最新煤礦水害防治基本知識課件

煤礦水害防治基本知識煤礦水害防治基本知識11.礦井水害的概念礦井水：是指在礦井開拓、采掘過程中，滲入、滴入、淋入、流入、涌入和潰入井巷或工作面的任何水源水，統(tǒng)稱礦井水。礦井突水：凡是因井巷、工作面與含水層、被淹巷道、地表水體或含水的裂隙帶、溶洞、洞穴、陷落柱、頂板冒落帶、構(gòu)造破碎帶等接近或溝通而突然產(chǎn)生的出水事故，稱為礦井突水。礦井水害：凡影響生產(chǎn)、威脅采掘工作面或礦井安全的、增加噸煤成本和使礦井局部或全部被淹沒的礦井水，都稱為礦井水害。1.礦井水害的概念2最新煤礦水害防治基本知識課件3最新煤礦水害防治基本知識課件4最新煤礦水害防治基本知識課件5最新煤礦水害防治基本知識課件6最新煤礦水害防治基本知識課件7最新煤礦水害防治基本知識課件8

(5)礦井水縮短機電設(shè)備、管材等使用年限酸性礦井水的腐蝕作用,使井下機電設(shè)備、器材的使用年限大大縮短。

(6)礦井水影響煤炭資源開采利用防水煤柱造成資源滯呆。

(7)礦井大量排水使地下水位大幅度下降。(5)礦井水縮短機電設(shè)備、管材等使用年限94.水害事故多發(fā)原因分析(1)沒有樹立“安全第一，預(yù)防為主”的思想有的礦井在突水事故前，已有明顯的預(yù)兆，但那里的領(lǐng)導(dǎo)同志為了早出煤、多掙錢，仍不采取措施，還強令工人繼續(xù)掘進(jìn)。有的井底水倉長期不清理，致使容量減少或水泵排水能力不足，在礦井發(fā)生突水時涌水量大于排水能力，眼看著礦井被淹。有的巷道、硐室工程質(zhì)量不好，水砂慢慢浸下，不及時分析原因，采取相應(yīng)措施，處理與地表水相聯(lián)的通道，導(dǎo)致地表水潰入井下。4.水害事故多發(fā)原因分析10

(2)水文地質(zhì)情況不清有些煤礦對井田范圍內(nèi)水文地質(zhì)情況不清，資料不全，對地下水、老塘水心中無數(shù)，就盲目開井或采掘。有的積水巷道位置測量錯誤或資料遺漏、不準(zhǔn)。有的知道有水源，但對其賦存狀況及補給關(guān)系不清楚，特別是構(gòu)造復(fù)雜、斷層較多、老窯分布較廣的地區(qū)，對水源位置不清，卻盲目掘進(jìn)，結(jié)果釀成突水事故。

(2)水文地質(zhì)情況不清11(3)沒有堅持“預(yù)測預(yù)報、有疑必探、先探后掘、先治后采”的原則

有些領(lǐng)導(dǎo)和作業(yè)人員思想麻痹，存有僥幸心理。圖省事，怕麻煩，井巷已接近老空、充水?dāng)鄬?、陷落柱、強含水?dāng)鄬樱€不探水放水，結(jié)果造成突水事故。(3)沒有堅持“預(yù)測預(yù)報、有疑必探、先探后掘、先治后采”的原12(4)防排水工程質(zhì)量低劣有的礦井防水閘門長期不檢修，已經(jīng)失效，出水時不是關(guān)不上，就是不起作用。有的礦井擋水墻打在浮煤上，兩邊不掏槽，水壓一大就被沖垮。有的煤礦工業(yè)用水管線泄漏，長期不處理，在低洼處或塌陷處大量積水，造成事故隱患。(4)防排水工程質(zhì)量低劣13(5)無序開采，先天不足有的煤礦特別是鄉(xiāng)鎮(zhèn)煤礦井口位置選擇不當(dāng)，緊靠河流、湖泊，個別井口標(biāo)高過低，遇有地面洪水必然倒灌井下。有的井口位置設(shè)計不合理，接近強含水層等水源，施工后在礦壓和水壓的共同作用下，圍巖發(fā)生突水。有不少小煤窯就開在大礦的采區(qū)上方。有的就在大礦的保安煤柱、防水煤柱上濫采濫掘，甚至已與大礦貫通，一到雨季時洪水從小煤窯灌入大礦井下，造成事故。

(5)無序開采，先天不足14

(6)職工安全意識淡薄，技術(shù)素質(zhì)不高有的礦井發(fā)生突水事故前已有明顯征兆，但職工缺乏安全意識或經(jīng)驗不足，沒引起足夠重視和采取相應(yīng)措施。有的礦井上山巷道冒落，里面有大量的水、煤、矸等雜物，而工人在處理時竟從下往上扒，導(dǎo)致突水而被淹。有的工人見溜煤眼被堵，竟用水沖，致使眼內(nèi)大量積水，有些透水事故就是捅溜煤眼時發(fā)生的。(6)職工安全意識淡薄，技術(shù)素質(zhì)不高15

第二章

煤礦水害防治基本知識

161.我國煤礦水害區(qū)域的劃分

我國煤礦床分布范圍很廣，儲量豐富，除上海市外，全國34個省市自治區(qū)都有煤礦床。據(jù)資料統(tǒng)計，除西藏自治區(qū)和臺灣省，在我國巳開發(fā)的大小煤田中，含煤地層屬晚古生代石炭二疊紀(jì)的占38%,這類煤田稱華北型煤田；含煤地層屬二疊、三疊紀(jì)的占30%,這類煤田稱華南型煤田；含煤地層屬中生代侏羅紀(jì)和白堊紀(jì)的的占28%,這類煤田稱華北、東蒙煤田；含煤地層屬新生代古近紀(jì)、新近紀(jì)的占4%。

1.我國煤礦水害區(qū)域的劃分我國煤礦床分布17

在上述巳知煤田中含煤巖系的水文地質(zhì)環(huán)境相當(dāng)復(fù)雜，煤系地層形成時的沉積環(huán)境，包括巖相和巖性組合特征，煤系形成后的地質(zhì)構(gòu)造作用，以及現(xiàn)時所處的自然地理環(huán)境變化都很大。這些水文地質(zhì)環(huán)境條件，決定了礦井在開采該煤系煤層時的礦井充水的強弱、水害的類型以及水害防治的方法和防治技術(shù)。我國煤礦劃分為6大礦井水害區(qū)，具體分布見圖。在上述巳知煤田中含煤巖系的水文地質(zhì)環(huán)境18最新煤礦水害防治基本知識課件19

(1)華北石炭二疊系巖溶—裂隙水害區(qū)

華北石炭二疊系巖溶—裂隙水害區(qū)位于陰山構(gòu)造帶以南，昆侖—秦嶺構(gòu)造帶東段以北，賀蘭山構(gòu)造帶以東地區(qū)，屬亞濕潤、亞干旱氣候區(qū)。該水害區(qū)礦井出水、突水較頻繁，涌水量大，影響煤礦安全生產(chǎn)或發(fā)生淹井事故。目前礦井中深部下組煤層受煤系地層底板強含水層威脅，有幾百億噸防隔水煤柱煤不能開采。(1)華北石炭二疊系巖溶—裂隙水害區(qū)20

(2)華南晚二疊統(tǒng)巖溶水害區(qū)

華南晚二疊統(tǒng)巖溶水害區(qū)位于昆侖—秦嶺構(gòu)造帶東段以南，川滇構(gòu)造帶以東地區(qū)，屬濕潤氣候區(qū)，年降水量為1200～2000mm。該水害區(qū)礦井突水量大，約為2700～27000m3/h，礦井正常涌水量為3000～8000m3/h，礦井擔(dān)負(fù)著巨額的排水電費400～1500萬元；礦區(qū)地面塌陷嚴(yán)重，礦井安全生產(chǎn)受到嚴(yán)重威脅，在雨季，淺部煤層開采受水害危險更大。(2)華南晚二疊統(tǒng)巖溶水害區(qū)21(3)東北侏羅系裂隙水水害區(qū)東北侏羅系裂隙水水害區(qū)位于陰山構(gòu)造帶以北地區(qū)，屬濕潤—亞濕潤氣候區(qū)，年降水量為400～800mm。該水害區(qū)礦井涌水量不大，部分礦區(qū)由于受地表水、第四系松散層水和由地表水與第四系松散層水補給含水層的威脅，易發(fā)生礦井突水事故。(3)東北侏羅系裂隙水水害區(qū)22(4)西北侏羅系裂隙水水害區(qū)西北侏羅系裂隙水水害區(qū)位于昆侖—秦嶺構(gòu)造帶西段以北，賀蘭構(gòu)造帶以西地區(qū)，屬干旱氣候區(qū)，局部為亞干旱區(qū)，年降水量為25～100mm。該水害區(qū)嚴(yán)重缺水，存在供水問題，部分礦區(qū)存在地表水和老窯水形成的煤礦水害事故。(4)西北侏羅系裂隙水水害區(qū)23(5)西藏—滇西中生代裂隙水水害區(qū)

西藏—滇西中生代裂隙水水害區(qū)和臺灣第三系裂隙、孔隙水水害區(qū)、新生代煤田儲量僅占全國儲量的0.1％，水文地質(zhì)條件比較簡單，水害也不嚴(yán)重。(6)臺灣第三系煤田的裂隙—孔隙水水害區(qū)(5)西藏—滇西中生代裂隙水水害區(qū)(624

