矿井水文地质和防治水111页PPT

②通过探孔和水文观测孔，观测各种水源的 水压、水位和水量变化规律，分析水质等。
③查明矿井水的来源及矿井水和地下水、地 表水的补给关系，观察矿井涌水量及季节性 变化规律等。
⑵做好矿井地质工作 ①地表以下冲积层厚度、岩性、物质结构、 透水性、含水性等。 ②断层和裂缝的位置，错动距离，延伸长度， 破碎带范围和含水、导水性。 ③含水层与隔水层的数量、位置、厚度、岩 性。各含水层的涌水量，水压，渗透性，补 给排泄条件，及其到开采煤层的距离。 ④调查老窑和现采小窑的开采范围，开采经 过；开采煤层及深度，积水区域及分布状况， 勘探钻孔的填实状况及其透水性能。
③确定主要水孔的位置，由测量人员进行标
定。负责探水的领导必须亲临现场。
④探水地点要经常检查有无有害气体，发现 有害气体溢出时，要及时采取通风措施。
⑤探水地点要安设专用电话，使其能够及时
与矿调度室或中央水泵房联系。
⑥在探水时，制定安全退路，并使其畅通无 阻；同时要与相邻工作地点保持信号联系， 以便万一出水，马上通知受水害威胁地点的 人员安全撤离。
③打开隔离煤柱放水时。
④接近可能和河流、湖泊、水库、蓄水池、 水井等相通的断层破碎带时。
⑤接近有出水可能的钻孔时。 ⑥接近有水的灌浆区时。 ⑦接近其他可能出水地区时。
⑸探放水的措施
①加强靠近探水地点的支护，打好坚固的立 柱和拦板，以防高压水冲垮煤壁和支架。
②认真检查排水系统，保持状态完好，准备 好适当坡度和断面的排水沟及相当容积的缓 冲水仓，加大排水能力。
⑴构造断裂带 ⑵冒落裂隙带 ⑶含水层的露头区 ⑷煤层底板岩层采动破坏带 ⑸封闭不良钻孔 ⑹导水陷落柱和地表塌陷
三、矿井水灾防治与处理
1、做好矿井水文地质工作 ⑴做好水文观测工作

•
(杰瓦盐)
1)地下水化学成分的表示方法
地下水的水质分析
简分析：主要对地下水的物理性质进行鉴定， 全分析：对地下水的各种化学成分、耗氧量、干涸残余物、灼热残渣、
悬浮物、可溶性硅酸H3SiO4等进行分析测定。 专门分析：如为寻找饮用水时，须进行细菌分析及有毒成分如As、Pb、
F、Hg等项目的分析等。
（2）水文地质单元要素：
补给区——迳流区——排泄区——水文地质边界（地形边界、地质边界、 水文边界、人工边界四类)。
(三)含水层与隔水层
• 控水构造类型和特征
类 型
概念
蓄 水 构 造
能蓄存地下水的半封 闭型地质构造，地下 水不断交替
导 水 构 造
沟通不同含水体的地 质构造，呈狭长的强 透水通路
阻 水 阻挡地下水径流作用 构 的地质构造 造
• 承压水的排泄 当承压水排泄区有潜水存在时，则直接排入潜水中； 当水文网下切至承压含水层时，承压水可以排泄于河流或以泉的形式排泄 于地表； 承压水还可以通过导水断层向地表排泄。
• 承压水的径流 承压水的补给、排泄是通过径流来完成的。承压水的循环条件更多地受地 质构造的控制。
• 对于大型的承压盆地(或斜地)，地下水的交替具分带规律性： – 积极交替带，缓慢交替带，停滞带
• 根据实验结果可得出如下关系式（达西定律）：
QKH1H2KI
L
• 式中 • Q─单位时间内通过过水断面ω的渗流流量，ｍ3/d； • K─砂土的渗透系数，ｍ/d； • ω─过水断面面积，ｍ2； • L─两测压管间距离，ｍ； • H1、H2─两测压管水头，ｍ。 • Ｉ─水力坡度。（水力坡度Ｉ指沿水流方向单位水流长度的水头
时阴离子在前，阳离子在后，且离子顺序按毫摩尔百 分数由小到大排列。 举例：上式表示温泉地下水类型属于 HCO3-Na·Ｃa型水，也可简写为H-N.C型水

