[00363024]河水下及承压水体上采煤防治水技术研究

科学技术领域：该项目属于矿山地质领域防治水技术研究。主要内容：该项目以平煤股份十三矿为研究实验场地，针对解决该矿汝河下和承压水体上采煤涉及的防治水问题展开研究。项目在全面收集十三矿已有气象、水文、地质和水文地质资料基础上，采用水文地质调查、水质分析、同位素分析、氟利昂测年(CFC)、钻探、物探、渗流场数值模拟、煤层顶底板采动破坏力学数值模拟等手段，系统研究了十三矿煤层顶底板采动破坏高度或深度、井田水文地质条件和岩溶发育规律，并对历年来突水资料进行了分析，总结了矿井突水特征、突水水源和突水通道，剖析了突水机理，提出了综合防治水措施。技术经济指标：(1)全面收集并系统总结已有地质和水文地质资料，查明岩溶水补给径流和排泄条件，水文地质规律等；(2)系统总结己组煤充水因素、突水规律和突水机理，采用多种技术方法查明矿井突水通道，用多种方法计算与预测了矿区、采区的涌水量；(3)应用地下水氟利昂(CFC)含量，确定了矿井水的形成年龄；(4)根据不同区域的水文地质条件，制定合理有效的防治水技术和工程措施，为当前及今后岩溶水水害防治和安全生产提供科学依据。创新性表现为：(1)河水下和承压水体上采煤水文地质问题的研究。该项目研究除采用水文地质调查、水质分析、钻探、物探等常规地质方法外，还采用了稳定同位素(δ18O、δD(2H))、氟利昂测年(CFC)、渗流场数值模拟、力学数值模拟等技术方法，手段先进并具综合创新性；(2)FLAC-3D力学模拟软件在煤矿采动破坏中的应用，查明了底板岩溶水突水机理；(3)应用地下水氟利昂(CFC)含量，确定了矿井水的形成年龄；(4)用时间序列模型、灰色GM(1,1)模型、均衡法、解析法、降深-涌水量曲线法、数值模拟法等计算了未来疏放条件下矿井涌水量。促进行业科技进步作用、特点：该项目采用了国际先进的地下水稳定同位素技术、氟利昂测年(CFC)、水化学及水文地质调查等综合研究手段，查明了矿区岩溶水分布运移规律、补给径流和排泄条件，提出了综合治理岩溶水水害的对策和具体措施，为大规模和安全开采复杂水文地质条件下的煤炭资源奠定了良好基础，为国内类似条件下矿井复杂水文地质条件下实现安全生产提供了技术支撑，取得了显著的经济和社会效益，具有推广应用价值，在研究方法和手段方面具有创新性，成果整体技术达到国内领先水平。应用推广情况：研究成果在平煤股份十三矿和十一矿等得到推广应用，效果和效益都非常显著。综合防治水工程在十三矿实施后，煤层底板L2灰水水压大幅度下降，有效地降低了煤层底板发生岩溶水突水的危险，为煤炭生产提供了安全保障，使得位于汝河下的己一采区、己二采区均实现了安全回采；成果还应用于十一矿22141工作面，解放了十一矿受高承压岩溶水威胁的22141工作面，该综合防治水技术可以在全国类似条件煤矿推广应用。