2.我國煤礦水害類型及特點

(1)

老空積水透水水害

老空積水是指年代久遠(yuǎn)且采掘范圍不明的老窯積水、礦井周圍缺乏準(zhǔn)確測繪資料的亂掘小窯積水、礦井本身自掘的廢巷老塘水和煤層采空區(qū)積水。

老空積水水體的特點是：

水體壓力傳遞迅速，流動與地表水流相同，不同于含水層中地下水的滲透。大興煤礦的水害即如此。2.我國煤礦水害類型及特點25廣東省大興煤礦老空積水特大水災(zāi)事故

2005年8月7日13時13分，大興煤礦發(fā)生特大透水事故，造成121人死亡，傷1人，直接經(jīng)濟(jì)損失4391.02萬元。廣東省大興煤礦26

廣東省梅州市興寧市黃槐鎮(zhèn)大興煤礦原為地方國有煤礦，1999年破產(chǎn)改制為民營股份制企業(yè)，由于開采30年，該礦上部老采空區(qū)存在大量積水。改制后經(jīng)有關(guān)部門設(shè)計留設(shè)條帶隔水煤柱，對深部煤層進(jìn)行開采，設(shè)計能力3萬t/a。廣東省梅州市興寧市黃槐鎮(zhèn)大興煤礦原為27最新煤礦水害防治基本知識課件28事故中一對失去親人的祖孫

事故中一對失去親人的祖孫29事故中失去親人的母子事故中失去親人的母子30最新煤礦水害防治基本知識課件31最新煤礦水害防治基本知識課件322005年8月7日廣東梅州大興煤礦透水事故，121人遇難

興寧礦難透水事故中傷亡礦工家屬傷痛欲絕

興寧礦難透水事故中失去礦友的礦工呆坐在井口2005年8月7日廣東梅州大興煤礦透水事故，121人遇難興33事故中傷亡家屬在祭拜親人

2005年8月7日廣東梅州大興煤礦透水事故，121人遇難

興寧礦難透水事故死亡礦工尸體

事故中傷亡家屬在祭拜親人2005年8月7日廣東梅州大興煤礦342005年8月7日廣東梅州大興煤礦透水事故，121人遇難

興寧礦難透水事故的礦井遠(yuǎn)景

興寧礦難透水事故救援人員

2005年8月7日廣東梅州大興煤礦透水事故，121人遇難興352005年8月7日廣東梅州大興煤礦透水事故，121人遇難

2005年8月7日廣東梅州大興煤礦透水事故，121人遇難36

1.礦井積水區(qū)的形成

1999年11月，因小煤窯開采破壞，當(dāng)年降水量大，礦井排水能力不足及排水費用過高，礦井采區(qū)被淹，井下巷道大量積水，為了保護(hù)礦井不被淹掉和減少排水費用，各礦均在-180m水平以上，各水平構(gòu)筑了井下堵水閘墻，6對礦井共構(gòu)筑29處堵水閘墻，使-180m水平以上采空區(qū)逐步充滿，形成1500萬～2000萬m3積水區(qū)。從+262m平硐溢出。1.礦井積水區(qū)的形成37

382.積水區(qū)下煤炭開采的形成

2000年5月，大興煤礦委托北京煤炭設(shè)計研究院編制完成了《永豐煤炭延深方案設(shè)計》和《防水閘墻施工計算咨詢》。該設(shè)計從-180m水平至-290m水平留設(shè)垂高110m防水隔離煤柱，延深開采老空積水區(qū)下深部煤炭資源。2001年2月26日由廣東省經(jīng)貿(mào)委審查通過該設(shè)計，該礦開始向深部延伸開采。2.積水區(qū)下煤炭開采的形成393.水害事故發(fā)生經(jīng)過

2005年8月7日13時13分左右，發(fā)生透水，透水發(fā)生后，主、副井井筒均有霧氣冒出，出現(xiàn)反風(fēng)現(xiàn)象。

13時30分，副井調(diào)度室接到-290m水平西三暗斜井絞車房（-281m）電話，說“水很大，我跑不出去了，”，但話未說完電話就斷了，說明此時水已漲至-281m絞車房。

14時，水已漲至離主井口80m（斜長），此時水位為+245m。透水后原四望嶂一礦明斜井水位從+262m降至+255.5m，下降6.5m，經(jīng)專家估算，礦井總透水量約為25萬m3。3.水害事故發(fā)生經(jīng)過40

4.水害事故的原因分析

經(jīng)調(diào)查和專家組技術(shù)鑒定，認(rèn)定在主井東翼四煤-400m石門以東150m附近，由于煤層傾角大（75度左右）、厚度大（3～4m），小斷層發(fā)育，煤質(zhì)松散易塌落，-400m以上各水平在生產(chǎn)過程中煤層均發(fā)生過嚴(yán)重抽冒。在此抽冒嚴(yán)重的情況下，大量出煤，超強度開采，致使-180m水平至-290m水平防水煤柱抽冒，導(dǎo)通了+262m水平至-180m水平的老空積水區(qū)，造成上部老空積水大量潰入，導(dǎo)致事故的發(fā)生。4.水害事故的原因分析41

王家?guī)X煤礦老空積水特大水災(zāi)事故王家?guī)X煤礦老空積水42

2010年3月28日13時40分左右，王家?guī)X礦20101工作面回風(fēng)巷掘進(jìn)頭發(fā)生導(dǎo)通老空積水區(qū)透水事故,選成153名礦工被淹，經(jīng)過急時搶救，115人被救，38人遇難。

43事發(fā)前曾兩次接到滲水報告,多名工人發(fā)現(xiàn)異常。承建工程的某部經(jīng)理說,28日11時10分,當(dāng)班的一名副經(jīng)理升井匯報,井下27隊的工作面800m處右下角底板處有少量滲水；安排正在井下的技術(shù)經(jīng)理到出水點觀察。11點50分,這名經(jīng)理升井匯報,出水沒有壓力,水是清的,無異味.并向在場的一位技術(shù)人員詢問,該人說曾對該位置進(jìn)行了探測,探測報告說：在820m之內(nèi)可以正常堀進(jìn)。記者在采訪中,部分工人反映：25日就巳發(fā)現(xiàn)工作面”掌頭煤層壓力增大,煤壁掛汗并出現(xiàn)異味”,并向調(diào)度室進(jìn)行了匯報,但沒有引起重視.最新煤礦水害防治基本知識課件44

不拋棄不放棄的信念創(chuàng)造生命奇跡4月4日晚,山西王家?guī)X透水事故救援隊準(zhǔn)備下井救人.。他們頭上的礦燈,連成了一條救助生命的光明通道。4月5日凌晨,第一批獲救的9名遇險工人成功升井，其后又相繼救出了106名遇險礦工，創(chuàng)造了人類礦搶救和生命奇跡。不拋棄不放棄的信念創(chuàng)造生命奇跡45最新煤礦水害防治基本知識課件46最新煤礦水害防治基本知識課件47王家?guī)X煤礦3日28日發(fā)生的透水事故,在對事故原因進(jìn)行追究、反思的同時,媒體和公眾關(guān)注的目光,更多地聚焦對井下遇險工人的搶救。

153名工人的生命安危,時刻牽動著全國人民的心,人們在一種并不抱有太大希望的期待中,渴望著生命的奇跡.。王家?guī)X煤礦3日28日發(fā)生的透水事故,在對事故原因48應(yīng)該承認(rèn),事故發(fā)生后的幾天里,雖然有黨中央、國務(wù)院的高度重視,和中央政府到社會各界的全力救援,但通過媒體傳達(dá)給公眾的信息,卻并不讓人樂觀。應(yīng)該承認(rèn),事故發(fā)生后的幾天里,雖然有黨中央、國務(wù)49按照以往各種礦難報道中所獲知的常識,煤礦透水與互斯爆炸,是各種礦難中傷亡人數(shù)最大的事故。井下透水往往會在瞬間淹沒井下巷道,對井下遇險工人造成滅頂之災(zāi)。加之往往與透水事故伴生的互斯突出,更會對遇險人員的生命造成二次傷害。所以，115名礦工的獲救創(chuàng)造了人類礦難搶救史上和生命的奇跡。

按照以往各種礦難報道中所獲知的常識,煤礦透水與互50

(2)地表水害

地表長年有水的河流、湖泊、水庫、塘壩、煤礦塌陷區(qū)水體等，由于井下防水煤（巖）柱留設(shè)不當(dāng)、采掘工程活動不當(dāng)導(dǎo)致煤層頂板煤（巖）體發(fā)生抽冒、工作面區(qū)域內(nèi)存在導(dǎo)水?dāng)嗔训刭|(zhì)構(gòu)造、超采防水煤柱等，使采掘工作面與地表水體產(chǎn)生水力聯(lián)系，地表水迅速灌入井下，發(fā)生突水事故。如：

2007年7月22日，山西省呂梁市興縣魏家灘鎮(zhèn)馬圜圜煤礦，因山洪暴發(fā)，造成河床下采空區(qū)發(fā)生塌陷，沉陷面積約800m2，洪水經(jīng)采空區(qū)潰入礦井，導(dǎo)致11人死亡。

