第五章-煤礦水災(zāi)及其防治

2023/2/51

煤礦水災(zāi)及其預(yù)防主講：袁軍偉?-mail：yuanjw2006@126.com礦井災(zāi)害防治理論與技術(shù)2023/2/52

據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，2010年至2011年我國(guó)煤礦發(fā)生的水害事故有：

2010.3.1內(nèi)蒙古烏海能源公司駱駝山煤礦特別重大透水事故，造成32人死亡，7人重傷；2010.3.28山西華晉焦煤公司王家?guī)X煤礦特別重大透水事故，造成38人死亡，115人受傷；2023/2/53

2010.7.18甘肅省金塔縣金源煤礦發(fā)生透水事故，13人遇難；2010.8.10吉林省通化市宏遠(yuǎn)煤礦因強(qiáng)降雨淹沒(méi)井口，18人被困；2010.10.27貴州省普定縣馬場(chǎng)鎮(zhèn)煤礦發(fā)生透水事故，12人死亡；2011.6.13貴州省貴陽(yáng)市富宏煤礦透水事故，死亡12人，1人下落不明；2011.6.30湖南省衡陽(yáng)都興煤礦發(fā)生透水事故，5人死亡，8人下落不明；2023/2/542011.7.2貴州黔南州牛棚煤礦發(fā)生透水事故，23人被困，截止7.17日已有2人遇難，21人仍被困；2011.8.7陜西韓城桑樹坪煤礦發(fā)生透水事故（相鄰相鄰小煤礦發(fā)生透水，通過(guò)采空區(qū)進(jìn)入桑樹坪煤礦，沖垮密閉墻），造成全礦井被淹，未造成人員傷亡。2011.8.19內(nèi)蒙古烏海市南海區(qū)長(zhǎng)富煤礦發(fā)生透水事故，6人被困；2011.8.23黑龍江省七臺(tái)河勃利縣恒太煤礦發(fā)生透水事故，26人被困，7天后22人獲救；2011.9.16山西朔州中煤金海洋元寶灣煤礦發(fā)生透水事故，11人遇難；2011.10.11黑龍江雞西市雞東縣金地煤礦發(fā)生透水事故，13人被困。還將發(fā)生多少起透水事故…？煤礦特別重大水害事故原因分析：1.對(duì)防治水工作不重視。2.防治水基礎(chǔ)工作薄弱。防治水工作處于盲目狀態(tài)之中。3.防治水措施不落實(shí)。破壞防隔水煤（巖）柱，用煤電鉆代替探水鉆機(jī)。4.水害應(yīng)急預(yù)案不健全。5.防治水職工隊(duì)伍識(shí)別能力低。90%以上的透水事故都有透水征兆，但由于職工識(shí)別能力低或不重視，在透水征兆十分明顯的情況下，仍違規(guī)組織生產(chǎn)或進(jìn)行探放水。2023/2/56一是對(duì)礦井防治水工作的復(fù)雜性認(rèn)識(shí)不足、不嚴(yán)謹(jǐn)。二是技術(shù)基礎(chǔ)資料不完善，不能正確指導(dǎo)煤礦安全生產(chǎn)。三是對(duì)《煤礦防治水規(guī)定》認(rèn)識(shí)、落實(shí)不到位。四是相鄰礦井調(diào)查不認(rèn)真、圖紙交換不及時(shí)。

具體表現(xiàn)2023/2/57一、煤礦水災(zāi)的危害性二、礦井水害的類型與突水征兆三、礦井水災(zāi)預(yù)防四、井下探放水五、探放水方法和注意事項(xiàng)主要內(nèi)容2023/2/58一、煤礦水災(zāi)的危害性1、淹沒(méi)井下巷道，沖毀井下設(shè)施，設(shè)備；2、阻斷礦井通風(fēng)系統(tǒng)，造成通風(fēng)系統(tǒng)癱瘓；3、造成人員傷亡和財(cái)產(chǎn)損失。2023/2/59

