礦井水害事故預防與預警課件

1、礦井水害事故預防與預警2022/7/25礦井水害事故預防與預警（一）礦井水害事故的預防與預警 在礦井生產(chǎn)和建設過程中，地面水與地下水都可能通過各種途徑流入礦井中。進入礦井的水就稱為礦井水。凡影響生產(chǎn)、威脅采掘工作面或礦井安全的使礦井局部或全部被淹沒的礦井水，都叫礦井水害。 一、礦井水害的類型及易發(fā)突水事故的地點 1、礦井水害的類型 礦井水害事故預防與預警（一）礦井水害事故的預防與預警 造成礦井水害的水源有大氣降水、地表水、地下水和老空水。其中地下水按其儲水空隙特征又分為孔隙水、裂隙水和巖溶水等。根據(jù)水源分類，礦井水害分成若干類型，見表42。表42 礦井水害類型礦井水害事故預防與預警（一）礦井水

2、害事故的預防與預警 礦井水害事故預防與預警（一）礦井水害事故的預防與預警 礦井水害事故預防與預警（一）礦井水害事故的預防與預警 2、礦井水害事故易發(fā)生的地點 井下易發(fā)生突水事故的地點是礦井正常生產(chǎn)的采煤、掘進工作面。當采掘工作面在生產(chǎn)過程中與地表水、地下水或老空水溝通時，就會發(fā)生突水事故。礦井水害事故預防與預警（一）礦井水害事故的預防與預警 （1）采煤工作面向前推進，采空區(qū)頂板自然垮落，采空區(qū)上覆巖層乃至地表產(chǎn)生破壞、變形，自下而上形成了垮落帶、導水裂隙帶和彎曲下沉帶。垮落帶及裂隙帶遇到強含水層或老采區(qū)、老窯、老巷道積水，水會沿裂隙帶空隙流入井下，造成突水事故。若導水裂縫帶高度到達地表，與地表

3、的江、河、湖泊、塌陷坑、水庫、人工水池等貫通，也會造成突水事故。礦井水害事故預防與預警（一）礦井水害事故的預防與預警 （2）急傾斜煤層的采煤工作面，在工作面推進中，采空區(qū)不僅煤層頂板垮落，底板也垮落。如果距煤層底板很近，垮落底板中有強含水巖層，也可能會出現(xiàn)透水事故。急傾斜煤層采空區(qū)垮落，上覆巖層重復垮落，幾乎全是垮落帶，塌陷地表形成漏斗，地下水、地表水直流井下。因此，急傾斜煤層地面塌陷坑呈漏斗形，地面積水只要在塌陷漏斗內，就會連同地面水、沖積層水、流砂層水連泥加水順漏斗突然竄入井下，造成重大突水事故。礦井水害事故預防與預警（一）礦井水害事故的預防與預警 （3）采煤工作面遇到封孔質量不好的鉆孔，

4、而且是穿透含水巖層的鉆孔，如果在采煤過程中采取的防范措施不力，也會造成透水事故。 （4）掘進工作面在掘進過程中，遇到情況不清的老窯水、采空區(qū)水、老巷道積水、鉆孔水、斷層水、陷落柱水、石灰?guī)r溶洞水、砂巖水等，同樣是易發(fā)生透水事故的地點。礦井水害事故預防與預警二、礦井發(fā)生突水事故的預兆 （5）掘進工作面在礦井開采上限接近煤層露頭位置進行掘進時，切記不能冒頂，冒頂容易造成沖積層、流砂層的水流入井下。如果離地表太近，同樣也能使地表水涌入井下造成透水事故。 二、礦井發(fā)生突水事故的預兆 （1）煤層發(fā)潮、發(fā)暗。由于水的滲入，使得煤層變得潮濕、暗淡。如果挖去表面一層，里面仍如此，說明附近有積水。礦井水害事故預

