基于地下水渗流中地电场响应的矿井水害预警试验研究

第28卷第2期岩石力学与工程学报V ol.28 No.2 2009年2月 Chinese Journal of Rock Mechanics and Engineering Feb.，2009

基于地下水渗流中地电场响应的矿井

水害预警试验研究

刘盛东1，2，王勃1，周冠群3，杨胜伦1，陈明江1

(1. 中国矿业大学资源与地球科学学院，江苏徐州 221008；2. 中国矿业大学深部岩土力学与地下工程国家重点实验室，江苏徐州 221008；

3. 安徽惠洲地下灾害研究设计院，安徽合肥 230088)

摘要：通过建立渗流–电测模型，在渗流过程中采用网络并行电法仪进行时空域地电场参数试验，首次取得渗流中地电场参数的空间瞬态响应。以电位、电流等时线和视电阻率等时面特征为依据，发现渗流过程中自然电场在时空域均表现为上升趋势，自然电位等时线的极值点指示渗流位置，并具有超前感应能力。激励一次场电压、电流可以精确确定渗流液面与渗流速度，适合于非均匀地质体渗流规律的研究。实时视电阻率图像具备跟踪识别渗流区域和相对水量变化的能力，随着视电阻率变低，地下水渗流趋向饱和。通过对五沟煤矿的实际地电场监测，提前2 d成功预报了1013工作面底板出水，巷道自然电位极值点指示出水位置，视电阻率等时面指示出水水源层位。采用井下地电场的空间同步监测技术，可用来进行煤层底板水害的实时监测研究，在矿井突水灾害防治中具有应用前景。

关键词：采矿工程；地下水渗流；地电场；网络并行电法；煤矿底板水；等时线

中图分类号：TD 163 文献标识码：A 文章编号：1000–6915(2009)02–0267–06 EXPERIMENTAL RESEARCH ON MINE FLOOR WATER HAZARD EARLY WARNING BASED ON RESPONSE OF GEOELECTRIC FIELD IN

GROUNDWATER SEEPAGE

LIU Shengdong1，2，WANG Bo1，ZHOU Guanqun3，YANG Shenglun1，CHEN Mingjiang1

(1. School of Resources and Earth Sciences，China University of Mining and Technology，Xuzhou，Jiangsu221008，China；

2. State Key Laboratory of Geomechanics and Deep Underground Engineering，China University of Mining and Technology，

Xuzhou，Jiangsu221008，China；3. Anhui Huizhou Institute of Subterranean Calamity，Hefei，Anhui230088，China)

Abstract：Through the establishment of model of seepage-electric test，the temporal-spatial domain parameters of geoelectric field in the course of seepage are achieved by the network parallel electrical instrument(NPEI). For the first time，the geoelectric field transient response is obtained in space. Based on the characteristics of potential and current isochrones and apparent resistivity isochronous section，the experiments show that natural electric field represents rising trend in the temporal-spatial field in the course of seepage. The isochronal extreme point of natural potential indicates the position of seepage；and natural electric field possesses ahead of water surface. The fluid surface and the seepage velocity can be accurately ascertained through exciting voltage and exciting current of primary field；and it is suitable for revealing asymmetric seepage law of geologic body. The real-time apparent

收稿日期：2008–10–06；修回日期：2008–11–16

基金项目：国家重点基础研究发展计划(973)项目(2007CB209400)

作者简介：刘盛东(1962–)，男，1984年毕业于淮南矿业学院煤田地质与勘探专业，现任教授、博士生导师，主要从事地球物理勘探和灾害地球物理场方面的教学与研究工作。E-mail：liushengdong@https://www.wendangku.net/doc/908385972.html,

? 268 ? 岩石力学与工程学报 2009年

resistivity images have the ability to track and identify seepage zones and the quantity of water. With apparent resistivity stepping down，groundwater seepage tends to be saturated. Through the practical geoelectric field monitoring in the Wugou Mine，the water inrush of 1013 working face is successfully predicted ahead of two days. The isochronal extreme point of laneway natural potential indicates the position of water inrush. Apparent resistivity isochronal section indicates water-head horizon of water inrush. The spatial synchronization monitoring technology of geoelectric field is adopted in mine；and the real-time monitoring of the coal floor water disaster will be feasible. It possesses extensive application to mine water inrush prevention and controlling.

Key words：mining engineering；groundwater seepage；geoelectric field；network parallel electrical method；mine floor water；isochrone

1 引言

地下水运动于岩土孔隙、裂隙及溶隙中，以渗

流形式进行运动与物质交换[1]，渗流场对于地下工

程，特别是煤矿开采过程中出现的底板突水事故具

有密切相关性[2]。从流体力学与固液耦合等方面，

很多学者[3～6]进行了长期不懈的研究工作，并掌握

地下水的渗流特征对于矿山开采、隧道施工、基坑

开挖、海水浸入和水污染的防治等都具有积极的研究价值[7，8]。地下水在运动过程中与各种岩土介质相互作用，使其成为一种复杂的溶液[9]，这种溶液里含有多种离子，离子含量愈多，离子价愈高，则水的导电性愈强。随着地下水的渗流迁移，发生溶液扩散、吸附、过滤及氧化还原等效应，在固、液介质中产生地电场的异常，利用自然电场异常进行渗流研究已在岩土工程实际中得到应用[10]。

通过测定地下水及其赋存空间的地电场特性的变化规律，结合电化学中的电渗、电泳现象来反映地下介质的赋存、运移规律，同样是地电场应用的研究方向[11]。将地电场的自然场与人工场相结合，进行瞬态响应研究，目前还鲜见相关报道，本次试验研究旨在将地电场的自然电位、激励电流和电压、视电阻率等参数进行瞬态响应的同步研究，分析渗流过程中地电场的瞬态响应特征，为煤矿底板突水预警提供新参数与新方法。

2 试验模型设计与测量装置

试验设计地下水渗流电测模型如图1所示，采用直径不同的PVC管材作为渗流通道，在PVC管中充填细砂，并在PVC管上每5 cm安装一个电极，电极材料选用铜棒、水泥钉、碳棒等材料，电

图1 试验观测系统与布置

Fig.1 Experimental recording geometry and its arrangement

极直径φ2 mm，电极长度为10 mm，总电极数23个，测量电极编号从D0～D20、公共地电极N与公共供电负极B，所有电极间距均为5 mm，管子全长1.2 m。为防止细砂填充物从出水端流出，用过滤纱布封住出水端。为控制进水端水流流速，在进水端使用了一个阀门。进水端水位高度=

H163 cm。PVC管的倾斜高度差=

h92 cm。

数据采集采用自行研制并获国家发明专利的NPEI(network parallel electricity instrument)网络并行电法仪[12]。该仪器实现了电位变化的同步阵列测量，达到对自然电场、一次场和二次场的全电场时空观测目的[13，14]，NPEI系统将地电场勘探数据采集归纳为AM法和ABM法2种采集模式，实现了海量电法数据的历时采集，提高了试验数据采集的效率[15]。本次试验仪器数据采集模式为AM法工作，B和N电极设在出水端，每次供电激励时间为0.2 s，采样间隔为10 ms，供电方式为单正法，环境温度为室温，水质为自来水。

使用NPEI进行多次重复测量，每次进行D0～D20共21个电极自然电场和一次场扫描，其测量时间间隔为0.2 s，21个电极依次供电循环激励时

进水端

阀门

H

h

网络并行电法

仪NPEI

砂

第28卷 第2期 刘盛东，等. 基于地下水渗流中地电场响应的矿井水害预警试验研究 ? 269 ?

