煤礦防治水(管技人員)

煤礦防治水地質(zhì)測量處王大設(shè)2013年8月主要內(nèi)容近年水害事故情況簡介煤礦水害防治工作的意義礦井防治水基礎(chǔ)知識淮北礦區(qū)防治水現(xiàn)狀礦井水害類型及防治方法管技人員、現(xiàn)場干部在水害預(yù)防中作用1近年水害事故情況簡介“十一五”期間（2006年-2010年）全國共發(fā)生事故10339起、死亡16811人，其中水害事故306起、死亡1325人，分別占同期煤礦事故3%和7.9%。水害事故中2006年99起、死亡417人，2007年63起、死亡255人，2008年59起、死亡263人，2009年47起、死亡166人，2010年38起、死亡224人。1.1水害事故情況介紹

2006-2010年全國煤礦水害統(tǒng)計(jì)表

年度全國煤礦死亡情況其中水害死亡情況

起數(shù)人數(shù)其中3-9人其中10-29人其中30人以上起數(shù)人數(shù)起數(shù)人數(shù)起數(shù)人數(shù)起數(shù)人數(shù)合計(jì)10339168113061325114577223444162200629454746994174021346815620072421378663255281463562008195432155926317817991362009161626314716616774542010140324333822413604672702006年-2010年水害類型餅圖（傷亡3人以上）2006年-2010年水害事故傷亡人數(shù)餅圖

（傷亡3人以上）

2011年全國共發(fā)生死亡3人以上的水害事故20起，死亡169人。

2012年全國發(fā)生10起水害事故，61名礦工遇難。2013年1-8月份全國發(fā)生6起水害事故，37名礦工遇難。

——資料來源國家局網(wǎng)站事故查詢（不完全統(tǒng)計(jì)）1.2近年來水害特點(diǎn)（1）水害事故持續(xù)下降。（2）重特大水害事故多發(fā)。（3）鄉(xiāng)鎮(zhèn)煤礦水害事故所占比例仍然較大。（4）發(fā)生水害事故的類型主要是老空水。（5）國有煤礦重特大水害事故時(shí)有發(fā)生。（6）個(gè)別地區(qū)水害事故相對較多。（7）發(fā)生了多起重大透水淹井和未遂事故。（8）由自然災(zāi)害引發(fā)多起礦難。1.3近年來水害原因分析（1）對防治水工作不重視。（2）防治水基礎(chǔ)工作薄弱。（3）防治水措施不落實(shí)。（4）水害應(yīng)急預(yù)案不健全。（5）防治水職工隊(duì)伍不適應(yīng)。（6）監(jiān)管監(jiān)察和行業(yè)管理有漏洞。1.4預(yù)防水害事故對策建議（1）健全防治水機(jī)構(gòu)、明確水害防治責(zé)任（2）全面加強(qiáng)水文地質(zhì)基礎(chǔ)工作（3）認(rèn)真落實(shí)防治水各項(xiàng)措施（4）積極開展水害隱患排查治理（5）認(rèn)真做好井下探放水工作（6）嚴(yán)格控制水體下采煤（7）防范暴雨洪水引發(fā)煤礦事故災(zāi)難（8）強(qiáng)化水害應(yīng)急救援（9）進(jìn)一步加大水害防治的監(jiān)管、監(jiān)察力度

2煤礦水害防治工作的意義2.1煤礦水害是礦井災(zāi)害的重中之中我國煤礦大都為井工開采，存在多種自然災(zāi)害。在煤礦五大災(zāi)害中，水害威脅程度已經(jīng)超過頂板、火災(zāi)、塵害，僅次于瓦斯，成為威脅煤礦安全生產(chǎn)的重大制約因素。所以，防范較大以上事故要突出一通三防和防治水，將一通三防和防治水列為礦井災(zāi)害中的重中之中，一點(diǎn)都不為過。水害事故特點(diǎn)是“群死群傷”和重大財(cái)產(chǎn)損失。2.2煤礦水害往往造成重大財(cái)產(chǎn)損失1988年10月24日，楊莊礦II617綜采工作面發(fā)生底板灰?guī)r突水，最大突水量3153m3/h，淹沒二水平，直接損失5000萬元，停產(chǎn)6個(gè)月，減產(chǎn)100萬噸，總損失達(dá)1.5億元。2009年3月4日，朱莊礦Ⅲ628工作面底板灰?guī)r突水，穩(wěn)定水量520～560m3∕h，工作面被淹。治理歷時(shí)5個(gè)半月，完成鉆探工程量12000m/83孔，共注入瓜子片107噸，黃沙2069m3，水泥11000噸，僅工程治理費(fèi)用就相當(dāng)可觀。2013年2月3日，桃園礦透水淹井事故，僅注漿材料和排水費(fèi)用就超過億元，其它損失就更多了。2.3煤礦水害往往造成重大人員傷亡十二五以來，傷亡30人以上的水害事故：