(2)地表水害51某煤礦一號井南翼502工作面地表水、黃泥潰入示意圖某煤礦一號井南翼502工作面地表水、黃泥潰入示意圖52

(3)第四系松散孔隙含水層和第三系砂礫含水層水害

第四系松散孔隙充水含水層、第三系砂礫含水層呈不整合覆蓋在煤系地層上，直接接受大氣降水和展布其上的河流、湖泊、水庫等地表水體的滲透補給，形成在剖面和平面上結(jié)構(gòu)極其復(fù)雜的松散孔隙充水含水體。如：安徽皖北祁東煤礦新礦井首采面剛剛推進(jìn)40m后,發(fā)生了第四系松散孔隙含水層水潰入淹井。(3)第四系松散孔隙含水層和第三系砂礫含水層水害53某礦704工作面松散沖積層突水示意圖某礦704工作面松散沖積層突水示意圖54(4)煤層頂板充水含水層水害煤系地層中一般存在多層可采煤層，在煤系地層上部同時發(fā)育有多層充水含水層，有的是強巖溶充水含水層，如南方型龍?zhí)督M煤系地層的頂部就發(fā)育有長興灰?guī)r含水層。如：

2009年11月神華寧煤分公司紅柳煤礦首采面推進(jìn)56m發(fā)生頂板砂巖潰水，瞬時水量1817m3/h。(4)煤層頂板充水含水層水害55

(5)煤層底板承壓充水含水層水害煤層底板承壓充水含水層水害是我國煤礦水害頻率最高、危害程度最大的一種災(zāi)害，多次造成突水淹采煤工作面、淹采區(qū)、淹水平、淹整個礦井的惡性事故。

(5)煤層底板承壓充水含水層水害56水體上水害狀況水體上水害約占礦井水害的一半。上世紀(jì)80年代與50年代相比，突水頻率增長2.57倍。1956-1986年30年間，淹井222起，突水1600次，1318人喪生。1984-1985年一年間，全國因底板突水而淹井事故22起，僅開灤、焦作、肥城就有6對井被淹。峰值水量高達(dá)2050m3/min，世界之最。水體上水害狀況57水上威脅礦井?dāng)?shù)量和煤量目前受水威脅的礦井約300處，約占大型礦井的一半受水威脅儲量近百億噸。山東淄博北大井于1935年5月13日透水，三天內(nèi)礦井全部淹沒，有538名礦井下遇難，為世界罕見的突水事故。水上威脅礦井?dāng)?shù)量和煤量58神華駱駝山煤礦底板奧灰?guī)r溶承壓特大水災(zāi)事故神華駱駝山煤礦59

2010年３月１日７時２０分左右，駱駝山煤礦在基建巷道施工中發(fā)生透水事故。駱駝山煤礦于２００６年５月開工建設(shè)，由神華集團(tuán)烏海能源有限責(zé)任公司建設(shè)，中煤西安設(shè)計工程有限責(zé)任公司負(fù)責(zé)設(shè)計，設(shè)計生產(chǎn)能力為每年１５０萬t。當(dāng)班井下共有作業(yè)人員７７名，經(jīng)搶救有４６人相繼升井，其中１人死亡，７人受傷，３１人被困井下。2010年３月60最新煤礦水害防治基本知識課件61事故原因初步判斷是掘進(jìn)過程中掘進(jìn)工作面底板奧灰水突水造成的，突水的具體位置大致在施工的井下16號煤層掘進(jìn)工作面。駱駝山煤礦透水事故暴露出了掘進(jìn)施工探放水管理和工程承包中安全責(zé)任不落實、不到位等問題。事故原因初步判斷是掘進(jìn)過程中掘進(jìn)工作面62(6)巖溶陷落柱水害

由于煤系地層在地質(zhì)歷史時期中不斷向奧灰溶洞垮落，冒落的巖塊不斷沖填形成一個質(zhì)地疏松巖溶陷落柱，導(dǎo)水性很強，同時由于陷落柱的賦存條件孤立而隱蔽，事前難以探查發(fā)現(xiàn)，防治難度極大，所以造成災(zāi)難性的巖溶陷落柱水害。

(6)巖溶陷落柱水害63最新煤礦水害防治基本知識課件641984年6月開灤范各莊礦在回采距煤層底板奧陶系灰?guī)r含水層超過200m的第七號煤層時，這個巖溶陷落柱是一個短軸46m、長軸67m的橢圓形巖溶陷落柱，柱體冒落高度竟達(dá)200m，頂部直到七號煤層頂板，由于巖溶陷落柱溝通了煤系地層與奧灰強充水含水層的水力聯(lián)系，發(fā)生了突水量高達(dá)2053m3/h的惡性突水淹井事故，損失巨大，在世界采礦史上留下了令人難以置信的案例。1984年6月開灤范各莊礦在回采距煤層底板奧65

(7)斷層破碎帶突水水害

斷層破碎帶突水水害，本身是礦井一大水害，也可與老空水、煤層頂板含水層、底板承壓含水層、地表水體等發(fā)生水力聯(lián)系而引起突水水害，是煤礦水害類型中最普遍的一類。斷層破碎帶可以沿斷層走向很長一段范圍內(nèi)普遍含（導(dǎo)）水而引發(fā)水害，也可以是局部的一小段、一個點導(dǎo)水而誘發(fā)突水水害。有的斷層破碎帶原始狀態(tài)是不含（導(dǎo)）水的，但由于采動條件下引起頂板導(dǎo)水裂隙提高了上限或底板巖體裂隙的存在，斷層破碎帶發(fā)生活化而轉(zhuǎn)化為導(dǎo)水?dāng)鄬樱l(fā)生礦井突水水害。如：

1982年8月23日江西豐城礦務(wù)局云莊煤礦因遇斷層兩次淹井。(7)斷層破碎帶突水水害663.礦井突水預(yù)兆與充水條件分析

(1)礦井突水一般預(yù)兆礦井采掘工作面煤層變潮濕、松軟；煤幫出現(xiàn)滴水、淋水現(xiàn)象，且淋水由小變大；有時煤幫出現(xiàn)鐵銹色水跡；礦井采掘工作面氣溫降低，或出現(xiàn)霧氣或硫化氫氣味；礦井采掘工作面有時可聽到水的“嘶嘶”聲；礦井采掘工作面礦壓增大，發(fā)生片幫、冒頂及底鼓。3.礦井突水預(yù)兆與充水條件分析67(2)不同類型水源的透水特點沖積層水。沖積層水一般開始涌水量較少，夾帶泥砂，水色發(fā)黃，以后水量急劇增大的特點。沖積層水一般不至于構(gòu)成對人體的傷害。小窯、老空水一般積存時間長，水量補給差，屬于“死水”，所以有“掛紅”、酸度大、水味發(fā)澀的特點，出現(xiàn)霧氣。斷層水。常常出現(xiàn)工作面來壓，淋水增加，有時還可在巖縫中見到淤泥。斷層水混濁，多為黃色，很少“掛紅”，水無澀味。(2)不同類型水源的透水特點沖積層水。沖積層水一般開始涌水量68巖溶水。當(dāng)采掘巷道與其接近時，可出現(xiàn)頂板來壓、柱窩和裂縫滲水現(xiàn)象，有時也有“掛紅”現(xiàn)象。大氣降水。大氣降水對礦井涌水的影響，取決于降水量的大小和含水層接受大氣降水的條件。巖溶水。當(dāng)采掘巷道與其接近時，可出現(xiàn)頂板來壓、柱窩和裂縫滲水69

(3)礦井充水通道分析

1）礦井充水天然通道

A.點狀巖溶陷落柱型通道

巖溶陷落柱是指埋藏在煤系地層下部的巨厚可溶巖體，在地下水溶蝕作用下，形成巨大的巖溶空洞。當(dāng)空洞頂部巖層失去對上覆巖體的支撐能力時，上覆巖體在重力作用下向下垮落，充填于溶蝕空間中。

(3)礦井充水通道分析70B.線狀斷裂(裂隙)帶型通道斷裂(裂隙)帶型通道成為充水通道主要取決于斷裂帶本身·水力性質(zhì)和礦床開采時人為采礦活動方式與強度。礦區(qū)含煤地層中存有數(shù)量不等的斷裂構(gòu)造，它使斷裂附近巖石破碎、位移，也使地層失去完整性，成為各種充水水源涌人礦井的通道。國內(nèi)外大量統(tǒng)計資料表明，由于揭露或靠近斷層而引起突水事故占70%一80%，可見礦井突水事故的發(fā)生多與斷層導(dǎo)水有關(guān)。B.線狀斷裂(裂隙)帶型通道71c.窄條狀隱伏露頭型通道