间为12 s ，每28 s 测量一次，试验数据采集从进水端阀门打开后计时，设为0 s 时刻，直到出水端单位时间内流出的水量恒定不变为止，试验全程时间为4 004 s ，累计测量143次。

3 试验数据处理与分析

在本次试验过程中，由于铜棒和水泥钉为较活性电极，测定的电位历时曲线发现有局部不稳定现象。以下分析数据均为碳棒电极测定数据。采集到的海量数据通过NPEI 软件提取同一试验的不同组数据进行解编，得到视电阻率的同时，对自然场、一次场电压和电流进行分别处理与解释。 3.1 渗流过程中的视电阻率响应

由于已充水介质和未充水介质相比，其电阻率将明显降低。因此，首先进行渗流过程的视电阻率数据提取与解编，采用AM 法的三极视电阻率数据计算，从累计142张视电阻率等值线图中，抽取18张不同时刻的渗流管视电阻率剖面，如图2所示。图2中的18个横向条带代表渗流管在各时段的视电阻率图像。图2显示细砂在非保水状态下其视电阻率值高达10 000 ?·m 以上，水流进入后迅速降到 6 000 ?·m 左右，饱水后视电阻率主要反映自来水的电阻率特征。图2为不同时刻水流到达的位置与渗流的过程状态，从进水端阀门打开时刻开始，经历了t = 1 782 s 从出水端渗水，流过渗流管的长度x = 1.2 m ，则平均非饱和渗流速度为x /t = 2.42 m/h ；

电极号

距离x /m

图2 渗流管在不同时刻的视电阻率剖面

Fig.2 Apparent resistivity contour chart at the different times in the seepage pipe

渗流出水后从不均匀出水缓慢变成稳定出水，在t = 2 812 s 以后的3张渗流管视电阻率图中可以看出，低阻的蓝色部分指示饱和渗流位置，从出水端缓慢向进水端发展，最终在t = 4 004 s 为全管饱和渗流并稳定出水，这与实际出水端量杯的实测结果相一致。

从不同时段的视电阻率图片的阻值变化，可以分辨介质的相对充水饱和度，阻值从8 000 ?·m 向2 000 ?·m 以下发展，表示渗流管充水从非饱和向饱和方向发展，从最后时刻=t 4 004 s 的视电阻率最低，认为管子内含水饱和。因此采用不同时段的视电阻率图像，通过其值的相对变化可以反映渗流的含水饱和度即水量的相对大小。 3.2 渗流过程的自然电场响应

为了研究渗流过程中自然电场的响应，从同一试验采集的不同组数据，提取未供电前的D1～D20电极同步测量与N 电极的电压即为自然电场电位，同一时刻自然电场随电极的变化曲线如图3所示。

图3 自然电位等时线随电极的变化

Fig.3 Variation of natural potential isochrones following the

electrodes

时间计时从阀门放水开始为=t 0 s ，D0电极为参照电极。图3为渗流过程的自然电场的时空域特

征。图3中电位等时线从进水端向出水端总体表现为下降趋势，高电位在进水端，对比图2的结果，发现等时线的极值点(或拐点)与过水面有对应关系，如=t 64 s 时极值达在D4电极；=t 96 s 时极值达D6电极，=t 128 s 时极值达D7电极；=t 320 s 时渗流到达D11电极，直到=t 544 s 极值在D12电极，自然电位指示水流位置要比电阻率法超前2～3个电极间距。不同时刻电位等时线在各电极点处随着时间的增加表现为上升的趋势，在渗流初始阶段由于渗流速度不稳定，自然电位变化加快，如图3

时间/s

视电阻率 /(k ?·m)

D11 D13 D15 D17 D19 电极号 自然电位/m V

时间/s

? 270 ? 岩石力学与工程学报 2009年

所示的D1～D12电极位置在=t 64 s 以前的变化特征；渗流后的自然电位在各电极处具有平稳上升至曲线饱和状态特征；在D4～D12电极位置，在=t 512 s 前自然电位达到极值状态。由于在时间增

大和电极号增加方向为渗流方向，自然电位在时空域的增加方向与渗流流向一致。

因此，可以通过对自然电位的监测，及时发现渗流方向、渗流速度，并可将其作为出水前兆因素来利用。

3.3 渗流过程的一次场电位响应

为了研究渗流过程中一次场电位的响应，在D0电极与B 电极之间供入12 V 的激励电压，同步测量D1～D20与N 电极的电位差，即为一次场电位。图4为一次场电位等时线随电极的变化，在=t 544 s 内，D1～D12电极一次场电位均达到饱和电位，说明在=t 544 s 试验历程中D12电极前面有水流存在，并形成了9 V 的等位面。具体渗流过程特征：开阀=t 32 s 后渗流到达D3电极；=t 352 s 渗流到达D12电极、此后水流被阻塞在D12与D13电极的区域，至到时间=t 512 s 为止。因此通过一次场的变化可以监测渗流的不均匀过程，并可求出各电极间的渗流速度变化。

图4 一次场电位等时线随电极号的变化 Fig.4 Primary field potential isochrones following the

electrodes change

3.4 渗流过程的激励电流响应

为了研究渗流过程中电流的响应情况，提取D1～D20电极分别与B 电极连接进行供电，形成一次场激励电流。由于每个电极供电时间为=t 0.2 s ，单正法采集前后各有1个暂空，每个电极供电需要时间0.6 s ，20个电极循环一次需12 s 。解编一次场

激励电流后，得到同一时刻的电流随电极变化曲线，如图5所示。由图5可知：电流对水体敏感程度高，有水渗流时电流直接跃迁到一个稳定值上，随着渗流的变化，各电极电流保持相对稳态；通过电流的阶跃变化，可以精确确定各电极间的渗流速度；D1，D2电极间时差最小，渗流速度最快；而D8，D9，D10电极之间时差较大，渗流速度较慢。

图5 激励电流随时间的变化曲线

Fig.5 Variation curves of exciting current with time

3.5 渗流场作用引起地电场变化特征

通过自来水在细砂中的渗流，引起地电场的响应特征可小结为：渗流造成电阻率明显降低，供电电流明显升高；自然电场、一次场电位远高于未充水介质中的电位，电位极值位置指示渗流的到达位置；随着渗流时间的延续，电极电位和供电电流均有所上升。通过对渗流地电场的监测可以直观地得到介质的富水状况、渗流速度、渗流饱和度等的变化状态。水的渗流造成了地电场异常，通过地电场异常，必然反演地下水的渗流过程。

4 煤矿底板水害监测实例分析

皖北煤电公司五沟矿1013工作面是该矿井投产的首采工作面，开采山西组10煤层，平均煤厚为2.7 m ，煤层平均倾角为8°，10煤直接底为1.3 m 泥岩，下伏为15 m 灰白色中～细砂岩和40 m 厚的砂质泥岩互层，煤层底板距离太原组第一层灰岩平均距离56 m ，10煤开采过程中的灰岩水压力为3.5 MPa ，工作面突水系数为0.083 MPa ；工作面走向长1 000 m ，倾斜宽150 m ，一次采全高。工作面风巷高程为－330～－374 m ，而其机巷高程为－347～

－388 m 。该工作面在开采过程中煤层底板有突水可

D1 D3 D5 D7 D9 D11

D 13 D 15 D 17 D19 D21电极号

一次场电位/V

64

时间/s 0

64128192256320384448 512 时间/s

一次场电流/μA 576

第28卷 第2期 刘盛东，等. 基于地下水渗流中地电场响应的矿井水害预警试验研究 ? 271 ?

能。

为了保障该工作面的安全回采，皖北煤电公司与五沟煤矿高度重视，列出了专项经费进行底板加固与实时监控。现场地电场监测工作于2008年3月18日开始，在5月12日工作面已回采60 m 时，向矿方发出底板有可能突水警报；5月13日矿方及时进行机巷清理和排水管路布设；5月14日14：00时，底板出水，初期出水量为5 m 3/h ，5月15日出水量增大到20 m 3/h 以上，5月17日水量渐小并停止。本次成功预报，使工作面生产不受影响，得到生产部门的肯定。

4.1 矿井工作面地电场监测系统布置

该工程运用网络并行电法仪(NPEI)布置远程监测系统如图6所示(巷道中小点表示电极，j 表示机巷底板电极，机巷布置电极32个，从j1～j32；f 表示风巷底板电极，风巷布置电极32个，从f1～f32)。每天进行一次探测，数据采集模式为AM 法工作，B 和N 电极设在巷道后方500 和1 000 m 处，每次供电激励时间为0.5 s ，采样间隔为20 ms ，供电方式为单正法。

图6 五沟矿1013工作面底板电极布置图

Fig.6 Arrangement of floor electrode of 1013working face in

Wugou Mine

4.2 观测资料数据处理及分析

通过对测量数据解编，提取自然电场电位曲线如图7所示。在2008年5月9日以前，自然电位曲线基本一致，主要表现为负电位特征，5月10日j1～j11电极出现明显高电位异常，5月11，12日仍向高电位发展，但增高幅度减小，按照自然电位指示渗流方向和其变化梯度的特征规律，认为底板具有出水可能；5月12日晚及时向矿方发出底板可能突水警报。图7中的电位等时线可以利用图3的试验数据进行对比解释，5月10日的等时线在j8处出

图7 机巷自然电位等时线与电极关系(2008年)

Fig.7 Down laneway natural potential isochrones following

the electrodes change(in 2008)

现了极值点，即在回采线45 m 处底板就开始渗水，5月14日在j11点(回采线60 m)出现第2个出水点，因此从自然电位等时线上，反映了出水位置与时间，是本次成功预报的主要依据。

利用NPEI 的AM 法同时解编得到的巷道三极电测深如图8所示，从图8可以看出，出水当天视电阻率有降低趋势，出水后整体阻值明显降低，5月14日出水主要为在回采线60 m 的底板深度15 m 以内的砂岩裂隙水，视电阻率剖面图上出现小块蓝

