文档介绍：煤矿水害防治技术研究(刘白宙教授)
煤矿水害防治技术研究
刘白宙
教授级高工河南煤化焦煤集团副总工程师
突水水源探查技术
突水水源识别技术
煤层底板含水层注浆改造技术
突水点注浆封堵技术
帷幕注浆截流技术
防水煤岩柱留设技术
水害隔离技术
疏水强排技术
断层防水技术
一、突水水源探查技术
物探
针对掘进巷道和回采工作面不同的物探条件,在井下分别利用瞬变电磁、音频电透、直流电法、无线电波坑透、瑞雷波、地质雷达等先进物探仪器探测了可能的突水水源;同时在地面利用三维地震、瞬变电磁等进行区域水文地质条件勘查。
钻探
在物探基础上,对低阻异常区打钻验证。物探是突水水源探查技术的辅助手段,而钻探是突水水源探查技术的根本手段。
二、突水水源识别技术
不同含水层由于其埋深、赋存条件的差异表现在水文地球化学特征上也有差异,这为判别水源提供了依据。
水动力场法
突水发生后,突水含水层水位会发生相应的变化。水位的观测方法有:传统的人工观测法、现代的遥测法及水位自动监测系统。水位下降的含水层即为突水含水层。
特征组分分析法
模糊聚类法
以焦作矿区6个奥灰水样、2个二灰水样、14个
八灰水样的突水水质资料,建立的奥灰、二灰和
八灰三类水源聚类模型:
y1(x)=-+*Ca+*Na-*SO4-*Cl(奥灰)
y2(x)=-+*Ca+*Na+*SO4-*Cl(二灰)
y3(x)=-+*Ca+*Na-*SO4-*Cl(八灰)
特征曲线法
根据突水水质资料,选定矿化度、(Ca+Mg)/(K+Na)
、K+Na、Ca、Mg、Cl、SO4、HCO3等8个数据,给出了6
种突水水源的特征曲线如下:
水质特征曲线
水源
孔隙水
老顶砂岩水
L8灰岩水
奥陶系灰岩水
δD(‰)
-
-
-
-
δ18O(‰)
-
-
-
-
T()
±
<
<
±
分析放射性同位素氚(T)的含量可以看出:直接接受大气降水补给且孔隙及溶隙发育的含水层其氚含量高,;间接接受大气降水补给且裂隙或溶隙不甚发育的含水层其氚含量低,。这说明顶板砂岩裂隙水和底板L8灰岩水的运移速度较慢,地下水的补给来源主要为邻近含水层,这与实际的水文地质条件是吻合的。
各水源同位素测试结果
同位素法
煤层底板含水层注浆改造技术,是通过注浆钻孔注浆来充填底板灰岩含水层的岩溶裂隙和导水裂隙,从而大大减弱含水层的富水性并切断水源补给通道,使受注含水层被改造为不含水或弱含水层,实现工作面不突水开采。
三、煤层底板含水层注浆改造技术
九里山矿底板含水层注浆改造地面注浆站