煤矿水害防治理论与技术-中国矿业大学-武强.ppt

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1、煤矿水害防治理论与技术煤矿水害防治理论与技术 武武 强强国际水文地质学家协会（国际水文地质学家协会（IAH）中国国家委员会）中国国家委员会 副主席副主席国家安全生产专家组国家安全生产专家组 成员成员国家煤监局国家煤监局”水害防治水害防治”专家组专家组 组长组长中国地质学会中国地质学会 理事理事 010-62314681;13601225324 (中国矿业大学中国矿业大学,北京北京)第一节第一节 我国煤矿水害类型及分布我国煤矿水害类型及分布第二节第二节 矿床充水条件分析矿床充水条件分析 矿矿床床充充水水的的基基本本条条件件可可分分为为自自然然条条件件和和人人为为条条件件两大类。两大类。（一）自然

2、充水水源（一）自然充水水源 1.大气降水大气降水 大大气气降降水水是是地地下下水水的的主主要要补补给给来来源源，所所有有矿矿床床充充水水都都直直接接或或间间接接地地与与大大气气降降水水有有关关。但但这这里里所所讲讲大大气降水水源，是指矿床直接充水的唯一水源。气降水水源，是指矿床直接充水的唯一水源。2.2.地表水水源地表水水源 在有大型地表水体分布（海、湖、大河流、水库、在有大型地表水体分布（海、湖、大河流、水库、水池）的矿床地区，查清天然条件下和矿床开采后的水池）的矿床地区，查清天然条件下和矿床开采后的地表水对矿床开采的影响，是矿区水文地质勘探和矿地表水对矿床开采的影响，是矿区水文地质勘探和矿

3、井水文地质工作的头等重要大事，是评价矿床开采价井水文地质工作的头等重要大事，是评价矿床开采价值的重要内容。值的重要内容。3.3.围岩地下水水源围岩地下水水源 围岩地下水充水类型划分围岩地下水充水类型划分:根据充水岩层性根据充水岩层性质不同可分为：砂砾石孔隙充水矿床，坚硬岩层裂隙质不同可分为：砂砾石孔隙充水矿床，坚硬岩层裂隙充水矿床，岩溶充水矿床。充水矿床，岩溶充水矿床。根据矿层与充水岩层接根据矿层与充水岩层接触关系不同可分为：直接充水矿床，间接充水矿床。触关系不同可分为：直接充水矿床，间接充水矿床。根据矿层与充水岩层相对位置不同可分为：顶板根据矿层与充水岩层相对位置不同可分为：顶板水充水矿床，

4、底板水充水矿床，周边水充水矿床。水充水矿床，底板水充水矿床，周边水充水矿床。1.1.点状岩溶陷落柱通道点状岩溶陷落柱通道 岩溶陷落柱在我国北方较为发育，岩溶陷落柱在我国北方较为发育，在地下水的长期物理和化学作用下在地下水的长期物理和化学作用下,中奥陶统灰岩形成了大量的古喀斯特中奥陶统灰岩形成了大量的古喀斯特空洞空洞,在上覆岩层和矿层的重力作用在上覆岩层和矿层的重力作用下下,空洞溃塌并被上覆岩层下陷填实，空洞溃塌并被上覆岩层下陷填实，被下塌的破碎岩块所充填的柱状岩溶被下塌的破碎岩块所充填的柱状岩溶陷落柱像一导水管道沟通了煤系充水陷落柱像一导水管道沟通了煤系充水含水层中地下水与中奥陶统灰岩水的含水

5、层中地下水与中奥陶统灰岩水的联系联系,特别位于富水带上的岩溶陷落特别位于富水带上的岩溶陷落柱柱,可造成不同充水含水层组中地下可造成不同充水含水层组中地下水的密切水力联系。岩溶陷落柱的地水的密切水力联系。岩溶陷落柱的地表特征比较明显表特征比较明显,特别在基岩裸露区特别在基岩裸露区更为明显更为明显。(二二)充水天然通道矿床充水天然通道主要包括点充水天然通道矿床充水天然通道主要包括点状岩溶陷落柱、线状断裂（裂隙）带、窄条状隐伏露状岩溶陷落柱、线状断裂（裂隙）带、窄条状隐伏露头、面状裂隙网络（局部面状隔水层变薄或尖灭）和头、面状裂隙网络（局部面状隔水层变薄或尖灭）和地震裂隙等。地震裂隙等。2.线状断裂