礦井水害按照水的來(lái)源不同分為三類：

1、地表水（地面水體、地面洪水）

2、采空區(qū)、老窯積水

3、地下含水層水（承壓水、斷層破碎帶水）二、礦井水害的類型2023/2/5102023/2/511

1、地表水地面江、河、湖泊、溝渠、池塘里的積水以及地面洪水預(yù)防：

《煤炭工業(yè)設(shè)計(jì)規(guī)范》第3.2.1條規(guī)定，“工業(yè)場(chǎng)地應(yīng)具有穩(wěn)定的工程地質(zhì)條件，避開法定保護(hù)的文物古跡、風(fēng)景區(qū)、內(nèi)澇低洼區(qū)、采空區(qū)，不受巖崩、滑坡、泥石流和洪水等災(zāi)害威脅?！比⒌V井水災(zāi)預(yù)防

2023/2/512礦井水災(zāi)預(yù)防《煤礦安全規(guī)程》第255條規(guī)定：“礦井井口和工業(yè)場(chǎng)地內(nèi)建筑物的地面標(biāo)高必須高于當(dāng)?shù)貧v年最高洪水位；在山區(qū)還必須避開可能發(fā)生泥石流、滑坡等地質(zhì)災(zāi)害危險(xiǎn)的地段。礦井井口及工業(yè)場(chǎng)地內(nèi)主要建筑物的標(biāo)高低于當(dāng)?shù)貧v年最高洪水位的，應(yīng)當(dāng)修筑堤壩、溝渠或者采取其他可靠防御洪水的措施?！币?guī)范和規(guī)程均是法規(guī)，必須照章執(zhí)行。(最高洪水位與井口及工業(yè)場(chǎng)地高程之關(guān)系圖)2023/2/513最高洪水位與井口標(biāo)高之關(guān)系2023/2/514

這就要求進(jìn)行：

1)氣象觀測(cè)，掌握雨量變化情況；

2)地表水觀測(cè)，掌握雨季和暴雨后的水位變化情況；

3)地表觀測(cè)，掌握煤層開采后地表變形及裂縫情況，防止地表水灌入井下。

典型事例：①呂梁興縣黃輝頭煤礦洪水灌井事故；②西山煤電官地礦1996年8.4洪災(zāi)事故(西山煤電官地礦灌井事故)。礦井水災(zāi)預(yù)防2023/2/515事故案例一地表洪水淹井事故2023/2/516梁興縣黃輝頭煤礦洪水灌井事故2002.7.23日早6點(diǎn)30分，該礦安排12名工人擴(kuò)砌回風(fēng)巷。15點(diǎn)20分左右，興縣魏家灘鎮(zhèn)蘇家村一帶突降暴雨，降水量之大為百年罕見(jiàn)，20分鐘后，洪水暴漲。該礦礦長(zhǎng)看到雨下的特別大，擔(dān)心洪水灌入井下，立即安排人給井下打電話撤人。先聽到消息的7名工人立即從主斜井往外跑，當(dāng)快到井口時(shí)與灌入的洪水相遇，7人均被沖到井底，經(jīng)搶救，2名礦工幸免于難，5名礦工被淹死亡。另外5名礦工看到洪水傾瀉下來(lái)，從回風(fēng)巷跑到副井梯子間后安全撤出。

事故原因：a、井口標(biāo)高低于最高洪水位；b、突降百年不遇的暴雨使洪水暴漲；c、井口處未設(shè)防洪設(shè)施。2023/2/517

西山官地礦洪水灌井事故

1996年8月4日，太原市突降大暴雨，西山山中形成洪水，洪水通過(guò)官地煤礦井田內(nèi)的小煤窯井口灌入井下，致使官地煤礦井下大巷被淹，造成33人死亡的重大人員傷亡和礦井停產(chǎn)事故。

