矿井突水原因及其防治

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1、矿井突水原因及其防治尹万才尹增德施龙青摘要根据现场工作的实际及有关理论分析，将突水原因归纳为矿压、断裂、隔水层、含水层4个方面，在分析突水因素的基础上，提出了针对不同的水文地质条件，采取不同的防治水措施，减少突水因素的影响,预防突水，保证矿井安全生产.关键词工作面突水因素防治中图法分类号TD745AnalysisonWaterInrushandthePreventionofMineWaterYinWancai(FeichengMineIndustryGroup?Shandong,Feicheng271600)YinZengdeShiLongqing

2、(ShangdongInstituteofMining&Technology)AbstractAccordingtopracticalfieldworkandsomedata,thecausesofwaterinrushtoundergroundpressure,fault,waterresistinglayer,waterbearinglayerarediscussed.Somesuggestionaboutadoptingdifferentwaysofpreventionandcontrolofwaterinrushindifferenthyd

3、rologicalconditionhavebeenputforwardsoastodecreasetheinfluenceofwaterinrushfactors,preventwaterinrushandensureminesafety.Keywordsworkingface;waterinrushfactor;preventionandcontrol0引言肥城煤出水文地质条件极为复杂，全局可采煤层储量中受水威胁的达69%,水患已成为威胁肥城矿区安全生产的重要灾害.分析突水原因,研究突水因素，针对不同的水文地质条件采取相应的防治水措施，减少或消

4、除某些突水因素的影响，预防工作面底板突水，保证矿井安全生产,是广大工程技术人员正在不断探索的问题.1突水因素分析采掘过程中，造成底板突水的因素是多方面的，是多种因素综合作用的结果.根据现场实际观测及有关理论分析，认为影响底板突水的因素主要有以下几个方面.1.1矿压采矿过程中的矿山压力，对工作面底板具有严重的破坏作用，产生新裂隙，并“活化”原有断裂，导致底板突水.随着采煤工作面的推进，底板任一断面总是经历超前支扌掌压力压缩破坏、采后悬顶卸压膨胀破坏、采空区周边剪切破坏、最后顶板冒落压实的再受压过程•其中采空区卸压膨胀及其周边剪切对底板破坏最严重,产生

5、的裂隙最多.矿压对底板的破坏程度是不一样的.根据现场观测，工作面初压及周期來压时顶板悬顶面积最大，工作面周围煤体的支扌掌压力及煤壁处的剪切力达到最大值，煤层底板最易造成破坏，底板最易突水.因此突水点多在初压及周压地段或煤壁处•一般工作面自切眼推至60?m这段距离内，即初压及第一次周压位置时底板发牛突水的概率最大，为72%.矿压对底板的破坏作用与工作面顶板岩性有关.工作面顶板岩层越不易冒落，矿压对底板的破坏作用越明显，工作面越易出水.如陶阳矿太原群9煤层顶板为泥灰岩，不易冒落，因而9煤层工作面易发生突水.10煤层工作面顶板为粉砂岩、薄煤层相间，顶板易

6、冒落，矿压的破坏作用不显箸，与底板出水不明显.所以对顶板不易冒落的工作面要及时采取措施，减少矿压的破坏作用.1.2断裂断裂构造是突水的主要因素之一，综合分析其作用主要有：(1)断裂构造的存在破坏了底板完整性，降低了底板的强度.(2)断层上下两盘错动的结果，缩短了煤层与含水层的距离，甚至使煤层与含水层直接对口.(3)断裂带破碎、软弱，易形成导水通道.(4)断层带充水成为充水带，更使水文地质条件复杂化.肥城矿区突水绝大部分与断裂构造有关(见表1),陶阳煤矿9901工作面因开切眼没留足东8号断层煤柱，推进12m后出水1083m7h,淹没采区(图1);95

7、07工作面沿煤壁发育一条北东向、宽20cm的构造裂隙出水17940m7h,造成淹井.一般情况下，在断层交叉复合部位、尖灭端、拐弯处、向斜轴部、转折端及隐伏裂隙存在的工作面因应力集中，易造成底板破坏突水，是预防的重点.表1突水与断层关系对照Tab.1Thecomparisonofwaterinrushandfault地点突水次数与断裂有关的次数百分数/%肥城局735372.6陶阳矿201575A^A9戏宦10煤辰5坎图1陶阳矿9901工作面断层带突水示意Fig.1Thewaterinrushfromfaultzonein9901workingface

8、ofTaoyangcoalmine1.3隔水层隔水层对突水起阻挡作用，其阻水能力是由其厚度、岩性组合及力学强度决定的.厚度