水災(zāi)害防治課件

第二部分煤礦水害防治技術(shù)

目錄第一節(jié)礦井水害概述一.礦井水害的基本概念二.發(fā)生礦井水災(zāi)的原因三.井筒位置與防水要求

四.礦井水災(zāi)的危害

第二節(jié)煤礦井下水害防治的技術(shù)措施一.水災(zāi)發(fā)生的條件及預(yù)兆二.探水的安全技術(shù)措施

三.工作面必須進(jìn)行探水的原則

四.煤礦探放水設(shè)計(jì)五.《規(guī)程》第280條對(duì)井下水倉(cāng)的規(guī)定第三節(jié)水災(zāi)的防治一.地面預(yù)防水災(zāi)的措施二.預(yù)防井下水災(zāi)的措施一.礦井水害的基本概念1.礦井水災(zāi)定義：凡影響、威脅礦井安全生產(chǎn)、使礦井局部或全部被淹沒(méi)并造成人員傷亡和經(jīng)濟(jì)損失的礦井涌水事故稱為礦井水災(zāi)。2.礦井水災(zāi)的主要水源：地表水、含水層水、斷層水、老空積水、巖溶水、封閉不良的鉆孔水。第一節(jié)礦井水害概述二.發(fā)生礦井水災(zāi)的原因(1)地面防洪、防水措施不當(dāng)；(2)水文地質(zhì)情況不明，接近水體時(shí)未執(zhí)行

探水制度，盲目施工或執(zhí)行探水措施不嚴(yán)密；(3)對(duì)積水巷道測(cè)量錯(cuò)誤；(4)亂采、亂掘防水煤柱或巖柱；(5)工程質(zhì)量低劣，井巷嚴(yán)重冒頂，導(dǎo)致與含水層、老空水、地表水貫通；(6)管理不善，井下無(wú)防水閘門或防水閘門低劣；(7)排水能力不足或核發(fā)電事故的影響。三.井筒位置與防水要求

(1)井口標(biāo)高必須高出當(dāng)?shù)貧v年的最高洪水位。(2)對(duì)現(xiàn)有低于當(dāng)?shù)貧v年的最高洪水位的生產(chǎn)礦井井口及建筑物，必須修筑堤壩(或擋水墻)、疏水溝或采取其它有效的防水措施。四.礦井水災(zāi)的危害

礦井水災(zāi)使井下電器設(shè)備短路，

燒毀電器設(shè)備，破壞井下設(shè)施；造成人員傷亡；使礦井局部或全礦井被淹沒(méi)，

造成巨大的經(jīng)濟(jì)損失。第二節(jié)煤礦井下水害防治的技術(shù)措施

一.水災(zāi)發(fā)生的條件及預(yù)兆1.礦井突水定義：

采掘工作面生產(chǎn)過(guò)程中，接近或溝通含水層、被淹井巷、地表水體、含水?dāng)嗔褞?、溶洞、陷落柱而突然發(fā)生的突水事故稱為礦井突水。2.礦井突水發(fā)生的條件

(1)采掘工作面周圍有水體存在；(2)采掘活動(dòng)破壞巖層的天然平衡，產(chǎn)生突水的通道。

3.礦井突水的預(yù)兆與承壓水有關(guān)的斷層水突水預(yù)兆：(1)工作面頂板來(lái)壓、悼渣、冒頂、支架傾倒或折斷柱現(xiàn)象。(2)底軟膨脹、底鼓張裂。這種征兆隨頂板來(lái)壓之后發(fā)生，且比較普遍。(3)先出小水，后出大水。(4)采場(chǎng)或巷道內(nèi)瓦斯涌出量顯著增大。

沖積層水突水預(yù)兆：

(1)突出部位巖層發(fā)潮、滴水，且逐漸增大，仔細(xì)觀察發(fā)現(xiàn)有少量細(xì)砂。(2)發(fā)生局部冒頂，水量突增并出現(xiàn)流砂?？偟内厔?shì)是水量砂量增加，直至流砂大量流出。(3)發(fā)生大量的潰水、潰砂。老空水突水預(yù)兆：(1)煤層發(fā)潮、色暗無(wú)光。(2)煤層“掛汗”，由于高壓水的作用，使煤層表面出現(xiàn)水珠，似流汗一樣。(3)采掘面、煤層和巖層內(nèi)溫度降低，有“發(fā)涼”感覺(jué)。(4)采掘面的煤、巖壁能聽到“吱吱”的水呼聲時(shí)，說(shuō)明水壓大，離水體不遠(yuǎn)，有突水危險(xiǎn)。(5)老空水呈紅色，水面泛油花和臭雞蛋味。