2006年－56人/1起

2008年－36人/1起

2010年－70人/2起近三年來，傷亡10人以上的水害事故：2011年－88人/6起

2012年－23人/2起

2013年－18人/1起2.4煤礦水害防治工作的意義煤礦水害防治不僅關(guān)系到煤炭企業(yè)的健康發(fā)展，更關(guān)系到人民生命和國家財(cái)產(chǎn)的安全，關(guān)系到社會(huì)穩(wěn)定、和諧社會(huì)建立。煤礦水害防治就是查明礦井、采區(qū)、工作面水文地質(zhì)條件，消除水害威脅，保證職工生命和財(cái)產(chǎn)安全，使煤礦生產(chǎn)在安全的環(huán)境下健康發(fā)展。水害防治工作的好壞是對企業(yè)主要負(fù)責(zé)人（技術(shù)負(fù)責(zé)人）依法辦礦能力的考驗(yàn)，是對政府部門依法監(jiān)管能力的考驗(yàn)，也是對政府管理公共社會(huì)能力的考驗(yàn)。3礦井防治水基礎(chǔ)知識凡是在礦井開拓、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，統(tǒng)稱礦井水。充水水源—大氣降水、地表水、地下水、老窯水；充水通道—滲入性通道（孔隙、裂隙）、潰入性通道（斷層、巖溶通道）、人工通道（采掘巷道、圍巖破壞裂隙、不良鉆孔）；充水強(qiáng)度—正常涌水量、最大涌水量、突水量；充水方式—滲入式涌水、潰入式突水。3.1礦井充水條件3.2含水層和隔水層并非所有的巖石都存在含水空間，有的巖石非常完整致密，并不含水。我們把那些能夠透過并給出一定水量的巖層叫作含水層。而把那些不能給出或者不能透過一定水量的巖層叫作隔水層。含水層與隔水層只是相對而言，并不存在截然的界限，二者是通過比較而存在的，同樣的巖層在不同的地質(zhì)條件下可能具有不同的含水意義。直接含水層與間接含水層:把礦井開采直接影響（無法避開）的含水層叫“直接含水層”；把礦井開采影響范圍以外的含水層叫“間接含水層”。直接含水層形成礦井正常（最大）涌水量，間接含水層構(gòu)成突水威脅或滲流補(bǔ)給直接含水層?；幢钡V區(qū)存在三大含水巖系。一是松散層孔隙含水層組；二是煤系砂巖裂隙含水層組；三是底板灰?guī)r巖溶裂隙含水層組。一般把煤系砂巖裂隙含水層組叫做直接含水層，把“四含”和“太灰”叫做間接含水層。3.3常用水文地質(zhì)參數(shù)介紹含水層的富水性指標(biāo)，綜合反映了含水層的性質(zhì)（面積、厚度、巖性、空隙發(fā)育程度、徑流條件、補(bǔ)給程度等），是水文地質(zhì)的重要指標(biāo)。3.3.1單位涌水量（q）

對某一含水層進(jìn)行抽（壓）水，含水層在單位時(shí)間降深抽出（壓入）的水量，稱為單位涌水量（q），常用q值來描述含水層的富水性。根據(jù)鉆孔單位涌水量（q），含水層富水性分為下4級：弱富水性：q≤0.1L/（s.m）中等富水性：0.1L/（s.m）＜

q≤1.0L/（s.m）強(qiáng)富水性：1.0L/（s.m）＜

q≤5.0L/（s.m）極強(qiáng)富水性：q>5.0L/（s.m）

——《煤礦防治水規(guī)定》附錄二3.3.2滲透系數(shù)（K）水文地質(zhì)學(xué)把巖石本身可以通過流體的能力稱為滲透系數(shù)(用K表示)。滲透系數(shù)也稱水力傳導(dǎo)系數(shù)，是描述含水層滲透能力的重要水文地質(zhì)參數(shù)。根據(jù)達(dá)西公式，滲透系數(shù)代表當(dāng)水力坡度為1時(shí)，水在介質(zhì)中的滲流速度，單位是m/d或cm/s。一說是指液體在一晝夜（24小時(shí)）在固體里面流動(dòng)的長度，一般用m/d。滲透系數(shù)大小與巖石的性質(zhì)（粒度成分、顆粒排列、充填情況、裂隙性質(zhì)和發(fā)育程度等）和水的物理性質(zhì)（粘滯性、容重等）有關(guān)。滲透系數(shù)K能用來表示巖層的透水性，但它不能單獨(dú)說明含水層的過水能力。一個(gè)K值較大的含水層，如果厚度很小，它的過水能力也是有限的。為此引出導(dǎo)水系數(shù)（T）。3.3.3導(dǎo)水系數(shù)（T）導(dǎo)水系數(shù)也是一個(gè)重要的水文地質(zhì)參數(shù)，即含水層的滲透系數(shù)與其厚度的乘積。其理論意義是水力梯度為1時(shí)，通過含水層的單寬流量，常用單位是m2/d。3.4

覆巖三帶（上三帶）3.4.1垮落帶（冒落帶）工作面回采后引起煤層直接頂板垮落，垮落的巖塊堆積在一起。如果垮落帶高度達(dá)到上覆含水層，則往往引起頂板水的突入。3.4.2裂縫帶指冒落帶以上大量出現(xiàn)的切層、離層和斷裂或裂縫發(fā)育帶?？拷奥鋷У膸r層，斷裂嚴(yán)重；遠(yuǎn)離冒落帶的巖層，斷裂輕微，脆性薄層狀砂巖會(huì)發(fā)生斷裂。該層不一定具備透砂能力，但一般具有較強(qiáng)的導(dǎo)水能力。3.4.3彎曲帶彎曲帶指的是自裂縫帶頂界到地表的整個(gè)巖系發(fā)生彎曲下沉的整體變形和沉降移動(dòng)區(qū)。該帶的主要特點(diǎn)是巖層的整體變形和移動(dòng)，而其斷裂程度較弱，所以一般不具備導(dǎo)水能力。覆巖三帶發(fā)育情況示意圖從水文地質(zhì)角度來看，可以把采后工作面頂板簡單地劃分為兩帶，即垮落斷裂帶（垮落帶和斷裂帶之和，又稱導(dǎo)水裂縫帶）。對礦井突水有意義主要是垮落斷裂帶，當(dāng)頂板裂隙溝通工作面上覆含水層時(shí)，礦井突水則不可避免。3.5

底板三帶（下三帶）3.5.1底板破壞帶（Ⅰ）采動(dòng)對底板有破壞作用。當(dāng)工作面從開切眼開始回采之后，采面圍巖應(yīng)力將發(fā)生變化。隨著工作面的推進(jìn)，煤層底板前方處于支承壓力作用而壓縮。工作面推過后，應(yīng)力釋放，底板處于膨脹狀態(tài)。隨著頂板的冒落，采空區(qū)冒落矸石的壓實(shí)，工作面后方一定距離的底板恢復(fù)到原巖應(yīng)力狀態(tài)。由于工作面是在不斷推進(jìn)的過程中，所以，底板處于壓縮－膨脹－再壓縮的狀態(tài)。而在壓縮與膨脹變形的過渡區(qū)，底板最易發(fā)生破壞。這個(gè)破壞的深度就是底板破壞帶。它的特點(diǎn)是巖層的連續(xù)性遭到破壞，完全失去了隔水能。3.5.2