事故原因：a、未對(duì)井田內(nèi)的小煤窯開采情況進(jìn)行充分的調(diào)查，致使小煤窯與本礦井下巷道溝通，形成洪水灌入小煤窯后進(jìn)入大礦的通道；b、未對(duì)井田范圍內(nèi)的廢棄小窯進(jìn)行及時(shí)治理，填埋，給洪水涌入留下了隱患。2023/2/518

2、采空區(qū)、老窯積水

采空區(qū)老窯積水包括兩類，其一為本開采層位的采空區(qū)，如圖1所示；其二為上部煤層采空區(qū)積水，如圖2所示。2023/2/519圖1同一層位（本煤層）的采空區(qū)積水示意圖2023/2/520圖2上部煤層采空區(qū)積水圖礦井水災(zāi)預(yù)防2023/2/521

《煤礦安全規(guī)程》第259條規(guī)定：相鄰礦井的分界處，應(yīng)當(dāng)留防水煤（巖）柱。礦井以斷層分界的，應(yīng)當(dāng)在斷層兩側(cè)留有防隔水煤（巖）柱。防隔水煤（巖）柱的尺寸，應(yīng)當(dāng)根據(jù)相鄰礦井的地質(zhì)構(gòu)造、水文地質(zhì)條件、煤層賦存條件、圍巖性質(zhì)、開采方法以及巖層移動(dòng)規(guī)律等因素，在礦井設(shè)計(jì)中確定。

嚴(yán)禁在各類防隔水煤（巖）柱中進(jìn)行采掘活動(dòng)。

2023/2/522第268條規(guī)定：煤層頂板有含水層和水體存在時(shí)，應(yīng)當(dāng)觀測(cè)垮落帶、導(dǎo)水裂隙帶、彎曲帶發(fā)育高度，進(jìn)行專項(xiàng)設(shè)計(jì)，確定安全合理的防隔水煤（巖）柱厚度。當(dāng)導(dǎo)水裂隙帶范圍內(nèi)的含水層或老空積水影響安全掘進(jìn)和采煤時(shí)，應(yīng)當(dāng)超前進(jìn)行鉆探，待徹底疏放水后，方可進(jìn)行掘進(jìn)回采。2023/2/523

3、老窯水的預(yù)防

老窯水較為復(fù)雜，既有同層的老窯采空區(qū)，也可能有上部煤層開采后的采空區(qū)積水。因此，對(duì)于采空區(qū)老窯積水的預(yù)防，應(yīng)區(qū)別對(duì)待。同一煤層中的采空區(qū)積水區(qū)，必須留設(shè)防水煤柱。2023/2/524

4、承壓水上的開采

“三下一上”開采指的是建筑物下、鐵路下、水體下和承壓水上的開采，屬于特殊開采的范疇。

《煤礦安全規(guī)程》第269條規(guī)定：承壓含水層與開采煤層之間的隔水層能承受的水頭值大于實(shí)際水頭值時(shí)，可以“帶水壓開采”，但必須制訂安全措施，報(bào)企業(yè)主要負(fù)責(zé)人審批。

《規(guī)程》第270條規(guī)定：承壓含水層與煤層之間的隔水層能承受的水頭值小于實(shí)際水頭值時(shí)，開采前必須采取下列措施，由企業(yè)負(fù)責(zé)人審批：

2023/2/525

1、采取疏水降壓的方法，把承壓含水層的水頭值降到隔水層能承受的安全水頭值以下，并制訂安全措施。

2、承壓含水層不具備疏水降壓條件時(shí)，必須采取建筑防水閘門、注漿加固底板、留設(shè)防水煤柱、增加抗災(zāi)強(qiáng)排能力等防水措施。2023/2/526

1、采取疏水降壓的方法，把承壓含水層的水頭值降到隔水層能承受的安全水頭值以下，并制訂安全措施。

2、承壓含水層不具備疏水降壓條件時(shí)，必須采取建筑防水閘門、注漿加固底板、留設(shè)防水煤柱、增加抗災(zāi)強(qiáng)排能力等防水措施。2023/2/527