6、线状断裂(裂隙裂隙)带通道带通道 断裂带是否能够成为充水通断裂带是否能够成为充水通道主要取决于断裂带性质和矿道主要取决于断裂带性质和矿床开采时人为采矿活动方式与床开采时人为采矿活动方式与强度。这里重点分析断裂带的强度。这里重点分析断裂带的性质，后面问题在充水人为因性质，后面问题在充水人为因素部份讲述。素部份讲述。3 3 窄条状隐伏露头通道窄条状隐伏露头通道 在我国大部分煤矿山在我国大部分煤矿山,煤系薄煤系薄层灰岩含水层和中厚层砂岩裂隙含层灰岩含水层和中厚层砂岩裂隙含水层以及巨厚层的碳酸盐岩含水层水层以及巨厚层的碳酸盐岩含水层多呈窄条状的隐伏露头形式与上覆多呈窄条状的隐伏露头形式与上覆第四系松散

7、沉积物不整合接触第四系松散沉积物不整合接触.影影响隐伏露头部位多层充水含水层组响隐伏露头部位多层充水含水层组地下水垂向间水力交替的因素主要地下水垂向间水力交替的因素主要有两个有两个.4.4.面状裂隙网络面状裂隙网络(局部面状隔水层变薄区局部面状隔水层变薄区)根据含煤岩系和矿床水文地质沉积环境分根据含煤岩系和矿床水文地质沉积环境分析析,在华北型煤田的北部一带在华北型煤田的北部一带,煤系含水层组煤系含水层组主要以厚层状砂岩含水层组为主主要以厚层状砂岩含水层组为主,薄层灰岩沉薄层灰岩沉积较少。积较少。在厚层砂岩含水层组之间沉积了以细在厚层砂岩含水层组之间沉积了以细砂岩、粉细砂岩和泥岩为主的隔水层组砂

8、岩、粉细砂岩和泥岩为主的隔水层组.在地在地质历史的多期构造应力作用下质历史的多期构造应力作用下,脆性的隔水岩脆性的隔水岩层受力后以破裂形式释放应力层受力后以破裂形式释放应力,致使隔水岩层致使隔水岩层产生了不同方向的较为密集的裂隙和节理产生了不同方向的较为密集的裂隙和节理,形形成了较为发育的呈整体面状展布的裂隙成了较为发育的呈整体面状展布的裂隙网络。网络。二 矿床充水的人为条件（一）人为充水水源（一）人为充水水源 1.1.袭夺水袭夺水 由于矿床开采，降落漏斗不断扩展，人工流场强烈改造矿区由于矿床开采，降落漏斗不断扩展，人工流场强烈改造矿区天然地下水流场，人工地下水流场获得新的补给水源称为袭夺水天

9、然地下水流场，人工地下水流场获得新的补给水源称为袭夺水源。袭夺水源存在下列几种情况；源。袭夺水源存在下列几种情况；位于矿床地下水排泄区的泉位于矿床地下水排泄区的泉水；水；位于矿床地下水排泄区的地表水（海、湖、河）体；位于矿床地下水排泄区的地表水（海、湖、河）体；位位于矿床地下水迳流带内的排泄区一侧相邻含水层；于矿床地下水迳流带内的排泄区一侧相邻含水层；相邻水文地相邻水文地质单元地下水。质单元地下水。2.2.老窑水老窑水 老窑水一般分布在老矿山的浅部，它具有下列充水特点：老窑水一般分布在老矿山的浅部，它具有下列充水特点：老窖水以静储量为主，静储量与采空区分布范围有关；老窖水以静储量为主，静储量与

10、采空区分布范围有关；老窖老窖水为多年积水，水循环条件差，水中含有大量水为多年积水，水循环条件差，水中含有大量H H2 2S S气体，并多为气体，并多为酸性水，有较强的腐蚀性。酸性水，有较强的腐蚀性。老窑突水一般水势迅猛，硫化氢气老窑突水一般水势迅猛，硫化氢气体危害性大体危害性大。（二）（二）充水人为通道充水人为通道 矿坑充水人为通道包括顶板冒落裂隙带、地矿坑充水人为通道包括顶板冒落裂隙带、地面岩溶疏干塌陷带和封孔质量不佳钻孔等。面岩溶疏干塌陷带和封孔质量不佳钻孔等。1.顶板冒落裂隙带顶板冒落裂隙带 采空区冒落后，形成的冒落带和导水裂隙带是采空区冒落后，形成的冒落带和导水裂隙带是矿坑充水的人为通

