陕西省煤矿典型水灾隐患特征及治理技术

• Published in: 煤炭学报 Vol. 49; no. 2; pp. 902 - 916
• Main Authors: 董书宁, 樊敏, 郭小铭, 刘英锋, 郭康, 姬中奎, 李超峰, 薛小渊
• Format: Journal Article
• Language: Chinese
• Published: 中煤科工西安研究院(集团)有限公司,陕西西安 710077 01.02.2024; 陕西省煤矿水害防治技术重点实验室,陕西西安 710077%中煤科工西安研究院(集团)有限公司,陕西西安 710077; 陕西省煤矿水害防治技术重点实验室,陕西西安 710077; 煤炭科学研究总院,北京 100013
• Subjects: water and sand inrush; 陕西省煤矿; 烧变岩水灾; 离层溃水; 泥砂溃涌; burnt rock water hazard; floor Ordovician limestone water hazard; 溃水溃沙; bed separation water in-rush; 底板奥灰水灾; mud and sand inrush; coal mine in Shaanxi Province
• ISSN: 0253-9993
• DOI: 10.13225/j.cnki.jccs.YH23.1493

TD745; 陕西省煤炭资源丰富,2022年煤炭产量达 7.46亿t,是我国主要产煤省份之一.由于全省煤矿区地质及水文地质条件差异明显,煤矿水灾类型多样,随着近年煤炭开采强度的增大,水灾事故时有发生,防治水形势较为严峻.以煤炭赋存条件为基础,系统总结区域水文地质结构特征,界定典型水灾类型及各类水灾影响区域分布,论述典型水灾的形成机理及特征,并提出了相应的防控技术.研究表明:①陕西省主要煤炭产区分为陕北、黄陇、渭北三大区,陕北侏罗纪煤田主要有顶板松散沙层水灾隐患、厚层砂岩水灾隐患、溃水溃沙灾害,局部区域分布有烧变岩对煤矿造成水灾隐患;黄陇煤田主要受顶板巨厚砂岩水灾隐患、离层溃水隐患、泥砂溃涌灾害隐患威胁;陕北石炭—二叠纪煤田和渭北煤田,主要受到煤层底板奥陶系灰岩水灾隐患威胁.② 陕北侏罗系煤田顶板水灾隐患主要为顶板含水层受开采导水裂隙带扰动形成,导水裂隙波及砂岩含水层或松散沙层可形成持续大流量涌水,部分区域充水强度较大,在短时间水量较大超过排水系统能力时造成顶板水灾,在薄基岩区域垮落带直接导通松散沙层时可转变为溃水溃沙灾害,导水裂隙带影响到烧变岩富水区域时可形成瞬时水量大且持续的烧变岩水灾;黄陇煤田顶板巨厚砂岩含水层受采动导水裂隙带波及形成高强度持续涌水并可能形成顶板水灾,当含水层下部隔水层厚度较大时,可能形成离层溃水灾害,当近煤层顶板岩层松软遇水易崩解时可转变为泥砂溃涌灾害;陕北石炭—二叠纪煤田和渭北煤田,煤层开采底板扰动破坏带或断层等构造导通奥陶系灰岩含水层时,会引发极为严重的底板突水灾害,该类灾害具突发性强、瞬时水量大的特征.③各区域的顶板水灾隐患治理技术主要包括钻孔疏泄、注浆治理、开采参数控制等,底板水灾隐患治理技术主要包括区域注浆加固及封堵等;烧变岩水灾隐患主要采取帷幕注浆与钻孔探放有机结合的防治技术.