原始導(dǎo)高帶（Ⅲ）

具有一定壓力的承壓水沿著裂隙上升，沖刷結(jié)構(gòu)面，使裂隙軟化、蝕擴(kuò)，水位逐漸上升超過含水層的頂界面，水位高于含水層頂界面的高度就是原始導(dǎo)升帶。

3.5.3

有效隔水層帶（Ⅱ）煤層底板至含水層頂板，除去采動(dòng)底板破壞帶和原始導(dǎo)升帶，中間剩下的就是有效隔水層帶（Ⅱ）。

Ⅱ、Ⅲ帶雖有一定的阻水作用，但起主要保護(hù)作用的是Ⅱ帶。如果由于開采礦壓破壞和水壓的導(dǎo)升作用，造成Ⅱ帶消失或變薄，或由于構(gòu)造產(chǎn)生水力通道，或由于底板厚度很薄等，都會(huì)發(fā)生突水事故。3.6現(xiàn)行防治水有關(guān)的規(guī)定1、煤礦防治水規(guī)定（28號令）（2009年）2、煤礦安全規(guī)程（37號令）（2011年）3、建筑物、水體、鐵路及主要井巷煤柱留設(shè)與壓煤開采規(guī)程（2000年）4、安徽省煤礦防治水和水資源化利用管理辦法（皖經(jīng)信煤炭[2013]128號）5、礦井防治水技術(shù)管理規(guī)定（淮礦地測［2010］200號）3.6.1防治水原則理念十六字原則：預(yù)測預(yù)報(bào)，有疑必探，先探后掘，先治后采。五項(xiàng)措施：防、堵、疏、排、截。煤礦防治水工作體系：預(yù)測探查、綜合治理、效果驗(yàn)證、安全評估。二十字防治水工作程序：預(yù)測預(yù)報(bào)、超前探查、綜合治理、安全評估、驗(yàn)收審批。防治水安全保障體系：管理、投入、科研、培訓(xùn)。3.6.1.1十六字原則預(yù)測預(yù)報(bào)：水害防治的基礎(chǔ)，在查清礦井水文地質(zhì)條件基礎(chǔ)上，運(yùn)用先進(jìn)的水害預(yù)測預(yù)報(bào)理論和方法，對礦井水害做出科學(xué)分析判斷和評價(jià)

。有疑必探：根據(jù)預(yù)測預(yù)報(bào)評價(jià)結(jié)論，對可能構(gòu)成水害威脅區(qū)域，采用物探、化探和鉆探等綜合探測技術(shù)手段，查明或排除水害。先探后掘：先綜合探查，確定巷道掘進(jìn)沒有水害威脅后再掘進(jìn)施工。先治后采：根據(jù)查明的水害情況，采取有針對性的治理措施排除水害隱患后，再安排采掘工程。3.6.1.2五項(xiàng)綜合治理措施

防主要指合理留設(shè)各類防隔水煤（巖）柱和修建各類防水閘門或防水墻等，防隔水煤（巖）柱一旦確定后，不得隨意開采破壞；堵主要指注漿封堵具有突水威脅的含水層或?qū)當(dāng)鄬?、裂隙和陷落柱等通道；疏主要指探放老空水和對承壓含水層進(jìn)行疏水降壓；排主要指完善礦井排水系統(tǒng)，排水管路、水泵、水倉和供電系統(tǒng)等必須配套；截主要指加強(qiáng)地表水（河流、水庫、洪水等）的截流治理。3.6.1.3煤礦防治水工作體系

安徽省煤礦防治水管理辦法明確提出了煤礦防治水十六字工作體系。

“預(yù)測探查”就是防治水工作原則中的前兩項(xiàng)工作；“綜合治理”是指根據(jù)查明的水害情況，采取“防、堵、疏、排、截”等針對性的治理措施消除水害隱患；“效果驗(yàn)證”是指對水害治理工程質(zhì)量效果進(jìn)行檢驗(yàn)，一般可選用物探、鉆探、巷探、化探等方法，經(jīng)驗(yàn)證沒有達(dá)到水害防治要求的必須采取補(bǔ)充措施，并再次進(jìn)行驗(yàn)證；“安全評估”就是對采掘工作面進(jìn)行安全性評價(jià)，結(jié)合防治水工程開展情況，分析水害威脅程度，評價(jià)能否進(jìn)行采掘活動(dòng)以及采掘活動(dòng)過程中所要采取的防范措施等。3.6.1.4

二十字防治水工作程序

預(yù)測預(yù)報(bào)超前探查綜合治理安全評估驗(yàn)收審批

集團(tuán)公司在總結(jié)以往經(jīng)驗(yàn)、吸取以往教訓(xùn)的基礎(chǔ)上提出的二十字防治水工作程序，將防治水工作過程進(jìn)行細(xì)化，進(jìn)一步規(guī)范了集團(tuán)公司防治水工作流程。3.6.1.5防治水安全保障體系管理：防治水不僅僅是技術(shù)問題，關(guān)鍵還是工程質(zhì)量和措施的落實(shí)，注重過程監(jiān)管。從技術(shù)型向技術(shù)管理型轉(zhuǎn)變，是防治水工作保障安全的一個(gè)很重要的方面。投入：沒有足夠的資金作保證，防治水工作無從談起?？蒲校悍乐嗡ぷ鞯拈_展不能只靠經(jīng)驗(yàn)，必須有理論作基礎(chǔ)支撐。培訓(xùn)：除專業(yè)培訓(xùn)，還要開展全全員培訓(xùn)。3.6.2.1關(guān)于避災(zāi)路線