二.探水的安全技術(shù)措施

每個(gè)礦井必須堅(jiān)持“有凝必探，先探后掘”的探水原則。探水前應(yīng)加固探水工作面的支架，背好幫頂，以免壓力水沖垮煤壁和支架。清理巷道，保證安全撤退巷道暢通無(wú)阻。保證水溝暢通，并有適當(dāng)?shù)钠露群蛿嗝?；保證水倉(cāng)和排水設(shè)備有足夠的容量。探水地點(diǎn)要安設(shè)電話，一旦發(fā)現(xiàn)透水而無(wú)法控制時(shí)，可立即通知有關(guān)的險(xiǎn)區(qū)人員撤離。打鉆過(guò)程中，如發(fā)現(xiàn)煤、巖變松或沿鉆桿向外流水超過(guò)正常打鉆供水量時(shí)，必須立即停鉆(但不得移動(dòng)或排出鉆桿)，派人監(jiān)視水情，并報(bào)告礦調(diào)度室。如情況危急，必須立即通知受水威脅地點(diǎn)的人員撤退，并采取應(yīng)急措施。鉆孔接近老空區(qū)，估計(jì)有可能涌出瓦斯或其它有害氣體時(shí)，必須有瓦檢員或救護(hù)隊(duì)在現(xiàn)場(chǎng)值班，檢查空氣成分。發(fā)現(xiàn)有害氣體超過(guò)規(guī)定時(shí)，立即停電停鉆，撤人，并報(bào)告調(diào)度室進(jìn)行處理。工作人員要熟悉透水預(yù)兆，當(dāng)發(fā)現(xiàn)透水預(yù)兆或發(fā)生大量涌水，并立即報(bào)告調(diào)度室，采取措施，或安全撤退。探水的安全技術(shù)措施（續(xù)）三.工作面必須進(jìn)行探水的原則

(1)接近水淹和可能積水的井巷、老空區(qū)時(shí)；(2)接近水文地質(zhì)復(fù)雜的區(qū)域，并有出水征兆時(shí)；(3)接近含水層、導(dǎo)水?dāng)鄬?、溶洞和陷落柱時(shí)；(4)打開隔水煤柱放水時(shí)；(5)接近可能同河流、湖泊、水庫(kù)、蓄水池、水井等水體相通的斷層破碎帶時(shí)；(6)接近有可能出水的鉆孔時(shí)；(7)接近有水或稀泥的灌漿區(qū)時(shí)；(8)底板導(dǎo)水裂隙有透水危險(xiǎn)時(shí)；(9)接近可能出水的地區(qū)時(shí)。

四.煤礦探放水設(shè)計(jì)一、鉆孔參數(shù)