色低阻异常显现。5月15～17日视电阻率剖面图上蓝色低阻区主要表现在45 m 回采线位置，其深度在20 m 左右，可较好解释了该时段水量增大显现。

距离/m

风巷底板电极距离/m

机巷底板电极距离/m

－320

－120

80

j2

j6j10

j14

j18 j22 j26 j30j32

机巷底板电极号

自然电位/m V

5月8日5月9日5月10日5月12日5月13日5月14日5月15日5月16日5月17日5月18日5月19日5月20日

10203040506070 80 90 100 离切眼距离/m

－15 －25 －35 底板深度/ 1 350

1 150 900 700 550 400 310 200 100 10

/(?·m)

切眼

? 272 ? 岩石力学与工程学报 2009年

(f) 5月17日

图8 五沟矿1013工作面底板风巷不同时段视电阻率剖面 Fig.8 Apparent resistivity contour charts of up laneway of 1013

working face in Wugou Mine at the different times

5月17日的视电阻率低阻区相对减小，表明水量减弱。从图8来看，低阻区主要分布在25 m 以上，该出水主要为底板砂岩裂隙水与底板灰岩水没有直接联系。

5 结论与展望

从以上实验室的地下水渗流过程地电场响应模拟试验与现场探测实例分析来看，渗流过程中的自然电场、人工激励电场中的电流和电压以及视电阻率等参数，都能明显反映渗流场的变化。从地下水的渗流过程来看，在水流流过的位置自然电位、激励电流呈升高的趋势，并且自然电场具有超前感应能力；激励电流和一次场电位具有精确确定渗流位置、渗流速度的特征，特别适合于非均匀介质的地质体渗流变化研究；实时视电阻率图像具有指示渗流区域和相对水量变化的能力，在电法勘探的前提下，通过实时勘探将使其具备跟踪识别渗流过程的能力。

本次地电场试验研究仅初步对自然电场和一次场特征进行了分析，二次场特征研究和非时空域的研究是后续的主要研究方向，大量的定量研究需要进行更加细致的工作。地电场方法本身具有激励响应简单、布设安装方便、独立参数多、研究方法多样的优势，地电场研究具有广阔的应用前景，不仅可以用于对地下水的测量，还可以运用于瓦斯的抽放状况研究、油气开采评价、深部岩土特性识别等方面。

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浙江长兴盆地地下水资源合理开发利用探讨

浙江长兴盆地地下水资源合理开发利用探讨 赵明树，严金叙，钱伯堂 !浙江省煤田地质局一队，浙江湖州市"#"$$%& 摘 要：长兴盆地地下水资源丰富，有第四系孔隙水、砂岩裂隙水、碳酸岩类。裂隙水与溶洞水。除可以满足 一般的生活用水和工业用水外，还有很大的开发潜力。特别是赋存于花岗闪长岩体破碎带内的低纳型含锶的偏硅酸型矿泉水!如水口金沙泉水&，在国内不仅占领了一定的市场，而且远销国外，远景十分广阔。出露于山前冲洪积泉水、灰岩泉水，含有动植物必须的主要元素与各种微量元素，用于养殖、灌溉可提高产品质量，创造名牌产品，将产生较大的经济效益与社会效益。 关键词：地下水资源；开发利用；矿泉水；养殖；灌溉；长兴盆地中图分类号：’(%#)* 文献标识码：+ 文章编号：#$$%,-#..!/$$/&$#,$$%#,$" 作者简介：赵明树!#-0(—&，男，工程师，队长。收稿日期：/$$#—$0—$*编 辑：葛晓云 长兴盆地位于苏、浙、皖三省交界处，总体上为一个三面环山、一面靠湖的不规则盆地1盆地四周的北西、北面、南部地势高，属低山丘陵区，主要为泥盆系砂岩分布，组成砂岩裂隙含水组；也有石炭、二叠、三叠系灰岩及侏罗系火山岩和白垩系红层分布，分别组成灰岩裂隙溶洞含水组、块状火山岩风化裂隙构造裂隙含水组、红层孔隙裂隙含水组；盆地中心为长!兴&泗!安&平原，含第四系松散岩类孔隙水，其下多为白垩系红层分布2#3。 因地表水已受到不同程度的污染，而地下水具有不易污染、水温恒定、水质好、用途广泛、开采方便、成本低等优点，故近年来对地下水的需求不断增加，因此存在着盲目开采等问题，故研究长兴盆地地下水资源分布、探讨合理开发利用地下水具有实际指导意义。 # 地下水开采现状 #)# 第四系孔隙潜水 !平原区表部孔隙潜水， 山前坡洪积与坡残积孔隙潜水，用民井以分散开采方式作为当地居民生活用水源，尤其是远离城镇且无自来水供应的农村区，孔隙潜水发挥出较大作用，近半数家庭拥有民井。但在稚城镇等城镇街区，水质己受到污染!局部水体发黑、发绿&，已无法利用。 "山前冲洪积孔隙潜水，除用民井分散开采外，目前仅有夹浦镇的三个村，后洋乡车渚里村还在作为集中供水水源；出露的泉水仅有一小部分用 作灌溉，多数自然流失，小浦电厂的煤灰对邻近地段冲洪水孔隙潜水还存在污染威胁。#)/ 第四系孔隙承压水 现有近%$眼深井开采该地下水， 水井主要分布在长兴城区，城东及其它城镇街区。目前实际开采量约#$$$4"56，静止水位埋深一般#1#7#$1#4，尚未形成统一的降落漏斗。但未进行开采条件下的长期监测工作，局部水井也过于集中，如长兴粮油厂三口深水井开采，已使水位下降过大!静水位埋深接近/04&， 部分!特别是个体户施工&深井成井质量差，有污染深层承压水迹象!上部海相粉砂层及淤泥质土层中的水灌入深层承压水中&，局部地下水中铁、铵离子很高，已影响利用。#)" 灰岩水与砂岩水 在覆盖区有十余口深井开采地下水，几处大的灰岩泉水有部分资源用作农田灌溉，有一处灰岩泉水已被长广千井湾煤矿作为工业及生活用水集中开采，泉水资源还有开发潜力。 / 地下水合理开发利用探讨 /)# 作为生活用水及一般工业用水水源开发 !山前孔隙潜水， 水质均符合国家饮用及工业用水要求。因含水组埋藏浅、水位埋藏浅、开采成本低、便于开采，故特别适合分散的居民家庭以民井方式开采地下水。由于富水性极不均匀，故作为集中供水水源只能选择冲洪积孔隙潜水，供水井可布置在冲洪积层!扇&的中—底部，也可利用较大的泉水作为集中供水水源。 "平原区表层的孔隙潜水，虽无集中供水意义，但作为分散开采是可取的。第一，一般农村居民家庭 第#%卷#期/$$/年"月 中国煤田地质 89+:;<9:9;=9>8?@A+ BCD1#%AC1# EFG1/$$/ 万方数据

矿井水害防治技术管理制度

矿井水害防治技术管理制度 宋新庄煤矿 2011 年4 月20 日

矿井水害防治技术管理制度 第一章总则 第一条为搞好矿井防治水工作，按照“预测预报、有疑必探、先 探后掘、先治后采”的原则，进一步加强矿井防治水技术管理，遏止和 杜绝煤矿重大水害事故的发生，保障职工生命安全，保护国家资源和财 产不受损失，依据《煤矿安全规程》、《煤矿防治水规定》、《矿井地 质规程》、结合我矿防治水工作实际情况，特制定本管理制度。 第二章技术管理规定 第二条防治水相关规定 1、各单位指派专人负责防治水工作，并将负责人名单、联系方式 报工程部备案。如因工作需要发生人事变动，必须及时将变更情况上报 工程管理部。 2、工程管理部负责防治水工程设计，主要包括采区永久水仓、综 采工作面水仓、掘进巷道临时水仓、泄水巷、大巷水沟等。在采区及综 采工作面设计时必须把防治水作为一项重点工作来考虑。地质专责工程 师按要求在设计前提供相关水文地质等地测资料。 3、机电管理部要根据提供的最大涌水量进行设备选型、管路的配套。合理科学地布置各接力排水点的排水系统，必须在考虑排水距离、 扬程、排水效率等情况下配泵及管路。 第三条探放水规定 （一）探放水范围 1、在掘进过程中，执行“有掘必探、先探后掘”的探放水原 2、采煤工作面或掘进巷道接近勘探钻孔时必须超前钻探，根据钻探情况进一步采取措施。 3、掘进工作面在顶板富水区掘进时应钻探疏放水后再掘进。 4、被贯通巷道有积水、淤泥或水文地质情况不清时应超前探放水。