……預(yù)先開掘安全躲避硐，制定包括撤人的避災(zāi)路線等安全措施，并使每個(gè)作業(yè)人員了解和掌握。

－－《煤礦防治水規(guī)定》第96條－－《煤礦安全規(guī)程》第289條

礦井應(yīng)當(dāng)設(shè)置安全出口，規(guī)定避水災(zāi)路線，設(shè)置貼有反光膜的清晰路標(biāo)，并讓全體職工熟知，以便一旦突水，能夠安全撤離，避免意外傷亡事故。－《煤礦防治水規(guī)定》第117條

－集團(tuán)公司規(guī)定－第47條3.6.2防治水有關(guān)規(guī)定探放水施工現(xiàn)場應(yīng)具備放水路線和安全撤人路線，在復(fù)雜的地區(qū)探放水施工現(xiàn)場應(yīng)設(shè)專用電話，撤出受探水威脅區(qū)域的所有人員。－集團(tuán)公司規(guī)定－第29條工作面回采期間要確保避水路線暢通無阻，避災(zāi)線路標(biāo)志醒目清楚。

－集團(tuán)公司對受水害威脅嚴(yán)重工作面的要求必須向受水威脅地區(qū)的施工人員貫徹、交待報(bào)警信號和避災(zāi)路線。

－《井下探放水技術(shù)規(guī)范》（MT/T632－1996）11.5所有的作業(yè)規(guī)程都在圖文上明確地規(guī)定了避水路線。

避災(zāi)路線要貫徹到每位作業(yè)人員，并要實(shí)地演練。3.6.2.2關(guān)于排水設(shè)施

受水害威脅的采掘工作面，必須建立排水系統(tǒng)，并與開采同時(shí)設(shè)計(jì)、同時(shí)施工、同時(shí)投入使用。采煤工作面有效排水能力不低于預(yù)計(jì)最大涌水量的1.5倍，掘進(jìn)工作面有效排水能力不低于預(yù)計(jì)最大涌水量。

－－《安徽省防治水和水資源化利用管理辦法》第23條

6（10）煤工作面、上提開采工作面以及其他預(yù)計(jì)涌水量大于30m3/h的工作面，必須具備自流排水條件，否則，要建立排水泵站，有效排水能力不小于預(yù)計(jì)最大涌水量的1.5倍。

－－《礦井防治水技術(shù)管理規(guī)定》第40條

對排水設(shè)施的其它要求

1、低洼地點(diǎn)安設(shè)水泵，預(yù)置排水管路，排水管路和泵的排水能力要滿足要求，且管路與水泵的能力要匹配，保證排水設(shè)備設(shè)施能隨時(shí)正常運(yùn)轉(zhuǎn)，并準(zhǔn)備好備用水泵。受水害威脅嚴(yán)重的地點(diǎn)要求雙回路供電。

2、不提倡使用水泵接力排水，如使用接力排水，后一級水泵的排水能力不小于前一級水泵能力的1.5倍。

3、下山掘進(jìn)工作面的排水設(shè)施不僅能力要滿足要求，還要保證排水設(shè)施的可靠性。

4、6（10）煤工作面，區(qū)段設(shè)計(jì)時(shí)要布置軌道巷和排水巷，形成自流排水條件。

排水管路的排水能力計(jì)算

排水管路排水能力計(jì)算公式：

式中Q—排水管路排水量，m3/hV—流速，一般經(jīng)濟(jì)流速1.5～2.2m/s，最大2.5m/sS—水管截面積，m2，計(jì)算公式：其中，D為水管內(nèi)徑，m

常用排水管路流量表

（經(jīng)濟(jì)流速取1.5～2.2m/s）管徑(mm)75(3吋)100（4吋）125（5吋）流量(m3/h）23.84～34.9442.39～62.1766.23～97.14管徑(mm)150（6吋）175（7吋）200（8吋）流量(m3/h）95.38～139.89129.82～190.40169.56～248.69注：1吋(in)=25.4毫米（mm）4

淮北礦區(qū)防治水現(xiàn)狀淮北礦區(qū)區(qū)域水文地質(zhì)圖4.1前言淮北礦區(qū)位于安徽省北部，面積1萬Km2，以宿北斷裂為界，分為南北兩區(qū)，其中北區(qū)為濉肖區(qū)，南區(qū)又以南坪斷層和豐渦斷層為界分為東段的宿縣區(qū)、中段的臨渙區(qū)和西段的渦陽區(qū)。礦區(qū)自1958年開發(fā)建設(shè)以來，目前已形成23對生產(chǎn)礦井，年產(chǎn)原煤超過4000萬噸的大型煤產(chǎn)地?；幢钡V區(qū)地質(zhì)構(gòu)造復(fù)雜，煤層賦存不穩(wěn)定，地壓大，瓦斯大，巖漿巖侵蝕嚴(yán)重，煤系地層富水性強(qiáng)，開采條件惡劣。礦區(qū)開采歷史上水害事故多發(fā)，防治水工作難度較大。4.2礦區(qū)地質(zhì)概況淮北煤田基本為隱伏煤田，局部有震旦系、寒武系、奧陶系、石炭系和二疊系地層出露，其余均為新生界松散層覆蓋，地面標(biāo)高一般+20～+50m。煤田處于華北板塊東南緣的豫淮坳陷東部，以燕山運(yùn)動(dòng)后形成的斷裂隆起或凹陷為主。受多期構(gòu)造運(yùn)動(dòng)影響，總體構(gòu)造呈復(fù)雜型。含煤地層為石炭、二疊系地層。主采煤層為上石盒子組的3煤、下石盒子組的7、8煤（濉肖區(qū)為4、5煤）及山西組的10煤（濉肖區(qū)為6煤）。4.3礦區(qū)水文地質(zhì)概況