5、防與預警二、礦井發(fā)生突水事故的預兆 （2）巷道壁或煤壁“掛汗”。具有一定壓力的水透過煤巖體的細微裂隙而在采掘工作面煤巖壁上凝結成水珠的現(xiàn)象，稱為“掛汗”。透水預兆中的“掛汗”與其他原因造成的“掛汗”有所不同。透水預兆中頂板“掛汗”多呈尖形水珠，有“承壓欲滴”之勢；而煤炭自然發(fā)火預兆中的“掛汗”為水蒸氣凝結于煤巖壁上所致，多為平形水珠；另外，井下空氣中的水分遇到低溫的煤凝結于煤巖體時，也可能凝結成水珠。區(qū)別“掛汗”現(xiàn)象是否為透水預兆的方法是剝離一層煤壁面，仔細觀察所暴露的煤壁面上是否潮濕，若潮濕則是透水預兆。礦井水害事故預防與預警二、礦井發(fā)生突水事故的預兆（3）工作面溫度降低，煤壁發(fā)涼。采掘工作

6、面接近有水區(qū)域時，溫度會驟然下降、空氣變冷，人進入后有涼爽、陰冷的感覺。但應注意，受地熱影響大的礦井，地下水的溫度較高，當采掘工作面接近積水溫度較高的積水區(qū)時，煤巖壁的溫度和空氣的溫度反而升高。礦井水害事故預防與預警二、礦井發(fā)生突水事故的預兆 （4）煤壁“掛紅”。這是因為當積水中含有鐵的氧化物時，煤巖壁上所掛之“汗”呈暗紅色，故稱為“掛紅”。一般這是接近老窯水的征兆。 （5）發(fā)出水叫聲。含水層或積水區(qū)內的高壓水在向煤壁裂隙擠壓時，與煤壁磨擦會發(fā)出“嘶嘶”聲響，說明采掘工作面距積水區(qū)或其他水源已經(jīng)很近，若是煤巷掘進，則透水即將發(fā)生。礦井水害事故預防與預警二、礦井發(fā)生突水事故的預兆 （6）出現(xiàn)霧氣

7、。當采掘工作面氣溫較高時，從煤巖壁滲出的積水就會被蒸發(fā)而形成霧水。 （7）工作面有害氣體增加。這是因為積水區(qū)常常有瓦斯、二氧化碳、硫化氫等有害氣體逸散出來的緣故。 （8）頂板來壓，淋水加大，如落雨狀；底板鼓起或產(chǎn)生裂隙并出現(xiàn)滲水。礦井水害事故預防與預警二、礦井發(fā)生突水事故的預兆 （9）出現(xiàn)壓力水流（或稱水線）。這表明離水源已經(jīng)較近，應密切注意水流情況。若出水渾濁，說明水源很近；若出水清凈，則水源尚遠。 （10）打鉆時發(fā)覺鉆孔底松軟或鉆孔有水流出，說明接近透水區(qū)。 上述征兆，并不是每次突水前都會全部出現(xiàn)，有時可能發(fā)現(xiàn)一個或幾個，極個別情況甚至不出現(xiàn)。因此，必須密切注意，認真分析。 礦井水害事故預

8、防與預警三、礦井水害防治的主要措施 防治礦井水害的方針是“預防為主，防治結合”。煤礦應查明礦區(qū)和礦井的水文地質情況，編制中長期防治水害規(guī)劃和年度防治水害計劃，并組織實施。每個礦井要有準確的井上下對照圖、地形地質圖。中型以上的礦井，要建立地表移動塌陷觀測站，測出本礦的地表移動數(shù)據(jù)。有了井上下對照圖，就可以知道井下采掘工作面與地面河流、溝渠等的位置關系。有了地形地質圖，就知道煤層、巖層特別是透水巖層（如石灰?guī)r、砂巖）的露頭與地形的位置關系，知道這些巖層水的補給水源是河流還是大氣降水。礦井水害事故預防與預警三、礦井水害防治的主要措施有了地表塌陷移動觀測資料，就可知道礦井開采對地表的影響，采空區(qū)垮落后