我國大部分煤礦山。煤系地層灰?guī)r充水含水層、中厚砂巖裂隙充水含水層多呈窄條狀的隱伏露頭與上覆第四系松散沉積物地層呈不整合接觸。多層充水含水層組在隱伏露頭部位垂向水力交替補給的影響因素主要有兩個：一個是隱伏露頭部位基巖風(fēng)化帶的滲透能力大小;另一個是上覆第四系底部卵石孔隙含水層組底部是否存在較厚層的黏性土隔水層。一般地說，基巖風(fēng)化帶的風(fēng)化程度太強或太弱。其地下水的滲透性均較弱。c.窄條狀隱伏露頭型通道72

d.面狀隔水層變薄區(qū)型通道根據(jù)含煤巖系和礦床水文地質(zhì)沉積環(huán)境分析，華北型煤田的北部，煤系含水層組主要以厚層狀砂巖裂隙充水含水層組為主，在厚層狀砂巖裂隙含水層組之間沉積了以粉細(xì)砂巖、細(xì)砂巖為主的隔水層組。在地質(zhì)歷史的多期構(gòu)造應(yīng)力作用下，這些脆性的隔水巖層在外力作用下以破裂形式釋放應(yīng)力，致使隔水巖層產(chǎn)生了不同方向的較為密集的裂隙和節(jié)理，形成了較為發(fā)育的呈整體面狀展布的裂隙網(wǎng)絡(luò)。

d.面狀隔水層變薄區(qū)型通道73e.地震通道根據(jù)開灤唐山礦在唐山地震時礦井涌水量和礦區(qū)地下水水位的長期觀測資料。地震前區(qū)域含水層受張時，區(qū)域地下水水位下降。礦坑涌水量減少。當(dāng)?shù)卣鸢l(fā)生時，區(qū)域含水層壓縮，區(qū)域地下水水位瞬時上升數(shù)米。礦坑涌水量瞬時增加數(shù)倍。

e.地震通道742）礦井人為充水通道

a.開采造成頂板冒裂

煤層開采后，采空區(qū)上方的巖層因下部被采空而失去平衡，相應(yīng)地產(chǎn)生礦山壓力，從而對采場產(chǎn)生破壞作用，必然引起頂部巖體的開裂、垮落和移動。塌落的巖塊直到充滿采空區(qū)為止，頂板自下而上分別稱為冒落帶、裂隙帶、彎曲帶。（見圖）而冒落裂隙帶則成為導(dǎo)水通道。2）礦井人為充水通道75最新煤礦水害防治基本知識課件76b.地面巖溶塌陷

隨著我國巖溶充水礦床大規(guī)模抽放水試驗和疏干開采實踐活動的開展，煤礦區(qū)及其周圍地區(qū)的地表巖溶塌陷隨處可見，地表水和大氣降水通過塌陷坑直接充入井下，有時隨著塌陷面積的增大，大量砂礫石和泥砂與水一起潰入礦坑。巖溶塌陷通道的存在極易引起第四系孔隙水、地表水大量下滲和倒灌，使大量水和泥砂涌入礦井，對礦井安全生產(chǎn)造成極大的威脅。b.地面巖溶塌陷77c.封孔質(zhì)量不佳鉆孔

由于礦區(qū)鉆孔封孔質(zhì)量不佳，這些鉆孔轉(zhuǎn)變?yōu)榈V井突水的人為導(dǎo)水通道。造成礦坑的涌（突）水事故（見圖）。如：陜西彬縣下溝煤礦鉆孔封孔質(zhì)量不佳潰水。c.封孔質(zhì)量不佳鉆孔78導(dǎo)水鉆孔形成突水通道示意圖導(dǎo)水鉆孔形成突水通道示意圖79第三章水害防治技術(shù)最新煤礦水害防治基本知識課件801、地面水害防治地面防治水是指在地表修筑各種防排水工程，防止或減少大氣降水和地表水滲入礦井。對于以降水和地表水為主要水源的礦井，地面防治水尤為重要，是礦井防水的第一道防線。（1）嚴(yán)格按《規(guī)程》規(guī)定選擇井筒及工業(yè)廣場

井口和工業(yè)廣場內(nèi)建筑物的高程必須高于當(dāng)?shù)貧v年的最高洪水水位；若井口及工業(yè)廣場內(nèi)建筑物的高程低于當(dāng)?shù)貧v年最高洪水水位時，必須修筑堤壩、溝渠或采取其他防排水措施。1、地面水害防治81

（2）防止地表滲水，井田范圍內(nèi)的河流、溝渠等地表水，可以通過裂隙滲透到井下造成水害。因此，應(yīng)將其疏干或改道移至礦區(qū)以外。

（3）防止地面積水，對井田開采范圍內(nèi)的地面低洼處、塌陷區(qū)等易積水區(qū)，應(yīng)設(shè)法填平，防止積水，積水量大時，要用水泵排出。

（4）對可能引起漏水的地表裂隙、塌陷、廢棄鉆孔等，應(yīng)及時用粘土充填或用水泥堵塞。

（5）加強防洪防訊工作，在每年的雨季來臨之前和雨季期間，要加強對礦區(qū)內(nèi)防洪工程的檢查和防訊搶險工作，發(fā)現(xiàn)問題及時處理。

填塞通道

排除積水

挖排洪溝

筑防洪堤

整鋪河底

河流改道

井筒位置選擇合理

（2）防止地表滲水，井田范圍內(nèi)的河流、溝渠等地表水，可822、井下水害防治（1）做好水文觀測工作與礦井地質(zhì)工作①做好水文觀測工作a、收集地面氣象降水量與河流水水文資料；查明地表水的分布、水量補給、排泄條件；查明洪水泛濫對礦區(qū)、工業(yè)廣場及居民點的影響程度。b、通過探孔和水文觀測孔，觀測各種水源的水壓、水位和水量的變化規(guī)律，分析水質(zhì)等。c、查明礦井水的來源及礦井水和地下水、地表水的補給關(guān)系，觀察礦井涌水量及季節(jié)性變化規(guī)律等。2、井下水害防治83②做好礦井地質(zhì)工作a、地表以下沖積層厚度、巖性、地質(zhì)構(gòu)造、透水性、含水性等。b、斷層和裂隙的位置，錯動距離，延伸長度，破壞范圍和含水、導(dǎo)水性。c、含水層與導(dǎo)水層的位置、厚度、巖性。各含水層的涌水量，水壓，滲透性，補給、排泄條件，及其到開采煤層的距離。d、調(diào)查老窯及開采小窯的開采范圍，開采經(jīng)過；開采煤層及深度，積水區(qū)域及分布狀況，勘探鉆孔的填實情況及其透水性能。②做好礦井地質(zhì)工作84e、開采過程中圍巖破壞范圍及地表塌陷情況；觀察塌陷帶、裂隙帶、沉降帶的高度，以及采動對涌水量的影響，判斷是否透水等情況。f、井巷出水點的位置極其水量，老窯積水的范圍、標(biāo)高和積水量，都必須繪在采掘工程平面圖上。水淹區(qū)應(yīng)標(biāo)出探水線的位置。e、開采過程中圍巖破壞范圍及地表塌陷情況；85（２）留設(shè)防水煤（巖）隔離柱a、留設(shè)防水煤柱可以防止地下水潰入井下。防水隔離煤柱的種類有：井田邊界隔離煤柱、預(yù)防斷層、被淹井巷、陷落柱、沖積層的防水煤柱等。b、防水隔離煤柱的尺寸應(yīng)根據(jù)相鄰礦井的地質(zhì)構(gòu)造、水文地質(zhì)條件、煤層附存條件、圍巖性質(zhì)、開采方法積巖層移動的規(guī)律等因素，在礦井設(shè)計中加以規(guī)定。（２）留設(shè)防水煤（巖）隔離柱86（3）保證安全厚度：煤層頂板以上和底板以下與含水層的距離要符合安全厚度。（4）建防水建筑物：防水墻、水閘門等（5）疏放水（6）注漿堵水（3）保證安全厚度：87（7）井下探放水

①探放水的原則：“有疑必探，先探后掘”是防止井下水害的基本原則。凡是井下受水害威脅的地區(qū)，都必須堅持這一原則。

（7）井下探放水88②采掘工作面遇到下列情況之一時，必須探水：a、接近水淹或可能積水的井巷、老空或相鄰煤礦時b、接近含水層、導(dǎo)水?dāng)鄬印⑷芏春蛯?dǎo)水陷落柱時c、打開隔水煤柱放水時d、接近可能與河流、湖泊、水庫、蓄水池、水井等相通的斷層破碎帶時e、接近有出水可能的鉆孔時f、接近有水的灌漿區(qū)時g、接近其它可能出水地區(qū)時h、底板原始裂隙有透水危險時i、接近水文復(fù)雜區(qū)域，或有出水征兆時②采掘工作面遇到下列情況之一時，必須探水：89③透水預(yù)兆掛紅、掛汗、空氣變冷、出現(xiàn)霧氣、水叫、頂板淋水加大、頂板來壓、底板鼓起、水色發(fā)渾、有臭味、工作面有害氣體增加、裂隙出現(xiàn)滲水。發(fā)現(xiàn)預(yù)兆時，必須停止作業(yè)，采取措施，立即報告礦調(diào)度室，發(fā)出警報，撤出所有受水威脅地點的人員。③透水預(yù)兆90④鉆進(jìn)時注意事項鉆進(jìn)時，發(fā)現(xiàn)煤巖松軟、片幫、來壓或鉆孔中的水壓、水量突然增大，以及有頂鉆等異狀時，必須停止鉆進(jìn)，但不得拔出鉆桿，現(xiàn)場負(fù)責(zé)人員應(yīng)立即向礦調(diào)度室報告，并派人監(jiān)測水情。如發(fā)現(xiàn)情況危急時，必須立即撤出所有受水威脅地區(qū)的人員，然后采取措施，進(jìn)行處理。④鉆進(jìn)時注意事項91第四章礦井水害事故的處理措施及注意事項最新煤礦水害防治基本知識課件921、在場人員的行動原則

