43承壓含水層上采煤

1、4-34-3 承壓含水層上采煤承壓含水層上采煤 主要是安全問(wèn)題，同時(shí)兼顧水的綜合利用主要是安全問(wèn)題，同時(shí)兼顧水的綜合利用 一、底板突水的影響因素一、底板突水的影響因素 二、承壓含水層上采煤的理論依據(jù)二、承壓含水層上采煤的理論依據(jù) 三、承壓含水層上安全煤巖柱留設(shè)三、承壓含水層上安全煤巖柱留設(shè) 四、承壓含水層上采煤的技術(shù)措施四、承壓含水層上采煤的技術(shù)措施 五、承壓含水層上采煤工程實(shí)例五、承壓含水層上采煤工程實(shí)例 承壓含水層上采煤承壓含水層上采煤 太原群灰?guī)r、奧陶系灰?guī)r、茅口灰?guī)r太原群灰?guī)r、奧陶系灰?guī)r、茅口灰?guī)r 灰?guī)r巖溶發(fā)育，含水豐富。灰?guī)r巖溶發(fā)育，含水豐富。 底板承壓水底板承壓水有一定水壓、貯存和

2、流動(dòng)于煤有一定水壓、貯存和流動(dòng)于煤 層底板灰?guī)r中的水體層底板灰?guī)r中的水體 奧陶系灰?guī)r厚奧陶系灰?guī)r厚200 200 80800 0m m， 奧灰水的水壓奧灰水的水壓1.47 1.47 3.43 3.43 mpampa，深部可達(dá)深部可達(dá)9.819.81mpampa 至石炭系最下部可采煤層至石炭系最下部可采煤層 的距離通常僅有的距離通常僅有20 60m 承壓含水層上采煤承壓含水層上采煤 煤層底板突水：煤層底板突水： 灰?guī)r灰?guī)r水穿越了開(kāi)采水穿越了開(kāi)采 煤層和含水層之間煤層和含水層之間 的煤巖柱，以突然的煤巖柱，以突然 的方式大量地涌入的方式大量地涌入 采掘空間的現(xiàn)象采掘空間的現(xiàn)象 一、一、 影響底板突

3、水的主要因素影響底板突水的主要因素 （一）底板突水類型（一）底板突水類型 1、按突水地點(diǎn)、按突水地點(diǎn) 巷道突水巷道突水 多以構(gòu)造破壞為主，承壓水通過(guò)斷裂或構(gòu)多以構(gòu)造破壞為主，承壓水通過(guò)斷裂或構(gòu) 造破碎帶進(jìn)入底板，形成充水，一旦巷道造破碎帶進(jìn)入底板，形成充水，一旦巷道 揭露出來(lái)后，承壓水就迅速涌入。揭露出來(lái)后，承壓水就迅速涌入。 底板突水類型底板突水類型 采場(chǎng)突水采場(chǎng)突水 多以采礦破壞為主，礦山壓力破壞和削弱了多以采礦破壞為主，礦山壓力破壞和削弱了 底板隔水層的厚度和強(qiáng)度，造成與含水層的底板隔水層的厚度和強(qiáng)度，造成與含水層的 密切水力聯(lián)系。密切水力聯(lián)系。 巷道突水和采場(chǎng)突水巷道突水和采場(chǎng)突水的比

4、例幾乎相等的比例幾乎相等 底板突水類型底板突水類型 2、按突水量大小、按突水量大小 特大型特大型 50m3/m; 大型大型 20-49 m3/m ； 中型中型 5-19 m3/m； 小型小型 5 m3/m （二）影響底板突水的主要因素（二）影響底板突水的主要因素 1 1、水源條件、水源條件 水量愈豐富，突水量愈大，危害也愈大。水量愈豐富，突水量愈大，危害也愈大。 水壓是突水的動(dòng)力，處于封閉狀態(tài)的巖溶水壓是突水的動(dòng)力，處于封閉狀態(tài)的巖溶 水不斷溶蝕、沖刷裂隙，形成通道，由含水不斷溶蝕、沖刷裂隙，形成通道，由含 水層進(jìn)入底板隔水層，水壓愈大，破壞愈水層進(jìn)入底板隔水層，水壓愈大，破壞愈 嚴(yán)重。嚴(yán)重。