9、形成的“三帶”是否與地表水溝通、流入井下，以便采取有針對性的措施。 1、防治地表水煤柱。 （1）留設防水煤柱。礦井上方有江、河、湖、水庫等，對礦井有危害，有透水的可能，而且不能排干，可留設防水煤柱。礦井水害事故預防與預警三、礦井水害防治的主要措施 （2）河流、溝渠改道。河流、溝渠壓在煤層及巖層的露頭部分，大量向井下漏水，對采礦有透水的威脅，可以對河流、溝渠改道。河流向井下漏水時，還可以采取對河床鋪底的措施進行防漏。礦井水害事故預防與預警三、礦井水害防治的主要措施 （3）積水排干。對于塌陷坑積水、池塘積水等，只要有突水的可能就必須將積水排干方能生產(chǎn)，且在生產(chǎn)過程中要定期查看地面積水。特別是急傾斜

10、煤層采煤工作面出現(xiàn)漏斗形塌陷坑，透水威脅更大。因此，急傾斜煤層開采時，必須降低開采上限，留設防水煤柱，確保安全。礦井水害事故預防與預警三、礦井水害防治的主要措施 （4）水力充填。采煤工作面不用垮落法控制頂板，而采用水砂灌注采空區(qū)，把采空區(qū)頂板支撐起來，降低下沉量，降低對地表下沉的影響，避免水流井入井下。 （5）抬高主井、副井、風井的井口標高。為確保雨季安全，要調查礦井周圍最高洪水位及山洪暴發(fā)的影響，抬高主井、副井、風井的井口標高。礦井水害事故預防與預警三、礦井水害防治的主要措施 2、防治井下水害的措施 井下水害包括老窯水、采空區(qū)積水、老巷道水、鉆孔水、斷層水、陷落柱水、石灰?guī)r溶洞水、砂巖水、礫

11、巖水、沖積層水等。（一）老窯水的防治（1）成立清查老窯情況的組織機構。（2）詢訪在老窯工作過的老同志，弄清開采年限、開采煤層位置、開采距離和深度以及涌水量大小等。礦井水害事故預防與預警三、礦井水害防治的主要措施 （3）查找已有老窯的圖紙和資料。認真分析判斷后，制訂防治老窯水的方案，并認真實施。 （4）在情況不明的情況下，堅持“有疑必探”的原則向前掘進。打超前探水鉆時，如有透水征兆，不能起鉆，要盡快匯報，處理險情。在探放水時要安裝水泵和排水管路，建立好水倉，以保證萬一探出水之后不會影響生產(chǎn)或導致事故發(fā)生。礦井水害事故預防與預警三、礦井水害防治的主要措施 特別注意的是，若老窯水是開采上層煤形成的采

12、空區(qū)積水，而新開的礦井或者新采區(qū)是開采的下層煤，這種頂著老窯水的采煤，隨時都有發(fā)生突水事故的可能。因此，在未弄清情況、上層煤采空區(qū)水未疏干之前，禁止頂水采煤。 （2）礦井采空區(qū)積水和老巷道積水的防治 礦井的采空區(qū)及老巷道開長日久必然存在積水。防治工作要求測量部門測量填圖要及時準確，不能漏填，當掘進工作面接近采空區(qū)和老巷道時要先探后掘。礦井水害事故預防與預警三、礦井水害防治的主要措施采煤工作面回采時，對生產(chǎn)有威脅，要打鉆把水疏干。掘進工作面需要掘透老巷道時，一定要先把老巷道水排干后，才能掘透老巷道。 （3）鉆孔水防治 鉆孔雖小，但水涌出來卻可以淹井。鉆孔水害防治措施是：先查鉆孔的平面位置是在采掘