11、道，其特点如下：矿坑充水的人为通道，其特点如下：当冒落裂当冒落裂隙带发育高度达到顶板充水岩层时，矿坑涌水量隙带发育高度达到顶板充水岩层时，矿坑涌水量将有显著增加，当未能达到顶板充水岩层时，矿将有显著增加，当未能达到顶板充水岩层时，矿坑涌水无明显变化；坑涌水无明显变化；当顶板冒落裂隙带发育高当顶板冒落裂隙带发育高度达到地表水体时，矿井涌水量将迅猛增加，同度达到地表水体时，矿井涌水量将迅猛增加，同时常伴有井下涌砂现象。时常伴有井下涌砂现象。2.地面岩溶疏干塌陷带地面岩溶疏干塌陷带 随着我国岩溶充水矿床大规模抽放水试验和随着我国岩溶充水矿床大规模抽放水试验和疏干实践，矿区及其周围地区的地表岩溶塌陷随

12、疏干实践，矿区及其周围地区的地表岩溶塌陷随处可见，地表水和大气降水通过塌陷坑充入矿井。处可见，地表水和大气降水通过塌陷坑充入矿井。有时随着塌陷面积的增大，大量砂砾石和泥砂与有时随着塌陷面积的增大，大量砂砾石和泥砂与水一起溃入矿坑。水一起溃入矿坑。三三 矿床充水强度分析矿床充水强度分析 在自然界分布矿床中，单一充水水源和充水通道在自然界分布矿床中，单一充水水源和充水通道是少见的。从水文地质剖面可以看出，矿层（体）上是少见的。从水文地质剖面可以看出，矿层（体）上部和下部往往分布多个充水含水层组。究竟哪个是充部和下部往往分布多个充水含水层组。究竟哪个是充水岩层？哪个不是充水岩层？哪个是强充水岩层？哪

13、水岩层？哪个不是充水岩层？哪个是强充水岩层？哪个是弱充水岩层？回答这些问题的方法称为矿床充水个是弱充水岩层？回答这些问题的方法称为矿床充水强度分析。强度分析。根据矿山调查资料表明，矿床开采后矿井充水根据矿山调查资料表明，矿床开采后矿井充水强度除取决于充水含水层的富水性、导水性、厚度和强度除取决于充水含水层的富水性、导水性、厚度和分布面积外，还取决于三个防线。第一防线是充水含分布面积外，还取决于三个防线。第一防线是充水含水层出露和接受补给源的条件；第二防线是充水含水水层出露和接受补给源的条件；第二防线是充水含水层侧向边界的导水与隔水条件；第三防线是矿层顶、层侧向边界的导水与隔水条件；第三防线是矿

14、层顶、底隔水岩层的隔水条件。底隔水岩层的隔水条件。第三节 水灾防治预案与水灾现场处理指挥水灾防治预案水灾防治预案一、加强矿井防治水的基础工作一、加强矿井防治水的基础工作 1、完善矿井防治水机构设置和人员、队伍配置完善矿井防治水机构设置和人员、队伍配置 大大水水矿矿区区都都要要成成立立防防治治水水领领导导小小组组。集集团团公公司司总总经经理理和和矿矿长长分分别别是是防防治治水水的的第第一一责责任任者者，相相应应的的总总工工程程师师负负技技术术责责任任。每个矿要设地测科和钻探队。每个矿要设地测科和钻探队。地地测测科科要要有有3-4名名矿矿井井地地质质和和水水文文地地质质人人员员，负负责责资资料料的

