礦井水害預(yù)兆課件

1、礦井“水”火無(wú)情水害 防治水辦公室礦井水害事故是僅次于瓦斯爆炸的煤礦重大災(zāi)害，在煤礦重、特大事故中所占比重較大。本節(jié)課主要給大家介紹了礦井水害的基本知識(shí)，通過(guò)對(duì)水害的了解和掌握，加強(qiáng)煤礦工人對(duì)礦井水害的認(rèn)識(shí)，以保證安全生產(chǎn)。礦井水害預(yù)兆二.礦井水害的現(xiàn)狀三.礦井水害水源四.礦井水害類型五.礦井突水預(yù)兆一.礦井水害的概念六. 礦井水害現(xiàn)場(chǎng)處理一、礦井水害的概念 礦井水害是指在煤礦基建和生產(chǎn)過(guò)程中地下水涌入采掘空間，由于排水能力相對(duì)不足而造成淹沒(méi)巷道、工作面、采區(qū)、礦井(不同水平乃至整個(gè)礦井)的現(xiàn)象，它輕則影響生產(chǎn)，重則造成人員傷亡的惡性事故，是煤炭資源開(kāi)發(fā)過(guò)程中一種突發(fā)性的地質(zhì)災(zāi)害。二、礦井水害

2、的現(xiàn)狀在國(guó)有重點(diǎn)煤礦中，水文地質(zhì)條件屬于復(fù)雜的礦井占27，屬于簡(jiǎn)單的礦井占34。國(guó)有地方煤礦和鄉(xiāng)鎮(zhèn)煤礦中，水文地質(zhì)條件屬于復(fù)雜或極復(fù)雜的礦井占8.5。在大中型煤礦中有500多個(gè)工作面受水害威脅。 2006年2004年2005年礦井水害事故統(tǒng)計(jì)孔隙水、裂隙水和巖溶水已經(jīng)采掘過(guò)的采空區(qū)和廢棄的舊巷道或溶洞，由于長(zhǎng)期停止排水而積存的地下水三礦井水害水源1大氣降水2地表水3地下水4老空水從天空降到地面的雨和雪、冰、雹等溶化的水地表水體包括河流、湖泊、池沼和水庫(kù)等。位于礦區(qū)內(nèi)或礦區(qū)附近的地表水大氣降水、地表水、地下水，實(shí)為互相補(bǔ)充，互為來(lái)源，形成自然界中水的循環(huán) 四、礦井水害類型地表水水害老空水水害孔隙

3、水水害裂隙水水害巖溶水水害通道水源山東新汶、河南陜縣、水城汪家寨礦、內(nèi)蒙古平莊古山礦、遼源梅河一井等 地表水水害大氣降水、地表水體（江、河湖泊、水庫(kù)、溝渠、坑塘、池沼、泉水和泥石流）井口、采空冒裂帶、巖溶地面塌陷坑或洞、斷層帶及煤層頂?shù)装寤蚍饪撞涣嫉呐f鉆孔充水或?qū)咐?17月29日上午8時(shí)40分，肆虐的洪水沿河南省三門(mén)峽支建鐵爐溝河暴漲，造成位于河床中心的原中國(guó)鋁業(yè)公司廢棄的鋁土礦坑塌陷，洪水通過(guò)礦井上部老巷泄入陜縣支建礦業(yè)有限公司東風(fēng)井，造成淹井事件。當(dāng)時(shí)井下有礦工102人，事故發(fā)生后33人及時(shí)升井，69人被困井下經(jīng)過(guò)76個(gè)小時(shí)的全力搶救，被困的69名礦工在8月1日12時(shí)50分 案例1河南