5、 影響底板突水的主要因素影響底板突水的主要因素 2 2、地質(zhì)構(gòu)造、地質(zhì)構(gòu)造 底板突水事故的底板突水事故的80%以以 上發(fā)生在斷裂構(gòu)造附近上發(fā)生在斷裂構(gòu)造附近 構(gòu)造既可以充水，又可構(gòu)造既可以充水，又可 以導(dǎo)水以導(dǎo)水 有效厚度和實(shí)際強(qiáng)度降有效厚度和實(shí)際強(qiáng)度降 低低 煤層與含水層之間的相煤層與含水層之間的相 對(duì)位置變化對(duì)位置變化 ) ) s - 6 0 0 - 5 0 0 - 4 0 0 k o 2 3 1 4 s s 1 2 9 s 7 + 2 7 - 3 0 0 5 s 影響底板突水的主要因素影響底板突水的主要因素 3 3、隔水層的阻水能力、隔水層的阻水能力 隔水層的阻水能力取決于隔水層的強(qiáng)度、

6、隔水層的阻水能力取決于隔水層的強(qiáng)度、 分層厚度和裂隙發(fā)育程度分層厚度和裂隙發(fā)育程度 底板采動(dòng)導(dǎo)水破壞帶 承壓水導(dǎo)升帶 阻水帶 h 1 2 h 3 h w h khkh 影響底板突水的主要因素影響底板突水的主要因素 4 4、礦山壓力、礦山壓力 支承壓力誘發(fā)底板突水支承壓力誘發(fā)底板突水 初次來(lái)壓或周期來(lái)壓期間初次來(lái)壓或周期來(lái)壓期間易易突水突水 工作面后部采空區(qū)邊緣附近工作面后部采空區(qū)邊緣附近易易突水突水 開(kāi)切眼附近底板易突水開(kāi)切眼附近底板易突水 工作面推進(jìn)速度慢，工作面突然停止推進(jìn)工作面推進(jìn)速度慢，工作面突然停止推進(jìn) 或在停采線處易突水或在停采線處易突水 區(qū)段或分帶煤柱附近易突水區(qū)段或分帶煤柱附近

7、易突水 周期來(lái)壓期間周期來(lái)壓期間。煤體內(nèi)的支承壓力達(dá)到最。煤體內(nèi)的支承壓力達(dá)到最 大，對(duì)底板破壞嚴(yán)重。大，對(duì)底板破壞嚴(yán)重。 初次來(lái)壓期間初次來(lái)壓期間。煤體內(nèi)的支承壓力達(dá)到最。煤體內(nèi)的支承壓力達(dá)到最 大，對(duì)底板破壞嚴(yán)重。大，對(duì)底板破壞嚴(yán)重。 開(kāi)切眼附近開(kāi)切眼附近。老頂大面積顯露，直接頂不。老頂大面積顯露，直接頂不 能充分垮落，底板形成較大的自由面。能充分垮落，底板形成較大的自由面。 支承壓力誘發(fā)底板突水支承壓力誘發(fā)底板突水 工作面推進(jìn)速度慢工作面推進(jìn)速度慢 工作面突然停止推進(jìn)工作面突然停止推進(jìn) 工作面停采線處工作面停采線處 支承壓力作用時(shí)間長(zhǎng)，底板破壞嚴(yán)重，推進(jìn)快支承壓力作用時(shí)間長(zhǎng)，底板破壞嚴(yán)重

8、，推進(jìn)快 時(shí)，未形成較大裂隙就會(huì)由膨脹狀態(tài)變?yōu)閴嚎s時(shí)，未形成較大裂隙就會(huì)由膨脹狀態(tài)變?yōu)閴嚎s 狀態(tài)；狀態(tài)； 區(qū)段煤柱附近：頂板垮落不充分，固定支承壓區(qū)段煤柱附近：頂板垮落不充分，固定支承壓 力作用下底鼓力作用下底鼓 支承壓力作用時(shí)間支承壓力作用時(shí)間 支承壓力誘發(fā)底板突水支承壓力誘發(fā)底板突水 二、承壓含水層上采煤的理論依據(jù)二、承壓含水層上采煤的理論依據(jù) （一）（一）“下三帶下三帶”理論理論 （二）突水系數(shù)法（二）突水系數(shù)法 （三）底板隔水關(guān)鍵層理論（三）底板隔水關(guān)鍵層理論 1 1、煤層底板應(yīng)力及變形分區(qū)、煤層底板應(yīng)力及變形分區(qū) h =kh v h h 0 v h v （一）（一）“下三帶下三帶”理