（一）超前距離。探水時(shí)從探水線開始向前方打鉆孔，在超前探水時(shí)，鉆孔很少一次就能打到積水目標(biāo)區(qū)，常是探水一掘進(jìn)一再探水一再掘進(jìn)，循環(huán)進(jìn)行；探水鉆孔終孔位置應(yīng)始終超前掘進(jìn)工作面一段距離，該段距離稱超前距，如下圖所示。（二）允許掘進(jìn)距離。經(jīng)探水證實(shí)無(wú)任何水害威脅，可安全掘進(jìn)的長(zhǎng)度稱允許掘進(jìn)距離。（三）幫距。為使巷道兩幫與可能存在的水體之間保持一定的安全距離，呈扇形布置的最外側(cè)探水孔所控制的范圍與巷道幫的距離稱為幫距；其值應(yīng)與超前距相同，幫距一般取20m，有時(shí)幫距可比超前距小1—2m。（四）鉆孔密度（孔間距）。鉆孔密度是指允許掘進(jìn)距離終點(diǎn)橫剖面上探水鉆孔之間的間距。二、探放水鉆孔布置方式（一）扇形布置。巷道處于三面受水威脅的地段，要進(jìn)行搜索性探放積水目標(biāo)區(qū)，其探水鉆孔多按扇形布置，如下圖所示。（二）半扇形布置。對(duì)于積水區(qū)肯定是在巷道一側(cè)的探水地區(qū)，其探水鉆孔可按半扇形布置，如下圖所示。三、探放水鉆孔規(guī)定（一）探放老空水、陷落柱水和鉆孔水時(shí)，探水鉆孔成組布設(shè)，并在巷道前方的水平面和豎直面內(nèi)呈扇形。鉆孔終孔位置以滿足平距3m為準(zhǔn)，厚煤層內(nèi)各孔終孔的垂距不得超過(guò)1.5m。（二）探放斷裂構(gòu)造水和巖溶水時(shí)，探水鉆孔沿掘進(jìn)方向的前方及下方布置。底板方向的鉆孔不得少于2個(gè)。（三）煤層內(nèi)，原則上禁止探放水頭壓力高于1MPa的充水?dāng)鄬铀⒑畬铀跋萋渲?。如果確實(shí)需要的，可以先建筑防水閘墻，并由閘墻外向內(nèi)探放水。（四）上山探水時(shí)，一般進(jìn)行雙巷掘進(jìn)，其中一條超前探水和匯水；另一條用來(lái)安全撤人。雙巷間每隔30—50m掘1個(gè)聯(lián)絡(luò)巷，并設(shè)擋水墻。四、探放水鉆孔孔徑探放水鉆孔終孔孔徑規(guī)定一般不得大于75mm，主要是從探放水現(xiàn)場(chǎng)的圍巖穩(wěn)定性方面考慮的。這樣，探放水鉆孔的開孔孔徑也能得到控制，終孔對(duì)圍巖的破壞性小，即使遇到不可預(yù)測(cè)的高壓水及其他危險(xiǎn)情況，也能夠得到有效控制。井下現(xiàn)場(chǎng)空間有限，施工不便，為了提高效率和降低成本，在對(duì)井下鉆孔設(shè)計(jì)時(shí)要考慮一孔多用，如探查構(gòu)造、煤層的鉆孔或兼作堵水、疏水之用等。五.《規(guī)程》第280條對(duì)井下水倉(cāng)的規(guī)定：

(1)主要水倉(cāng)必須有主倉(cāng)和副倉(cāng)，當(dāng)一個(gè)水倉(cāng)清理時(shí)，另一個(gè)水倉(cāng)能正常使用。(2)新建、改擴(kuò)建礦井或生產(chǎn)礦井正常涌水量在1000m3／h以下時(shí)，主要水倉(cāng)的有效容量應(yīng)能容納8小時(shí)的正常涌水量。正常涌水量大于1000m3／h的礦井，主要水倉(cāng)的有效容量按《規(guī)程》規(guī)定計(jì)算。但主要水倉(cāng)的總有效應(yīng)容量不得小于4小時(shí)的礦井正常涌水量。(3)采區(qū)水倉(cāng)的有效容量能容納4小時(shí)的采區(qū)正常涌水量。(4)水倉(cāng)的空倉(cāng)容量必須經(jīng)常保持在總?cè)萘康?0%以上。

五.《規(guī)程》第278條對(duì)井下排水泵的規(guī)定：

(1)必須有工作、備用和檢修的水泵。(2)工作水泵的能力，應(yīng)能在20小時(shí)內(nèi)排出礦井24小時(shí)的正常涌水量(包括充填水及其它用水)。(3)備用水泵的能力應(yīng)不小于工作水泵能力的70％；檢修水泵的能力應(yīng)不小于工作水泵能力的25％。(4)工作水泵和備用水泵的總能力，應(yīng)能在20小時(shí)內(nèi)排出礦井24小時(shí)的最大涌水量。

第三節(jié)水災(zāi)的防治

一.地面預(yù)防水災(zāi)的措施：(1)合理選擇井筒位置。(2)河流改道。(3)鋪整河底。(4)填堵通道。(5)排除積水。(6)加強(qiáng)雨季前的防汛工