2019新煤矿防治水细则解读

地址：重庆市九龙坡区二郎科技新城科城路6号邮编：400039销售热线：023-65239981售后服务电话：4001109995中煤科工集团重庆研究院有限公司地址：重庆市九龙坡区二郎科技新城科城路6号ChongqingResearchInstituteofChinaCoalTechnology&EngineeringGroupCorporation煤矿防治水细则解读致力安全科技DevotetoSafetyScience提升生命保障EnhanceLifeSupport——水文物探研究分院颜恭彬一、煤矿水害特点及基本概念二、煤矿防治水细则新旧对照解读三、水害防治技术及合作模式一、煤矿水害特点及基本概念中煤科工集团重庆研究院有限公司我国煤矿水害特征水害发生的企业属性分布特征企业管理、技术与装备水平对水害安全保障作用重大中煤科工集团重庆研究院有限公司我国煤矿水害特征水害发生的水源属性分布特征老空水成为煤矿水害安全的第一杀手中煤科工集团重庆研究院有限公司我国煤矿水害特征水害发生的井下位置分布特征掘进迎头是煤矿水害最易发生的地方中煤科工集团重庆研究院有限公司我国煤矿水害特征◆整合或代管矿井水害发生频数较大◆西部矿区水害发生频数呈增加趋势◆基建矿井水害发生频数较大水害多发的矿井类型特征煤矿水害的基本概念煤矿水害是指煤矿在建设开发过程中，不同形式、不同水源的水通过特定的途径进入矿坑，并给矿山建设或生产带来影响或灾害的过程与结果。中煤科工集团重庆研究院有限公司煤矿水害的基本概念中煤科工集团重庆研究院有限公司影响煤矿水害的三大因素A、充水水源是否存在，如果存在，有何特征。B、充水途径是否存在，如果存在，属何类型。C、充水强度如何，一旦出水有何后果。煤矿水害充水水源充水途径充水水量矿井水害防治的技术难度系数形成对矿井水害危险性评价指标煤矿水害充水水源充水途径充水水量＋矿井水害防治的技术难度系数＝形成对矿井水害危险性评价指标中煤科工集团重庆研究院有限公司常见的矿坑充水水源间接充水水源直接充水水源自身充水水源间接顶板水间接底板水直接顶板水直接底板水工作面位于含水层之中常见的矿井充水水源中煤科工集团重庆研究院有限公司常见的充水途径天然通道人工通道导水裂隙导水断层陷落柱岩溶塌洞顶板三带底板三带防水煤岩柱不良钻孔点状通道线状通道面状通道常见矿井充水途径中煤科工集团重庆研究院有限公司正常水量最大水量灾害水量常见的水量类型矿井充水因素的不同组合会形成不同类型的矿井水文地质条件和矿井水害类型常见的矿井涌水量类型中煤科工集团重庆研究院有限公司煤矿水害成因1.对废弃矿井及老空水危险性认识不足对人类采矿工程活动所*发的突水事故防范措施不到位，特别是对于采空区积水及其关闭废弃的小煤窑积水特征及其潜在的突水危险性认识不足，矿井关闭过程中的水文地质工作及其关闭后对地下水活动条件的预测预报和监测监控不到位，导致对废弃矿井采掘空间分布情况及其积水淹没情况不清楚，防水煤岩柱留设不足或缺乏必要的防水煤岩柱，从而形成了巷道掘进过程中直接或间接揭露采空区积水而造成矿井突水灾害。该类型突水突发性强，冲击力大，往往造成瞬间淹井和惨重的人员伤亡。中煤科工集团重庆研究院有限公司2.对隐蔽型导水构造探知能力不够现有的针对隐蔽型导水构造的超前精细探查预测技术与装备不足。隐蔽型导水构造是指无明显的地表出露和地质显现特征，发育于岩层内部的较小规模的地质构造，主要包括隐伏断层、局部构造破碎带、岩溶陷落柱及岩溶塌落洞等，他们是沟通矿区充水水源与矿井采掘工程之间的主要导水通路，在矿井采掘过程中必须超前探知该类隐伏导水构造并进行必需的治理和防范措施后才能予以揭露和通过，大量的突水事故来自掘进巷道前方说明对该类导水构造的探测预报和防治不到位，探测工程不足或探测精度不够，造成掘进巷道与隐伏导水构造不期而遇形成矿井突水灾害。中煤科工集团重庆研究院有限公司煤矿水害成因3.防治水技术力量和管理水平较差煤矿水害防治技术、装备薄弱，水害安全管理水平低下。