淮北礦區(qū)有4個(gè)主要含水層，分別為第四系（第三系）孔隙含水層組、煤系砂巖裂隙含水層組、太灰?guī)r溶含水層組及奧灰?guī)r溶含水層組。礦區(qū)斷層較發(fā)育，部分?jǐn)鄬訉?dǎo)水性好，因此煤系地層含水層存在一定的水力聯(lián)系。濉肖區(qū)沖積層厚度小，底部粘土隔水層普遍發(fā)育，無“底含”，第四系松散層地下水對礦井開采無直接影響。但太灰及奧灰?guī)r溶水豐富，補(bǔ)給強(qiáng)度大，含水層可疏性差，對礦井安全威脅大。朱莊、楊莊等礦多次發(fā)生灰?guī)r突水事故。宿縣區(qū)、臨渙區(qū)、渦陽區(qū)新生界松散層厚度大，三隔普遍發(fā)育，隔水性能好，地表水及新地層一、二、三含水對礦井安全影響不大?！暗缀狈植疾痪?，桃園、祁南等礦對淺部煤層開采有直接影響。石灰?guī)r巖溶水總體上不豐富，補(bǔ)給強(qiáng)度小，含水層可疏性好。煤系地層砂巖裂隙水對煤礦安全影響相對較小，但臨渙區(qū)的K3砂巖、濉肖區(qū)的5煤頂板砂巖也經(jīng)常涌水影響生產(chǎn)。淮北礦區(qū)含水層關(guān)系柱狀圖

4.4

歷史突水事故統(tǒng)計(jì)分析

淮北礦區(qū)大部分礦井水文地質(zhì)條件復(fù)雜，水害類型多樣，歷史上多次發(fā)生突水傷人事故?；幢钡V區(qū)共發(fā)生大于30m3/h的突水186次，其中砂巖裂隙水害87次，沖積層水害36次，灰?guī)r水害25次，老塘水害21次，斷層水害9次，其它水害8次。在突水事故中，淹井3次，淹采煤工作面7次，突水傷人事故6次，死亡26人。淮北突水事故餅分圖

4.5

集團(tuán)公司近年幾次大的突水事故簡介

4.5.1

2005年1月25日朱莊煤礦Ⅲ622工作面發(fā)生底板灰?guī)r突水，最大水量1420m3/h，造成工作面停產(chǎn)100天，直接經(jīng)濟(jì)損失7000多萬元，總損失為1.2億元。

4.5.2

海孜煤礦2005年5月21日745工作面頂板離層水體潰出，最大涌水量3887m3/h，造成5人死亡。查治水直接費(fèi)用達(dá)800萬元。

4.5.3

2008年9月2日，孫疃礦1028工作面推進(jìn)100m時(shí)，風(fēng)巷處老塘底板出水，至9月4日，涌水量增大并穩(wěn)定在90m3/h左右。出水水源確定為底板太灰水。由于機(jī)巷多處低洼，水不能完全自流，因排水管路的能力限制，造成機(jī)巷低洼處運(yùn)輸設(shè)備被淹，不能運(yùn)轉(zhuǎn)，工作面停產(chǎn)10余天，損失巨大。

4.5.4

2008年11月27日袁店二礦主井井筒鍋底揭開后出現(xiàn)突水，最大水量54m3/h，突水伴有泥沙，含沙量3～4％，井筒被淹。主井井筒301m以上采用沉井法施工，301m以下采用普通法施工，基巖段296m以下進(jìn)行了地面預(yù)注漿。分析認(rèn)為水源為松散層水，突水通道主要為壁后局部注漿充填不完全，水泥未完全充填密實(shí)，導(dǎo)致松散層水沿壁后空隙流入井下。經(jīng)靜水拋碴注漿封水，再壁后注漿充填截水處理后恢復(fù)井筒施工。

4.5.5

2009年3月4日，朱莊礦Ⅲ628工作面臨近收作時(shí)發(fā)生底板灰?guī)r突水，突水量達(dá)600m3/h，工作面被淹。朱莊礦Ⅲ628工作面采前開展了大量防治水工作，對一、二灰進(jìn)行了全面注漿改造，三灰上段局部注漿改造，鉆探工程量11718m/62孔，底板注漿量達(dá)10204t水泥。4.5.62013年2月3日凌晨0點(diǎn)20分，桃園礦南三采區(qū)1035切眼掘進(jìn)28m時(shí)，發(fā)生底板隱伏陷落柱奧灰水突水災(zāi)害，突水量29000m3/h，遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過礦井排水能力，造成礦井被淹，1名礦工遇難。治理工程采用截流與堵源同步的原則，多鉆孔同時(shí)施工鉆進(jìn)。完成鉆探工程量7017m/12孔，注水泥17.42萬t，粉煤灰3.65萬t，礦井復(fù)礦總排水量超過500萬m3。5礦井水害類型及防治方法礦井水害是指各種水源對礦井生產(chǎn)和安全造成的各種各樣的影響。構(gòu)成礦井水害必須有兩個(gè)要素，一是水源。沒有水源就不會(huì)產(chǎn)生水害。二是出水通道。沒有通道，再豐富的水源也進(jìn)不到井下采掘空間。5.1洪水水害及其防治方法洪水的危害很容易理解，就是汛期洪水位高于工業(yè)廣場或井口標(biāo)高，對井下倒灌或使地面主要生產(chǎn)系統(tǒng)（如絞車房等）不能正常工作，從而威脅礦井安全生產(chǎn)。洪水水害的防治方法：井口和地面主要生產(chǎn)系統(tǒng)的標(biāo)高高于歷史最高洪水位；興修水利；雨季防汛。5.2第四系孔隙水害及其防治以第四系松散層孔隙水為主要來源的出水危害叫孔隙水害。水體下開采，當(dāng)由于基巖面起伏情況沒有查明掘進(jìn)巷道直接揭露沖積層時(shí)、當(dāng)通過斷層或構(gòu)造裂隙導(dǎo)通孔隙水時(shí)、當(dāng)采煤工作面冒落帶（導(dǎo)水裂隙帶）溝通孔隙水時(shí)、當(dāng)異常冒頂區(qū)發(fā)育到?jīng)_積層時(shí)，都可能造成大量涌水、甚至潰砂，危及礦井和人身安全?？紫端κ鹿式榻B