5、综采工作面回采前，根据顶、底板赋水情况有针对性探放水。 6、掘进巷道接近采空区时必须超前探放水。 7、其它如老空区、积水巷道、强含水层、相邻生产矿井开采区、导水构造、封闭不良钻孔等需探水地点，接近上述地点必须进行探放水。 （二）探放水要求 1、地质专责负责确定探放水设计，设计中明确孔数、孔深、角度（方位角、倾角）、终孔孔径、超前探距及其它相关技术要求。 2、通风专责根据钻探设计编制钻探施工安全技术措施，措施中必须明确规定瓦斯突然涌出和涌水突然增大时的应急措施，并组织钻探施工资料收集工作，并上报矿工程管理部。 3、探放水前，工作面必须安装满足最大排水能力要求的排水系统。 4、必须按照要求严格控制距离，保证足够的钻探超前距离，现场悬挂钻探施工牌板，严格管理，工程管理部要加强督促检查。 5、采掘工作面淋水、涌水增大影响生产需要探放水时，超前探放水量不得超过巷道内排水系统的排水能力。 6、对采空区、积水巷道、导水构造、强含水层、封闭不良钻孔等需探放水的地点，地测部门必须准确地绘制在矿井充水性图上，要求标明积水范围、积水量积水外缘标高等，并外推60M 用红色圈出积水区的警戒线。 第四条防隔水煤柱留设规定 （一）受水害威胁的下列区域之一，必须留设防水保安煤柱 1、受保护的通水钻孔。 2、在地表水体、含水冲积层下和水淹临近地带。 3、与强含水层有水力联系的断层或强导水断层接触的煤层。 4、有大量积水的老窑和老空区。

8典型水害实例(145-160)

第八部分 典型水害案例 案例一 “3.1”神华集团骆驼山煤矿透水事故 案例二 “3.28”华晋焦煤集团王家岭煤矿重特大透水事故 案例三 山东华源矿业有限公司”8·17”溃水淹井事故 案例四 广东省梅州市大兴煤矿“8·7”特大透水事 案例五 山西左云新井煤矿“5.18”特别重大透水事故 案例六 河南洛阳新安寺沟煤矿“12.2”特别重大透水事故 案例七 河北开滦范各庄矿2171工作面陷落柱奥灰突水吕、范二矿淹井事故

案例一 “3.1”神华集团骆驼山煤矿透水事故 一、事故发生经过 2010年3月1日7时20分，位于内蒙古乌海市的神华集团乌海能源公司骆驼山煤矿在基建施工中发生透水事故。当班井下共有作业人员77名，事故发生后经抢救有46人相继升井(其中1人经抢救无效死亡)，事故共造成32人遇难、7人受伤。 事故发生后，党中央、国务院高度重视，胡锦涛总书记、温家宝总理和张德江副总理立即作出重要指示，要求千方百计抢救被困人员，并做好善后工作。 截止2010年5月10日，累计钻孔20个，进尺5874米，排水144万立方米，注浆堵水共注入浆料8384立方米，全面完成了井下补给水源封堵和井内涌水排水工作，31名被困人员遗体全部找到。 二、抢险救灾 事故发生后，7点50分矿调度向乌海能源公司 调度汇报。9时13分乌海能源公司调度向内蒙古煤 矿安全监察局乌海监察分局汇报。骆驼山煤矿启动 应急救援预案，紧急营救井下作业人员。神华集团 乌海能源公司和内蒙古煤矿安全监察局乌海监察分 局主要负责人迅速赶赴事故现场，全力投入抢险救 援。 １日19时许，受温家宝总理委派，国务院副总 理张德江赶到事故现场，查看事故救援现场，听取救援情况汇报，了解事故救援情况，慰问了参加抢险救援人员，看望了伤员，并就事故救援等工作作出了八项重要指示。 国务院副总理张德江在现场指导救援工作国家安全监管总局局长骆琳现场指挥救援 抢险指挥部以全力抢救井下被困矿工为重点，确定了打钻、排水、封堵“三管齐下”，并以打钻为重中之重的救援方案。组织调动了兰州军区宁夏给水团、北京中煤大地技术开发公司、中国石油长庆钻探公司、中国石化华北石油局、内蒙古第二地质矿产勘察开发院、内蒙古一零八地勘队、宁夏地质局、神华准能公司、神华宁煤集团等单位共12台高性能先进钻机施工，调集开滦排水基地和河南矿山抢险排水救灾中心等单位共8台大功率排水泵排水，调请中国矿业大学（北京）、华北科技学院、煤炭科学研究总院西安研究院、开滦集团、郑煤集团、肥城矿业集团等单位的6名专家参与技术指导，全力开展抢险救援工作。 堵水工作由煤科总院西安研究院牵头组织，3月5日开工，至4月28日全面结束，历时54天，共计施工钻孔9个，钻探工程量3947.94m ，总计注入骨料102m3， 42.5R水泥6502t，水玻璃95 m3。截止5月10日12时，累计排水144万m3。

矿井火灾事故应急演练方案

矿井火灾事故应急 演练方案

同德公司 煤矿火灾事故应急演练方案 山西柳林汇丰兴业同德焦煤有限公司 二〇一六年

煤矿火灾事故应急演练方案 为创立平安矿区，保证矿井安全，加强事故应急管理工作，检验预案的实用性和可操作性以及救援机制和救援队伍的反应能力，进一步提高应急管理水平，经矿委会研究决定，组织开展一次矿井火灾事故应急演练，特制定本方案。 一、指导思想 以党的十八大精神为指导，以强化安全生产应急管理为基础，按照“严格演练、加强战备、主动预防，积极抢救”的救援原则，经过开展应急预案演练，能够加强应急知识宣传、应急技能培训、普及应急知识、提高应急意识、提升应急救援处理能力，全面促进安全生产应急预案管理，应急体制机制和应急队伍建设等工作的落实，防止灾变时能够及时处理，有效防范。 二、演练目的及要求 1、演练目的 经过开展矿井火灾演练活动，旨在培养全矿职工的安全意识和遇到火灾时的自救和逃生能力，检验预案的科学性、实用性和可操作性，锻炼我矿救护队伍的实战能力和妥善处理事故的能力。经过实战演练，提高各部门的协调配合能力，进一步完善应急管理和应急处理技术，补充应急装备和物资及需要解决的问题，提高其实用性和可靠性。同时为灾变时期的风流调度积累宝贵经验。 2、演练要求

严密组织以假当真确保安全达到目的 三、应急演练规模及时间 1、演练规模为单项演练 2、计划演练时间： 6月21日—6月28日，在本单位组织开展一次火灾事故模拟演练。 3、计划演练地点：地面工业场地（模拟井下工作面火灾） 四、指挥机构及参演人员的主要任务职责 1、成立演练指挥部 总指挥：矿长： 副总指挥：总工程师： 安全矿长： 现场指挥：、、、、、 通讯人员：、 安检站2人、生技科2人、调度室2人、通风科4人、地测科2人、机电科3人、运输队10人、供应科2人、保卫科4人、工会1人、办公室1人、医疗人员2人，应急救援小分队一队11人，二队9人。 要求着装：蓝色工作服并佩戴能表明其身份的识别符，安全帽，矿灯，隔离式自救器。 准备工具：MF8公斤干粉灭火器、铁锹、镐、钩、斧、水管、砂、石粉、砖。

地铁施工与地下水渗流的环境效应分析及应用

摘要 地铁施工与地下水渗流的环境效应分析及应用 摘要 以北京地铁王府井站西南风道为工程背景，针对松散含水地层工程地质及水文地质差、紧邻建筑物、地表环境要求严、施工条件恶劣、降水条件受到限制、大断面浅埋暗挖洞室稳定性差等不利因素，深入分析了地铁施工与地下水渗流的环境效应机理。 利用地下工程中最先进的3D-σ三维有限元软件，采用增量变弹性与增量叠代的混合法，模拟计算了软弱围岩地铁的施工作业流程，考虑围岩介质的复杂性态、施工作业方式(包括分步开挖步序、支护结构形式和施工时机)和开挖面推进过程中的空间效应。得出了各步序拱顶下沉、收敛、地表沉降与开挖步的关系曲线。 从达西定律出发，利用地下水动力学稳定流理论，针对实际工程，推导出了任意排列的承压—潜水井群降水计算过程，自行编制了Fortran程序，完成了处于潜水含水层和承压含水层群井降水的三维渗流分析及计算，形象地绘制了降水曲面。并利用3D-flow计算软件进行了降水曲线和流速的计算，与自行编制的程序进行了比较。最后计算了因水位变化引起的地面沉降最终值及随时间的变化曲线。 首次将坑道涌水研究用于地铁，并对地铁坑道涌水的危害程度作出了合理预测和分析。根据坑道所处的不同含水层、以及坑道所处地层中的位置不同，自行推导了处于潜水含水层和承压含水层的，完整型和不完整型坑道稳定涌水量和水位降深的计算公式。根据不同的坑道涌水量、不同的水文地质情况对坑道开挖后可能的涌水引起的地面变形做出预测和分析。最后结合实例进行了验证、预测和分析，为行业人士对地铁涌水的处理和认识提供了参考和借鉴。 关键词：环境效应，施工力学分析，地下水动力学，涌水，地面沉降