4、陜縣煤礦透水事故全部脫困18月16日至17日，山東新泰市24小時(shí)之內(nèi)降雨量達(dá)228毫米，引發(fā)山洪暴發(fā)，導(dǎo)致柴汶河?xùn)|都河堤被沖垮，河水灌入地勢(shì)低洼的西都沙井后潰入華源礦業(yè)公司三號(hào)井井下。當(dāng)時(shí)井下共有756名礦工在井下作業(yè)，有584人成功升井脫離危險(xiǎn)，另有 人死亡。 主要原因：突降暴雨 山洪暴發(fā) 河水猛漲 河堤決口 決堤淹井案例21721號(hào)潰水點(diǎn)3號(hào)潰水點(diǎn)2號(hào)潰水點(diǎn)河堤決口處沖刷區(qū)輸電鐵塔沙場(chǎng)塌陷區(qū)2通道水源山西陵川縣關(guān)嶺山煤礦、徐州旗山礦、峰峰四礦等礦區(qū)都發(fā)生過(guò)老空水的水害 老空水水害古井、小窯、廢巷及采空區(qū)積水采掘工作面接近或溝通時(shí)，老空水進(jìn)入巷道或工作面案例12005年8月7日，廣東省梅州市

5、興寧市大興煤礦在開(kāi)采急傾斜煤層時(shí)發(fā)生抽冒，破壞了防水安全煤柱，上部大量老空積水潰入礦井，造成121人死亡,直接經(jīng)濟(jì)損失4725萬(wàn)元。 廣東省梅州市興寧市透水事故案例1被困礦工的主要集中區(qū)域礦井概況：那讀煤礦原為百色市田東縣國(guó)有煤礦，始建于1973年10月，設(shè)計(jì)能力為3萬(wàn)噸/年。1996年12月被右江礦務(wù)局兼并，2007年核定生產(chǎn)能力19萬(wàn)噸。證照均在有效期內(nèi)。 案例2廣西壯族自治區(qū)百色市右江礦務(wù)局那讀煤礦透水事故事故概況： 2008年7月21日15時(shí)32分，廣西壯族自治區(qū)百色市右江礦務(wù)局那讀煤礦發(fā)生特別重大透水事故，造成36人死亡，直接經(jīng)濟(jì)損失989.8萬(wàn)元。 事故原因：該礦在4304工作面3

6、個(gè)切眼先后發(fā)現(xiàn)透水征兆的情況下，未按規(guī)定撤出受水威脅區(qū)域的作業(yè)人員；事故發(fā)生前，盲目通知已經(jīng)撤到安全地點(diǎn)的人員返回作業(yè)地點(diǎn)恢復(fù)生產(chǎn)。水文資料不清，水患排查治理不到位。該礦沒(méi)有查清老空區(qū)積水和廢棄小煤礦的積水情況，沒(méi)有排查出重大透水安全隱患；發(fā)現(xiàn)多次透水征兆后，未采取措施進(jìn)行徹底根治。 吉林舒蘭煤礦、淮南孔集礦、徐州新河煤礦 孔隙水水害第三系，第四系松散含水層孔隙水、流沙水或泥沙等，有時(shí)為地表水補(bǔ)給采空冒裂帶、地面塌陷坑、斷層帶及煤層頂、底板含水層裂隙及封孔不良的舊鉆孔導(dǎo)水案例水源通道礦井概況：山東棗莊滕州木石煤礦，1971年建礦 ，設(shè)計(jì)9萬(wàn)噸。木石 “03.7.26” 特大潰水事故死亡35人事

