文档介绍：我国煤矿水害防治技术及应用
山西凝固力集团
山西安能矿山工程有限公司
二〇一四年十月
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主要内容
一、我国煤矿水害现状、类型、特点及原因
二、煤矿水害防治技术
三、注浆及注浆技术理论发展与应用
四、RSS-系列高分子化学堵水材料简介
五、搞好注浆从四个方面入手
六、经典案例
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一、我国煤矿水害现状、类型、特点及原因 1、我国煤矿水害现状
我国是世界上产煤量最多的国家之一。原煤总产量的90%以上属井工开采。然而,我国煤矿地质、水文地质条件总体来讲十分复杂,受水害威胁的煤炭储量约占探明储量的27%,仅华北地区受底板承压水威胁的煤炭储量约为160亿t。煤矿水害是与***突出、粉尘爆炸、顶板冒裂、火灾等并列的五大灾害之一,其严重程度仅次于***列第二。长期以来,因为煤矿水害而造成的国家和人民生命财产及经济损失极为惨重。例如,1935年5月13日,山东淄博北大井由于巷道掘至与河水连通的断层带,造成突水,最大瞬时水量648m3/min,350名矿工遇难,矿井停产报废。直到43年后的1978年才恢复矿井生产;1984年6月2日,开滦范各庄2171综采工作面发生世界采矿史上罕见的陷落柱突水事故,最大突水量2053m3/min,致使范各庄及其周边三对矿井被很快淹没。为救灾复矿,调集了当时基本上是全球范围内最权威的防治水专家和世界上最大的抽水泵进行抢险。地面注浆封堵工程规模和场面也是空前的。水患治理工程及相关工作历时近一年,直接间接经济损失超过5亿元。
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另外,据不完全统计,从上世纪80年代至今的20余年里,我国有近250对矿井被水淹没,死亡近9000人,经济损失350多亿元人民币。仅1995年至2005年11年间共发生各类煤矿水害事故1391起,死亡5280人。%,其中10人以上水害事故105起,死亡1881人。经济损失近210亿元。特别是最近几年,随着开采条件的变化,各类水害事故发生次数及死亡人数都呈上升势头。
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2、我国煤矿水害类型
通过回顾总结1995-2005年11年来我国煤矿发生的水害事故,不难发现:我国煤矿各类水害(按矿井充水水源分类)事故包括地表水害、第四系松散层孔隙水害、基岩裂隙水害、岩溶溶隙(溶洞)水害及老空水害等均有发生.
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那么我国煤矿水害事故频发的主要原因是什么呢?
1、我国煤矿地质、水文地质条件复杂;
2、矿井水文地质基础工作薄弱;
3、现有水害防治技术手段推广应用不够;
4、防治水技术与相关工作投入不足,矿井防治水专门人才缺乏及超强度开采煤炭资源等,是其主要原因;
3、煤矿水害频发的主要原因
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4、我国煤矿水害特点
根据对1995-2005年我国煤矿水害事故的全面分析,我们发现有如下特点:
a. 突(透)水类型(按充水水源划分):虽然各类型水害事故都有发生,但不同地区、不同水害类型的发生频次及危害程度各不相同,总体来讲,北方以底板奥陶系灰岩岩溶水、老空水突(透)水为主,南方以顶、底板岩溶水、老空水突(透)水为主。地表水体溃入矿坑事故在南、北方也均占相当比例。陷落柱、断层、岩溶塌洞等天然通道及“上三带”、“下三带”、防水煤(岩)柱等人为通道是煤矿水害发生的主要突(透)水通道;
b. 随着已关闭矿井特别是乡镇个体小矿的大量增加,近几年老空水透水事故明显增多,造成的灾害明显增强,已成为目前我国煤矿水害的主要类型之一;
c. 近几年煤矿水害有上升的势头(包括事故起数和伤亡人数);
d. 雨季发生的透水事故约占50%左右;
e. 70%的水害事故发生在掘进工作面;
f. 全国煤矿水害事故从煤矿所有制形式来看主要发生在乡镇煤矿、改制矿井及基建矿井。
g. 水害事故给乡镇煤矿带来的人员伤亡惨重,对国有煤矿造成的经济损失巨大
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值得一提的是,煤矿水害防治技术中的疏水降(水)压和注浆封堵技术(这是最常用的两种手段),经过多年的探索已取得长足发展,疏水降压技术可以根据不同的水害类型和疏降目的采取有针对性的方式和类型;“立体注浆”技术、“导流”、“引流”注浆技术等。同时,一些封堵效果好、成本相对低廉的注浆新材料也相继推出,如水泥—粘土浆、粉煤灰浆等。在“动水”条件下的化学注浆封堵也有了许多新的方法。
如:RSS-系列高分子化学堵水材料,在注浆领域就取得了比较理想的效果。
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二、煤矿水害防治技术
煤矿水害防治工作要以“预防为主,防治结合”为基本方针。以“预测预报、有疑必探、先探后掘、先治后采”为基本原则,并根据矿井水害实际情况制定相应的“防、堵、疏、排、截”综合防治措施。“防、堵、疏、排、截”五字综合治理措施,简单地讲,“防”就是对于矿井边界、导水断层、高压强含水层、导水陷落柱等一定