 (29)第56条发展煤的深加工和洁净煤技术 (30)第十一章煤的转化、综合利用和非煤产业 (31)第57条煤的转化 (31)第58条综合利用 (31)第59条发展非煤产业 (31)第60条煤矿办电 (32)第61条发展建材工业 (32)第十二章安全生产和劳动保护 (33)第62条安全生产方针 (33)第63条防治瓦斯、煤尘灾害 (33)第64条防治矿井火灾 (34)第65条防治冒顶事故 (34)第66条防治粉尘危害 (34)第67条矿井降温及空气加热 (35)第68条矿山救护 (35)第69条防治水害事故 (35)第70条火工安全 (36)第71条预防地震灾害 (36)第72条生产能力≤6万t/a小型井安全生产的基本技术要求 (36)第十三章环境保护 (37)第73条基本原则 (37)第74条建设项目环境保护 (37)第75条生态综合整治 (37)第76条环境污染防治 (38)第十四章现代化管理 (39)第77条现代化管理 (39)第78条质量管理 (39)第79条标准化管理 (39)第80条计量管理 (39)第81条煤炭工业信息系统 (40)第82条应用监控新技术 (40)第83条煤矿通信 (40)第十五章科技教育 (41)第84条科研工作 (41)第85条加强企业对新技术的开发 (42)第86条深化科技体制改革 (42)第87条科技信息和出版 (43)第88条教育工作 (43)第89条工人培训 (44)第十六章保障措施 (45)第90条科技工作管理责任制 (45)第91条增加科技投入 (45)第92条自我约束和监督检查 (46)第93条加强科技咨询，实行民主科学决策制度 (46)第94条奖惩制度 (47)第十七章附则 (48)第95条实施 (48)第96条生效日期 (48)第一章总则第1条宗旨和指导思想实施“科教兴煤”战略，推动煤炭工业实行经济体制和经济增长方式两个根本性转变，加快煤炭工业现代化建设，保证煤炭工业持续、稳定、健康发展，特制订本政策。

特殊开采方法习题及答案单选题1.引起矿区内地表移动与变形，并导致地面建筑物破坏的主要原因是（C）。

A.掘进作业B.地震C.地下开采D.地下水位下降2.积聚在江、海、河、湖、水库、沼泽、水渠、坑、塘和塌陷区中的水统称为（B）。

A.地下水B.地表水C.矿井水D.大气降水3.按照水体的类型、流态、规模、赋存条件以及水体的允许采动程度，将地下开采影响水体的采动等级分为（C）。

A .一个B.二个C.三个D.四个4.当底板含水层上部存在承压水导升带，则底板安全煤岩柱高度应大于或等于阻水带厚度、承压水导升带高度和（D）。

A.隔水带深度之和B.原岩带厚度之和C.裂隙带厚度之和D.导水破坏带深度之和5.为防止底板承压水沿断层面进入煤层，断层两侧需留设（D）。

A.区段煤柱B.阶段煤柱C.境界煤柱D.防水煤柱6.跨落上行顺序开采时，在层间距较近的条件下，下煤层中开采技术应采用（D）。

A.长壁开采B.短壁开采C.留煤柱开采D.无煤柱开采7.当强制放顶工作在工作面上、下端头及中部位置，并与采煤工作同步进行时，称为（B）。

A.预先爆破强制放顶法B.同步爆破强制放顶法C.一字形强制放顶法D.台阶式强制放顶法8.通过钻孔向顶板注压力水，一方面起软化作用，另一方面对顶板有（B）。

A.加固作用B.压裂作用C.卸压作用D.离层作用9.反映地表移动和变形程度的一项重要参数是（C）。

A.主要影响半径B.主要影响角C.最大下沉值D.移动速度10.开采影响可能会波及到地表，引起地表下沉，一般情况下，当采煤工作面距开切眼的距离达到平均采深的（B）。