知彼至此百戰(zhàn)不殆之突水征兆承壓水突水征兆：①工作面頂板來(lái)壓、掉渣、冒頂、支架傾倒或折梁斷柱現(xiàn)象；②底板膨脹、底膨張裂

這種征兆多隨頂板來(lái)壓之后發(fā)生，且較普遍，在采掘面圍巖內(nèi)出現(xiàn)裂縫，當(dāng)突水量大、來(lái)勢(shì)猛時(shí)，會(huì)伴有“底爆”響聲；③涌水先小后大，也是較常見(jiàn)的征兆；④采場(chǎng)或巷道內(nèi)瓦斯涌出量顯著增大沖積層水突水征兆：①突水部位巖層發(fā)潮、滴水，且逐漸增大，仔細(xì)觀察可發(fā)現(xiàn)水中有少量細(xì)砂；②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)混；③發(fā)生大量潰水、潰砂，這種現(xiàn)象可能影響至地表，導(dǎo)致地表出現(xiàn)塌陷；老窯水突水征兆①煤層發(fā)潮、色暗無(wú)光；②煤層“掛汗”；③采掘面、煤層和巖層內(nèi)溫度低“發(fā)涼”；④若在煤壁、巖層內(nèi)聽到“吱吱”的水呼聲時(shí)，表征因水壓大，水向裂隙中擠壓發(fā)出的響聲，說(shuō)明離水體不遠(yuǎn)了，有老窯水突水征兆；⑤老窯水一般呈紅色，含有鐵，水面泛油花，有臭雞蛋氣味；2023/2/537

礦井防治水利器之井下探放水2023/2/538

礦井防治水，不僅僅是在有水區(qū)留設(shè)防隔水煤（巖）柱，更重要的是在采掘之前進(jìn)行探、排、放水。因?yàn)楦嗟那闆r是井下的積水區(qū)域不明確。如果積水區(qū)域非常準(zhǔn)確，那么我們按照前面所講到的防隔水煤（巖）柱的留設(shè)原則，按規(guī)定留設(shè)煤柱即可。由于積水區(qū)與不明確，往往造成許多透水事故。

四、井下探放水

2023/2/539探放水：實(shí)際上是說(shuō)探水和放水。探水就是查條件，在采礦過(guò)程中用鉆探、物探等綜合勘探方法，查明采掘工作面上、下、左、右立體范圍內(nèi)水體的具體空間位置和狀況。放水就好理解了，說(shuō)白了就是解除水害，達(dá)到預(yù)防水害事故的目的，把已探明的老空水、含水層水用鉆孔放出來(lái)。

四、井下探放水

2023/2/540井下探放水事故案例二井下透水事故2023/2/541案例4

王家?guī)X“3.28”透水事故山西王家?guī)X煤礦透水事故 2010年3月28日14時(shí)30分左右，中煤集團(tuán)一建公司63處碟子溝項(xiàng)目部施工的華晉公司王家?guī)X礦北翼盤區(qū)101回風(fēng)順槽發(fā)生透水事故，判斷為小窯老空水。事故造成153人被困。經(jīng)全力搶險(xiǎn)，115人獲救，另有38名礦工遇難。

該礦是國(guó)務(wù)院第100次常務(wù)會(huì)議批準(zhǔn)“十一五”規(guī)劃重點(diǎn)建設(shè)項(xiàng)目。井田面積180Km2，地質(zhì)儲(chǔ)量23.42億噸，可采儲(chǔ)量10.36億噸，優(yōu)質(zhì)瘦煤，是極好的煉焦配煤。