15、的搜搜集和分析工作；集和分析工作；钻探队要有专业技术员负责钻探资料的搜集和分析工作；钻探队要有专业技术员负责钻探资料的搜集和分析工作；有有条条件件的的单单位位要要提提取取吨吨煤煤防防治治水水资资金金，并并且且落落实实到到实实处处，如如山山东东肥肥城城矿矿业业集集团团公公司司，在在集集团团公公司司、矿矿分分别别设设地地测测副副总总工工程师，具体负责矿井防治水工作；程师，具体负责矿井防治水工作；2、加强水文地质条件勘探、做好防治水预测预报工、加强水文地质条件勘探、做好防治水预测预报工作作 各煤田和井田在勘探时必须把水文地质情况搞清，给设计、建井、开采各煤田和井田在勘探时必须把水文地质情况搞清，给设

16、计、建井、开采提供详实可靠的图纸、资料。提供详实可靠的图纸、资料。在开采过程中对矿井的突水源要进行认真的调查研究，掌握可能出水在开采过程中对矿井的突水源要进行认真的调查研究，掌握可能出水的断层及裂隙分布；要了解井下岩层的性质、含水层的补给来源和通道，查的断层及裂隙分布；要了解井下岩层的性质、含水层的补给来源和通道，查清井田内的老窑数量和分布地点，查清地面河流、湖泊、池塘积水区域和水清井田内的老窑数量和分布地点，查清地面河流、湖泊、池塘积水区域和水量变化；编制好完整的水文地质资料，做到心中有数，开展逐头逐面水情水量变化；编制好完整的水文地质资料，做到心中有数，开展逐头逐面水情水害预测预报工作害预

17、测预报工作。3、建建立立健健全全防防治治水水管管理理制制度度，严严格格执执行行防防治治水水的的有有关规程关规程 井田之间的边界煤柱和防煤柱，要按井田之间的边界煤柱和防煤柱，要按煤矿安全规程煤矿安全规程和有关规定留设。和有关规定留设。附近有小煤窑开采的矿井，要把其开采范围和与水害有关的情况调查清楚，附近有小煤窑开采的矿井，要把其开采范围和与水害有关的情况调查清楚，对大矿有威胁的小煤窑要坚决关掉，决不迁就姑息。对大矿有威胁的小煤窑要坚决关掉，决不迁就姑息。坚决贯彻坚决贯彻“有疑必探、先探后掘有疑必探、先探后掘”的原则。按照的原则。按照防治水工作条例防治水工作条例的的要求，制定切实可行的探放水措施，

18、尤其是对老空水。要经常性的对防治水要求，制定切实可行的探放水措施，尤其是对老空水。要经常性的对防治水煤柱、小煤窑和老空水进行检查，对断裂带煤柱、小煤窑和老空水进行检查，对断裂带“先探后注先探后注”，分清顶板水害和，分清顶板水害和底板水害，以防淹采区、淹井事故的发生。底板水害，以防淹采区、淹井事故的发生。4、加加强强职职工工技技术术培培训训、增增强强抵抵御水害的能力御水害的能力 要要通通过过不不同同形形式式的的教教育育培培训训，使使职职工工了了解解透透水水前前的的各各种种预预兆兆及及其其规规律律，做做到到发发现现透透水水预预兆兆，能能立立即即停停止止工工作作，采采取取措措施施，进进行行处处理理。

19、为为防防止止突突水水事事故故造造成成人人员员伤伤亡亡，井井下下要要设设置置安安全全出出口口，标标出出避避灾灾线线路路，一一旦旦发发生生突突水水事事故故，可可以以安安全全撤撤出出险险区区。矿矿井井发发生生突突水水事事故故后后，应应立立即即通通知知救救护护队队组组织织抢抢救救。同同时时，根根据据事事故故水水源源启启动动全全部部排排水水设设备备加加速速排排水水，防防止止整整个个矿矿井井被淹。被淹。二、二、水灾预兆水灾预兆 （一）（一）一般预兆一般预兆（1 1）煤煤层层变变潮潮湿湿、松松软软；煤煤帮帮出出现现滴滴水水、淋淋水水现现象象，且且淋淋水水可可由由小变大；有时煤帮出现铁锈色水迹；小变大；有时煤