A.1/8~1/4B. 1/4~1/2C.1/2~2/3D. 2/3~111.我国水力充填的大部分是利用水的自然压头，一般充填倍线控制在（C）。

A .2以下B 4.以下C. 6以下D. 8以下12.建筑物、水体、铁路及主要井巷煤柱留设及压煤开采规程将煤层之下的承压水采动等级划分为（A）。

A.二种B.三种C.四种D.五种13.一般认为，极薄煤层厚度小于（C）。

必答题1、2014年“安全生产月”活动主题是什么？答：强化红线意识，促进安全发展。

2、我国的安全生产方针是什么？答：“安全第一、预防为主、综合治理”。

3、煤矿“三大规程”是指什么？答：《煤矿安全规程》、《作业规程》、《操作规程》。

4、煤矿“三违”是指什么？答：“三违”是指：违章指挥、违章操作、违反劳动纪律。

5、煤矿井下常用的通风设施有哪些？答：有风门、密闭、风桥、测风站等四种。

6、安全生产必须坚持的“三并重”原则是什么？答:是指：“管理、装备、培训”三并重。

7、安全检查工制止“三违”行为是行使什么权利？答：现场处置权。

8、伤亡事故按事故程度分为几类？答：轻伤、重伤、死亡。

9、瓦斯爆炸的条件是什么?答：氧气浓度不低于12％、瓦斯浓度达到5—16%、引爆火源650－750℃。

10、瓦斯治理应坚持的十二字方针是什么？答：十二字方针是指：先抽后采，监测监控，以风定产。

11、矿井反风必须在多长时间内完成操作？风量有什么要求？答：矿井反风是必须在10分钟内完成操作，且风量至少达到原风量的40%。

12、矿井必须建立测风制度，多长时间进行一次全面测风？答：10天进行一次全面测风。

13、对危害安全的行为，企业职工的三大权力是什么？答：三大权力是指：批评权、检举权、控告权。

14、什么是“三专两闭锁”？答：“三专两闭锁”是指：专用开关、专用电缆、专用变压器；风电闭锁和瓦斯电闭锁。

15、局部瓦斯积聚如何规定？答：体积大于0.5米³的空间内积聚的瓦斯浓度达到2%时，即定为瓦斯积聚。

16、矿井水文地质类型划分报告，由谁负责组织审定？答：由煤矿企业总工程师负责组织审定。

17、煤的自燃倾向性分为哪三类？答：容易自燃、自燃、不易自燃三类。

18、井下照明和信号装置，应采用什么综合保护装置？答：应采用具有短路保护、过载保护和漏电保护的综合保护装置。

19、在检修和操作高压电气设备时，应必须执行那些工作制度？答：应必须执行：工作票制度、工作许可制度、工作监护制度。

煤矿企业员工安全培训应知应会试题考试时间：年月日姓名：___________ 得分: _____一、填空题（共15.0分，1.5分/题，单题不全正确得0.5分）1、在采掘工程平面图和矿井充水性图上必须标绘出井巷出水点的位置及其涌水量、积水的井巷及采空区范围、底板标高、积水量、地表水体和水患异常区等。

在水淹区域应当标出（）、探水线和警戒线的位置。

2、开采底板有承压含水层的煤层，当承压含水层与开采煤层之间的隔水层能够承受的水头值小于实际水头值时，应当采取（）、注浆加固底板改造含水层或者充填开采等措施，并进行效果检验。

3、矿井建设期间必须按规定填绘反映实际情况的（）进度交换图、井巷工程地质实测素描图及通风、供电、运输、通信、监测、管路等系统图4、井巷揭露的主要出水点或者地段，必须进行水温、（）、水质和水压（）等地下水动态和松散含水层涌水含砂量综合观测和，防止滞后突水。

5、一个采（）区内同一煤层的一翼最多只能布置1个采煤工作面和（）个煤（）巷掘进工作面同时作业。

6、修复旧井巷时，必须首先检查瓦斯。

当瓦斯积聚时,必须按规定排放,只有在回风流中甲烷浓度不超过1.0%、二氧化碳浓度不超过（）、空气成分符合本135条的要求时，才能作业。

7、容易碰到的、裸露的带电体及机械外露的转动和传动部分必须加装护罩或者遮栏等（）。

8、企业应当落实应急主体责任，建立健全预警、应急值守、信息报告、（）、应急投入、救援装备和物资储备、避险设施和使用等规章。

9、一个采（）区内同一煤层双翼开采或者多煤层开采的,该采（）区最多只能布置2个采煤工作面和（）个煤（）巷掘进工作面同时作业。

10、处理煤（）与二氧化碳突出时，还必须加大（）风量，迅速抢救遇险人员。

二、选择题（共25分，1分/题）1、采用架空乘人装置运送人员时，应当遵守下列规定：固定抱索器最大运行坡度不得超过（）°，可摘挂抱索器最大运行坡度不得超过°A、28 25B、25 22C、25 28D、22 252、在爆破地点附近20 m以内风流中甲烷浓度达到或者超过（）时，严禁装药爆破。