煤矿突水机理与防治基础理论的研究课件.ppt
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- 煤矿 机理 防治 基础理论 研究 课件
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1、973项目研究内容汇报项目研究内容汇报首席科学家:缪 协 兴二二八年十二月七日八年十二月七日立 项 概 况立 项 概 况国家重点基础研究发展计划(国家重点基础研究发展计划(973项目项目2019CB209400)973项目研究内容汇报项目研究内容汇报汇汇 报报 提提 纲纲一、重要立项背景二、关键科学问题三、主要研究内容四、主要研究思路五、主要研究目标973项目研究内容汇报项目研究内容汇报v 煤矿突水造成重特大事故十分严重煤矿突水造成重特大事故十分严重p 我国煤矿生产中的重我国煤矿生产中的重特大事故仍然十分严特大事故仍然十分严重,突水列瓦斯灾害重,突水列瓦斯灾害之后排第二位。之后排第二位。p 我
2、国我国60%的矿区为石的矿区为石碳二叠系含煤地层碳二叠系含煤地层,其中其中80%受到严重的受到严重的突水危险。突水危险。一、重要立项背景一、重要立项背景973项目研究内容汇报项目研究内容汇报v 20002019年间煤矿重特大突水事故统计年间煤矿重特大突水事故统计年份年份事故次数事故次数死亡及失踪人数死亡及失踪人数20009982019381762019933872019924242019612542019104593201938267201938423总计总计4732622一、重要立项背景一、重要立项背景973项目研究内容汇报项目研究内容汇报v 煤矿水灾对企业造成严重的经济损失煤矿水灾对企业造
3、成严重的经济损失p 过去过去20年间,有年间,有250多对矿井被水多对矿井被水淹没,直接经济淹没,直接经济损失高达损失高达350多亿多亿元。突水造成的元。突水造成的煤矿经济损失列煤矿经济损失列各类事故之首。各类事故之首。一、重要立项背景一、重要立项背景973项目研究内容汇报项目研究内容汇报p 近年来,矿井突水近年来,矿井突水灾害呈不断上升趋灾害呈不断上升趋势,近势,近5年所发生的年所发生的矿井突水事故比前矿井突水事故比前10年的总和还多。年的总和还多。p 随着矿井水文地质随着矿井水文地质条件的复杂化,突条件的复杂化,突水事故还会越来越水事故还会越来越严重。严重。v 近年来矿井突水灾害越来越严重
4、近年来矿井突水灾害越来越严重一、重要立项背景一、重要立项背景973项目研究内容汇报项目研究内容汇报p 传统治水忽视了水的传统治水忽视了水的资源性,主要采用资源性,主要采用“排水降压排水降压”、“疏疏干干”等方法。等方法。p 现在,我国每年排出现在,我国每年排出矿井水矿井水60亿亿m3左右,左右,只利用只利用25%左右,造左右,造成矿区水源枯竭、水成矿区水源枯竭、水与生态环境的破坏。与生态环境的破坏。v 树立治水与保水并重的理念树立治水与保水并重的理念一、重要立项背景一、重要立项背景973项目研究内容汇报项目研究内容汇报v 研究不足研究不足p 针对中国煤矿开采面临特别复杂的构造地质针对中国煤矿开
5、采面临特别复杂的构造地质与水文地质条件,例如:奥陶系高承压、强与水文地质条件,例如:奥陶系高承压、强富水岩溶含水层底板,研究不深入。富水岩溶含水层底板,研究不深入。p 采动裂隙场演化规律、采动岩体渗流突变理采动裂隙场演化规律、采动岩体渗流突变理论、预测预报理论等研究不足。论、预测预报理论等研究不足。p 控制矿井突水的水资源保护性采煤理论与方控制矿井突水的水资源保护性采煤理论与方法等研究才起步。法等研究才起步。一、重要立项背景一、重要立项背景973项目研究内容汇报项目研究内容汇报1、矿井突水的含导水构造、矿井突水的含导水构造 地质特征及条件地质特征及条件2、采动岩体结构破坏与裂、采动岩体结构破坏
6、与裂 隙演化及渗流突变规律隙演化及渗流突变规律3、矿井突水预测与控制的、矿井突水预测与控制的 基础理论与方法基础理论与方法拟解决的拟解决的关键科学关键科学问题问题二、关键科学问题二、关键科学问题973项目研究内容汇报项目研究内容汇报v 科学问题科学问题1:矿井突水的含导水构造矿井突水的含导水构造 地质特征与条件地质特征与条件p 我国大部分矿区水文地质与构造地质条我国大部分矿区水文地质与构造地质条件十分复杂,件十分复杂,65%左右的矿井受严重突左右的矿井受严重突水危胁。水危胁。p 现有研究对现有研究对陷落柱陷落柱和和断层断层等导水构造的等导水构造的发育规律、地下水的赋存和运移规律等发育规律、地下
7、水的赋存和运移规律等认识不足。认识不足。二、关键科学问题二、关键科学问题973项目研究内容汇报项目研究内容汇报v 陷落柱突水实例陷落柱突水实例 开滦范各庄煤矿开滦范各庄煤矿2171 工作面发生特工作面发生特大陷落柱突水大陷落柱突水,造成造成全矿被淹,最大突水全矿被淹,最大突水量达量达2053 m3/min,为目前世界上水量最为目前世界上水量最大的突水。大的突水。陷落柱富含水层工作面二、关键科学问题二、关键科学问题973项目研究内容汇报项目研究内容汇报v 科学问题科学问题2:采动岩体结构破坏与裂隙采动岩体结构破坏与裂隙 演化及渗流突变规律演化及渗流突变规律p 采动引起的应力场和裂隙场变化是导通采
8、动引起的应力场和裂隙场变化是导通陷落柱和断层,以及形成新的导水通道陷落柱和断层,以及形成新的导水通道的前提条件。的前提条件。p 渗流突变是突水致灾的根源,现有的基渗流突变是突水致灾的根源,现有的基础研究还不能揭示渗流突变的机理。础研究还不能揭示渗流突变的机理。二、关键科学问题二、关键科学问题973项目研究内容汇报项目研究内容汇报v 采动裂隙直接导通含水层突水实例采动裂隙直接导通含水层突水实例 广东兴宁大广东兴宁大兴煤矿,下层煤兴煤矿,下层煤开采时,采动裂开采时,采动裂隙扩展破坏了上隙扩展破坏了上层煤开采所留设层煤开采所留设的防水煤柱,导的防水煤柱,导致特大突水,死致特大突水,死亡亡123人。人
9、。二、关键科学问题二、关键科学问题973项目研究内容汇报项目研究内容汇报v 科学问题科学问题3:矿井突水预测与控制的:矿井突水预测与控制的 基础理论与方法基础理论与方法p 目前没有建立针对不同突水类型的预测预目前没有建立针对不同突水类型的预测预报理论模型,还不能实现临突预报。报理论模型,还不能实现临突预报。p 传统采煤理论强调了矿井水的灾害性,忽传统采煤理论强调了矿井水的灾害性,忽视了水的资源性,并把水作为灾害的根源视了水的资源性,并把水作为灾害的根源加以处理,加以处理,“疏干疏干”、“排水排水”等矿井防等矿井防治水方法造成大量水资源浪费。治水方法造成大量水资源浪费。二、关键科学问题二、关键科
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