7、故概況：7月26日21時(shí)40分，發(fā)生透水，水位上升至碼頭門(mén),一號(hào)風(fēng)門(mén)推不開(kāi)，二號(hào)風(fēng)門(mén)處冒頂，污泥堵塞,無(wú)法行人，一采區(qū)運(yùn)輸大巷被淹地面4號(hào)露天坑和磚瓦廠內(nèi)出現(xiàn)二個(gè)直徑30m塌陷坑*造成5個(gè)作業(yè)地點(diǎn)37人遇險(xiǎn)，2人脫險(xiǎn)，35人死亡。歷時(shí)一個(gè)月,直接經(jīng)濟(jì)損失298.1萬(wàn)元事故原因：超開(kāi)采上限，越井田邊界，違法違規(guī)開(kāi)采防水保安煤柱；事故地點(diǎn)離第四系含水層（流沙層）只有9米，離地面露天坑底只有13米左右。按一般規(guī)律，頂板垮落帶已進(jìn)入第四系含水層，勾通地面積水。 案例水源徐州大黃山煤礦、韓橋煤礦，開(kāi)灤范各莊礦等煤礦區(qū)都有裂隙水水害裂隙水水害砂巖、礫巖等裂隙含水層的水，常常受到地表水或其他含水層水的補(bǔ)給采

8、后冒裂帶、斷層帶、采掘巷道揭露頂板或底板砂巖水，或封孔不良的老鉆孔導(dǎo)水案例通道2000年1月11日9時(shí)53分，徐州礦務(wù)集團(tuán)有限公司大黃山煤礦一號(hào)井地下320米一采區(qū)3201工作面材料道掘進(jìn)過(guò)程中發(fā)生一起透水事故，造成該區(qū)域內(nèi)作業(yè)的63名礦工被困，經(jīng)過(guò)全力搶救，41人生還，22人遇難。事故直接經(jīng)濟(jì)損失278.33萬(wàn)元。 造成這起事故的直接原因是，礦山技術(shù)部門(mén)提供的水文資料不準(zhǔn)確，造成井下長(zhǎng)期違規(guī)，盲目生產(chǎn)，而據(jù)此制定的防護(hù)措施又不到位。在井下發(fā)現(xiàn)出水征兆后，沒(méi)能按規(guī)定及時(shí)報(bào)告，延誤了寶貴的通知撤人時(shí)間，導(dǎo)致了這起事故后果擴(kuò)大巖溶水水害 薄層灰?guī)r水厚層灰?guī)r水案例通道水源主要為華北石炭二疊紀(jì)煤田的太

9、原群薄層灰?guī)r巖溶水（山東省一帶為徐家莊灰?guī)r水），并往往得到中奧陶系灰?guī)r水補(bǔ)給徐州青山泉二號(hào)井，淮南謝一礦，肥城大封煤礦，楊莊礦（徐灰），新蜜蘆溝礦 薄層灰?guī)r水水害采后冒裂帶、斷層帶及陷落柱，封孔不良的老鉆孔，或采掘工作面直接揭露薄層灰?guī)r巖溶裂隙帶突水通道水源 煤層間接頂板厚層灰?guī)r含水層，并往往受地表水補(bǔ)給 煤系或煤層的底板厚層灰?guī)r水（在我國(guó)煤礦區(qū)主要是華北的中奧陶系厚層（500600m）灰?guī)r水和南方晚二疊統(tǒng)陽(yáng)新灰?guī)r水），對(duì)煤礦開(kāi)采威脅最大，也最嚴(yán)重峰峰一礦，焦作演馬莊礦、馮營(yíng)礦、中馬村礦、淄博北大井均為斷層導(dǎo)水淹井；開(kāi)灤范各莊礦，安陽(yáng)銅冶礦為中奧灰水通過(guò)陷落柱、探孔進(jìn)入礦井 厚層灰?guī)r水水害 采

10、后冒裂帶、采掘工作面直接揭露或地面巖溶塌陷坑 采后底臌裂隙、斷層帶、構(gòu)造破碎帶、陷落柱或封孔不佳的老鉆孔和地面巖溶塌陷坑吸收地表水五、礦井突水征兆 礦井在井巷開(kāi)拓或礦床開(kāi)采期間，由于影響和破壞了礦層圍巖或頂、底板含水層而造成水體瞬時(shí)潰入礦井稱為礦井突水。一般預(yù)兆 1、掛紅。在煤（巖）裂隙表面附著有暗紅色的水銹。 2、掛汗。煤（巖）壁上凝結(jié)有水珠，說(shuō)明此時(shí)巷道接近積水區(qū)。但有時(shí)空氣中的水分遇到低溫煤（巖）壁也會(huì)掛汗，這是一種假設(shè)現(xiàn)象。所以遇到掛汗時(shí)，要辨別真?zhèn)危浔鎰e方法是剝?nèi)ヒ槐?，觀察新暴露面是否也有潮氣，若有則是透水預(yù)兆。 3、煤壁變冷。工作面接近大量積水時(shí)，氣溫驟降，煤壁發(fā)涼，人 一進(jìn)去