發(fā)生透水事故時，在場人員應(yīng)盡量了解或判斷事故的地點和災(zāi)害的程度，在保證人員安全的條件下，迅速組織搶救，盡可能就地取材，加固工作面，設(shè)法堵住出水點，以防止事故的繼續(xù)擴大，如無法搶救，則應(yīng)根據(jù)當(dāng)時當(dāng)?shù)氐膶嶋H情況，有組織的沿規(guī)定的避災(zāi)路線，避開壓力水源，迅速撤到涌水地點的上部水平或地面，而不能進(jìn)入出水點附近的獨頭巷道。如果獨頭上下山的唯一出口被淹或被堵沒有辦法撤退時，則可在獨頭巷道內(nèi)躲避，以免受涌水的傷害，這時獨頭巷道上山附近的空氣會因水位的上升逐漸壓縮，能保持一定的空間和一定的空氣量。井下人員萬一來不及全部撤到安全地點，而被堵在其它巷道內(nèi)，應(yīng)保持鎮(zhèn)靜，避免體力過渡消耗，堅信組織上一定會努力營救。1、在場人員的行動原則932、被困時的避災(zāi)自救措施迅速進(jìn)入預(yù)先筑好的避難硐室中避災(zāi)，或選擇合適地點快速建筑臨時避難硐室。迫不得已時可爬上巷道中高冒空間待救。如系老空透水，則需在避難硐室處建臨時擋墻或吊掛風(fēng)簾，防止被涌出的有毒有害氣體傷害。進(jìn)入避難硐室前，應(yīng)在避難硐室外留設(shè)明顯標(biāo)志。2、被困時的避災(zāi)自救措施94在避災(zāi)期間，要情緒安定、意志堅強，輪流觀察水情，減少體力和空氣消耗。避災(zāi)時要用敲擊方法有規(guī)律、不間斷地發(fā)出呼救信號。斷絕食物后不要嚼食雜物充饑。需要飲用井下水時，應(yīng)選擇適宜水源，并用紗布或衣服過濾。長時間被困井下，發(fā)覺救護(hù)人員到來營救時，避災(zāi)人員不可過度興奮和慌亂，以防發(fā)生意外。

在避災(zāi)期間，要情緒安定、意志堅強，輪流觀察水情，減少體力953、透水事故的搶救措施

a、各級領(lǐng)導(dǎo)應(yīng)準(zhǔn)確檢查井下人員，如發(fā)現(xiàn)尚有人員被堵于井下時，應(yīng)首先制定營救措施。b、立即通知泵房人員，要將水倉水位降到最低程度，以爭取較長的緩沖時間。c、水文地質(zhì)人員要分析判斷突水來源和最大突水量，測量涌水量大小及其變化，察看水井及地表水體的水位變化，判斷突水量的發(fā)展趨勢，采取必要的措施，防止淹沒礦井。3、透水事故的搶救措施 96d、檢查和維護(hù)所有的排水設(shè)施和供電線路，了解水倉的現(xiàn)有容量，如果水中攜帶大量泥沙和浮煤時，應(yīng)在水倉進(jìn)口處的大巷內(nèi)分段建筑臨時擋墻，使其沉淀，減少水倉淤塞。在水泵頭被堵塞時，應(yīng)組織會水人員清除龍頭上的雜物。e、檢查防水閘門是否靈活、嚴(yán)密、并派專人看守，清理淤渣，拆除短節(jié)軌道等，做好準(zhǔn)備，待命關(guān)閉。在關(guān)閉水閘門時，必須查清人員時否已全部撤出。f、采取上述應(yīng)急措施仍不能阻擋淹井時，井下人員應(yīng)向高處撤退，迅速向安全出口轉(zhuǎn)移，安全上井。d、檢查和維護(hù)所有的排水設(shè)施和供電線路，了解水倉的現(xiàn)有容量，974、被淹井巷的恢復(fù)在排水復(fù)井的過程中，有被水封柱的瓦斯或其他有害氣體突然涌出的可能，必須制定安全措施：（1）經(jīng)常檢查瓦斯?jié)舛取．?dāng)井筒空氣中瓦斯?jié)舛冗_(dá)1%時，應(yīng)停止向井下輸電排水，并加強通風(fēng)，使瓦斯?jié)舛冉档?%以下；（2）對井下氣體要定期進(jìn)行取樣分析，在排水時，每班取樣一次；當(dāng)水位接近井底時，每兩小時取樣一次。發(fā)現(xiàn)有害氣體，必須進(jìn)行處理；4、被淹井巷的恢復(fù)98（3）嚴(yán)禁在井筒內(nèi)或井口附近使用明火或其他火源，以防止井下瓦斯突然涌出時引起爆炸；（4）在井筒內(nèi)安裝排水管或其他工作人員，都必須佩帶安全帶和自救器；（5）在修復(fù)井巷時，應(yīng)特別注意防止冒頂與墜井事故的發(fā)生。（3）嚴(yán)禁在井筒內(nèi)或井口附近使用明火或其他火源，以防止井下瓦99使用時，直接刪除本頁！精品課件，你值得擁有！精品課件，你值得擁有！使用時，直接刪除本頁！精品課件，你值得擁有！精品課件，你值得100使用時，直接刪除本頁！精品課件，你值得擁有！精品課件，你值得擁有！使用時，直接刪除本頁！精品課件，你值得擁有！精品課件，你值得101使用時，直接刪除本頁！精品課件，你值得擁有！精品課件，你值得擁有！使用時，直接刪除本頁！精品課件，你值得擁有！精品課件，你值得102

謝謝大家最新煤礦水害防治基本知識課件103

結(jié)束語謝謝大家聆聽！??！104

結(jié)束語謝謝大家聆聽?。?！104煤礦水害防治基本知識煤礦水害防治基本知識1051.礦井水害的概念礦井水：是指在礦井開拓、采掘過程中，滲入、滴入、淋入、流入、涌入和潰入井巷或工作面的任何水源水，統(tǒng)稱礦井水。礦井突水：凡是因井巷、工作面與含水層、被淹巷道、地表水體或含水的裂隙帶、溶洞、洞穴、陷落柱、頂板冒落帶、構(gòu)造破碎帶等接近或溝通而突然產(chǎn)生的出水事故，稱為礦井突水。礦井水害：凡影響生產(chǎn)、威脅采掘工作面或礦井安全的、增加噸煤成本和使礦井局部或全部被淹沒的礦井水，都稱為礦井水害。1.礦井水害的概念106最新煤礦水害防治基本知識課件107最新煤礦水害防治基本知識課件108最新煤礦水害防治基本知識課件109最新煤礦水害防治基本知識課件110最新煤礦水害防治基本知識課件111最新煤礦水害防治基本知識課件112

(5)礦井水縮短機電設(shè)備、管材等使用年限酸性礦井水的腐蝕作用,使井下機電設(shè)備、器材的使用年限大大縮短。

(6)礦井水影響煤炭資源開采利用防水煤柱造成資源滯呆。

(7)礦井大量排水使地下水位大幅度下降。(5)礦井水縮短機電設(shè)備、管材等使用年限1134.水害事故多發(fā)原因分析(1)沒有樹立“安全第一，預(yù)防為主”的思想有的礦井在突水事故前，已有明顯的預(yù)兆，但那里的領(lǐng)導(dǎo)同志為了早出煤、多掙錢，仍不采取措施，還強令工人繼續(xù)掘進(jìn)。有的井底水倉長期不清理，致使容量減少或水泵排水能力不足，在礦井發(fā)生突水時涌水量大于排水能力，眼看著礦井被淹。有的巷道、硐室工程質(zhì)量不好，水砂慢慢浸下，不及時分析原因，采取相應(yīng)措施，處理與地表水相聯(lián)的通道，導(dǎo)致地表水潰入井下。4.水害事故多發(fā)原因分析114

(2)水文地質(zhì)情況不清有些煤礦對井田范圍內(nèi)水文地質(zhì)情況不清，資料不全，對地下水、老塘水心中無數(shù)，就盲目開井或采掘。有的積水巷道位置測量錯誤或資料遺漏、不準(zhǔn)。有的知道有水源，但對其賦存狀況及補給關(guān)系不清楚，特別是構(gòu)造復(fù)雜、斷層較多、老窯分布較廣的地區(qū)，對水源位置不清，卻盲目掘進(jìn)，結(jié)果釀成突水事故。

(2)水文地質(zhì)情況不清115(3)沒有堅持“預(yù)測預(yù)報、有疑必探、先探后掘、先治后采”的原則

有些領(lǐng)導(dǎo)和作業(yè)人員思想麻痹，存有僥幸心理。圖省事，怕麻煩，井巷已接近老空、充水?dāng)鄬印⑾萋渲?、強含水?dāng)鄬樱€不探水放水，結(jié)果造成突水事故。(3)沒有堅持“預(yù)測預(yù)報、有疑必探、先探后掘、先治后采”的原116(4)防排水工程質(zhì)量低劣有的礦井防水閘門長期不檢修，已經(jīng)失效，出水時不是關(guān)不上，就是不起作用。有的礦井擋水墻打在浮煤上，兩邊不掏槽，水壓一大就被沖垮。有的煤礦工業(yè)用水管線泄漏，長期不處理，在低洼處或塌陷處大量積水，造成事故隱患。(4)防排水工程質(zhì)量低劣117(5)無序開采，先天不足有的煤礦特別是鄉(xiāng)鎮(zhèn)煤礦井口位置選擇不當(dāng)，緊靠河流、湖泊，個別井口標(biāo)高過低，遇有地面洪水必然倒灌井下。有的井口位置設(shè)計不合理，接近強含水層等水源，施工后在礦壓和水壓的共同作用下，圍巖發(fā)生突水。有不少小煤窯就開在大礦的采區(qū)上方。有的就在大礦的保安煤柱、防水煤柱上濫采濫掘，甚至已與大礦貫通，一到雨季時洪水從小煤窯灌入大礦井下，造成事故。