许多矿井特别是乡镇煤矿缺乏专门的矿井水文地质专业人员和必需的矿井水害探测防治装备，对矿井水害防治的重要性认识和管理不到位，在矿井水文地质条件不清的条件下盲目生产是导致矿井水害事故发生的根本原因。虽然矿井突水条件十分复杂，但通过科学必要的防治水技术工作完全可以大幅度降低水害发生的条件。近年来煤矿水害的基本特点充分说明了加强矿井防治水技术与管理工作的有效性。煤矿水害成因中煤科工集团重庆研究院有限公司4.防水煤岩柱留设不合理防水煤岩柱的留设不合理，造成断层或其他含水体水突入矿井。对于一些大型导水断裂，由于断层两盘的牵引裂隙广泛发育，该类断层（断层带）除了具有导水性质外，其断裂带本身就是一个含水体，有些断层两盘的导水裂隙带十分发育，且具有一定的宽度，在断层防水煤岩柱留设过程中，往往注意了掘进停头到断层面的距离而忽视了断层两侧导水破碎带的存在，导致了因防水煤岩柱留设不足而*发的矿井水害。由于断层面或断层牵引的裂隙带导水而引发的矿井突水灾害在矿井突水事故中占有绝对主导的位置。中煤科工集团重庆研究院有限公司煤矿水害成因5.对断层及陷落柱的水文地质性质认识不深由构造断裂形成的断层破碎带，往往具有较好的透水性，会形成矿坑充水的良好通道。对于一些巨大的断裂，由于断层两盘的牵引裂隙广泛发育，该类断层（断层带）除了具有导水性质外，其断裂带本身就是一个含水体，因而还具有充水水源的性质。由于断层面或断层牵引的裂隙带导水而引发的矿井突水灾害在矿井突水事故中占有绝对主导的位置裂隙带裂隙带断层面中煤科工集团重庆研究院有限公司煤矿水害成因二、煤矿防治水细则新旧对照解读《煤矿防治水细则》地面探测技术构造问题断层、陷落柱水害源煤层赋存（软分层是方向）采空区三维地震三维地震电磁法核磁共振超电流高密度电法、瞬变电磁、EH4、CSMT等地面物探强干扰环境复杂条件下水害地面勘探技术贵州盘江矿区隐蔽致灾源普查勘探项目井下物探技术及产品水害探测装备解决水害分布的问题高精度探测装备解决精细构造问题YCS40矿用本安型瞬变电磁YCS50矿用本安型瞬变电磁YDZ32直流电法仪工作面探测装备解决工作面构造、水害问题KJH-D防爆探地雷达WKT-E无线电波坑透YDG**高密度电法仪解决水害问题远距离超前探测装备解决小构造问题DTC-150防爆地质超前探测仪DTC-150/6防爆地质超前探测仪DTC-36防爆地质超前探测仪解决瓦斯问题电磁波透视成果与验证探测效果煤层煤层巷道掘进头巷道接发射接收异常体介质分界面井下物探技术及产品DTC-15012道150mDTC150/6锤击30mDTC150/3636道150m井下地震多分量探测技术—构造探测煤层8409内错尾巷探测方向H=80m2#煤层K9砂岩含水层K8砂岩含水层2#煤层一采区回风巷K3+K2灰岩含水层阳泉五矿8409巷探超前探测结果阳泉五矿8409工作面超前探测成果图霍州干河矿一采区回风巷超前探测结果霍州干河矿一采区回风巷超前探测成果图井下地震多分量探测技术YCS系列矿井瞬变电磁仪简介YCS50YCS1024国内矿用瞬变电磁仪主要指标对比项目技术参数福州华虹飞翼股份武汉地大YCS40YCD1024YCS50发射电流≤1.8A≤3.2A≤2.5A≤2A≤6A≤50A发射频率8.3Hz-125Hz400Hz-0.625Hz225Hz-1.5625Hz225Hz-0.25Hz62.5Hz-2.5Hz62.5Hz-2.5Hz发射电压8.4V8.4V6.0V8.4V8.4V8.4V叠加次数32～20481～99991～999932～20481～99991～9999叠加方式软件叠加软件叠加软件叠加软件叠加硬件叠加硬件叠加数据输出抽道输出抽道输出抽道输出抽道输出原始数据输出原始数据输出测道数40道160道可选40道1~200道可调1~200道可调AD转换器16bit24bit16bit16bit双24bit双24bit采样间隔16us2us16us16us2us2us信号分辨率1uV1uV1