13、工作面的什么位置，然后查鉆孔的封孔質量。如果鉆孔穿透富水層，封孔質量不好，為確保安全則需請專業(yè)隊伍用鉆孔機重新封孔。另外，還可以留保護煤柱保護鉆孔。礦井水害事故預防與預警三、礦井水害防治的主要措施 4）斷層水的防治 斷層分為透水斷層和不透水斷層。防治斷層水措施是：查閱地質報告或水文地質報告，較大的斷層可查出是透水斷層還是不透水斷層。如果斷層含水豐富，可用留設斷層防水煤柱的辦法，防止斷層面出水發(fā)生透水事故。斷層位置不清、不知道是透水斷層還是不透水斷層時，可用井下鉆探的辦法探清斷層位置及斷層面透水情況。礦井水害事故預防與預警三、礦井水害防治的主要措施如果斷層含水豐富與奧陶紀灰?guī)r連通或與其他厚層狀石

14、灰?guī)r溶洞、含水砂巖連通，斷層面水大，不易疏干，最好留設斷層防水煤礦保護斷層。在井下用鉆探的辦法探斷層時，事先要建立好排水基地。在逆斷層下開采，斷層的上盤壓在煤層之上，留設斷層防水煤柱。 5）陷落柱水的防治 陷落柱是指埋藏在煤系地層下部的巨厚可溶巖體，在地下水溶蝕的作用下，形成巨大的巖溶空洞，上覆巖體在重力作用下向下垮落，充填于溶洞中，形態(tài)是一柱體，故稱巖溶陷落柱。礦井水害事故預防與預警三、礦井水害防治的主要措施 陷落柱按其充水特征分導水陷落柱和不導水陷落柱兩大類型。導水陷落柱水量大且穩(wěn)定，易造成淹井事故。防治陷落柱水的措施是：根據(jù)地質資料查清陷落柱的位置，用井下鉆探的辦法探清陷落柱是否導水，如

15、水量大不好疏干，可留設陷落柱防水煤柱；如水量小，可以采用疏干的辦法，確保開采安全。 （6）石灰?guī)r溶洞水的防治 石灰?guī)r被水溶蝕后，產(chǎn)生的空隙稱為巖溶。礦井水害事故預防與預警三、礦井水害防治的主要措施 存在巖溶中的水稱為巖溶水。巖溶的形態(tài)多樣，大小不一，小到溶隙，大到溶洞，而且溶洞之間互相連通可成為暗河。 防治巖溶水的措施：石灰?guī)r的露頭部分位于地面河流之下，井下巖溶水由地面河流補給，為切斷巖溶水補給來源，可以將河流鋪底防漏水或河流改道。也可采用地面打鉆用水泥注漿的辦法堵水。礦井水害事故預防與預警三、礦井水害防治的主要措施為了開采安全，可采用降壓疏干的辦法：一般是采用巷道及鉆孔來疏干巖溶水。疏干時，

16、在井下適當位置建立水閘門，確保分系、分采區(qū)、分水平隔離、疏水，與其他地區(qū)生產(chǎn)兩不誤。 當石灰?guī)r溶洞水太大且與奧陶紀灰?guī)r連通時，采取疏堵可能都無效，需慎重考慮，決定是否繼續(xù)開采。礦井水害事故預防與預警三、礦井水害防治的主要措施 （7）砂巖水和礫巖水的防治砂巖、礫巖多數(shù)位于煤層的頂板和底板。砂巖從表面上看很致密無孔隙，實際含水量不小，富含裂隙水。因此，當頂板有厚層狀砂巖時，在工作面回采之前要用鉆機探水。有水時須在回采之前將頂板砂巖水疏干，疏干方法可用鉆機打眼。急傾斜煤層回采之前也要疏干底板砂巖水，防止采空區(qū)放頂引起突水。礦井水害事故預防與預警三、礦井水害防治的主要措施 （8）沖積層水的防治 沖積層