矿井水害防治技术管理制度

矿井水害防治技术管理制度 第一章总则 第一条为搞好矿井防治水工作，按照“预测预报、有疑必 探、先探后掘、先治后采”的原则，进一步加强矿井防治水技术 管理，遏止和杜绝煤矿重大水害事故的发生，保障职工生命安全，保护国家资源和财产不受损失，依据《煤矿安全规程》、《煤矿防治水规定》、《矿井地质规程》（试行）、等要求，结合矿井防治水 工作实际情况，特制定本管理制度。 第二章组织机构和职责 第二条组织机构 1、成立矿井防治水管理中心。 领导组组长：矿长 副组长：总工程师 主任：水害防治中心主任 成员：预测预报科、排查治理科、探放水队 2、防治水管理中心下设矿井防治水办公室，办公室设在地 测科。 主任：水害防治中心主任 科长：预测预报科、排查治理科、探放水队（科队长各1名）成员：地质资料组、物探组、水情水害观察组、测量组、信 息研判组、排查治理组、验收确认组、技术组、探放水组。 第三条矿井防治水工作领导组矿长职责

1、矿长为本矿水害防治工作的第一责任人，对矿井水害防治工作全面负责 2、贯彻落实国家及上级部门有关矿井防治水方面的方针、政策、法规等精神。 3、负责贯彻落实国家、省、市、县有关水害防治方面的法律、法规、规章、行业政策 4、负责矿井防治水工作中重大问题的决策和处理 5、负责生产与水害防治工作的协调 6、负责防治水中长期规划和年度计划所需人力、物力、财力的落实 7、负责水害事故应急救援工作的指挥 8、负责承压开采专项技术措施和防突水措施的初审 9、负责防水闸墙（门）的竣工初验工作。 第四条矿井防治水工作领导组总工程师职责 1、负责防治水的技术管理工作 2、负责组织矿井水文地质类型划分报告的预审工作 3、负责防治水中长期规划和年度技术的审报并组织实施 4、负责矿井井下物探初步结论的审批 5、负责对年度（月度）水情水害预报、探放水设计、防治水方案、防治水安全技术措施、专门水文地质情况报告、矿井隔水煤（岩）柱留设报告等资料的审批。 6、负责水文地质补充勘探设计的审报及预验收工作

专业的三维地下水渗流分析软件Seep3D介绍

专业的三维地下水渗流分析软件Seep3D 介绍 Seep3D 是GeoStudio 专门针对与所有工程结构相关的真实三维渗流问题而开发的一个专业软件，Seep3D 将强大的交互式三维设计界面引入饱和、非饱和地下水的建模分析中，使用户可以迅速分析各种各样的地下水流工程问题。 使用Seep3D 的交互式建模方法，用户可以迅速 建立几何分析模型，定义好几何模型的材料特性和边 界条件，然后进行求解运算，最后在三维界面内就可 以直接查看诸如等值面和流线等结果了。对计算模型 进行局部剖分，利用三维数据输出工具即可对任意的 计算结果进行快速而精确的分析。 1.典型应用： 使用Seep3D 软件，用户可以把所分析的地下水流动问题扩展到包括水库、水坝、流动堵塞等特殊结构模型，排水沟或井下渗流，坡面和坡底相关的流动，以及耗散障碍系统中的渗流和流动。并且，以上所提到的这些问题，都可以在同一个三维模型中进行统一分析。 2. Seep3D 软件的特点： 几何模型上的材料特性和边界条件可以分别定义。这样，如果用户从整个模型中删掉一些区域后，整个模型的材料特性和边界条件信息仍然适用。如果用户要在模型内加入一种新的边界条件并将它应用于模型内的某个区域，用户只需把相关信息加入一次即可生效，这样可以减少犯错。用户也可以通过定义一种材料的特性而改变整个模型的材料特性，新定义的材料特性值可以应用于整个模型内所有用到这种材料的地方。 只要用户建立几何模型并加入相关的材料特性和边界条件，就已经做好了使用Seep3D 中的模型算法库进行分析的前期准备工作。Seep3D 内部包含了支持线性、非线性、稳态、瞬态、自适应分析的算法求解器。 用户可以迅速地从众多的3D 分析结果数据中找到所需要的结果。例如，用户可以对模型进行分割而产生“ 结果平面”，从而显示等值面、流速向量、流线等，得到所需要的各种数据。用户可以利用模

煤矿水害防治措施.doc

煤矿水害防治措施 煤矿水害防治措施 1、坚持"预测预报、有疑必探、先探后掘、先治后采" 的探放水原则，从源头杜绝水害事故的发生。 2、加强领导、明确责任，成立组织机构，将水害防治工作纳入领导职责。 4、按照《煤矿安全规程》和《煤矿防治水规定》及本单位的水害情况，配备满足工作需要的防治水专业技术人员，配齐专用探放水设备，建立专门的探放水作业队伍，建立健全水害防治岗位责任制、水害防治技术管理制度、水害预测预报制度和水害隐患排查治理制度。 5、矿井的井田范围内及周边区域水文地质条件不清楚的，应当采取有效措施，查明水害情况，在水害情况未查明前，严禁进行采掘活动。 6、发现矿井有透水预兆时，应当立即停止受水害威胁区域内的采掘作业，撤出作业人员到安全地点，分析查找透水原因，采取有效安全措施。 7、矿井应当对职工进行防治水知识的教育培训，保证职工具备必要的防治水知识，提高防治水工作的技能和抵御水灾的能力。 8、矿井防水煤﹙岩﹚柱留设：﹙1﹚采空区保安煤柱30米；﹙2﹚矿井断层保安煤柱40米；﹙3﹚平巷及釆区上﹙下﹚山煤柱20米；﹙4﹚井田边界煤柱30米。矿井在采区设计及采掘过程中严禁开采防隔水煤柱。

9、采掘工作面探水前，应当编制探放水设计，确保探水警戒线，采掘作业点距离有水患威胁区域60米定为探水警戒线，进入探水警戒线作业，必须全程探水，并采取防止瓦斯和其它有害气体危害等安全措施。探放水设计由专业技术人员提出，经矿总工程师组织审定同意，按设计进行探放水。 10、探放水原则：根据《煤矿防治水规定》和《井下探放水规范》要求，我矿在采掘过程中，遇到下列情况之一时，必须按照"预测预报、有疑必探、先探后掘、先治后采" 的探放水原则进行探水作业。 ﹙1﹚接近水掩或者有积水的井巷、老空或者相邻煤矿；﹙2﹚接近含水层、导水断层、暗河、溶洞和导水陷落柱；﹙3﹚打开防隔水煤﹙岩﹚柱进行放水前； ﹙4﹚接近可能与河流、湖泊、水库、蓄水池、水井等断层破碎带； ﹙5﹚接近有地质钻孔； ﹙6﹚接近水文地质条件复杂的区域； ﹙7﹚釆掘破坏影响范围内有承压含水层或者含水构造、煤层与含水层间的防隔水煤﹙岩﹚柱厚度不清楚可能发生突水； ﹙8﹚接近有其突水的地区。 11、探放水设备选择：根据《煤矿防治水规定》我矿井下探放水应当使用专用的探放水钻机。严禁使用煤电钻探放水。