20、帮出现铁锈色水迹；（2 2）工作面气温降低，或出现雾气及硫化氢气味；工作面气温降低，或出现雾气及硫化氢气味；（3 3）有时可闻到水的有时可闻到水的“嘶嘶嘶嘶”声；声；（4 4）矿压增大，发生片帮冒顶及底臌。）矿压增大，发生片帮冒顶及底臌。（二）（二）工作面底板灰岩含水层突水预兆工作面底板灰岩含水层突水预兆（1 1）工作面压力增大，底板臌起，底臌量可达工作面压力增大，底板臌起，底臌量可达500mm500mm以上；以上；（2 2）工作面底板产生裂隙，并逐渐增大；工作面底板产生裂隙，并逐渐增大；（3 3）沿沿裂裂隙隙或或煤煤帮帮向向外外渗渗水水，随随着着裂裂隙隙的的增增大大，水水量量增增加加，当当底

21、底板板渗渗水水量量增增大大到到一一定定程程度度时时，煤煤帮帮渗渗水水可可能能停停止止，此此时时水水色色时时清清时时浊，底板活动时水变浑浊、底板稳定时水色变清；浊，底板活动时水变浑浊、底板稳定时水色变清；（4 4）底底板板破破裂裂，沿沿裂裂缝缝有有高高压压水水喷喷出出，并并有有“嘶嘶嘶嘶”或或刺刺耳耳水水声声；（5 5）底板发生底板发生“底爆底爆”，伴有巨响，水大量涌出，水色乳白或呈黄色。，伴有巨响，水大量涌出，水色乳白或呈黄色。（三）（三）冲击层水的突水预兆冲击层水的突水预兆 （1）突突水水部部位位发发潮潮、滴滴水水，滴滴水水逐逐渐渐增增大大，仔细观察可发现水中有少量细砂；仔细观察可发现水中有

22、少量细砂；（2）发发生生局局部部冒冒顶顶，水水量量突突增增并并出出现现流流砂砂，流流砂砂常常呈呈间间歇歇性性，水水色色时时清清时时混混，总总的的趋趋势势是是水量、砂量增加，直至流砂大量涌出；水量、砂量增加，直至流砂大量涌出；（3）顶）顶板发生溃水、溃砂，这种现象可能板发生溃水、溃砂，这种现象可能影响到地表，致使地表出现塌陷坑。影响到地表，致使地表出现塌陷坑。三、三、突水后水量估算突水后水量估算 发生突水后，水量的估算是一项必不可少发生突水后，水量的估算是一项必不可少的工作，根据现场具体条件，迅速而准确地对的工作，根据现场具体条件，迅速而准确地对突水水量做出估算，是突水事故处理和抢救的突水水量做

23、出估算，是突水事故处理和抢救的重要依据。重要依据。当当突突水水量量增增大大到到不不能能采采用用水水沟沟测测量量时时，可可选选用用大大巷巷中中较较为为平平直直的的一一段段，测测量量大大巷巷内内的的水水流流量量，其其方方法法与在水沟内测量相同。与在水沟内测量相同。采用浮标法测定水量时，系数采用浮标法测定水量时，系数K K可按表可按表7-3-17-3-1选择：选择：水灾现场处理与指挥水灾现场处理与指挥一、一、井下发生水灾初期的自救井下发生水灾初期的自救1、井井下下发发生生突突水水后后，应应立立即即用用最最快快的的方方法法通通知知附附近近地地区区的的人人员员一一起起按按照照矿井灾害预防和处理计划矿井灾

24、害预防和处理计划中所规定的路线撤出。中所规定的路线撤出。2、在在撤撤退退中中，如如出出路路已已被被水水隔隔断断，就就要要寻寻找找井井下下位位置置最最高高、离离井井筒筒和和大大巷巷最近的地方暂时躲避；同时定时在轨道和水管上敲打发出求救信号。最近的地方暂时躲避；同时定时在轨道和水管上敲打发出求救信号。3、如如突突水水区区设设立立水水闸闸门门时时，在在人人员员撤撤出出后后，要要立立即即紧紧紧紧关关死死水水闸闸门门，把把水水流完全隔断。流完全隔断。4、水水泵泵房房人人员员在在接接到到突突水水事事故故报报警警后后，要要立立即即关关闭闭泵泵房房两两侧侧的的密密闭闭门门，启启动动所所有有水水泵泵，把把突突出