11、就有陰冷的感覺(jué)，時(shí)間愈長(zhǎng)愈感到陰涼。但應(yīng)注意，受地?zé)?影響大的礦井，地下水的溫度較高，當(dāng)采掘工作面接近積水溫度較 高的積水區(qū)時(shí)，煤巖壁的溫度和空氣的溫度反而會(huì)升高。 3、出現(xiàn)霧氣。當(dāng)巷道溫度很高時(shí)，積水滲到煤壁后引起蒸發(fā)而形 成霧氣。 4、水叫。采煤工作面若在煤壁、巖層內(nèi)聽(tīng)到“吱吱”的水叫聲，說(shuō)明 已接近高壓積水區(qū)。若是煤巷掘進(jìn)，則透水即將發(fā)生，這時(shí)必須立 即發(fā)出警報(bào)，撤出所有受水威脅的人員。 5、煤層變得發(fā)潮、發(fā)暗、松軟。原本干燥、光亮的煤層由于水的滲入，變得潮濕、暗淡。如果挖去表面一層，里面仍如此，說(shuō)明附近 有積水。 6、頂板淋水加大。這表明已接近積水區(qū)。 7、頂板來(lái)壓，底板鼓起。 8、水

12、色發(fā)渾，有臭味。這是已接近老空區(qū)積水的象征。 9、工作面有害氣體增加。積水區(qū)向外發(fā)出瓦斯、二氧化碳和硫化氫等有害氣體。 10、 裂縫出現(xiàn)滲水。如果出水清凈，則離積水區(qū)較遠(yuǎn)；若出水渾濁， 則離積水區(qū)已近。不同水源的突水特點(diǎn) 1、工作面頂板沖積層水的突水征兆及特點(diǎn) 突水部位開(kāi)始發(fā)潮、滴水。滴水逐漸增大，仔細(xì)觀察可發(fā)現(xiàn)水中有少量細(xì)砂。 發(fā)生局部冒頂，水量突增并出現(xiàn)流砂。流砂常呈間歇性，水色時(shí)清時(shí)濁。總的趨勢(shì)是水量、砂量增加，直至流砂大量涌出。 發(fā)生大量潰水、潰砂。這種現(xiàn)象說(shuō)明已影響到地表，會(huì)導(dǎo)致地面出現(xiàn)塌陷坑。 2、工作面底板灰?guī)r含水層突水征兆及特點(diǎn) 工作面壓力增大，底板鼓起，底鼓量有時(shí)可達(dá)500m

13、m以上。 工作面底板產(chǎn)生裂隙，并逐漸增大。 沿裂隙或煤幫向外滲水。隨著裂隙的增大，水量增加，當(dāng)?shù)装鍧B水量增大到一定程度時(shí)，煤幫滲水可能停止，此時(shí)水色時(shí)清時(shí)濁。 底板破裂，沿裂隙有高壓水噴出，并伴有“嘶嘶”聲或刺耳水聲。 底板發(fā)生“底爆”，伴有巨響，水大量涌出，水色乳白或呈黃色。3、斷層水突水征兆及特點(diǎn) 在斷層附近巖層較為破碎，突水前會(huì)出現(xiàn)工作面來(lái)壓、淋水增大、底板鼓起或產(chǎn)生裂隙并出現(xiàn)滲水。 工作面出現(xiàn)呈一定壓力的水量流出（或射出）。若水渾濁，說(shuō)明水源很近；若出水清澈，則水源尚遠(yuǎn)。 水質(zhì)良好，水味發(fā)甜。這是因?yàn)閿鄬铀话阊a(bǔ)給較充足，多屬“活水”之故。 巖巷掘進(jìn)遇斷層水，有時(shí)可在巖縫中見(jiàn)到“淤泥”

