水文地质部分专题一

矿井水害防治关键技术 研究现状及对策探讨隋旺华 资源与地球科学学院

我国水害压煤超过100亿吨。 矿井水害造成的人身伤亡和经济损失极为惨重。500 450 400 350 300 250 200 150 100 50 0

2000年以来煤矿重特大突水事故

2004年发生水害事故86起，死亡500人， 起数 死亡人数 2005年发生水害事故104起，死亡593人， 事故数和死亡人数同比增加20.9%和18.6%

2000

2001

2002

2003

2004

2005

《国家中长期科学和技术发展规划纲要》(2006-2020)重点领域

1 能源一次能源消费以煤 为主，化石能的大 量消耗造成严重的 环境污染。 大力发展煤炭洁净、 高效、安全开发和 利用技术，并力争 达到国际先进水平。

2 水和矿产资源水和矿产等资源是 经济和社会可持续 发展的重要物质基 础。我国水和矿产 等资源严重紧缺。 水资源优化配置与 综合开发利用。

10 公共安全优先主题(58): 重大生产事故预警 与救援。 重点研究开发矿井 瓦斯、突水、动力 性灾害预警与防控 技术…。

国家《安全生产科技发展规划-煤炭领域研究报告(2004-2010)》

基础研究

重点科技攻关

示范工程

(16)原位动态地质 及诱发水害相关信息 (11)新的采矿方 的适时监测、快速处 式和采矿环境下， 理与灾害预报技术与 煤矿水害突发机理、 装备； 条件及关键控制因 (18)防范和控制灾 素的研究。 害性突水事故的导水 通道高效精细探查技 术。

水害防治示范工程

国家《安全生产“十一五”规划(2006-2010)》首要任务：遏制煤矿重特大事故——煤矿百万吨死亡率下降25%以上，一次死亡10人以上特大 事故起数下降20%以上。建设国家、省级事 故预防与技术分析 鉴定中心和安全生 产技术基础研究中 心，以及一批重点 安全设备检测检验 基地。

加强对煤与瓦斯突 出、矿井火灾、水 害等主要灾害的预 测预报与防治。

矿山瓦斯粉尘灾害技 术基础研究实验室

矿山水害防治技术基 础研究实验室

汇报提纲

一、矿井水害防治关键技术及优先发展方向

二、我校在水害防治研究方面的基础三、“十一五”期间矿井水害防治研究的建议

汇报提纲

一、矿井水害防治关键技术及优先发展方向

二、我校在水害防治研究方面的基础三、“十一五”期间矿井水害防治研究的建议

1.矿井水害防治基础理论华北型重点水害区寒武系、奥陶系灰岩等深部岩溶发育 规律和特征 深部开采条件下高承压含水层上开采的突水控制因素及 水害形成机理 复杂组合结构条件下底板隔水层阻水能力评价指标体系 和评价标准

突水形成过程中应力场、渗流

场、温度场的演变规律及 其自动监测前兆因素的理论研究 矿井水害防治、地下水资源利用及其生态环境影响的 综合演化效应

2.矿井水害中长期预报方法建立基于GIS平台和多元信息复合技术的矿井水害中长期 预报方法和系统，建立针对不同地区、不同成因机制的 矿井突水预测模型，实现矿井水害的中长期预报，为矿

井水害的临突预报提供基础和重点目标。

3.矿井水害自动监测预报预警系统直接从矿井突水的前兆因素入手，利用现代信号检测、 数据传输和模型识别技术，建立矿井水害自动监测预报 预警系统，开发相应装备，实现矿井水害的临突预报，

提高对大型矿井突水(Qmax>600m3/h)的预测准确率。

4. 矿井突水通道快速与精细探测 (物探、化探)技术着重发展利用地面三维地震、矿井直流电法、矿井瞬变 电磁法、同位素、微生物地球化学勘察技术，为矿山水 害事故的水源及通道快速判定提供技术支持。

5.矿井水害救灾快速反应指挥系统建立井下监控系统，结合井下水文地质参数自动监测预 警系统和GIS空间信息技术，建立救灾指挥系统。在发生 矿井淹井事故等灾害时，将井下水量、水位、淹没范围 等有关数据及图像信号传回控制中心，以便救灾指挥部 及时了解灾情，作出正确的抢险救灾决策。

6.高压高温条件下挡水结构设计及防渗 材料性能为高温高压下挡水结构的设计和施工提供理论依据。针 对深部岩溶水及挡水结构的防渗、突水点快速封堵、隔 水层改造等大量使用防治水工程，通过注浆材料的防渗 性能研究，为开发可注性好、可控性好、高强度、低成 本的高性能注浆材料和注浆工艺奠定理论基础。

7.特殊矿井水害问题的关键技术近松散层采煤水砂突涌 大型水体下采煤安全开采上限 高承压含水层上带压开采 缺水地区水资源保护性采煤 废弃矿井水害及对地下水污染

8.矿井水害综合防治理论技术体系研究研究建立从矿井水文地质条件多手段结合综合探查、矿 井水害预测预报、矿井水害预防、突水后被淹矿井恢复 救灾的关键技术等完善的综合防治水理论和技术体系。

汇报提纲

一、矿井水害防治关键技术及优先发展方向

二、我校在水害防治研究方面的基础三、“十一五”期间矿井水害防治研究的建议