25、出的的水水尽尽快快排排出出；没没接接到到救救灾灾领领导导人人的的撤撤退退命命令令，绝绝对对不不可离开工作岗位。可离开工作岗位。5、突突水水后后，特特别别是是老老空空区区的的积积水水突突出出以以后后，往往往往会会从从积积水水的的空空间间放放出出大大量量有有害害气气体体，如如瓦瓦斯斯、硫硫化化氢氢等等，所所以以在在避避灾灾自自救救中中要要注注意意防防止止有有害害气气体体中中毒毒和窒息。和窒息。二、水灾现场处理二、水灾现场处理1、应应迅迅速速判判定定水水灾灾的的性性质质，了了解解突突水水地地点点、影影响响范范围围、静静止止水位，估计突出水量、补给水源及有影响的地面水体。水位，估计突出水量、补给水源及

26、有影响的地面水体。2、要要掌掌握握灾灾区区范范围围、搞搞清清事事故故前前人人员员分分布布，分分析析被被困困人人员员可可能能躲躲避避的的地地点点以以便便迅迅速速组组织织抢抢救救（需需要要进进下下人人员员定定位位系系统统的的支支持）。持）。3、根根据据突突水水量量的的大大小小和和矿矿井井排排水水能能力力，积积极极采采取取排排、堵堵、截截水的技术措施。水的技术措施。4、加加强强通通风风，防防止止瓦瓦斯斯和和其其他他有有害害气气体体的的积积聚聚和和发发生生熏熏人人等等意外事故。意外事故。5、在在排排水水后后进进行行侦侦察察、抢抢险险时时，要要防防止止冒冒顶顶、掉掉底底和和二二次次突突水。水。6、在在抢

27、抢救救和和运运送送长长期期被被困困井井下下的的人人员员时时要要采采取取措措施施，要要防防止止突然改变他们已适应的环境和生存条件，造成不应有的伤亡。突然改变他们已适应的环境和生存条件，造成不应有的伤亡。（六）（六）探放含水层水探放含水层水 由由于于基基岩岩裂裂隙隙水水的的埋埋藏藏、分分布布和和水水动动力力条条件件等等都都具具有有明明显显的的不不均均匀匀性性，煤煤层层顶顶、底底板板砂砂岩岩水水、岩岩溶溶水水等等在在某某些些（或或某某一一）地地段段对对采采掘掘工工作作面面没没有有任任何何影影响响，而而在在另另一一些些地地段段却却带带来来不不同同程程度度的的危危害害。为为确确保保矿矿井井安安全全生生产

28、产，必必须须探探清清含含水水层层的的水水量量、水水压和水源等，才能予以治理。压和水源等，才能予以治理。防防治治煤煤层层顶顶、底底板板含含水水层层的的水水害害，既既要要从从整整体体上上查查明明水水文文地地质质条条件件，采采取取疏疏干干降降压压或或截截源源堵堵水水等等防防治措施，又要重视井下采区的探查。治措施，又要重视井下采区的探查。疏疏干干开开采采是是指指对对煤煤层层顶顶板板或或煤煤层层含含水水层层的的疏疏干干；而而疏疏水水降降压压是是指指对对煤煤层层底底板板含含水水层层而而言言，其其目目的的是是使使煤煤层层底底板板含含水水层层水水压压降降低低至至采采煤煤安安全全水水压压（该该部部分分将将在在下

29、下节节论述）。论述）。矿矿井井疏疏干干的的目目的的是是预预防防地地下下水水突突然然涌涌入入矿矿井井，避避免免灾灾害害事事故故，改改善善劳劳动动条条件件，提提高高劳劳动动生生产产率率，消消除除地地下下水水静静水水压压力力造造成成的的破破坏坏作作用用等等，是是煤煤矿矿防防治治水水的的一一种种主主要要措措施施。对对于于大大水水矿矿区区，为为了了减减少少矿矿井井涌涌水水量量，应应采采取取截截流流、浅浅排排和和排排、供供、生生态态环环保保三三位位一一体体结结合合等等辅辅助助措措施，施，与疏干工作统筹考虑，进行综合防治。与疏干工作统筹考虑，进行综合防治。二二 疏干开采疏干开采 （一）（一）疏干程序疏干程序