第四系孔隙水害一旦發(fā)生，危害程度極大。2001年11月25日，準(zhǔn)備12月26日投產(chǎn)的祁東礦322綜采工作面，冒落裂隙導(dǎo)通了四含發(fā)生突水，最大涌水量達(dá)1520m3/h,超過礦井排水能力，造成淹井，損失上億。桃園礦1022上工作面“抽冒”溝通四含，大量“泥巖流”潰入，堵塞巷道，造成4人遇難。桃園礦1022上工作面潰水潰砂示意圖桃園礦1022上工作面事故經(jīng)過

2002年6月在-262.6m風(fēng)巷外段發(fā)生大面積垮棚(長度約370m)，出現(xiàn)潰水,并伴有泥漿和小礫石。高峰涌水量59m3/h，后減小并穩(wěn)定在25m3/h左右；截止2002年11月10日，累計(jì)出水量143000m3。之后于6月28日起下降36m撥門(垂高17m)重新施工下降風(fēng)巷共420m。9月27日切眼四岔門處已冒頂，雙抬棚均被壓垮，冒頂長度約8m，最大冒高4m左右。于10月1-4日對該處進(jìn)行修護(hù)，但11月8日上午10時(shí)，該處再次發(fā)生冒頂垮棚并有少量滲水現(xiàn)象，后水量逐漸增大，至11月10日冒頂處，大量突水、潰砂，造成傷亡事故。桃園礦11.10事故的直接原因：上限安全煤柱留設(shè)不合理，僅12m，抵御巷道頂板變形破壞的能力低；巷道頂板發(fā)生漏頂處理不當(dāng)，對發(fā)生“抽冒”等頂板非均衡破壞的認(rèn)識不足；大傾角巷道沒有采取防止溜滑措施；事故搶救組織不當(dāng)，造成事故擴(kuò)大。2008年11月27日袁店二礦主井井筒鍋底揭開后出現(xiàn)突水，最大水量54m3/h，突水伴有泥沙，含沙量3～4％，井筒被淹。主井井筒301m以上采用沉井法施工，301m以下采用普通法施工，基巖段296m以下進(jìn)行了地面預(yù)注漿。分析認(rèn)為水源為松散層水，突水通道主要為壁后局部注漿充填不完全，水泥未完全充填密實(shí)，導(dǎo)致松散層水沿壁后空隙流入井下。經(jīng)靜水拋碴注漿封水，再壁后注漿充填截水處理后恢復(fù)井筒施工。松散層水害的防治方法查明松散含水層水文地質(zhì)條件、基巖界面標(biāo)高和起伏變化情況、覆巖巖性尤其是強(qiáng)度指標(biāo)。合理確定上限安全煤柱類型和尺寸。查明斷層構(gòu)造，特別是高角度斷層，采取防“抽冒”、“切冒”的頂板管理措施。疏干開采（針對“四含”）。凍結(jié)法施工井筒；井筒注漿堵水。安全保障措施：建立井上下水位動(dòng)態(tài)觀測系統(tǒng);預(yù)計(jì)正常涌水量和最大涌水量，完善排水系統(tǒng);建立通暢的避災(zāi)路線，需要時(shí)人員安全快速撤離。5.3煤層頂?shù)装迳皫r裂隙水害及防治方法正常地段，砂巖裂隙水以靜儲量為主，補(bǔ)給來源不豐富，即使出水，也是初期水量大隨后很快衰減，不會(huì)構(gòu)成大的威脅。但在局部（如含水層較厚，斷層發(fā)育，尤其巨厚堅(jiān)硬巖層下可能產(chǎn)生“離層水體”）地段，也會(huì)出現(xiàn)水量大，時(shí)間長的出水，甚至發(fā)生潰入性突水。

海孜礦745工作面于5月21日12時(shí)15分左右發(fā)生了頂板砂巖水潰入式突水事故。強(qiáng)大水流瞬間涌出，沖出工作面下部矸石400多方，沿途所有具有一定坡度的巷道底板嚴(yán)重沖刷，5名工人未來及撤離而遇難。水流到達(dá)石門口運(yùn)輸大巷時(shí)，最大淹沒深度在水溝蓋板上0.4m，測算最大涌水量3778m3/h。

成因：7煤頂板存在巨厚火成巖巖床，屬“堅(jiān)硬完整”巖，與下伏煤系地層之間發(fā)生不均勻下沉，在10煤先期開采過程中已經(jīng)產(chǎn)生“離層”并充水，形成次生水體。7煤開采時(shí)，頂板劇烈活動(dòng)，產(chǎn)生動(dòng)能沖擊封閉水體突破有限隔水層進(jìn)入工作面。海孜礦7煤頂板侵入巖床巖芯照片745工作面離層發(fā)育剖面示意圖鉆孔揭露的離層照片砂巖水防治方法頂板電法探查，查明水體賦存情況頂板疏水鉆孔、導(dǎo)水鉆孔，消除或弱化水體（預(yù)疏干）健全工作面排水系統(tǒng)仰斜開采，做好煤水分流說明：頂板砂巖水疏放，可利用高位鉆場的瓦斯孔。5.4灰?guī)r水害及其防治方法底板灰?guī)r不僅含水豐富，而且水壓高；由于6（10）煤層底板隔水層的存在，阻止了灰?guī)r水進(jìn)入采掘工作面，多數(shù)礦井都可以進(jìn)行帶壓開采；但是，這個(gè)隔水層并非鐵板一塊，有些地段可能存在斷層、陷落柱、原生導(dǎo)水裂隙或人工鉆孔等導(dǎo)水通道，高壓灰?guī)r水順著這些通道進(jìn)入礦井，從而造成災(zāi)害?；?guī)r水害發(fā)生的原因處于灰?guī)r承壓含水層上開采的工作面，當(dāng)?shù)装甯羲畬拥淖杷芰Σ荒艿钟畨簳r(shí)，就會(huì)發(fā)生灰?guī)r含水層大量出水。按出水通道的不同，可分為陷落柱突水、斷層突水和無構(gòu)造底板突水等幾個(gè)類型。朱莊礦Ⅲ628工作面灰?guī)r突水2009年3月4日，朱莊礦Ⅲ628工作面臨近收作時(shí)發(fā)生底板灰?guī)r突水，最大突水量達(dá)600m3/h，水量穩(wěn)定在520～560m3∕h，工作面被淹。朱莊礦Ⅲ628工作面采前開展了大量防治水工作，對一、二灰進(jìn)行了全面注漿改造，三灰上段局部注漿改造，鉆探工程量11718m/62孔，底板注漿量達(dá)10204t水泥。自2008年3月至2009年8月18日，歷時(shí)5個(gè)半月，施工鉆孔83個(gè)，計(jì)12000m，注入黃沙2069m3，水泥11000噸，瓜子片107噸。堵水過程結(jié)束后，工作面剩余涌水量8m3∕h，堵水率98.7%，堵水效果明顯。