以防为主，防治结合是治理矿井水的重要原则。 矿井水的防治处理方法很多，总起来讲有地面防水、 井下防水等。
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二、矿井水的综合治理及实例
（一）地面防治水 地面防水是指在地表修筑排水工程或采取其他
措施，以防止大气的降水和地表水补给含水层或直 接渗入井下，从而减少了矿井涌水量，防止井下灾 害事故的发生。
（2）通过构造 破碎带或古井 直接溃人井
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（3）洪水期间， 通过井口(或冲 破围堤)直接灌
入；
（4）沿采空 区上方的空隙中的地下水 根据含水岩石空隙的性质，地下水为：孔隙水，裂隙
水或岩溶水；它是矿井最直接、最常见的水源。 ❖ 孔隙水：松散岩层的孔隙中； ❖ 裂隙水水源：特点：水量较小，但水压较大，与其它水源
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二、矿井水的综合治理及实例
（一）地面防治水
1、慎重选择井筒位置：应尽量保证在任何情况下，井 口、地面设施不至于被水淹没。 2、堵塞通道：采矿活动引起的地面塌陷坑和裂缝、基 岩(煤层及充水岩层)露头区的裂隙、溶洞、废钻孔和老 窑等都可能成为大气降水和地表水直接或间接下渗的通 道，当其位于地势凹处时．危害尤甚。
如果水量很大，难以动水注浆，则封堵巷道，例如上下顺 槽，石门等。用于大水淹井后复矿。
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三、透水事故处理 （一）透水预兆
透水之前，一般都会出现透水预兆，常 见的透水预兆有： 1、巷道壁“出汗”； 2、顶板淋水加大，犹如落雨状； 3、空气变冷、发生雾气； 4、采矿场或巷道“挂红”，水的酸度大，味 发涩，有臭鸡蛋气味； 5、岩层里有“吱吱”的水叫声；
有无联系对涌水量的影响大； ❖ 岩溶水：特点：水压高、水量大、来势猛、涌水量稳定，
不易疏干，危害性大。

测绘不及时，不准确。古空区、采空区范 围不准，积水区域不明，企业冒险生产。
❖ 除了自身水文地质不清，大矿旁边的小煤 矿水文地质更不清。一些关闭的小煤矿要 么没有留下任何水文地质资料，要么留下 的情况与井下实际不符，其开采边界、分 布范围、积水空间不清楚。
❖ 2006年7月5日，吕梁市中阳县雷家沟煤矿 发生1起重大透水事故，导致6人死亡。事 故的直接原因是雷家沟煤矿生产井在4#煤 2402工作面运输巷掘进中，打通了井田范 围内的老窑积水，透水量约1 000m3。
1.1 水害现状
我国是世界上第一产煤大国，也是世界上煤 矿水害最为严重的国家。据统计，自1955年 以来，全国共发生较大的煤层底板突水1282 次，淹井230多次，死亡10800多人，经济损 失高达400多亿元人民币。
❖ 国家制定了《安全生产法》，煤矿总体的 安全形势有所好转，煤矿事故和百万吨死 亡率在煤炭产量高速增长的条件下有大幅 大下降。但是煤矿水害，特别是重特大灾 害没有得到遏制，也与煤炭产量同步增长。
700 600 500 400 300 200 100
0 1996 1997 1998 1999 2000 2001 2002 2003 2005
事故总数
死亡பைடு நூலகம்数
重大事故数
死亡人数
1.1.1 煤矿水害的特点 （1）水害死亡率上升
尽管煤矿死亡事故总体上在逐年下降， 但煤矿水灾死亡事故却在逐年上升。单次水 害死亡率也有上升的趋势，2002年单次水害 平均死亡人数为4.74，2003年为5.77，上升 了21%。
1.2 煤矿面临的主要水文地质问题
（1）大深度高承压开采产生的新的突水通道。 ❖ 我国许多华北型煤矿已经进入老年阶段，
浅部的煤炭资源已经枯竭，不得不向深部 开拓，进入高压水上开采状态，原来不存 在或者不明显的水文地质问题现在变得突 出起来，原来突水系数不超标的矿井现在 已经超标。