30、 矿矿井井疏疏干干过过程程可可分分为为疏疏干干勘勘探探、试试验验疏疏干干和和经经常常疏疏干干三三个个逐逐渐渐过过渡程序，应与矿井的开发工作密切配合。渡程序，应与矿井的开发工作密切配合。1 1。疏干勘探。疏干勘探 疏疏干干勘勘探探是是以以疏疏干干为为目目的的的的补补充充水水文文地地质质勘勘探探。其其目目的的是是进进一一步步查查明明矿矿区区疏疏干干所所需需要要的的水水文文地地质质资资料料；确确定定疏疏干干的的可可能能性性，提提出出疏疏干干方案。方案。2 2。试验性疏干。试验性疏干 试试验验性性疏疏干干方方案案的的正正确确制制定定表表现现在在矿矿井井开开采采初初期期能能降降低低水水位位，并并能能经经

31、过过6 61212个个月月，尤尤其其是是雨雨季季的的考考验验。要要尽尽可可能能利利用用疏疏干干勘勘探探工工程程，并并补补充充疏疏干干给给水水装装置置。通通过过试试验验，视视干干扰扰效效果果及及残残余余水水头头的的状状况况，进进行工程调整。行工程调整。3 3。经常性疏干经常性疏干 经经常常性性疏疏干干是是生生产产矿矿井井日日常常性性的的疏疏干干工工作作，随随着着开开采采范范围围的的扩扩大大和和水水平平延延伸伸，疏疏干干工工作作要要不不断断地地进进行行调调整整、补补充充，甚甚至至重重新新制制定定疏疏干干方案，以满足矿井生产的要求。方案，以满足矿井生产的要求。（二）（二）疏干方式疏干方式 疏疏干干工

32、工程程应应与与采采掘掘工工程程密密切切结结合合。疏疏干干工工程程按按其其进进行行阶阶段段（或或时时间间）可可分分为为预预先先疏疏干干和和并并行行疏疏干干。预预先先疏疏干干在在井井巷巷开开拓拓之之前前进进行行；并并行行疏疏于于是是在在井井巷巷开开拓拓过过程程中中进进行行，一一直直到到矿井全部采完为止。矿井全部采完为止。疏疏干干方方式式有有三三种种：地地表表式式是是从从地地表表进进行行疏疏干干；地地下下式式是是在在地地下下进进行行疏疏干干；联联合合式式是是同同时时采采用用上上述述两两种种方方式式或或多多井井同同时时疏干。目前这三种疏干方式皆有采用。疏干。目前这三种疏干方式皆有采用。（三）（三）疏干

33、工程疏干工程 疏疏干干工工程程的的布布置置、规规模模、种种类类、质质量量、施施工工设设备备、施施工工工工艺艺及及完完工工时时间间，应应按按照照疏疏干干方方案案进进行行，疏疏干干方方案案的的编编制制是是在在水水文文地地质质勘勘探探的的基基础础上上进进行行的的。在在试试验验性性疏疏干干结结束束后后，应应根据实际情况对疏干方案作进一步修订。根据实际情况对疏干方案作进一步修订。三三 带压开采带压开采 为在复杂水文地质条件下进行带（水）压开采，并获得效益，为在复杂水文地质条件下进行带（水）压开采，并获得效益，以下技术问题应予以重视并付诸实施。以下技术问题应予以重视并付诸实施。（一）查清带压开采的矿井或采

34、区的地质、水文地质条件（一）查清带压开采的矿井或采区的地质、水文地质条件 除除应应对对区区域域水水文文地地质质条条件件有有所所认认识识外外，对对井井田田或或采采区区的的水水文文地地质质条条件件更更应应了了解解清清楚楚，对对充充水水含含水水层层的的补补、径径、排排条条件件和和不不同同充充水水含含水水层层间间的的水水力力联联系系状状况况以以及及保保护护层层的的隔隔水水性性能能均均应应予予以以研研究。以便选择具体防治水方法和制定带（水）压开采的措施。究。以便选择具体防治水方法和制定带（水）压开采的措施。（二）（二）编制突水系数图编制突水系数图 前前面面已已经经提提到到，突突水水系系数数的的应应用用是

35、是通通过过突突水水系系数数图图来来体体现现的的。有有两两种种突突水水系系数数图图，一一种种是是矿矿区区或或井井田田的的突突水水系系数数图图，比比例例尺尺常常为为1：50001：10000；第第二二种种是是采采区区的的突突水水系系数数图图，比比例例尺尺一一般是般是1：10001：2000，甚至更大些。，甚至更大些。（三）（三）编制带压开采地质、水文地质说明书编制带压开采地质、水文地质说明书 开开采采受受水水害害威威胁胁地地区区的的煤煤层层，在在编编制制开开拓拓、掘掘进进与与回回采采设设计计之之前前，必必须须编编制制该该范范围围的的地地质质、水文地质说明书，以作为设计的依据。水文地质说明书，以作为