14、，水呈現(xiàn)黃色。4、老空水突水征兆及特點(diǎn) 煤壁“掛紅”。采空積水多屬積水時(shí)間長(zhǎng)久、水中溶解的雜質(zhì)多、水量補(bǔ)給較差的水源，一般稱為“死水”。近老窯的煤層裂隙中的積水，當(dāng)積水中含有鐵的氧化物時(shí)，煤巖壁上所掛之“汗”呈鐵銹色，故稱為“掛紅”。 水的酸度打，水味發(fā)澀。老空水由于長(zhǎng)期處于停滯狀態(tài)，具有鐵銹味、腐蛋味或澀味，PH值小于7，酸性較大，腐蝕性較強(qiáng)。 有臭雞蛋氣味。老空內(nèi)經(jīng)常積存有大量CO2、CH4和H2S等有害氣體，有臭雞蛋味。有害氣體在突水時(shí)會(huì)隨水溢出，容易造成窒息事故。 5、奧灰突水征兆及特點(diǎn) 奧灰突入井巷之前，一般都有個(gè)過(guò)程，這個(gè)過(guò)程有時(shí)很短，幾小時(shí)至一兩天，有的則是開(kāi)拓后半月、數(shù)月甚至更

15、長(zhǎng)。從開(kāi)拓至奧灰水突出，總有一些現(xiàn)象顯示。如突水點(diǎn)或附近礦壓明顯加大；巷道產(chǎn)生底鼓底裂，巖層發(fā)出破裂聲，有嘶嘶水叫聲，幫壁突見(jiàn)水珠及淋水加大；煤幫松軟發(fā)潮，迎面突然變冷出現(xiàn)水霧，順斷層或炮眼或探水鉆有小股水流涌出以及水中夾雜巖石噴出物等。發(fā)現(xiàn)突水預(yù)兆和發(fā)生水災(zāi)事故后的應(yīng)急措施發(fā)現(xiàn)透水別遲疑，立即報(bào)告威脅區(qū)；突水迅猛水流急，災(zāi)區(qū)人員先躲避。盡量藏身硐室中，拐彎巷道也可以；水頭來(lái)了躲不及，抓牢棚子暫時(shí)避。切忌潛水胡亂鉆，水頭過(guò)后再轉(zhuǎn)移；堅(jiān)持人往高處走，適時(shí)戴好自救器。 六、礦井水害的現(xiàn)場(chǎng)處理 1、生產(chǎn)區(qū)隊(duì)、現(xiàn)場(chǎng)干部在水害預(yù)防中的重要作用 生產(chǎn)區(qū)隊(duì)、現(xiàn)場(chǎng)干部在礦井生產(chǎn)、準(zhǔn)備、安裝和災(zāi)害治理等環(huán)節(jié)中具