河南西部盆地上第三系地层地下水特征浅析

文章编号:1004—5716(2006)增刊—0228—02中图分类号:P641　文献标识码:B 河南西部盆地上第三系地层地下水特征浅析 江培兵 (铁道第四勘察设计院,湖北武汉430063) 摘　要:河南省西部盆地地下水受地形地貌、地质构造、地层岩性等因素控制,开发、开采、利用地下水较为困难。通过 多年来在焦枝铁路、西安—南京铁路、郑西客运专线沿线车站供水水文地质工作的实践经验,针对西部盆地尤其是上第 三系(N)地层地下水的水文地质条件进行了详细分析,对有效合理开发开采本区地下水资源有很强的参考价值。 关键词:上第三系;地下水;水文地质条件 水是人类生活和一切生产都离不开的重要自然资源,随着国民经济的快速发展和人民生活水平的提高,合理开发利用和保护好水资源已成为经济和社会发展的重要问题。河南省西部盆地地下水较为匮乏,多年来,笔者在焦枝铁路、西安—南京铁路、郑西客运专线沿线车站供水水文地质工作中,通过对西部盆地上第三系(N)地层地下水的勘察,总结了该区地下水的一般特征。 1　河南西部盆地自然地理概况 (1)地理位置:河南省西部盆地主要指陕西东部、湖北北部、山西南部、京广铁路以西地区,行政区划包括南阳市、洛阳市、平定山市(部分)、信阳市(部分); (2)水系:区内水系发育,河网密布。其中黄河、淮河、长江水系横穿测区。黄河流域主要有黄河支流伊洛河、汜水河,其中伊洛河是潼关以下黄河上的最大支流,洛河干流全长446.9km,自偃师县杨村以上呈羽形河系,汇百川入内,穿行于洛阳平原;各支流多为发源于中山区河流,河流纵积水面积广,比降大(在1.5%～3%之间),水流湍急。淮河流域内主要跨越山前倾斜平原地段的贾鲁河及其支流金水河、须水河、索河等。长江流域支流主要有唐河、白河及其支流潦河、泗水河等; (3)气象特征:豫西地处内陆,远离海洋,属大陆性季风气候。气候温和,日照充足,降水丰沛,适宜于农、林、牧、渔各业发展。其特点之一为过渡性明显,地区差异性显著。冬季盛行偏北风,寒冷干燥;夏季盛行偏南风,炎热多雨,季风气候明显;春季温度高于秋季,大陆性气候显著;受大陆性季风气候影响,沿线气候四季分明。最冷为1月份,累年平均气温-0.7℃～0.7℃,绝对最低气温-18.2℃;7月份最热,累年平均气温24.0℃～27.3℃,绝对最高气温44.2℃;累年年平均气温12.9℃～14.7℃。历年平均初霜在10月21日～11月2日,终霜期在3月20日～4月10日间;年平均雨量600～700mm,年最多降水量781.8mm,雨量年内分布不均,7、8、9月为多雨季节,累计降水量占全年降水量的51.1%～54.7%。年最大冻土深度21.0cm,年最大积雪深度25.0cm;年平均蒸发量1787.5mm;年最大蒸发量1935.3mm。全年以东南风居多,最大风力可达12级; (4)地形地貌:本区盆地主要包括南阳盆地、信阳盆地、洛阳盆地、济源盆地,地势较平坦,一般海拔60～110m,周边由山地、丘陵(含黄土)组成。 2　上第三系(N)地层地质概况 (1)地质构造:河南西部盆地是在结晶变质岩系基底上,经持续性断块陷落发展起来的内陆湖相盆地,沉积了巨厚的第三系沉积物,盆地北高南低微南倾。新生代第四纪,虽经历了新构造运动又沉积了第四系地层,但其地貌景观仍保持了北高南低的特征。这种构造运动的演变与地貌景观的继承性发展控制着盆地地下水的演化。 (2)地层岩性:盆地表层均覆盖着第四系地层,上第三系(N)地层深埋于地下,与下伏老第三系(E)地层呈平行不整和接触。上第三系(N)地层厚200～300m,地层岩性为灰白色、蓝灰色、棕红色砂砾岩、含砾砂岩、夹泥质中粗砂岩、泥质粉砂岩、泥岩、页岩。岩层多呈半胶结状,结构疏散,俗称“半成岩”,尤其是砂砾岩、含砾砂岩,多风化呈砂及砾石状。 3　上第三系(N)地层地下水的特征 (1)上第三系(N)地层地下水的赋存特征:上第三系(N)地层,泥质中粗砂岩、泥质粉砂岩、泥岩、页岩不易储水,砂砾岩、含砾砂岩的储水条件较好。其中砂砾岩、含砾砂岩,多风化呈松散的砂及砾石状,孔隙裂隙较发育,是主要的含水岩组,上第三系(N)含水层顶板埋深20～90m,有5～8层,厚度一般15～50m,属多层结构的承压含水岩组,水位埋深20～40m,含水层分布比较稳定,厚度大。据统计,上第三系(N)地层含水岩组单位涌水量一般0.1～1.96L/s?m,单井涌水量一般150～500m3/d,渗透系数一般0.3～3.5m/d。属水量中等的含水岩组。 (2)地下水的水化学特征:上第三系(N)地层地下水水化学性质主要受水文地质条件及人为因素所影响,地下水以水平运移为主,径流比较迟缓,水交替条件较差。水化学类型具明显的分带性。焦枝铁路耿坡—邓湖一带,水化学类型为HCO3?SO4—G a?Mg型水,矿化度0.4～0.9g/L,p H值7.15～7.58,为弱酸—弱碱性水;西安—南京铁路毕店—月河一带,水化学类型为HCO3—Ga?Mg、HCO3—Na?Ga型水,矿化度0.23～0.27g/L,p H值7.17～8.0,为低矿化度弱碱性水;郑西客运专线一带,水化学类型为HCO3—Ga?Mg型水,矿化度0.4～0.5g/L,p H值7.3～8.0,为弱碱性水;其中亚硝酸盐含量20.5mg/L,超标。

煤矿水害的危害及防治培训内容

煤矿水害及防治 授课时间：2016年7月12日授课人：张文明主要内容： 一、矿井水灾及危害 二、矿井水的来源与水文地质类型 三、煤矿水灾典型案例分析 四、我国煤矿水灾特点、原因（存在问题） 五、煤矿井下透水征兆 六、煤矿水害预防及治理 七、煤矿井下避灾路线、救灾与应急预案 八、太原市东山煤矿水害及治理 九、结论 水资源与煤炭开发概要 （一）水是人类生存最基本的资源工业、农业、各行各业——最基本的资源 （二）中国水资源特点 1、人均为世界的四分之一 2、分布不均南多北少（南水北调） 3、集中在夏季（水灾） （三）山西水资源特点 1 、人均是全国的17%,严重缺水。 2 、山西是黄土高原，三面低、水外流。 3 、太原市人均水资源是全国的7.4%，世界最严重缺水的城市之一 （四）引黄工程 30 年代，阎锡山提出，调研考察，七七事变停止，解放后一直提，

90 年代才开始，中央批准，全年引水12亿方. （五）煤炭开发吃水困难、水资源破坏、土地荒废、生态环境恶化 一、矿井水灾及危害 1、矿井水灾 煤矿突然大量透水，采掘工作面或井巷被淹，矿井局部或全部停产，财产损失、人员伤亡的事故。 2、矿井水灾危害： 1 ）缩短矿井服务年限 煤炭部统计：统配煤矿600 个矿井，225 处受水害威胁，占1/3 强。400 亿吨储量，109亿吨不能或不敢采。 2 ）财产损失、人员伤亡 煤炭部统计：1955?1990发生水灾821次，淹井227次。直接经济损失37 亿，人员伤亡1380 人。 3）2007?2008 发生水灾122 起，死亡518 人。 4）王家岭煤矿透水事故，153 人被困，115 人获救。 二、矿井水的来源与水文地质类型 一、矿井水的来源 （一）地表水：河流、湖泊、水库、雨水、洪水--- 渗入或直接流入 （二）地下水： 1 、概念含水层——有空隙，含有水且能透水的岩（土）层隔水层——不 含水，且能阻止水通过的岩（土）层 2、按空隙性质分类： 孔隙水——松散岩层（砂层砾石层）孔隙中的水。 裂隙水——整体岩层（砂岩）裂隙中的水。岩溶水——石灰岩裂隙溶洞中的水。

矿井火灾事故案例分析(优.选)