2005年1月25日朱莊煤礦Ⅲ622工作面發(fā)生底板灰?guī)r突水，最大水量1420m3/h，造成工作面停產(chǎn)100天，直接經(jīng)濟(jì)損失7000多萬元，總損失為1.2億元。2008年9月2日，孫疃礦1028工作面推進(jìn)100m時(shí)，風(fēng)巷處老塘底板出水，至9月4日，涌水量增大并穩(wěn)定在90m3/h左右。出水水源確定為底板太灰水。由于機(jī)巷多處低洼，水不能完全自流，因排水管路的能力限制，造成機(jī)巷低洼處運(yùn)輸設(shè)備被淹，不能運(yùn)轉(zhuǎn)，工作面停產(chǎn)10余天，損失巨大?；?guī)r水防治方法掘進(jìn)施工超前探查；采煤工作面電法探測；底板注漿加固（含水層改造）；疏水降壓；完善工作面排水系統(tǒng)；擴(kuò)大礦井排水能力。掘進(jìn)施工超前探具有明顯出水通道的灰?guī)r水害，大都發(fā)生在掘進(jìn)施工過程中。因此，為了防止掘進(jìn)施工誤揭露導(dǎo)水構(gòu)造或陷落柱，要堅(jiān)持?jǐn)鄬雍拖萋渲浇蜻M(jìn)施工超前探措施。一般是先物探，后鉆探。物探方法有直流電法超前探測、瞬變電法超前探測、地質(zhì)雷達(dá)超前探測等。其中，以直流電法的分辨率和可靠性為最高，瞬變電法因施工方便也被廣泛使用。采煤工作面底板探測根據(jù)《煤礦安全規(guī)程》規(guī)定，承壓水上開采必須進(jìn)行工作面物探。其目的主要是查明底隔水層的厚度和完整性，尤其是確定灰?guī)r水導(dǎo)升高度，以評價(jià)開采的安全性。同時(shí)，查明底板巖層和含水層富水異常區(qū)，為防治水工程設(shè)計(jì)提供技術(shù)依據(jù)。物探方法有直流電測深法、底板音頻電透視法等。底板注漿加固根據(jù)“下三帶”理論，提高底板隔水巖層的阻水能力，是防止灰?guī)r突水的有效措施之一。注漿加固的主要目的是增加有效隔水層厚度，使其達(dá)到適應(yīng)承壓水水頭壓力的要求。所謂注漿加固，是將制備的漿液壓入巖層的空隙，并擴(kuò)散到一定范圍，在巖層中固結(jié)成巖，達(dá)到封閉導(dǎo)水通道，變透水層為隔水層的目的。疏水降壓通過含水層一定流量的放水，降低承壓水頭，使其降至“安全水頭”以下，從而達(dá)到安全開采的目的。這也是灰?guī)r水害防治的有效手段之一。臨渙礦區(qū)的孫疃、童亭等礦井，開展了井下區(qū)域放水工作，長時(shí)間放水，使礦井灰?guī)r水位大大降低，孫疃礦的102采區(qū)灰?guī)r水位已降至-300m以下，從本質(zhì)上解決無構(gòu)造采場底板突水安全問題。完善工作面排水巷道系統(tǒng)工作面突水中灰?guī)r突水占有相當(dāng)?shù)谋壤?，?dāng)發(fā)生小量突水時(shí)，如果巷道排水系統(tǒng)通暢，能夠做到煤水分流，可以采取繼續(xù)推采措施，促使頂板冒落，利用上覆巖層壓制底板破壞進(jìn)一步發(fā)展，避免災(zāi)害擴(kuò)大。同時(shí)，在有巷道排水條件的情況下，可以采取井下直接治理措施，解決地面治理?xiàng)l件差、工程量大、工期長、費(fèi)用高等一系列問題。擴(kuò)大礦井排水能力礦井排水能力，是防止突水淹井的最后一道防線。有突水危險(xiǎn)的礦井，其排水能力要大于正常涌水量的5倍?；幢钡V區(qū)是采用預(yù)計(jì)“災(zāi)變涌水量”的方法確定排水能力的。目前，大水礦井都已進(jìn)行了擴(kuò)排，不斷提高礦井抗災(zāi)能力。5.5老空水害及其防治方法回采工作面的老塘，廢棄巷道等空間，如果沒有自流排水條件，往往會(huì)積水，水量的大小取決于積水面積。當(dāng)采掘工作面遇到這些積水區(qū)時(shí)，就會(huì)發(fā)生老空水直接進(jìn)入工作面，危及人身安全。1989年6月13日蘆嶺礦10210工作面風(fēng)巷施工時(shí)溝通上階段老塘水，大量老塘水瞬間涌出，水和煤通過切眼進(jìn)入機(jī)巷的洼窩處，堵住了撤退路線，排水和清理工作十分困難，9名礦工遇難。1990年石臺礦在一個(gè)聯(lián)眼中探放上階段的老塘水放水鉆孔被堵，用壓風(fēng)吹孔時(shí)，被水侵軟的煤柱垮塌，老塘水瞬間涌出，沖壞軌道，沖垮棚子，2名礦工犧牲。1997年8月，桃園礦1022工作面邊界上山探放老塘水。鉆孔被堵，誤以為老塘水放凈，放炮時(shí)大量老塘水潰入，除躲避峒中的人逃生外，造成5名礦工死亡。老空水防治方法加強(qiáng)水害預(yù)測預(yù)報(bào)；堅(jiān)持“有疑必探，先探后掘”的原則，積極探放老空水；推行“無壓”（<0.01MPa）探放老空水措施，煤層上山巷道原則上不準(zhǔn)探放老空水；提倡實(shí)行巖巷集中探放老空水措施；堅(jiān)持探放水效果檢驗(yàn)、部門認(rèn)定原則和復(fù)工管理規(guī)定。5.6其它水害類型鉆孔水：以鉆孔為通道的水害；例325隊(duì)奧灰水源井受雙龍公司Ⅱ5217工作面采動(dòng)破壞突水，水量350m3/h，Ⅱ2采區(qū)被淹；斷層水：以斷層為通道的水害，相城礦-250水平東大巷F5斷層突水，水量728m3/h，-250m水平被淹，礦井停產(chǎn)7個(gè)月。防治措施：利用多種手段查明斷層及封閉不良鉆孔位置，留足防水煤柱，是常用的方法。巷道必須穿過斷層時(shí)，提前采取治理措施。對于封閉不良鉆孔也經(jīng)常采用啟封鉆孔，重新封閉，不留煤柱回采。6管技人員、現(xiàn)場干部在水害預(yù)防中的作用國家的安全方針安全第一預(yù)防為主綜合治理