16、有不可替代的作用。防治水工作是一項(xiàng)涉及煤礦生產(chǎn)各個(gè)專業(yè)、各個(gè)部門(mén)的系統(tǒng)工程，離不開(kāi)各個(gè)部門(mén)的關(guān)心和支持。 及時(shí)發(fā)現(xiàn)實(shí)水征兆，防止水害事故發(fā)生 水害事故生產(chǎn)之前，會(huì)出現(xiàn)各種預(yù)兆，采掘活動(dòng)一旦發(fā)生異常情況，現(xiàn)場(chǎng)人員最先發(fā)現(xiàn)，并可以根據(jù)這些預(yù)兆做出判斷，及時(shí)采取有效措施，從而避免水害事故的發(fā)生和發(fā)展 協(xié)助落實(shí)防治水工程進(jìn)度，治理水害 煤礦生產(chǎn)準(zhǔn)備包括三個(gè)方面：一是井巷工程施工；二是設(shè)備安裝；三是災(zāi)害治理。災(zāi)害治理工程包括瓦斯治理、水害治理、圍巖治理等，應(yīng)該和井巷工程、安裝工程同等重要，缺少任何一項(xiàng)，工作面都不能投產(chǎn)。所以，應(yīng)該把災(zāi)害治理工程各井巷工程、安裝工程一樣納入生產(chǎn)管理。 正確落實(shí)水災(zāi)搶救方案

17、，減少事故損失 水災(zāi)事故一旦發(fā)生，應(yīng)急救援機(jī)構(gòu)負(fù)責(zé)制定救援方案，但方案的實(shí)施要靠現(xiàn)場(chǎng)干部指揮執(zhí)行。這時(shí)，要求現(xiàn)場(chǎng)人員沉著冷靜，處變不驚，掌握救援方案內(nèi)涵，果斷指揮，把災(zāi)害損失降到最低程度。 2、礦井水害防治對(duì)現(xiàn)場(chǎng)干部的基本要求 現(xiàn)場(chǎng)干部處于煤礦生產(chǎn)指揮的前沿哨所，肩負(fù)生產(chǎn)和安全的重要使命，應(yīng)不斷地提高自己的綜合素質(zhì)，在礦井生產(chǎn)和安全方面做出更大的貢獻(xiàn)。 掌握礦井主要水害類型及其危害程度 首先要了解掌握本礦井主要災(zāi)害類型。如突出礦井以瓦斯治理為主，灰?guī)r水上開(kāi)采的礦井以水害治理為主，自燃發(fā)為嚴(yán)重的礦井以防滅火為主，還有一些礦兼有兩種或兩以上的災(zāi)害類型。 對(duì)于具有水害威脅的礦井，其類型也不盡相同。朱

18、莊、楊莊、桃園、祁南等礦，以灰?guī)r突水威脅為主；海孜礦以7煤頂板離層水為主；許疃以老空水和陷落柱導(dǎo)水為主；朱仙莊礦以“四含”“五含”為主。其他礦也各有自己防治水工作的重點(diǎn)。 現(xiàn)場(chǎng)干部掌握本礦主要水害類型，有利于正確分析判斷井下出水異常情況，避免出現(xiàn)錯(cuò)誤的指揮行為，如該停止作業(yè)沒(méi)停，發(fā)生人員傷害，不該停的停止作業(yè)，影響了生產(chǎn)。掌握井下作業(yè)場(chǎng)所面臨的水害危險(xiǎn) 井下一些特定作業(yè)場(chǎng)所受到的水害威脅比其他地點(diǎn)要嚴(yán)重一些，這些地點(diǎn)一旦出現(xiàn)透水征兆，要甚重處理和對(duì)待： 沿空送巷掘進(jìn)施工地點(diǎn)。這樣的地點(diǎn)為近老空區(qū)施工，可能存在老塘積水，當(dāng)出現(xiàn)煤體變潮、淋水加大、滲水、巷道變形劇烈等征兆時(shí)，說(shuō)明離水體不遠(yuǎn)了，很可能馬上發(fā)生透水，最好的辦法是及時(shí)撤人。 近含水層掘進(jìn)施工的巷道。當(dāng)遇到 斷層或地層起伏變化，很可能更接近甚至揭露含水層，發(fā)生灰?guī)r突水可能性很大。如果井下匯報(bào)出現(xiàn)底鼓、底板滲水、有水叫、空氣變冷或變熱、迎頭水量比昨天大等情況時(shí)，預(yù)示將要發(fā)生灰?guī)r突水，地測(cè)部門(mén)應(yīng)該進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)鑒定。 含水