方向二
完善技术标准体系。建立健全矿井水害防治 技术标准体系，制定详细的技术规范和操作 指南，为企业提供明确的技术指导，提升矿 井水害防治的整体水平。
提升矿井水害防治能力的建议与措施
01
建议一
加强人才培养。重视矿井水害防治领域的人才培养，通过设立专业课程
、举办培训班等方式，提高从业人员的专业素养和技能水平，为矿井水
在矿井关键部位，建设防 水工程，如防水墙、防水 闸门等，以阻止水害蔓延 。
矿井水害防治的法规与政策
《矿山安全法》相关规定
该法规明确规定了矿山企业在矿井水害防治方面的职责和义务， 确保矿山企业的安全生产。
《矿井水文地质规程》
该规程为矿井水害防治提供了详细的技术指导和规范，促进矿井水 害防治工作的科学化、规范化。
因地制宜，科学防治
根据矿井的具体地质条件和水文环境，因地制宜地制定防治方案，确 保防治措施的科学性和有效性。
矿井水害防治策略
01
02
03
水源控制策略
通过控制矿井水源，减少 水的涌入，降低水害发生 的可能性。
排水疏导策略
采用有效的排水系统和设 备，及时将矿井内的积水 排出，防止水害发生。
防水工程策略
事故原因包括防治水害措施不到位、设 备老化失效、员工应急处理能力不足等 。
•·
某矿井曾发生严重的水害事故，导致人 员伤亡和财产损失。
案例三：创新技术在矿井水害防治中的应用
技术创新
•·
随着科技的发展，一些创新技术逐渐应用于矿井水害防 治领域。
采用新型排水设备和材料，提高排水效率和抗灾能力。
例如，利用先进的地球物理勘探技术，更准确地预测矿 井水文地质条件，为防治水害提供科学依据。