(5)無序開采，先天不足118

(6)職工安全意識淡薄，技術(shù)素質(zhì)不高有的礦井發(fā)生突水事故前已有明顯征兆，但職工缺乏安全意識或經(jīng)驗不足，沒引起足夠重視和采取相應(yīng)措施。有的礦井上山巷道冒落，里面有大量的水、煤、矸等雜物，而工人在處理時竟從下往上扒，導(dǎo)致突水而被淹。有的工人見溜煤眼被堵，竟用水沖，致使眼內(nèi)大量積水，有些透水事故就是捅溜煤眼時發(fā)生的。(6)職工安全意識淡薄，技術(shù)素質(zhì)不高119

第二章

煤礦水害防治基本知識

1201.我國煤礦水害區(qū)域的劃分

我國煤礦床分布范圍很廣，儲量豐富，除上海市外，全國34個省市自治區(qū)都有煤礦床。據(jù)資料統(tǒng)計，除西藏自治區(qū)和臺灣省，在我國巳開發(fā)的大小煤田中，含煤地層屬晚古生代石炭二疊紀(jì)的占38%,這類煤田稱華北型煤田；含煤地層屬二疊、三疊紀(jì)的占30%,這類煤田稱華南型煤田；含煤地層屬中生代侏羅紀(jì)和白堊紀(jì)的的占28%,這類煤田稱華北、東蒙煤田；含煤地層屬新生代古近紀(jì)、新近紀(jì)的占4%。

1.我國煤礦水害區(qū)域的劃分我國煤礦床分布121

在上述巳知煤田中含煤巖系的水文地質(zhì)環(huán)境相當(dāng)復(fù)雜，煤系地層形成時的沉積環(huán)境，包括巖相和巖性組合特征，煤系形成后的地質(zhì)構(gòu)造作用，以及現(xiàn)時所處的自然地理環(huán)境變化都很大。這些水文地質(zhì)環(huán)境條件，決定了礦井在開采該煤系煤層時的礦井充水的強弱、水害的類型以及水害防治的方法和防治技術(shù)。我國煤礦劃分為6大礦井水害區(qū)，具體分布見圖。在上述巳知煤田中含煤巖系的水文地質(zhì)環(huán)境122最新煤礦水害防治基本知識課件123

(1)華北石炭二疊系巖溶—裂隙水害區(qū)

華北石炭二疊系巖溶—裂隙水害區(qū)位于陰山構(gòu)造帶以南，昆侖—秦嶺構(gòu)造帶東段以北，賀蘭山構(gòu)造帶以東地區(qū)，屬亞濕潤、亞干旱氣候區(qū)。該水害區(qū)礦井出水、突水較頻繁，涌水量大，影響煤礦安全生產(chǎn)或發(fā)生淹井事故。目前礦井中深部下組煤層受煤系地層底板強含水層威脅，有幾百億噸防隔水煤柱煤不能開采。(1)華北石炭二疊系巖溶—裂隙水害區(qū)124

(2)華南晚二疊統(tǒng)巖溶水害區(qū)

華南晚二疊統(tǒng)巖溶水害區(qū)位于昆侖—秦嶺構(gòu)造帶東段以南，川滇構(gòu)造帶以東地區(qū)，屬濕潤氣候區(qū)，年降水量為1200～2000mm。該水害區(qū)礦井突水量大，約為2700～27000m3/h，礦井正常涌水量為3000～8000m3/h，礦井擔(dān)負(fù)著巨額的排水電費400～1500萬元；礦區(qū)地面塌陷嚴(yán)重，礦井安全生產(chǎn)受到嚴(yán)重威脅，在雨季，淺部煤層開采受水害危險更大。(2)華南晚二疊統(tǒng)巖溶水害區(qū)125(3)東北侏羅系裂隙水水害區(qū)東北侏羅系裂隙水水害區(qū)位于陰山構(gòu)造帶以北地區(qū)，屬濕潤—亞濕潤氣候區(qū)，年降水量為400～800mm。該水害區(qū)礦井涌水量不大，部分礦區(qū)由于受地表水、第四系松散層水和由地表水與第四系松散層水補給含水層的威脅，易發(fā)生礦井突水事故。(3)東北侏羅系裂隙水水害區(qū)126(4)西北侏羅系裂隙水水害區(qū)西北侏羅系裂隙水水害區(qū)位于昆侖—秦嶺構(gòu)造帶西段以北，賀蘭構(gòu)造帶以西地區(qū)，屬干旱氣候區(qū)，局部為亞干旱區(qū)，年降水量為25～100mm。該水害區(qū)嚴(yán)重缺水，存在供水問題，部分礦區(qū)存在地表水和老窯水形成的煤礦水害事故。(4)西北侏羅系裂隙水水害區(qū)127(5)西藏—滇西中生代裂隙水水害區(qū)

西藏—滇西中生代裂隙水水害區(qū)和臺灣第三系裂隙、孔隙水水害區(qū)、新生代煤田儲量僅占全國儲量的0.1％，水文地質(zhì)條件比較簡單，水害也不嚴(yán)重。(6)臺灣第三系煤田的裂隙—孔隙水水害區(qū)(5)西藏—滇西中生代裂隙水水害區(qū)(6128

2.我國煤礦水害類型及特點

(1)

老空積水透水水害

老空積水是指年代久遠(yuǎn)且采掘范圍不明的老窯積水、礦井周圍缺乏準(zhǔn)確測繪資料的亂掘小窯積水、礦井本身自掘的廢巷老塘水和煤層采空區(qū)積水。

老空積水水體的特點是：

水體壓力傳遞迅速，流動與地表水流相同，不同于含水層中地下水的滲透。大興煤礦的水害即如此。2.我國煤礦水害類型及特點129廣東省大興煤礦老空積水特大水災(zāi)事故

2005年8月7日13時13分，大興煤礦發(fā)生特大透水事故，造成121人死亡，傷1人，直接經(jīng)濟(jì)損失4391.02萬元。廣東省大興煤礦130

廣東省梅州市興寧市黃槐鎮(zhèn)大興煤礦原為地方國有煤礦，1999年破產(chǎn)改制為民營股份制企業(yè)，由于開采30年，該礦上部老采空區(qū)存在大量積水。改制后經(jīng)有關(guān)部門設(shè)計留設(shè)條帶隔水煤柱，對深部煤層進(jìn)行開采，設(shè)計能力3萬t/a。廣東省梅州市興寧市黃槐鎮(zhèn)大興煤礦原為131最新煤礦水害防治基本知識課件132事故中一對失去親人的祖孫

事故中一對失去親人的祖孫133事故中失去親人的母子事故中失去親人的母子134最新煤礦水害防治基本知識課件135最新煤礦水害防治基本知識課件1362005年8月7日廣東梅州大興煤礦透水事故，121人遇難

興寧礦難透水事故中傷亡礦工家屬傷痛欲絕

興寧礦難透水事故中失去礦友的礦工呆坐在井口2005年8月7日廣東梅州大興煤礦透水事故，121人遇難興137事故中傷亡家屬在祭拜親人

2005年8月7日廣東梅州大興煤礦透水事故，121人遇難

興寧礦難透水事故死亡礦工尸體

事故中傷亡家屬在祭拜親人2005年8月7日廣東梅州大興煤礦1382005年8月7日廣東梅州大興煤礦透水事故，121人遇難

興寧礦難透水事故的礦井遠(yuǎn)景

興寧礦難透水事故救援人員

2005年8月7日廣東梅州大興煤礦透水事故，121人遇難興1392005年8月7日廣東梅州大興煤礦透水事故，121人遇難

2005年8月7日廣東梅州大興煤礦透水事故，121人遇難140

1.礦井積水區(qū)的形成

1999年11月，因小煤窯開采破壞，當(dāng)年降水量大，礦井排水能力不足及排水費用過高，礦井采區(qū)被淹，井下巷道大量積水，為了保護(hù)礦井不被淹掉和減少排水費用，各礦均在-180m水平以上，各水平構(gòu)筑了井下堵水閘墻，6對礦井共構(gòu)筑29處堵水閘墻，使-180m水平以上采空區(qū)逐步充滿，形成1500萬～2000萬m3積水區(qū)。從+262m平硐溢出。1.礦井積水區(qū)的形成141

1422.積水區(qū)下煤炭開采的形成

2000年5月，大興煤礦委托北京煤炭設(shè)計研究院編制完成了《永豐煤炭延深方案設(shè)計》和《防水閘墻施工計算咨詢》。該設(shè)計從-180m水平至-290m水平留設(shè)垂高110m防水隔離煤柱，延深開采老空積水區(qū)下深部煤炭資源。2001年2月26日由廣東省經(jīng)貿(mào)委審查通過該設(shè)計，該礦開始向深部延伸開采。2.積水區(qū)下煤炭開采的形成1433.水害事故發(fā)生經(jīng)過

2005年8月7日13時13分左右，發(fā)生透水，透水發(fā)生后，主、副井井筒均有霧氣冒出，出現(xiàn)反風(fēng)現(xiàn)象。

13時30分，副井調(diào)度室接到-290m水平西三暗斜井絞車房（-281m）電話，說“水很大，我跑不出去了，”，但話未說完電話就斷了，說明此時水已漲至-281m絞車房。