9、論理論 2、煤層底板巖層中的下三帶、煤層底板巖層中的下三帶 底板采動(dòng)導(dǎo)水破壞帶 承壓水導(dǎo)升帶 阻水帶 h 1 2 h 3 h w h khkh 底板采動(dòng)導(dǎo)水破壞帶底板采動(dòng)導(dǎo)水破壞帶 煤層底板巖層受采煤層底板巖層受采 動(dòng)影響而產(chǎn)生的采動(dòng)影響而產(chǎn)生的采 動(dòng)導(dǎo)水?dāng)嗔逊秶鷦?dòng)導(dǎo)水?dāng)嗔逊秶?由沿層面和垂直于由沿層面和垂直于 層面的裂縫層面的裂縫 形成形成 底板采動(dòng)導(dǎo)水破壞帶 承壓水導(dǎo)升帶 阻水帶 h 1 2 h 3 h w h khkh 底板采動(dòng)導(dǎo)水破壞帶深度底板采動(dòng)導(dǎo)水破壞帶深度 工作面長(zhǎng)度愈大，工作面長(zhǎng)度愈大， 礦山壓力顯現(xiàn)愈充分，礦山壓力顯現(xiàn)愈充分， 底板破壞深度愈大底板破壞深度愈大 頂板懸頂愈大，

10、前頂板懸頂愈大，前 支承壓力峰值愈大，支承壓力峰值愈大， 對(duì)底板破壞愈嚴(yán)重。對(duì)底板破壞愈嚴(yán)重。 采深加大后前支承采深加大后前支承 壓力的絕對(duì)量隨采深壓力的絕對(duì)量隨采深 加大而加大加大而加大 320 底板破壞深度 16 0 40 8 4 12 l(m)工作面斜長(zhǎng) 12080 p5-3 160 200240 280 h(m) 20 24 28 32 （2）底板阻水帶）底板阻水帶 位于煤層底板采動(dòng)位于煤層底板采動(dòng) 導(dǎo)水破壞帶以下、導(dǎo)水破壞帶以下、 底部含水體以上具底部含水體以上具 有阻水能力的巖層有阻水能力的巖層 范圍范圍 底板采動(dòng)導(dǎo)水破壞帶 承壓水導(dǎo)升帶 阻水帶 h 1 2 h 3 h w h k

11、hkh 底板阻水帶厚度底板阻水帶厚度h2 實(shí)驗(yàn)法實(shí)驗(yàn)法 h2=p/z p底板上的水壓力，底板上的水壓力，mpa； z阻水系數(shù)，阻水系數(shù)，mpa/m。 鉆孔水力壓裂法鉆孔水力壓裂法 實(shí)測(cè)單位底板隔水巖層平均阻水能力的系數(shù)實(shí)測(cè)單位底板隔水巖層平均阻水能力的系數(shù) z=z=p pb b / r/ r p pb b使巖體破裂時(shí)的臨界水壓力，使巖體破裂時(shí)的臨界水壓力，mpampa； r r裂縫擴(kuò)展半徑，一般取裂縫擴(kuò)展半徑，一般取40405050m m 巖層阻水系數(shù)巖層阻水系數(shù)z z 巖性巖性中、粗粒砂中、粗粒砂 巖巖 細(xì)砂巖細(xì)砂巖粉砂巖粉砂巖 阻水系數(shù)（阻水系數(shù)（mpa/mmpa/m）0.30.50.50