17、水俗稱地表淺水，層內有流砂、砂漿、泥漿等。防治沖積層水，應當正確地確定礦井開采上限。開采上限標高要保證沖積層水和地表水不能流入井下。有些地區(qū)小煤窯亂采濫挖，專采露頭煤，有的專采大礦開采上限以上的煤柱，往往對大礦安全生產(chǎn)造成威脅。礦井水害事故預防與預警四、突水事故的應急預防措施及安全注意事項 1、發(fā)現(xiàn)突水預兆時的應急措施 當井下出現(xiàn)突水征兆時，必須停止作業(yè)，撤出受水威脅地點的人員，并立即報告調度室，發(fā)出警報。 2、水源的判斷方法 （1）老窯水的特點是積水時間長，水量補給較差，一般屬于“死水”。鑒別時，有以下特征：礦井水害事故預防與預警四、突水事故的應急預防措施及安全注意事項 用手指附水搓動，有滑

18、潤的感覺；用鼻聞有腐臭味，有時夾雜著臭雞蛋氣味；用舌嘗可感覺到水發(fā)腥，有臭味；仔細觀察，會發(fā)現(xiàn)水的透明度較低，水中有腐朽物懸浮或沉淀。 （2）斷層水一般通道較遠，補給較充分，多屬“活水”。水無澀味而發(fā)甜，如果在巖巷中遇到斷層水，水呈黃色，有時在巖縫中可見到淤泥。 （3）含水層水一般都具有很高的壓力，水量充足。水中無澀臭味，水色發(fā)黃，有泥沙流出。 礦井水害事故預防與預警四、突水事故的應急預防措施及安全注意事項（4）如是石灰?guī)r溶洞中的積水涌出，水呈黃色或灰色，有時帶有臭味。（5）地表水一旦涌入地下，其水量很大，破壞力極強。水中混有大量的泥沙，有時還會夾帶許多動植物或其他雜物。在一般情況下，水中無其

19、他異味。 3、發(fā)生透水事故時的應急措施 1）自身安全防護 井下發(fā)生透水事故時，在現(xiàn)場及附近地點的工作人員應首先做好自身安全防護；礦井水害事故預防與預警四、突水事故的應急預防措施及安全注意事項 （1）在突水迅猛、水流急速的情況下，現(xiàn)場人員應立即避開出水口和泄水流，躲避到硐室內、拐彎巷道或其他安全地點。如情況緊急來不及轉移躲避時，可抓牢頂梁、立柱或其他固定物體，防止被涌水打倒和沖走。 （2）如是老空水涌出，使所在地點的有毒有害氣體濃度增高時，現(xiàn)場職工應立即佩戴好隔離式自救器或壓縮氧自救器。在未確定所在地點的空氣成分能否保證人員的生命安全時，禁止任何人隨意摘掉自救器的口具和鼻夾。礦井水害事故預防與預

20、警四、突水事故的應急預防措施及安全注意事項 2）迅速匯報 透水事故發(fā)生后，現(xiàn)場及附近地點工作的人員，在脫離危險后，應在可能的情況下迅速觀察和判斷突水的地點、涌水的程度、現(xiàn)場被困人員的情況等，并立即向礦井調度室報告。同時，應利用電話或其他聯(lián)絡方式，及時向下部水平和其他可能受到威脅區(qū)域的人員發(fā)出警報，及時通知撤離。 3）積極妥善地組織現(xiàn)場搶救 礦井水害事故預防與預警四、突水事故的應急預防措施及安全注意事項（1）突水初期，在保證自身安全的前提下，應在現(xiàn)場領導和老工人的組織帶領下，利用現(xiàn)有的人力和物力，迅速進行搶救工作。如突水地點周圍圍巖堅硬、涌水量不大，可組織力量就地取材，加固工作面，盡快堵住出水點。（2）在水源情況不明、涌水兇猛、頂幫松散的情況下，決不可強行封堵出水口，以免引起工作面大面積突水，造成人員傷亡，擴大災情。（3）對于受傷的故工，應迅速搶救搬運到安全地點，立即進行急救處理。礦井水害事故預防與預警四、突水事故的應急預防措施及安全注意事項（4）必須注意：井下發(fā)生突水事故后，決不允許任何人以任何借口在不佩戴防護器具的情況下冒險進入災區(qū)。 4）現(xiàn)場組