36、设计的依据。（四四）应应用用“脆脆弱弱性性指指数数法法”评评价价预预测测,其其技技术思路是：术思路是：（1 1）、首先建立控制煤层底板复杂突水机理和演变过程的底板突水的主控因素体系。）、首先建立控制煤层底板复杂突水机理和演变过程的底板突水的主控因素体系。煤煤层层底底板板突突水水主主控控因因素素体体系系厚度、充填物岩性厚度、充填物岩性单位降深涌水量单位降深涌水量平均值、最大值平均值、最大值渗透系数、渗透率渗透系数、渗透率充水含水层充水含水层含水层水压含水层水压含水层富水性含水层富水性含水层渗透性含水层渗透性中奥陶统灰岩古风化壳发育及充填情况中奥陶统灰岩古风化壳发育及充填情况厚度等值线图厚度等值线

37、图隔水强度高的砂岩层空间沉降位置隔水强度高的砂岩层空间沉降位置脆、塑性岩厚度比脆、塑性岩厚度比底板隔水岩段底板隔水岩段防突性能防突性能隔水岩段关键岩层位置隔水岩段关键岩层位置隔水岩段岩性比例隔水岩段岩性比例隔水岩段总厚度隔水岩段总厚度工作面斜长工作面斜长开采方法与工艺开采方法与工艺煤层倾角煤层倾角矿压破坏发育带矿压破坏发育带煤层采高与采深煤层采高与采深回采诱发的导升高度回采诱发的导升高度导升发育带导升发育带原始导升高度原始导升高度线密度分布图、单位面积断层迹线的总长度线密度分布图、单位面积断层迹线的总长度张性、压性、扭性张性、压性、扭性点密度分区图点密度分区图断距、宽度、长度及倾角断距、宽度、

38、长度及倾角充填岩性、胶结程度充填岩性、胶结程度地质地质构造构造断层（裂断层（裂隙密集带）隙密集带）性质性质断层分布密度断层分布密度断层尖灭点、交叉点分布密度断层尖灭点、交叉点分布密度断层规模断层规模断层充填胶结情况断层充填胶结情况埋深、位置埋深、位置线密度分区图线密度分区图褶皱轴密度褶皱轴密度褶皱轴埋深褶皱轴埋深褶皱褶皱密度分布图、不同部位水力性质密度分布图、不同部位水力性质岩溶陷落柱岩溶陷落柱（2 2）、）、建立建立“脆弱性指数法脆弱性指数法”的预测评价模型的预测评价模型 （3 3）工程应用实例）工程应用实例 下面以邢台章村矿三井为例，进行实例分析。下面以邢台章村矿三井为例，进行实例分析。图

39、图2.2 2.2 构造密度专题层图构造密度专题层图 图图2.3 2.3 隔水层等效厚度专题层图隔水层等效厚度专题层图 图图2.4 2.4 充水含水层水压专题层图充水含水层水压专题层图图图2.5 2.5 奥灰古风化壳厚度专题层图奥灰古风化壳厚度专题层图 图图2.6 2.6 含水层富水性专题层图含水层富水性专题层图 图图2.7 2.7 断层断距专题层图断层断距专题层图 图图2.8 2.8 矿压破坏带以下脆性岩厚度专题层图矿压破坏带以下脆性岩厚度专题层图 图图2.9 2.9 本溪灰岩厚度专题层图本溪灰岩厚度专题层图+底底 板板 突突 水水 脆脆 弱弱 性性 分分 区区 图图（2）奥灰水压专题图奥灰水压专题图构造密度专题图构造密度专题图奥灰含水层富水性专题图奥灰含水层富水性专题图+本溪灰岩厚度专题图本溪灰岩厚度专题图奥奥灰灰上上部部古古风风化化壳壳厚厚度度量量化化专专题题图图断层断距专题图断层断距专题图矿矿压压破破坏坏带带以以下下脆脆性性岩岩厚厚度度量量化化专专题题图图隔水层等效厚度量化专题图隔水层等效厚度量化专题图