6.1現(xiàn)場干部在水害預(yù)防中的重要作用生產(chǎn)區(qū)隊(duì)、現(xiàn)場干部在礦井生產(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)部門的系統(tǒng)工程，離不開各個(gè)部門的關(guān)心和支持。

6.1.1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。第一百一十九條現(xiàn)場發(fā)現(xiàn)水情的作業(yè)人員，應(yīng)當(dāng)立即向礦井調(diào)度室報(bào)告有關(guān)突水地點(diǎn)及水情，并通知周圍有關(guān)人員撤離到安全地點(diǎn)或升井。－《煤礦防治水規(guī)定》［說明］井下現(xiàn)場作業(yè)人員應(yīng)當(dāng)掌握突水征兆的知識，以便井一旦出現(xiàn)突水征兆，能夠準(zhǔn)確識別，及時(shí)報(bào)告有關(guān)情況并相互通告撤離。如撤離困難，應(yīng)啟動(dòng)自救互救預(yù)案。

《煤礦安全規(guī)程》（2011年版）第266條：采掘工作面或其他地點(diǎn)發(fā)現(xiàn)有煤層變濕、掛紅、掛汗、空氣變冷、出現(xiàn)霧氣、水叫、頂板來壓、片幫、淋水加大、底板鼓起或產(chǎn)生裂隙、出現(xiàn)滲水、鉆孔噴水、底板涌水、煤壁潰水、水色發(fā)渾、有臭味等突水征兆時(shí)，應(yīng)當(dāng)立即停止作業(yè)，報(bào)告礦調(diào)度室，并發(fā)出警報(bào)，撤出所有受水威脅地點(diǎn)的人員。在原因未查清、隱患未排除之前，不得進(jìn)行任何采掘活動(dòng)。突（透）水征兆導(dǎo)致煤礦水害發(fā)生的礦井充水源，無論來自地面還是地下，均有源頭可尋；充水水源聚集起來對煤礦坑形成威脅，需要一定的充水通道和充水過程；有了水源和通道能否形成災(zāi)害，需要一定的充水強(qiáng)度和前提條件。因此，水害事故發(fā)生前一般均會(huì)顯現(xiàn)出各種各樣的突水征兆，有時(shí)征兆非常明顯，只要能夠有效辨識，就可避免重特大突水事故的發(fā)生，大大減少人員傷亡和財(cái)產(chǎn)損失。（一）工作面頂?shù)装屣@現(xiàn)壓力增大，出現(xiàn)折梁斷柱、頂板下沉或底鼓等現(xiàn)象，煤層變潮濕、松軟，煤幫出現(xiàn)滴水、淋水現(xiàn)象，且滴、淋水量由小變大明顯，有時(shí)煤幫出現(xiàn)鐵銹色水跡，這是一般的突（透）水征兆。（二）礦壓增大，發(fā)生片幫及底鼓，工作面氣溫降低，有時(shí)可聽到水的“嘶嘶”聲或刺耳水聲，這是工作面底板巖溶含水層的突水征兆。（三）突水部位發(fā)潮，滴水、淋水逐漸增大，仔細(xì)觀察可發(fā)現(xiàn)水中含有少量細(xì)砂，水色時(shí)清時(shí)渾，總的趨勢是水量、砂量逐漸增大，直至出現(xiàn)大量潰水、潰砂，這是煤層頂板松散層孔隙含水層的突水征兆。（四）井下滴水、淋水并含有大量H2S氣體，或呈酸性，突水水勢迅猛，水流速度快，這是老空水的透水征兆。上述突水征兆，在具體透（突）水過程中并不一定全部表現(xiàn)出來，應(yīng)當(dāng)細(xì)心觀察，認(rèn)真分析、判斷。6.1.2正確落實(shí)水災(zāi)搶救方案，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)場干部指揮執(zhí)行。這時(shí)，要求現(xiàn)場人員沉著冷靜，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。6.1.3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。6.2礦井水害防治對管技干部的基本要求

管技干部處于煤礦生產(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)。6.2.1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水上開采的礦井以水害治