12、.30.2 巖性巖性泥巖泥巖石灰?guī)r石灰?guī)r斷層帶斷層帶 阻水系數(shù)（阻水系數(shù)（mpa/mmpa/m） 0.1 0.30.3 0.4 0.05 0.100.10 底板承壓水導(dǎo)升帶底板承壓水導(dǎo)升帶 與石灰?guī)r鄰接的巖層中原始就存在著節(jié)理和與石灰?guī)r鄰接的巖層中原始就存在著節(jié)理和 裂隙，巖溶承壓水進(jìn)入后成為導(dǎo)水層裂隙，巖溶承壓水進(jìn)入后成為導(dǎo)水層 底板承壓水導(dǎo)升帶底板承壓水導(dǎo)升帶 底板采動(dòng)導(dǎo)水破壞帶 承壓水導(dǎo)升帶 阻水帶 h 1 2 h 3 h w h khkh 煤層底板承壓含水煤層底板承壓含水 層的水在水壓力和層的水在水壓力和 礦壓作用下上升到礦壓作用下上升到 其頂板巖層中的范其頂板巖層中的范 圍圍 底板承

13、壓水導(dǎo)升帶底板承壓水導(dǎo)升帶 底板承壓水導(dǎo)升帶上界參差不齊，底板承壓水導(dǎo)升帶上界參差不齊， 斷層附近的承壓水導(dǎo)升帶高度一般較大，斷層附近的承壓水導(dǎo)升帶高度一般較大， 有些礦區(qū)可能無(wú)底板承壓水導(dǎo)升帶。有些礦區(qū)可能無(wú)底板承壓水導(dǎo)升帶。 底板采動(dòng)導(dǎo)水破壞帶 承壓水導(dǎo)升帶 阻水帶 h 1 2 h 3 h w h khkh h h3 3用物探用物探 和鉆探方和鉆探方 法法 巷道中用巷道中用 電測(cè)，鉆電測(cè)，鉆 探探 根據(jù)下三帶預(yù)測(cè)承壓含水層上采煤的安根據(jù)下三帶預(yù)測(cè)承壓含水層上采煤的安 全情況全情況 底板阻水帶底板阻水帶 厚度和強(qiáng)度厚度和強(qiáng)度 均大均大 安全安全 正常開(kāi)采正常開(kāi)采 底板阻水帶底板阻水帶 薄或強(qiáng)

14、度不薄或強(qiáng)度不 夠夠 不夠安全不夠安全 縮短工作面縮短工作面 長(zhǎng)度，減少長(zhǎng)度，減少 破壞深度，破壞深度， 增加底板阻增加底板阻 水帶厚度水帶厚度 根據(jù)下三帶預(yù)測(cè)承壓含水層上采煤的安全情況根據(jù)下三帶預(yù)測(cè)承壓含水層上采煤的安全情況 無(wú)底板阻水帶無(wú)底板阻水帶 底板采動(dòng)導(dǎo)水破壞帶與底板采動(dòng)導(dǎo)水破壞帶與 底板承壓水導(dǎo)升帶溝通底板承壓水導(dǎo)升帶溝通 不安全不安全 底板采動(dòng)導(dǎo)水破壞帶底板采動(dòng)導(dǎo)水破壞帶 與含水層相接與含水層相接 易突水易突水 根據(jù)下三帶預(yù)測(cè)承壓含水層上采煤的安全情況根據(jù)下三帶預(yù)測(cè)承壓含水層上采煤的安全情況 斷裂構(gòu)造帶處導(dǎo)升高斷裂構(gòu)造帶處導(dǎo)升高 度與底板承壓水導(dǎo)升度與底板承壓水導(dǎo)升 帶接近或切穿

15、煤層帶接近或切穿煤層 很危險(xiǎn)很危險(xiǎn) 留煤柱，改變采煤方留煤柱，改變采煤方 法，對(duì)破壞帶以下斷法，對(duì)破壞帶以下斷 裂封堵加固裂封堵加固 （二）突水系數(shù)法（二）突水系數(shù)法 t s突水系數(shù)， 突水系數(shù)，mpa/ m； p實(shí)際水壓力，實(shí)際水壓力，mpa； h d底板隔水巖層厚 底板隔水巖層厚 度度，m； h1底板采動(dòng)導(dǎo)水破壞底板采動(dòng)導(dǎo)水破壞 帶深度，帶深度，m 1 hh p t cm p t d s p s 或 突水系數(shù)法突水系數(shù)法 底板突水預(yù)測(cè)底板突水預(yù)測(cè) 經(jīng)驗(yàn)曲線經(jīng)驗(yàn)曲線 以往帶壓開(kāi)采過(guò)以往帶壓開(kāi)采過(guò) 程中的突水與未程中的突水與未 突水的采掘工作突水的采掘工作 面水壓與底板巖面水壓與底板巖 層厚度