14時，水已漲至離主井口80m（斜長），此時水位為+245m。透水后原四望嶂一礦明斜井水位從+262m降至+255.5m，下降6.5m，經(jīng)專家估算，礦井總透水量約為25萬m3。3.水害事故發(fā)生經(jīng)過144

4.水害事故的原因分析

經(jīng)調(diào)查和專家組技術(shù)鑒定，認(rèn)定在主井東翼四煤-400m石門以東150m附近，由于煤層傾角大（75度左右）、厚度大（3～4m），小斷層發(fā)育，煤質(zhì)松散易塌落，-400m以上各水平在生產(chǎn)過程中煤層均發(fā)生過嚴(yán)重抽冒。在此抽冒嚴(yán)重的情況下，大量出煤，超強度開采，致使-180m水平至-290m水平防水煤柱抽冒，導(dǎo)通了+262m水平至-180m水平的老空積水區(qū)，造成上部老空積水大量潰入，導(dǎo)致事故的發(fā)生。4.水害事故的原因分析145

王家?guī)X煤礦老空積水特大水災(zāi)事故王家?guī)X煤礦老空積水146

2010年3月28日13時40分左右，王家?guī)X礦20101工作面回風(fēng)巷掘進(jìn)頭發(fā)生導(dǎo)通老空積水區(qū)透水事故,選成153名礦工被淹，經(jīng)過急時搶救，115人被救，38人遇難。

147事發(fā)前曾兩次接到滲水報告,多名工人發(fā)現(xiàn)異常。承建工程的某部經(jīng)理說,28日11時10分,當(dāng)班的一名副經(jīng)理升井匯報,井下27隊的工作面800m處右下角底板處有少量滲水；安排正在井下的技術(shù)經(jīng)理到出水點觀察。11點50分,這名經(jīng)理升井匯報,出水沒有壓力,水是清的,無異味.并向在場的一位技術(shù)人員詢問,該人說曾對該位置進(jìn)行了探測,探測報告說：在820m之內(nèi)可以正常堀進(jìn)。記者在采訪中,部分工人反映：25日就巳發(fā)現(xiàn)工作面”掌頭煤層壓力增大,煤壁掛汗并出現(xiàn)異味”,并向調(diào)度室進(jìn)行了匯報,但沒有引起重視.最新煤礦水害防治基本知識課件148

不拋棄不放棄的信念創(chuàng)造生命奇跡4月4日晚,山西王家?guī)X透水事故救援隊準(zhǔn)備下井救人.。他們頭上的礦燈,連成了一條救助生命的光明通道。4月5日凌晨,第一批獲救的9名遇險工人成功升井，其后又相繼救出了106名遇險礦工，創(chuàng)造了人類礦搶救和生命奇跡。不拋棄不放棄的信念創(chuàng)造生命奇跡149最新煤礦水害防治基本知識課件150最新煤礦水害防治基本知識課件151王家?guī)X煤礦3日28日發(fā)生的透水事故,在對事故原因進(jìn)行追究、反思的同時,媒體和公眾關(guān)注的目光,更多地聚焦對井下遇險工人的搶救。

153名工人的生命安危,時刻牽動著全國人民的心,人們在一種并不抱有太大希望的期待中,渴望著生命的奇跡.。王家?guī)X煤礦3日28日發(fā)生的透水事故,在對事故原因152應(yīng)該承認(rèn),事故發(fā)生后的幾天里,雖然有黨中央、國務(wù)院的高度重視,和中央政府到社會各界的全力救援,但通過媒體傳達(dá)給公眾的信息,卻并不讓人樂觀。應(yīng)該承認(rèn),事故發(fā)生后的幾天里,雖然有黨中央、國務(wù)153按照以往各種礦難報道中所獲知的常識,煤礦透水與互斯爆炸,是各種礦難中傷亡人數(shù)最大的事故。井下透水往往會在瞬間淹沒井下巷道,對井下遇險工人造成滅頂之災(zāi)。加之往往與透水事故伴生的互斯突出,更會對遇險人員的生命造成二次傷害。所以，115名礦工的獲救創(chuàng)造了人類礦難搶救史上和生命的奇跡。

按照以往各種礦難報道中所獲知的常識,煤礦透水與互154

(2)地表水害

地表長年有水的河流、湖泊、水庫、塘壩、煤礦塌陷區(qū)水體等，由于井下防水煤（巖）柱留設(shè)不當(dāng)、采掘工程活動不當(dāng)導(dǎo)致煤層頂板煤（巖）體發(fā)生抽冒、工作面區(qū)域內(nèi)存在導(dǎo)水?dāng)嗔训刭|(zhì)構(gòu)造、超采防水煤柱等，使采掘工作面與地表水體產(chǎn)生水力聯(lián)系，地表水迅速灌入井下，發(fā)生突水事故。如：

2007年7月22日，山西省呂梁市興縣魏家灘鎮(zhèn)馬圜圜煤礦，因山洪暴發(fā)，造成河床下采空區(qū)發(fā)生塌陷，沉陷面積約800m2，洪水經(jīng)采空區(qū)潰入礦井，導(dǎo)致11人死亡。

(2)地表水害155某煤礦一號井南翼502工作面地表水、黃泥潰入示意圖某煤礦一號井南翼502工作面地表水、黃泥潰入示意圖156

(3)第四系松散孔隙含水層和第三系砂礫含水層水害

第四系松散孔隙充水含水層、第三系砂礫含水層呈不整合覆蓋在煤系地層上，直接接受大氣降水和展布其上的河流、湖泊、水庫等地表水體的滲透補給，形成在剖面和平面上結(jié)構(gòu)極其復(fù)雜的松散孔隙充水含水體。如：安徽皖北祁東煤礦新礦井首采面剛剛推進(jìn)40m后,發(fā)生了第四系松散孔隙含水層水潰入淹井。(3)第四系松散孔隙含水層和第三系砂礫含水層水害157某礦704工作面松散沖積層突水示意圖某礦704工作面松散沖積層突水示意圖158(4)煤層頂板充水含水層水害煤系地層中一般存在多層可采煤層，在煤系地層上部同時發(fā)育有多層充水含水層，有的是強巖溶充水含水層，如南方型龍?zhí)督M煤系地層的頂部就發(fā)育有長興灰?guī)r含水層。如：

2009年11月神華寧煤分公司紅柳煤礦首采面推進(jìn)56m發(fā)生頂板砂巖潰水，瞬時水量1817m3/h。(4)煤層頂板充水含水層水害159

(5)煤層底板承壓充水含水層水害煤層底板承壓充水含水層水害是我國煤礦水害頻率最高、危害程度最大的一種災(zāi)害，多次造成突水淹采煤工作面、淹采區(qū)、淹水平、淹整個礦井的惡性事故。

(5)煤層底板承壓充水含水層水害160水體上水害狀況水體上水害約占礦井水害的一半。上世紀(jì)80年代與50年代相比，突水頻率增長2.57倍。1956-1986年30年間，淹井222起，突水1600次，1318人喪生。1984-1985年一年間，全國因底板突水而淹井事故22起，僅開灤、焦作、肥城就有6對井被淹。峰值水量高達(dá)2050m3/min，世界之最。水體上水害狀況161水上威脅礦井?dāng)?shù)量和煤量目前受水威脅的礦井約300處，約占大型礦井的一半受水威脅儲量近百億噸。山東淄博北大井于1935年5月13日透水，三天內(nèi)礦井全部淹沒，有538名礦井下遇難，為世界罕見的突水事故。水上威脅礦井?dāng)?shù)量和煤量162神華駱駝山煤礦底板奧灰?guī)r溶承壓特大水災(zāi)事故神華駱駝山煤礦163

2010年３月１日７時２０分左右，駱駝山煤礦在基建巷道施工中發(fā)生透水事故。駱駝山煤礦于２００６年５月開工建設(shè)，由神華集團(tuán)烏海能源有限責(zé)任公司建設(shè)，中煤西安設(shè)計工程有限責(zé)任公司負(fù)責(zé)設(shè)計，設(shè)計生產(chǎn)能力為每年１５０萬t。當(dāng)班井下共有作業(yè)人員７７名，經(jīng)搶救有４６人相繼升井，其中１人死亡，７人受傷，３１人被困井下。2010年３月164最新煤礦水害防治基本知識課件165事故原因初步判斷是掘進(jìn)過程中掘進(jìn)工作面底板奧灰水突水造成的，突水的具體位置大致在施工的井下16號煤層掘進(jìn)工作面。駱駝山煤礦透水事故暴露出了掘進(jìn)施工探放水管理和工程承包中安全責(zé)任不落實、不到位等問題。事故原因初步判斷是掘進(jìn)過程中掘進(jìn)工作面166(6)巖溶陷落柱水害

由于煤系地層在地質(zhì)歷史時期中不斷向奧灰溶洞垮落，冒落的巖塊不斷沖填形成一個質(zhì)地疏松巖溶陷落柱，導(dǎo)水性很強，同時由于陷落柱的賦存條件孤立而隱蔽，事前難以探查發(fā)現(xiàn)，防治難度極大，所以造成災(zāi)難性的巖溶陷落柱水害。

(6)巖溶陷落柱水害167最新煤礦水害防治基本知識課件1681984年6月開灤范各莊礦在回采距煤層底板奧陶系灰?guī)r含水層超過200m的第七號煤層時，這個巖溶陷落柱是一個短軸46m、長軸67m的橢圓形巖溶陷落柱，柱體冒落高度竟達(dá)200m，頂部直到七號煤層頂板，由于巖溶陷落柱溝通了煤系地層與奧灰強充水含水層的水力聯(lián)系，發(fā)生了突水量高達(dá)2053m3/h的惡性突水淹井事故，損失巨大，在世界采礦史上留下了令人難以置信的案例。1984年6月開灤范各莊礦在回采距煤層底板奧169