第九章矿井火灾事故案例分析 第一节矿井内因火灾事故案例分析 一、事故矿井概况及事故发生经过 (一)矿井概况 事故矿井于1983年12月移交投产，该矿井设计生产能力为300万t／a，瓦斯突出矿井，相对瓦斯涌出量14．7m3＼t，煤自燃发火期3个月～6个月。中央并列单一对角混合式通风。 (二)事故发生经过 x x年12月23日5时许，该矿东翼胶带机巷一540m～一530m上山段过C13煤层高冒区严重自燃发火，经过紧张的抢险，于12月25日早班稳定了火情，中班恢复了生产。 事故发生的东翼胶带机巷一540m～一530m上山段过C13煤层高冒区．该运输巷设计走向长900m，主体是平巷，平均标高一540m。其中变坡点至煤仓(缓冲仓)斜长约200m，安装4号胶带机。缓冲仓上标高为--480m。东翼胶带机巷主要用于东部出煤运输，于1999年初正式投入使用。在东一该大巷过C13槽煤层，煤层平均厚度4．8m，煤层倾角6°~8°，直接顶为砂质泥岩。过煤层施工大巷过程中大量顶煤高冒，冒顶高度达5m，长度约10余米。采用木垛接顶，金属网、水泥背板腰帮过顶，U型纲支护，并进行喷浆处理。 5时45分救护队闻警后迅速达到现场进行侦察。侦察结果为：通风(行人)联络巷以上胶带机道浓烟弥漫，能见度小于1m，联络巷口向上70m巷顶部观察到木垛已被引燃。巷内CO浓度为2200ppm、CH4为0．3％、C02为0．1％。第一救护小队首先在第1个高温点处(如图9-1所示)用水管直接灭火，试图减火势，效果不理想。虽然火区存在范围广、烟雾大、能见度低、CO浓度高等困难，但也具备上山运输，水、风、电完好，CH4浓度小等有利条件。灭火指挥组经认真研究后，慎重作出以下综合灭火方案： (1)喷浆堵塞，初步隔绝供氧，控制烟雾。 (2)寻找高温点，采用直接打钻注水法，密集钻孔，吸热降温。 (3)火势得到控制后，利用双液注浆泵向高冒区注入凝胶，进行彻底隔离灭火 (4)在综合灭火同时，矿方准备封闭材料，以备灭火无效时，实施封闭。 2．灭火方案的实施 1）喷浆 由于火区煤壁温度高，喷浆难度大，且救护队无此专业人员。经研究决定，首先由救护队对矿方抽出的喷浆技术较高的专业人员进行短时间氧气呼吸器佩用培训，然后指派专职人员佩用呼吸器进入灾区，进行喷浆设备安装和材料提交。23日10时，开始喷浆。喷浆覆盖东翼胶带机巷过C13煤层及其前后10m的范围。由于环境恶劣，喷浆返弹率较大，工作十分困难，需补喷2遍一3遍．至24日8时50分，CO由喷浆前2200ppm降至800ppm。10时40分又降至500ppm，烟雾也逐渐消退。15时，过C1煤层段喷浆完毕。’2）打钻注水 24日上午，在喷浆的同时，附近煤矿来协助火区处理。首先由救护队用红外测温仪探明3处高温点(如图9—1所示，其中第2个高温点温度最高。喷浆表面对高温度达155℃)。用煤电钻向高冒处高温点打了第一个钻空(孔深7m，此钻空在第2个高温点上3m处)。17时，救护队又利用快速防火墙在高冒发火区域内，对冒烟严重处和支架边缝进行堵漏，效果比较理想。

盆地含水系统与地下水流动系统特征

盆地含水系统与地下水流动系统特征 大型盆地是人类相对聚居的地方,通常蕴藏着丰富的能源和矿产资源,有的还是重要的粮食生产基地。随着社会发展和工农业用水增加,盆地地下水资源的开发利用规模日益加大,引发了一系列地质环境问题,危及供水安全、粮食安全和重大工程安全。 地下水资源的可持续利用已成为关系社会和谐发展的关键问题之一。深入认识大型盆地地下水流动规律是合理开发利用地下水资源的基础,也是现代水文地质学面临的挑战之一。 在区域水文地质学的发展过程中,Tóth (1963)提出了地下水流动系统理论,较好地刻画了盆地地下水的补给、径流与排泄规律。该理论基于重力驱动的基本原理,利用解析解研究发现,盆地中可以发育局部、中间和区域三个不同级次的流动系统,各个系统具有相对独立的水动力学和水化学特征。 Freeze和Witherspoon (1967)从渗透系数分布和盆地形状两个方面讨论了地下水流动系统的影响因素,进一步完善了地下水流动系统理论。Freeze和Witherspoon (1967)的研究仅考虑了简单的非均质性和各向异性对地下水流动系统的影响,未对流动系统的影响因素开展系统的研究。 Tóth (1980)认为多个流动系统的交汇可以形成有利于矿产和油气聚集的滞流区,但对滞流区的形成机理的认识一直停留在定性分析阶段。在地下水流动系统理论的实际应用中,划分各个不同级次流动系统的分布是极为重要的,虽然Tóth (1963)给出了某一级次流动系统的定义,但是对如何精确划分各个级次的地下水流动系统一直缺乏既完善又简便的方法。 地下水年龄(或示踪剂浓度)是分析盆地地下水流动系统及校正地下水模型

2019年消防安全案例分析精选：火灾案例(二)

2019年消防安全案例分析精选：火灾案例（二） 第五篇火灾案例分析 案例：成庄矿3·22电缆爆炸燃烧火灾事故案例分析 一、起火单位基本情况 成庄矿位于沁水煤田南翼，跨泽州和沁水两县。于1989年12月 20日开工建设，1997年9月19日正式验收移交投产。原设计生产水 平400万1／年，设计服务年限94年。因小煤窑乱采滥挖，安全生产 受到极大威胁。当前主要采取综合措施实行防治。 二、起火简要经过及初起火灾的处置情况 成庄矿3307综放工作面因村庄煤柱，需实行一次搬家倒面。技术 室安排矿服务公司队(以下简称公司队)实行3214顺槽巷支护材料回收。因该巷瓦斯涌出量较大，原安装的一台28kW风机不能有效稀释巷内瓦斯，通风区于3月20日安排公司队加装一台2×26kW对旋式风机。 公司队接受任务后，于3月21日将安装风机所需设备、材料运到 指定地点，并向机电室申请停电接火。机电室业务人员对负荷核算后，告知风机专用移变负荷已满，不能再接。 该巷共有三趟电缆，其中一趟为风机专用线，一趟是U3×70的动力线，一趟是U3×16动力线，因为必须马上使用风机，经考虑后同意接在 U3×70动力电源上，并指示公司队重新打停电接火报告。公司队人员 在没有重新履行停电接火手续的情况下，值班干部于21日夜班安排电 工曹某下井接火，因电缆不够长，电工曹某便将风机电源线就近接入11．4kW小绞车开关电源侧，于22日上午10点起动风机。因为开关故障，当时对旋式风机只有一台电机运转。公司队随即又派电工王某带 着配件下井处理，约14时处理完毕，2×26kW风机全部投入运转，王 某随即离开现场上井。15时50分左右，在旧工作面作业的安装队人员张某、庞某两人从旧工作面途经3214巷下班，经过该巷口时，发现巷

三维基坑开挖阶段地下水渗流分析

基础例题5
三维基坑开挖阶段 地下水渗流分析
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GTS基础例题5.
- 三维基坑开挖阶段地下水渗流分析
运行GTS 概要 生成分析数据 属性 / 6 2D 几何 建模 矩形, 直线, 转换 / 14 交叉分割, 删除 / 16 生成二维网格 网格尺寸控制 / 18 映射网格k-线面 / 20 生成三维网格 建立网格 / 22 分析 节点水头 / 26 定义施工阶段 / 31 分析工况 / 37 分析 / 38 查看分析结果 总水头 / 40 孔隙压力 / 42 向量等值线(向量显示) / 44
1 2 6
14
18
22
26
39

GTS基础例题5
GTS基础例题5
建立有围护墙和围护板的模型,然后进行考虑排水的施工阶段分析。在这里我们通过 直接在GTS里输入坐标建立二维单元之后，再扩展成三维的方式来建立。然后在建立 的模型上定义边界条件按施工阶段进行排水分析，最后查看分析结果。
运行GTS
运行程序。
1. 2. 3. 4.
单位体系若设成了其它 的，点击单位体系右侧的 设为tonf, m, day。
运行GTS 程序。 点击 文件 > 新建打开新文件。 弹出项目设定对话框。 项目名称里输入‘基础例题 5’。 单位体系指定为‘tonf’, ‘m’, ‘day’。 其它的项使用设定的默认值。 点击 。 主菜单里选择视图 > 显示选项...。 一般表单的网格 > 节点显示指定为‘False’。 。
5. 6. 7. 8. 9.
10. 点击
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矿井水害的防治措施标准版本

文件编号：RHD-QB-K2970 （解决方案范本系列） 编辑：XXXXXX 查核：XXXXXX 时间：XXXXXX 矿井水害的防治措施标 准版本

矿井水害的防治措施标准版本 操作指导：该解决方案文件为日常单位或公司为保证的工作、生产能够安全稳定地有效运转而制定的，并由相关人员在办理业务或操作时进行更好的判断与管理。，其中条款可根据自己现实基础上调整，请仔细浏览后进行编辑与保存。 为了防止水害事故的发生，保证矿井建设和生产的安全，我国煤矿工作者探索了一系列的防治水措施。这些措施概括起来主要有：防治地表水涌入矿井、探放水、疏放排水、防水煤柱的留设、水闸门和水闸墙的设置使用、注浆堵水、建立防治水保障制度、加强水文地质工作，做好矿井涌水、积水预报等。各煤矿的自然情况各不相同，可以有针对性地选择相应防治水措施。 l、要做好职工的教育培训，井下职工均要熟悉透水前的各种预兆，发现透水危害及时汇报并采取(上述)应急处理措施。