矿井水预防
• 矿井防治水目的：
防止矿井水害事故发生，减少矿井正常涌水，降低煤炭生 产成本，在保证矿井建设和生产的安全前提下，使国家的煤炭资源 得到充分合理的回收。为达到上述目的，根据产生矿井水害的原因， 采取不同的对策措施。煤矿安全规程》规定：“煤矿企业应查明矿 区和矿井的水文地质条件，编制中长期防治水规划和年度防治水计 划，井组织实施。
（1）突水部位发潮、滴水，滴水逐渐增大，仔细观察可发现水中有 少量细砂；
（2）发生局部冒顶，水量突增并出现流砂，流砂常呈间歇性，水色 时清时混，总的趋势是水量、砂量增加，直至流砂大量涌出；
（3）顶板发生溃水、溃砂，这种现象可能影响到地表，致使地表出 现塌陷坑。
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矿井水预防
• 3. 熟悉各种突水征兆
• ⑥淋水底鼓，快防水突
• 由于附近高压含水层的存在使底板塑性岩层变形，或者采掘破坏上覆 岩层其导水裂隙高度波及含水层出现淋水，都是突水的征兆。
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矿井水预防
• 3. 熟悉各种突水征兆
• ⑦煤壁挂红，毒气增生，注意老空
• 积水年久，煤质变松，裂隙面生锈。由于积水天长日久渗入裂隙中挤 出气体，这些有毒气体（如硫化氢、沼气等）在未采掘前被压缩于裂 隙中，巷道开拓时获得释放，溢入巷道。
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矿井水预防
• 3. 熟悉各种突水征兆
• 一般突水事故可归纳为两种情况，一是突水量小于矿井最大排水能力， 地下水形成稳定的降落漏斗，迫使矿井长期大量排水；另一种是突水量 超过矿井的最大排水能力，造成整个矿井或局部采区淹没。在各类突水 事故发生之前，均可能表现出多种突水预兆。
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03
矿井水害防治管理措施
建立健全防治水组织机构和队伍
建立完善的组织机构
成立以矿长为组长的水害防治领导小 组，明确各成员的职责和权限，确保 水害防治工作的有效开展。
建立专业队伍
配备具有水文地质专业知识的技术人 员，负责水害防治工作的技术指导和 现场管理。
加强矿井水文地质观测和资料收集工作
定期观测和记录
制定现场处置方案
针对不同的水害类型和情况，制定相应的现场处置方案，包括应急处置流程、人员分工和操作规程等，确保现场 处置及时、准确、有效。
04
矿井水害防治法律法规与 标准规范
国家有关矿井水害防治的法律法规
01
02
《中华人民共和国矿山安全法 》
《煤矿安全规程》
03
04
《煤矿防治水规定》
《矿山地质环境保护与土地复 垦方案编制规范》
《矿井水害防治措 施》ppt课件
汇报人： 2023-11-26
目 录
• 矿井水害类型与危害 • 矿井水害防治技术 • 矿井水害防治管理措施 • 矿井水害防治法律法规与标准规范 • 典型案例分析
01
矿井水害类型与危害
矿井水害类型
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顶板水害
由于顶板岩层含水或裂隙导水 ，导致顶板淋水、突水等水害
增加排水费用
为了排除矿井积水，需要增加排水设备、人员和费用。
威胁矿工生命安全
水害可能导致矿工被困或溺亡等危险情况。
矿井水害对矿工生命安全的影响
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威胁矿工生命安全
水害可能导致矿工被困或 溺亡等危险情况。
增加救援难度
由于积水等原因，救援难 度增加，延长了救援时间 。

资料分析
对整理后的资料进行分析，提取有用的信息，为防治水工作 提供依据。
05
矿井涌水量的预测
涌水量预测的目的与意义
目的
矿井涌水量的预测是煤矿安全生产的重要环节，其目的是为了提前了解和掌握 矿井的涌水情况，为防治水工作提供科学依据，保障矿井生产安全。
意义
通过预测矿井涌水量，可以及时发现和解决潜在的水患问题，降低矿井水灾事 故发生的概率，提高矿井生产的安全性和稳定性，为煤矿企业的可持续发展提 供保障。
重要性
随着采矿深度的增加，矿山水文地质 条件变得更加复杂，地测防治水工作 对于保障采矿安全、提高采矿效率、 降低事故风险具有重要意义。
防治水工作的主要任务
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监测与预测
通过测量和分析矿山水文 地质数据，预测矿山水情 变化，为采矿计划提供科 学依据。
制定防治方案
根据矿山水文地质条件和 采矿需求，制定合理的防 治水方案，确保采矿安全 。
利用机器学习和神经网络等人工智能技术 ，对历史涌水量数据进行训练和学习，实 现对未来涌水量的预测。
预测结果的分析与应用
分析
对预测结果进行误差分析和可靠性评估，确定预测结果的准确性和可信度。
应用
将预测结果应用于防治水工作计划和应急预案的制定，指导矿井安全生产和灾害 防治工作。同时，通过对比实际涌水量与预测结果，不断修正和完善预测模型和 方法，提高预测精度和可靠性。
《煤矿地测防治水 》PPT课件
目 录
• 煤矿地测防治水概述 • 煤矿水文地质基础 • 矿井水害的预防与治理 • 矿井水文地质勘探 • 矿井涌水量的预测 • 煤矿防治水工程案例分析
01
煤矿地测防治水概述
定义与重要性