(7)斷層破碎帶突水水害

斷層破碎帶突水水害，本身是礦井一大水害，也可與老空水、煤層頂板含水層、底板承壓含水層、地表水體等發(fā)生水力聯(lián)系而引起突水水害，是煤礦水害類型中最普遍的一類。斷層破碎帶可以沿斷層走向很長一段范圍內(nèi)普遍含（導(dǎo)）水而引發(fā)水害，也可以是局部的一小段、一個點導(dǎo)水而誘發(fā)突水水害。有的斷層破碎帶原始狀態(tài)是不含（導(dǎo)）水的，但由于采動條件下引起頂板導(dǎo)水裂隙提高了上限或底板巖體裂隙的存在，斷層破碎帶發(fā)生活化而轉(zhuǎn)化為導(dǎo)水?dāng)鄬?，發(fā)生礦井突水水害。如：

1982年8月23日江西豐城礦務(wù)局云莊煤礦因遇斷層兩次淹井。(7)斷層破碎帶突水水害1703.礦井突水預(yù)兆與充水條件分析

(1)礦井突水一般預(yù)兆礦井采掘工作面煤層變潮濕、松軟；煤幫出現(xiàn)滴水、淋水現(xiàn)象，且淋水由小變大；有時煤幫出現(xiàn)鐵銹色水跡；礦井采掘工作面氣溫降低，或出現(xiàn)霧氣或硫化氫氣味；礦井采掘工作面有時可聽到水的“嘶嘶”聲；礦井采掘工作面礦壓增大，發(fā)生片幫、冒頂及底鼓。3.礦井突水預(yù)兆與充水條件分析171(2)不同類型水源的透水特點沖積層水。沖積層水一般開始涌水量較少，夾帶泥砂，水色發(fā)黃，以后水量急劇增大的特點。沖積層水一般不至于構(gòu)成對人體的傷害。小窯、老空水一般積存時間長，水量補給差，屬于“死水”，所以有“掛紅”、酸度大、水味發(fā)澀的特點，出現(xiàn)霧氣。斷層水。常常出現(xiàn)工作面來壓，淋水增加，有時還可在巖縫中見到淤泥。斷層水混濁，多為黃色，很少“掛紅”，水無澀味。(2)不同類型水源的透水特點沖積層水。沖積層水一般開始涌水量172巖溶水。當(dāng)采掘巷道與其接近時，可出現(xiàn)頂板來壓、柱窩和裂縫滲水現(xiàn)象，有時也有“掛紅”現(xiàn)象。大氣降水。大氣降水對礦井涌水的影響，取決于降水量的大小和含水層接受大氣降水的條件。巖溶水。當(dāng)采掘巷道與其接近時，可出現(xiàn)頂板來壓、柱窩和裂縫滲水173

(3)礦井充水通道分析

1）礦井充水天然通道

A.點狀巖溶陷落柱型通道

巖溶陷落柱是指埋藏在煤系地層下部的巨厚可溶巖體，在地下水溶蝕作用下，形成巨大的巖溶空洞。當(dāng)空洞頂部巖層失去對上覆巖體的支撐能力時，上覆巖體在重力作用下向下垮落，充填于溶蝕空間中。

(3)礦井充水通道分析174B.線狀斷裂(裂隙)帶型通道斷裂(裂隙)帶型通道成為充水通道主要取決于斷裂帶本身·水力性質(zhì)和礦床開采時人為采礦活動方式與強度。礦區(qū)含煤地層中存有數(shù)量不等的斷裂構(gòu)造，它使斷裂附近巖石破碎、位移，也使地層失去完整性，成為各種充水水源涌人礦井的通道。國內(nèi)外大量統(tǒng)計資料表明，由于揭露或靠近斷層而引起突水事故占70%一80%，可見礦井突水事故的發(fā)生多與斷層導(dǎo)水有關(guān)。B.線狀斷裂(裂隙)帶型通道175c.窄條狀隱伏露頭型通道

我國大部分煤礦山。煤系地層灰?guī)r充水含水層、中厚砂巖裂隙充水含水層多呈窄條狀的隱伏露頭與上覆第四系松散沉積物地層呈不整合接觸。多層充水含水層組在隱伏露頭部位垂向水力交替補給的影響因素主要有兩個：一個是隱伏露頭部位基巖風(fēng)化帶的滲透能力大小;另一個是上覆第四系底部卵石孔隙含水層組底部是否存在較厚層的黏性土隔水層。一般地說，基巖風(fēng)化帶的風(fēng)化程度太強或太弱。其地下水的滲透性均較弱。c.窄條狀隱伏露頭型通道176

d.面狀隔水層變薄區(qū)型通道根據(jù)含煤巖系和礦床水文地質(zhì)沉積環(huán)境分析，華北型煤田的北部，煤系含水層組主要以厚層狀砂巖裂隙充水含水層組為主，在厚層狀砂巖裂隙含水層組之間沉積了以粉細(xì)砂巖、細(xì)砂巖為主的隔水層組。在地質(zhì)歷史的多期構(gòu)造應(yīng)力作用下，這些脆性的隔水巖層在外力作用下以破裂形式釋放應(yīng)力，致使隔水巖層產(chǎn)生了不同方向的較為密集的裂隙和節(jié)理，形成了較為發(fā)育的呈整體面狀展布的裂隙網(wǎng)絡(luò)。

d.面狀隔水層變薄區(qū)型通道177e.地震通道根據(jù)開灤唐山礦在唐山地震時礦井涌水量和礦區(qū)地下水水位的長期觀測資料。地震前區(qū)域含水層受張時，區(qū)域地下水水位下降。礦坑涌水量減少。當(dāng)?shù)卣鸢l(fā)生時，區(qū)域含水層壓縮，區(qū)域地下水水位瞬時上升數(shù)米。礦坑涌水量瞬時增加數(shù)倍。

e.地震通道1782）礦井人為充水通道

a.開采造成頂板冒裂

煤層開采后，采空區(qū)上方的巖層因下部被采空而失去平衡，相應(yīng)地產(chǎn)生礦山壓力，從而對采場產(chǎn)生破壞作用，必然引起頂部巖體的開裂、垮落和移動。塌落的巖塊直到充滿采空區(qū)為止，頂板自下而上分別稱為冒落帶、裂隙帶、彎曲帶。（見圖）而冒落裂隙帶則成為導(dǎo)水通道。2）礦井人為充水通道179最新煤礦水害防治基本知識課件180b.地面巖溶塌陷

隨著我國巖溶充水礦床大規(guī)模抽放水試驗和疏干開采實踐活動的開展，煤礦區(qū)及其周圍地區(qū)的地表巖溶塌陷隨處可見，地表水和大氣降水通過塌陷坑直接充入井下，有時隨著塌陷面積的增大，大量砂礫石和泥砂與水一起潰入礦坑。巖溶塌陷通道的存在極易引起第四系孔隙水、地表水大量下滲和倒灌，使大量水和泥砂涌入礦井，對礦井安全生產(chǎn)造成極大的威脅。b.地面巖溶塌陷181c.封孔質(zhì)量不佳鉆孔

由于礦區(qū)鉆孔封孔質(zhì)量不佳，這些鉆孔轉(zhuǎn)變?yōu)榈V井突水的人為導(dǎo)水通道。造成礦坑的涌（突）水事故（見圖）。如：陜西彬縣下溝煤礦鉆孔封孔質(zhì)量不佳潰水。c.封孔質(zhì)量不佳鉆孔182導(dǎo)水鉆孔形成突水通道示意圖導(dǎo)水鉆孔形成突水通道示意圖183第三章水害防治技術(shù)最新煤礦水害防治基本知識課件1841、地面水害防治地面防治水是指在地表修筑各種防排水工程，防止或減少大氣降水和地表水滲入礦井。對于以降水和地表水為主要水源的礦井，地面防治水尤為重要，是礦井防水的第一道防線。（1）嚴(yán)格按《規(guī)程》規(guī)定選擇井筒及工業(yè)廣場

井口和工業(yè)廣場內(nèi)建筑物的高程必須高于當(dāng)?shù)貧v年的最高洪水水位；若井口及工業(yè)廣場內(nèi)建筑物的高程低于當(dāng)?shù)貧v年最高洪水水位時，必須修筑堤壩、溝渠或采取其他防排水措施。1、地面水害防治185

（2）防止地表滲水，井田范圍內(nèi)的河流、溝渠等地表水，可以通過裂隙滲透到井下造成水害。因此，應(yīng)將其疏干或改道移至礦區(qū)以外。

（3）防止地面積水，對井田開采范圍內(nèi)的地面低洼處、塌陷區(qū)等易積水區(qū)，應(yīng)設(shè)法填平，防止積水，積水量大時，要用水泵排出。

（4）對可能引起漏水的地表裂隙、塌陷、廢棄鉆孔等，應(yīng)及時用粘土充填或用水泥堵塞。

（5）加強防洪防訊工作，在每年的雨季來臨之前和雨季期間，要加強對礦區(qū)內(nèi)防洪工程的檢查和防訊搶險工作，發(fā)現(xiàn)問題及時處理。

填塞通道