uV1uV存储容量1GB4GB4GB2048测点4GB4GB端口USB1.0USB2.0USB1.0USB1.0USB2.0USB2.0显示屏黑白液晶显示屏8寸高清彩色液晶触摸显示屏7寸彩色液晶显示屏黑白液晶显示屏7寸彩色液晶显示屏7寸彩色液晶显示屏操作界面WindowsWindowsWindowsWindowsWindowsWindows天线碳纤维棒碳纤维支架碳纤维支架ABS支架探测距离≤100m≤100m≤100m≤100m≤150m≤200m瞬变电磁法电流越大越好3.0A才有意义87矿井本安型瞬变电磁仪山西西山德顺矿煤巷含富水性超前探测高精度探测技术—雷达煤层煤层巷道掘进头巷道接发射接收异常体介质分界面100-200MHz30-50m400MHz5-10m隧道工程衬砌1-2GHZ高速公路中煤科工集团重庆研究院马兰煤矿南下一组煤停采二队18306工作面回采到距停采线4m时，遇到一个顶部有空洞的陷落柱，陷落柱内出现涌水、涌硫化氢现象高精度探测技术—雷达主要典型的异常位于测线8米到16米的位置（从第53号支架到第57号支架），为遗失钻杆造成的异常。矿井高精度、近距离地质异常探测技术山西阳泉寺家庄矿切眼超前探测隐伏遗失钻杆中煤科工集团重庆研究院老空水综合预防体系（1）老空水预防技术体系地质调查地质水文地质条件工程测绘物探钻探方法优化工程探查方法优化物探探测方法优化危险性评估信息管理评价系统安全监测预警系统综合防治技术防隔为主预防技术工程钻探探放技术老空区查、探、评、监、治完整理论技术体系老空水综合预防体系（2）老空水探查技术体系老空区调查工程地质测绘地质情况调查采矿情况调查老空区地表变形观测确定老空区范围、补给水源确定勘探范围工程物探现场物性和物探方法有效性测试选择合理的物探方法及组合综合分析工程地质测绘成果，合理布置物探测线、点，进行老空区探测查明老空区范围及充水情况，决定钻孔数量和钻孔孔位工程钻探查明老空区控制范围、几何形态查明水文地质条件查明三带发育高度采集岩石样品，进行原位测试对工程地质测绘、物探、钻探资料进行综合分析编制老空区调查报告老空水综合预防体系（3）老空水探查技术体系老空水探测方法优化调查水文地质条件分析物探钻探化探三维地震核磁共振地质雷达常规钻探定向钻探常规分析全分析同位素电法瞬变电磁法瑞利波探测方法优化边界名称确定方法煤层软硬程度资料依靠调查分析判别有一定图纸资料作参考可靠图纸资料作依据探水线由积水线平行外推松软100～15080～10030～40中硬80～12060～8030～35坚硬60～10040～6030警戒线由探水线平行外推60～8040～5020～40•本矿区采空区积水治理方案原则如下：•以排为主，对于采空区积水与地表水、含水层水等有联系难以排干时，再考虑留设煤柱、注浆堵水等方法。•先行开展物探工作，初步确定采空区及积水区范围、水压、水量等•根据物探结果确定探放水钻孔施工方案采空区积水水害治理措施穿层放水钻孔结构设计图放水钻孔基本经验做法：水害防治工程，并放水成功**新赛双陆矿业公司探放水项目部从2013年12月3日开始做探放水准备工作，12月13日正式开始探放水工作。12月30日，在打第8个孔时，打到采空区，出水量（100m3/h左右）。矿井水害防治工程案例水害防治工程2013年12月4日晚10点30分，和尚嘴探放水项目打穿11号煤层，并成功放水，其中8个钻孔揭露了12号煤采空区，13个钻孔揭露了11号煤采空区，其中4个钻孔有积水涌出，总计放水量7481m3。矿井水害防治工程案例•案例：**天富电力公司南山煤矿小沟分矿+1100m水平B4煤层千米钻机探水工程•工程概况：本次探放水工程的主要目的是对小沟矿+1046m~+1202m范围内采空区积水进行探测及放水，解除矿井老空水害威胁。共施工1个钻孔和4个分支孔，总进尺1251m。钻孔出水量在118～142m3/h左右。•关键技术：远程定向水体疏放——即在矿井下准确疏放800m外的采空区积水水体；钻