2、要建立必要的矿井防治水规章制度，把防洪、防治水工作落到实处。 3、加强矿井水文地质观测工作，注意收集整理资料，准确将积水巷、水窝、积水老窑绘在图上，以便进行采掘工程时制定采取相应防范措施。 4、坚持有疑必探，先探后掘”的方针。 煤矿地下的地质条件是复杂的，地下水的情况也很复杂，在很多时候我们会遇到各种水害的威胁。根据现有资料，对无法确保没有水害威胁地区，必须采取探放水措施，探水后消除了水害威胁再向前掘进。多年来与地下水作斗争的经验告诉我们：“有疑必探，先探后掘”的方针是指导煤矿生产与各种水害作斗争的有效方针。 在煤矿与地下水作斗争，决不可疏忽大意，不能蛮干，也不能为了赶生产怕麻烦而存有侥幸心理。

关中盆地典型地下水水源地保护区划分研究

目录 第一章绪论 (1) 1.1 研究目的与意义 (1) 1.2 国内外研究现状 (2) 1.2.1 地下水水源地保护区划分研究现状 (2) 1.2.2 地下水水源地保护区划分方法研究现状 (6) 1.2.3 存在问题 (8) 1.3 研究内容及技术路线 (8) 1.3.1 主要内容 (8) 1.3.2 技术路线 (10) 第二章地下水水源地保护区划分依据及方法 (11) 2.1 建立地下水水源地保护区的目的 (11) 2.2 地下水水源地保护区划分的依据原则 (12) 2.2.1 划分依据 (12) 2.2.2 划分原则 (12) 2.3 水源地保护区划分方法 (12) 2.3.1 经验值法 (13) 2.3.2 公式计算法 (13) 2.3.3 3S技术辅助法 (14) 2.3.4 解析单元法 (14) 2.3.5 数值模拟法 (15) 2.4 各种方法区别及适用条件 (15) 2.5 地下水水源地保护区划分现存问题 (16) 第三章关中盆地地下水水源地现状评价 (17) 3.1 地下水资源状况 (17) 3.1.1 地下水资源量及可开采量 (17) 3.1.2 地下水开发利用概况 (17) 3.2 关中盆地地下水水源地现状 (19) v

3.2.1 水源地现状分布 (19) 3.2.2 水源地开发利用现状 (20) 3.2.3 水源地水质状况 (20) 3.2.4 水源地管理现状 (21) 3.2.5 水源地保护区划分及管理存在问题 (21) 3.3 关中盆地典型地下水水源地 (22) 第四章山前冲洪积扇地下水水源地保护区划分-以户县电厂地下水水源地为例 (24) 4.1 户县电厂水源地基本概况 (24) 4.1.1 自然地理 (24) 4.1.2 地质地貌及构造 (25) 4.1.3 水文地质概况 (28) 4.1.4 水源地开采井布置 (29) 4.2 公式法划分水源地保护区 (29) 4.2.1 时间标准的选取 (29) 4.2.2 水源地保护区半径计算 (30) 4.3 解析单元法划分水源地保护区 (31) 4.3.1 软件的选取 (31) 4.3.2 解析单元法划分地下水水源地保护区 (32) 4.4 方法结果对比 (33) 第五章傍河地下水水源地保护区划分-以渭南北郊地下水水源地为例 (35) 5.1 渭南北郊水源地基本概况 (35) 5.1.1 地理位置 (35) 5.1.2 地质地貌 (36) 5.1.3 水文地质概况 (37) 5.1.4 水源地开采井布置 (38) 5.2 公式法划分水源地保护区 (38) 5.2.1 时间标准的选取 (38) 5.2.2 水源地保护区半径计算 (39) 5.3 数值模拟划分水源地保护区 (40) vi

煤矿典型事故案例分析安全教育

典型事故案例 （教案） 代

一、教学目的 通过对事故案例的剖析掌握各类事故的预防措施，进一步探讨抓好煤矿安全生产各环节的方法，提高现场隐患的辨识能力，确保煤矿的生产安全。 煤矿常见事故的预防，提高事故预警能力。 二、教学重点 煤矿常见事故案例的原因分析，预防措施。 事故汇报程序 三、教学难点 本次授课对象为新入矿从业人员，对现场工艺、矿井部分名称等了解不太清楚，讲解存在部分难度。 学员工种不同、工作性质不同，难以把每个工种出现的事故从不同容、不同角度进行重点讲解（时间受限）。 四、教学方法 结合我矿及附近矿井发生的各类事故进行剖析，利用VCD、幻灯片进行影像讲解。 五、教学用具 板书、幻灯片、VCD教学光盘。 六、课时分配 第一课时事故案例分析基本知识。 第二课时顶板事故类案例分析 第三课时瓦斯（煤尘）事故类案例分析 第四课时机电事故类案例分析 第五课时运输事故类案例分析

第六课时放炮事故类案例分析 第七课时水害事故类案例分析 第八课时火灾事故类案例分析 第九课时其它事故类案例分析 七、教学容 第一部分事故案例分析基本知识 1、根据我国有关事故调查的法规，我国事故调查的基本程序。： （1）事故的通报；===>（2）事故调查组的成立；===>（3）事故现场处理； ===>（4）事故有关物证收集；===>（5）事故事实材料收集； ===>（6）事故人证材料收集记录；===>（7）事故现场摄影及拍照； ===>（8）事故图表的绘制；===>（9）事故原因的分析； ===>（10）事故调查报告编写；===>（11）事故调查结案归档； 2、《安全生产法》第73条的规定事故调查处理应遵循的基本原则。 （1）实事、尊重科学的原则。 对事故的调查处理就是执法办案。它不仅要揭示事故发生的在原因，找出事故发生的机理，研究事故发生的规律，制定预防重复发生事故的措施，做出事故性质和事故责任的认定，依法对有关责任人进行处理，而且据此为政府加强安全生产、防重、特大事故、实施宏观调控政策和对策提供科学的依据，这一切都源于事故调查的结论。差之毫厘，谬之千里。事

渗流对边坡稳定性的影响评述

渗流对边坡稳定性的影响评述 摘要：渗流对边坡稳定性影响重大，本文对在渗流作用下边坡稳定性影响及边坡稳定性中考虑渗流的方法作简要介绍。 关键词：边坡稳定性分析、流固耦合、渗流场 1 前言 边坡是人类生产生活的最普遍也是重要的地理环境, 与人们的各种活动密 切相关。在人类发展过程中, 无时不与它相互冲突、相互协调, 进而达到相互依存。特别是近几十年来, 随着工程活动规模的扩大及经济建设的急剧发展, 边坡工程中高陡边坡稳定性及大型灾害性滑坡预测问题得到越来越多的重视。 土质边坡稳定向题一直是岩土工程领域中一项最基本而又十分主要的研究课题，科学合理地评价土坡稳定性对于确保人民生命财产和保证工程正常运行有非常重要意义。在影响土坡稳定性的诸多因素中，水的作用是一个至关重要的外在因素。大量事实表明：90%以上的土质边坡失稳与水有着息息相关的联系，尤其是在各种危险水力条件下由于渗流作用量易引发滑坡发生。 2 渗流的影响及危害 堤防、江河水库岸坡和土石坝的渗流稳定主要是渗透破坏问题。渗流破坏可区分为整体破坏和局部破坏。整体破坏即在渗流作用下的岸坡滑坡稳定性问题，整体稳定性分析，正确考虑作用在土体上的渗流作用是关键。渗流的局部破坏主要发生在地下水渗流的集中渗出点(渗流方向为自下而上或与坝坡相切)、边坡下游坡和基础薄弱部位。对渗流作用的破坏研究重点是危险水力条件及不同渗流方向时允许渗透坡降(与局部稳定相关)等，采取措施改变地下水渗流的方向、高度、渗出点坡降等，防止产生渗漏、管涌、流土和接触冲刷等渗透变形。据资料统计表明, 我国有新老滑坡约30 万处, 其中灾害性的约1. 5 万处, 每年损失高达100 亿元以上。特别是在2008 年5 月12 日汶川大地震中, 由于边坡滑坡造成的经济损失巨大。大量的工程资料和实践经验表明：大坝在汛期发生的各种险情中，大部分是由于渗透破坏造成的。渗流造成管涌险情等局部稳定隐患和滑坡等整体稳定隐患。因此，须对大坝的渗流状况进行监控与分析，并对其渗流发展态势及时