16、的關(guān)系，層厚度的關(guān)系， 制成突水臨界曲制成突水臨界曲 線線 5 65 底板隔水層厚度ha(m) 35 55 45 25 15 (e)焦作礦區(qū)突水統(tǒng)計(jì)關(guān)系曲線 突水區(qū) 掘進(jìn)安全區(qū) 回采安全區(qū) 采煤工面突水點(diǎn) 掘進(jìn)工面突水點(diǎn) o p水壓（mpa) 123456 三、三、 承壓含水層上安全煤巖柱留設(shè)承壓含水層上安全煤巖柱留設(shè) （一）煤層下方水體采動(dòng)等級(jí)和允許采動(dòng)程度（一）煤層下方水體采動(dòng)等級(jí)和允許采動(dòng)程度 水體類型水體類型允許采動(dòng)程度允許采動(dòng)程度要求留設(shè)的安要求留設(shè)的安 全煤巖柱類型全煤巖柱類型 1位于煤系地層之下的巨厚灰?guī)r位于煤系地層之下的巨厚灰?guī)r 強(qiáng)含水體強(qiáng)含水體 2位于煤層之下的薄層灰?guī)r具有位

17、于煤層之下的薄層灰?guī)r具有 強(qiáng)含水源補(bǔ)給的含水體強(qiáng)含水源補(bǔ)給的含水體 3位于煤層之下的作為重要水源位于煤層之下的作為重要水源 或旅游資源保護(hù)的水體或旅游資源保護(hù)的水體 不允許底板采動(dòng)不允許底板采動(dòng) 導(dǎo)水破壞帶波及導(dǎo)水破壞帶波及 水體，或與承壓水體，或與承壓 水導(dǎo)升帶溝通，水導(dǎo)升帶溝通， 并有能起到強(qiáng)阻并有能起到強(qiáng)阻 水作用的有效保水作用的有效保 護(hù)層護(hù)層 底板強(qiáng)防水安底板強(qiáng)防水安 全煤巖柱全煤巖柱 煤層下方水體采動(dòng)等級(jí)和允許采動(dòng)程度煤層下方水體采動(dòng)等級(jí)和允許采動(dòng)程度 1位于煤系地層之下的弱含位于煤系地層之下的弱含 水體，或已疏降的強(qiáng)含水體水體，或已疏降的強(qiáng)含水體 2位于煤層之下的無(wú)強(qiáng)水源位于煤層

18、之下的無(wú)強(qiáng)水源 補(bǔ)給的薄層灰?guī)r含水體補(bǔ)給的薄層灰?guī)r含水體 3位于煤系地層或煤系地層位于煤系地層或煤系地層 底部其它巖層中的中弱、含水底部其它巖層中的中弱、含水 體體 允許采取安全允許采取安全 措施后底板采措施后底板采 動(dòng)導(dǎo)水破壞帶動(dòng)導(dǎo)水破壞帶 涉及水體，或涉及水體，或 與承壓水導(dǎo)升與承壓水導(dǎo)升 帶溝通，但防帶溝通，但防 水安全煤巖柱水安全煤巖柱 仍能起到安全仍能起到安全 阻水作用阻水作用 底 板 弱底 板 弱 防 水 安防 水 安 全 煤 巖全 煤 巖 柱柱 （二）水體上采煤防水安全煤巖柱設(shè)計(jì)方法（二）水體上采煤防水安全煤巖柱設(shè)計(jì)方法 設(shè)計(jì)防水安全煤巖柱的原則是：不允許底板設(shè)計(jì)防水安全煤巖柱的