防水墙的施工
在防水墙施工完成后需要进行检测，一般采用注水试验等方法，以检测墙体的防水性能和施工质量。
防水墙的检测
排水系统的作用
排水系统主要用于将井下的水排出，以保证矿井正常安全生产。
排水系统的构成
排水系统主要由排水泵、水管、水仓等组成。
排水系统的维护要点
需要定期检查排水系统的设备设施，包括水泵、电机、管道等是否正常，有无泄漏、堵塞等情况，同时需要定期清理水仓，确保排水系统的正常运行。
当前防治水工作存在的问题和挑战
缺乏专业的防治水技术人员和设备，难以满足实际需要。
对地下水的监测和管理不够严格，存在一定的管理漏洞。
防治水技术手段单一，缺乏综合治理方案。
当前防治水工作存在以下问题
对矿井水害的认识不足，缺乏足够的重视。
未来防治水技术的发展趋势
加强矿井水文地质勘察，提高对矿井水害的认识和重视程度。
通过向含水层注浆材料，堵塞裂隙和孔隙，降低含水层的富水性。
在井巷周围设置水闸墙，防止涌水进入矿井。
根据矿井实际情况，制定详细的水害应急救援预案，包括应急组织、通讯联络、现场处置、人员撤离等方面的内容。
水害应急救援预案的制定和实施
预案制定
定期进行水害应急救援演练，提高应急处置能力。
预案演练
一旦发生矿井水害，立即启动应急救援预案，组织人员进行抢险救援，确保人员安全和财产损失最小化。
地下水
指矿井内原有的积水，包括老窑水、古井水等，具有一定的腐蚀性和污染性。
老空水
水资源损失
采矿过程中可能会破坏地下含水层，导致地下水资源损失。
水土流失
由于采矿活动导致地面塌陷、裂缝等，引起水土流失和土地荒漠化。
水质污染
采矿过程中可能会污染地下水和地表水，包括有机物、重金属等污染物。

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第7章矿井水文地质与水害防治
❖ 含水层水：是矿井的最经常和最主要的充水水源；
多数情况：大气降水、地表水 → 含水层 → 矿井
•空隙性
•矿井充水含水层的类型
•富水性 •导水性
•静水压力
•影响因素
•充水含水层厚度与分 布
•含水层厚度越大、分布越广、 储量越丰富、疏干越不易；
•向斜轴部——大 •含水层的补给条件与蓄水构造类型
大的规律。
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第7章矿井水文地质与水害防治
• 在承压水区，当断裂或人工 打井穿过其上面的隔水层时，承 压水即可上涌，如出水口低于水 源区，就会出现自流井(泉)。
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第7章矿井水文地质与水害防治
（3）按含水层空隙性质分类
•导水性好
孔隙水：是指存在于疏松岩层的孔隙中的水； •补给充沛
•2）含水层与隔水层
➢ 含水层（带）
地下岩层空隙中，储存有在重力作用下可以自由流动水，称含水层 （带）
构成含水层的条件：土层或岩层有储存重力水的空隙；下伏有隔水层。
➢ 隔水层（带）
有些岩层的空隙不发育，不透水。
含水层与隔水层在空间上是互为依赖，相伴共存，从而构造含水地质结 构，因为有不透水的隔水界面，含水层才具有赋存地下水；
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第7章矿井水文地质与水害防治
二、 （2）水在岩石中的存在形式
水灾岩石空隙（空隙、裂隙、溶隙）中： 1、气态水 2、结合水：分子力作用 3、毛细水：表面张力 4、重力水：重力作用 5、固态水 6、矿物中的水
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第7章矿井水文地质与水害防治
•三、地下水的赋存 •（1）岩石中的空隙
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