19、原則是：不允許底板 采動(dòng)導(dǎo)水破壞帶涉及水體，或與承壓水導(dǎo)升采動(dòng)導(dǎo)水破壞帶涉及水體，或與承壓水導(dǎo)升 帶溝通帶溝通 1 1、無(wú)導(dǎo)升帶的正常底板、無(wú)導(dǎo)升帶的正常底板 h2 h h a 1 水體上采煤防水安全煤巖柱設(shè)計(jì)方法水體上采煤防水安全煤巖柱設(shè)計(jì)方法 2 2、承壓水附近存在導(dǎo)、承壓水附近存在導(dǎo) 升帶升帶 底板安全煤巖柱高度底板安全煤巖柱高度 haha應(yīng)大于或等于導(dǎo)水應(yīng)大于或等于導(dǎo)水 破壞帶深度破壞帶深度h h1 1、阻水帶阻水帶 厚度厚度h h2 2和承壓水導(dǎo)升帶和承壓水導(dǎo)升帶 高度高度h h3 3之和之和 h h a ah h1 1+h+h2 2 +h +h3 3 h3 h ha 2 h 1 導(dǎo)

20、升帶 阻水帶 水體上采煤防水安全煤巖柱設(shè)計(jì)方法水體上采煤防水安全煤巖柱設(shè)計(jì)方法 h a h h 4 2 h1 h d h a h d 煤層底板至含水層頂之間的實(shí)際厚度煤層底板至含水層頂之間的實(shí)際厚度 h a 計(jì)算的安全煤巖柱尺寸計(jì)算的安全煤巖柱尺寸 承壓水上采煤的安全度符合要求。承壓水上采煤的安全度符合要求。 h d h a h d 煤層底板至含水層頂之間的實(shí)際厚度煤層底板至含水層頂之間的實(shí)際厚度 h a 計(jì)算的安全煤巖柱尺寸計(jì)算的安全煤巖柱尺寸 當(dāng)計(jì)算所得的安全煤巖柱尺寸當(dāng)計(jì)算所得的安全煤巖柱尺寸ha大于煤層大于煤層 底板至含水層頂之間的實(shí)際厚度底板至含水層頂之間的實(shí)際厚度h d時(shí)，需時(shí)，需

21、 進(jìn)一步評(píng)定進(jìn)一步評(píng)定 四、承壓含水層上安全采煤的技術(shù)措施四、承壓含水層上安全采煤的技術(shù)措施 采煤方法主要是指開(kāi)采過(guò)程對(duì)巖溶水的處理方法采煤方法主要是指開(kāi)采過(guò)程對(duì)巖溶水的處理方法 （一）深降強(qiáng)排（一）深降強(qiáng)排（疏水開(kāi)采） 設(shè)置各種疏水工程，將巖溶水水位人為地降低到開(kāi)設(shè)置各種疏水工程，將巖溶水水位人為地降低到開(kāi) 采水平以下采水平以下 疏水井巷、疏水鉆孔疏水井巷、疏水鉆孔 防止底板突水效果最好。防止底板突水效果最好。 疏水工程量大、設(shè)備多、電耗大，因而投資大、成疏水工程量大、設(shè)備多、電耗大，因而投資大、成 本高；本高； 由于疏水引起的水位降低，使附近工農(nóng)業(yè)用水缺乏，由于疏水引起的水位降低，使附近工

22、農(nóng)業(yè)用水缺乏， 并造成地表下沉。并造成地表下沉。 承壓含水層上安全采煤的技術(shù)措施承壓含水層上安全采煤的技術(shù)措施 （二）外截內(nèi)排（二）外截內(nèi)排（堵水開(kāi)采） 在井田或井田內(nèi)某一區(qū)域外圍集中徑流帶在井田或井田內(nèi)某一區(qū)域外圍集中徑流帶 采用鉆孔注漿的方法建立人工帷幕，截?cái)嗖捎勉@孔注漿的方法建立人工帷幕，截?cái)?礦井的補(bǔ)給水礦井的補(bǔ)給水 然后在開(kāi)采范圍內(nèi)進(jìn)行疏水，將承壓水的然后在開(kāi)采范圍內(nèi)進(jìn)行疏水，將承壓水的 水位降低到開(kāi)采水平以下水位降低到開(kāi)采水平以下 特定條件，水文地質(zhì)條件清楚，補(bǔ)給徑流特定條件，水文地質(zhì)條件清楚，補(bǔ)給徑流 區(qū)集中區(qū)集中 （三）帶壓開(kāi)采（三）帶壓開(kāi)采 帶壓開(kāi)采帶壓開(kāi)采在煤層和含水層之間

23、保留足夠厚度在煤層和含水層之間保留足夠厚度 和阻水能力的隔水層巖柱，在有一定水壓條件和阻水能力的隔水層巖柱，在有一定水壓條件 下開(kāi)采。下開(kāi)采。 帶壓開(kāi)采無(wú)需事先專門(mén)排水，在經(jīng)濟(jì)上花費(fèi)帶壓開(kāi)采無(wú)需事先專門(mén)排水，在經(jīng)濟(jì)上花費(fèi) 較少，特別是在水文地質(zhì)條件復(fù)雜的地區(qū)，較少，特別是在水文地質(zhì)條件復(fù)雜的地區(qū)， 底板突水的危險(xiǎn)性更大。底板突水的危險(xiǎn)性更大。 開(kāi)采技術(shù)要求高，要防止發(fā)生突出事故，保開(kāi)采技術(shù)要求高，要防止發(fā)生突出事故，保 護(hù)采掘空間本身。護(hù)采掘空間本身。 帶壓開(kāi)采時(shí)的技術(shù)措施帶壓開(kāi)采時(shí)的技術(shù)措施 1、縮短工作面長(zhǎng)度、縮短工作面長(zhǎng)度 縮小到跨度縮小到跨度60m時(shí)效果明顯，時(shí)效果明顯， 降低了最大應(yīng)

24、力，底臌量減少降低了最大應(yīng)力，底臌量減少 底板裂隙帶深度減少底板裂隙帶深度減少 井陘、邯鄲隔水層最薄處井陘、邯鄲隔水層最薄處10多米；多米； 不同采煤方法的底板破壞深度不同采煤方法的底板破壞深度 采煤方法及面采煤方法及面 長(zhǎng)長(zhǎng) 長(zhǎng)壁長(zhǎng)壁 80 100100m m 短壁短壁 50m 條帶條帶 20m 房柱房柱 15m15m15m 底板破壞深度底板破壞深度 ( (m)m) 101717 3.5 7 7 2.5 3 3 3 5 5 2、縮小來(lái)壓步距、縮小來(lái)壓步距 挑頂和軟化頂板，強(qiáng)制放頂（降低了挑頂和軟化頂板，強(qiáng)制放頂（降低了 最大支承壓力，改善了底板受力狀態(tài)，最大支承壓力，改善了底板受力狀態(tài)， 變

25、兩向應(yīng)力狀態(tài)為三向應(yīng)力狀態(tài)）變兩向應(yīng)力狀態(tài)為三向應(yīng)力狀態(tài)） 帶壓開(kāi)采時(shí)的技術(shù)措施帶壓開(kāi)采時(shí)的技術(shù)措施 3、改變頂板管理方法和采煤方法、改變頂板管理方法和采煤方法 充填采煤法充填采煤法可減少支承壓力對(duì)底板可減少支承壓力對(duì)底板 的破壞、可防止底鼓和底板裂隙張的破壞、可防止底鼓和底板裂隙張 開(kāi)。開(kāi)。 條帶采煤法條帶采煤法可減輕對(duì)底板的破壞?？蓽p輕對(duì)底板的破壞。 分層采煤法分層采煤法以后各分層周期來(lái)壓不以后各分層周期來(lái)壓不 明顯。明顯。 帶壓開(kāi)采時(shí)的技術(shù)措施帶壓開(kāi)采時(shí)的技術(shù)措施 4、改革采區(qū)巷道布置、改革采區(qū)巷道布置 巷道布置要少穿斷層，特別要注意交岔點(diǎn)和工巷道布置要少穿斷層，特別要注意交岔點(diǎn)和工 作

26、面上下出口要避開(kāi)斷層。作面上下出口要避開(kāi)斷層。 巷道應(yīng)盡可能和斷層正交，避免巷道與斷層平巷道應(yīng)盡可能和斷層正交，避免巷道與斷層平 行和長(zhǎng)距離斜交。行和長(zhǎng)距離斜交。 減少交岔點(diǎn)數(shù)目和交岔點(diǎn)的面積。減少交岔點(diǎn)數(shù)目和交岔點(diǎn)的面積。 采區(qū)間隔離開(kāi)采，采區(qū)四周要留煤柱，之間要采區(qū)間隔離開(kāi)采，采區(qū)四周要留煤柱，之間要 設(shè)置水閘門(mén)，以縮小底板突設(shè)置水閘門(mén)，以縮小底板突 水影響范圍。水影響范圍。 帶壓開(kāi)采時(shí)的技術(shù)措施帶壓開(kāi)采時(shí)的技術(shù)措施 5、處理斷層和陷落柱、處理斷層和陷落柱 突水與斷層有關(guān)突水與斷層有關(guān) ，特別與多條斷層交叉，特別與多條斷層交叉 有密切關(guān)系有密切關(guān)系 峰峰峰峰 76% 井陘井陘 97% 淄博

27、淄博 70% 焦作焦作 55% 帶壓開(kāi)采時(shí)的技術(shù)措施帶壓開(kāi)采時(shí)的技術(shù)措施 注漿加固注漿加固 留斷層和陷落柱煤柱留斷層和陷落柱煤柱 6、注漿加固底板，提高保護(hù)層強(qiáng)度、注漿加固底板，提高保護(hù)層強(qiáng)度 對(duì)于底板破碎帶及薄層石灰?guī)r含水層，通對(duì)于底板破碎帶及薄層石灰?guī)r含水層，通 過(guò)鉆孔注漿，堵塞石灰?guī)r溶洞，加固破碎過(guò)鉆孔注漿，堵塞石灰?guī)r溶洞，加固破碎 帶和裂隙帶，并封閉奧陶系石灰?guī)r的補(bǔ)給帶和裂隙帶，并封閉奧陶系石灰?guī)r的補(bǔ)給 通道。通道。 注漿注漿 對(duì)局部地點(diǎn)對(duì)局部地點(diǎn) 注固結(jié)劑注固結(jié)劑 帶壓開(kāi)采時(shí)的技術(shù)措施帶壓開(kāi)采時(shí)的技術(shù)措施 7、其它、其它 易突水地點(diǎn)要少掘巷，少鉆孔，提高工作易突水地點(diǎn)要少掘巷，少鉆孔

28、，提高工作 面推進(jìn)速度，并保持勻速推進(jìn)，避免工作面推進(jìn)速度，并保持勻速推進(jìn)，避免工作 面長(zhǎng)期停采。面長(zhǎng)期停采。 帶壓開(kāi)采時(shí)的技術(shù)措施帶壓開(kāi)采時(shí)的技術(shù)措施 8 8、綜合治理同時(shí)帶壓開(kāi)采、綜合治理同時(shí)帶壓開(kāi)采 m1m2m3 h1 h2 水平采m1 、 、m2，水位為h1 在 水平水位為h2時(shí)，再采 水平的m3 降低水位，采降低水位，采 用疏水措施用疏水措施 灰?guī)r類 礦井 巖柱承受的 水壓mpa 巖柱 高m 采厚 m 技術(shù)措施 薄層灰?guī)r 焦作馮營(yíng) 礦 0.65-1.5738-404.5疏水降壓 厚層灰?guī)r 淄博 黑山礦 2.2-3.1835-46留斷層煤 柱 厚層奧灰 邯鄲王 鳳一礦 0.4419-2

29、51預(yù)疏鄰近 灰?guī)r水 厚層茅口 灰?guī)r 漣邵 橋頭河礦 2.38-101.8 疏水降壓 引起局部 突水 薄層徐灰 淄博 雙溝礦 0.9533-38 疏水降壓 留斷層煤柱 五、承壓含水層上帶壓開(kāi)采工程實(shí)例五、承壓含水層上帶壓開(kāi)采工程實(shí)例 921采區(qū)設(shè)計(jì)開(kāi)采區(qū)域采區(qū)設(shè)計(jì)開(kāi)采區(qū)域 9112 9112 9112 9110 9110 居民樓 郵電局鎮(zhèn)衛(wèi)生院 法院 20 8 10 23 山 后 寨 17.5 23 2008 2008 2007 9111 4060200 4060400 4060600 4060800406100040612004061400 20537200 2053720020537400 20537600 20537600 20537800 20537800 20538000 20538000 20538200 20538200 20538400 20538400 2053860020538800 20538800 20539000 20539000 20539200 20539200 2007 2008 2008 2009 2009 冠軍花苑小區(qū) 敬老院 圣井幼 兒園 圣井中學(xué) 9211工作面 9212工作面 9214