王家?guī)X煤礦項(xiàng)目是由設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力600萬(wàn)噸/年的礦井、入洗原煤600萬(wàn)噸/年的選煤廠、2×5萬(wàn)千瓦的綜合利用電廠(熱電聯(lián)供)和鐵路專用線構(gòu)成的循環(huán)經(jīng)濟(jì)綜合建設(shè)項(xiàng)目。王家?guī)X煤礦項(xiàng)目投資概算總額為51.68億元。事故原因事故的直接原因是：該礦20101回風(fēng)巷掘進(jìn)工作面附近小煤窯老空區(qū)積水情況未探明，且在發(fā)現(xiàn)透水征兆后未及時(shí)采取撤出井下作業(yè)人員等果斷措施，掘進(jìn)作業(yè)導(dǎo)致老空區(qū)積水透出，造成+583m標(biāo)高以下巷道被淹和人員傷亡。事故的間接原因是：地質(zhì)勘探程度不夠，水文地質(zhì)條件不清，未查明老窯采空區(qū)位置和范圍、積水情況；水患排查治理不力，發(fā)現(xiàn)透水征兆后未采取有效措施；施工組織不合理，趕工期、搶進(jìn)度；未對(duì)職工進(jìn)行全員安全培訓(xùn)，部分新到礦職工未經(jīng)培訓(xùn)就安排上崗作業(yè)，部分特殊工種人員無(wú)證上崗。2023/2/552

《煤礦安全規(guī)程》第285條規(guī)定：“礦井應(yīng)當(dāng)做好充水條件分析預(yù)報(bào)和水害評(píng)價(jià)預(yù)報(bào)工作，加強(qiáng)探放水工作。探放水應(yīng)當(dāng)使用專用鉆機(jī)、由專業(yè)人員和專職隊(duì)伍進(jìn)行設(shè)計(jì)、施工、并采取防止瓦斯和其他有害氣體危害等安全措施。探放水結(jié)束后，應(yīng)當(dāng)提交探放水總結(jié)報(bào)告存檔備案。

五、探放水方法和注意事項(xiàng)2023/2/553探放水方法和注意事項(xiàng)

探水孔的布置和超前距離，應(yīng)當(dāng)根據(jù)水壓大小、煤（巖）層厚度和硬度以及安全措施等，在探放水設(shè)計(jì)中作出具體規(guī)定。探放老空水最小水平超前鉆距不得小于30m，止水套管長(zhǎng)度不得小于10m。在地面無(wú)法查明礦井全部水文地質(zhì)條件和充水因素時(shí)，應(yīng)當(dāng)采用井下鉆探方法，按照有掘必探的原則開展探放水工作，并確保探放水的效果。”2023/2/554《規(guī)程》第286條規(guī)定：“采掘工作面遇到下列情況之一時(shí)，應(yīng)當(dāng)立即停止施工，確定探水線，由專業(yè)人員和專職隊(duì)伍使用專用鉆機(jī)進(jìn)行探放水，經(jīng)確認(rèn)無(wú)水害威脅后，方可施工：1)接近水淹或可能積水的井巷、老空或相鄰煤礦時(shí)；2)接近含水層、導(dǎo)水?dāng)鄬?、溶洞和?dǎo)水陷落柱時(shí)；探放水方法和注意事項(xiàng)2023/2/555探放水方法和注意事項(xiàng)3)打開隔離煤柱放水時(shí)；4)接近可能與河流、湖泊、水庫(kù)、蓄水池、水井等相通的斷層破碎帶時(shí)；5)接近有出水可能的鉆孔時(shí)；6）接近水文地質(zhì)條件不清的區(qū)域時(shí)；7)接近有積水的灌漿區(qū)時(shí)；8)接近其他可能突水的地區(qū)時(shí)?！?023/2/556

《規(guī)程》第292條規(guī)定：“探放老空水前，應(yīng)當(dāng)首先分析查明老空水體的空間位置、積水量和水壓等。探放水應(yīng)當(dāng)使用專用鉆機(jī)，由專業(yè)人員和專職隊(duì)伍進(jìn)行施工，鉆孔應(yīng)當(dāng)鉆入老空水體最底部，并監(jiān)視放水全過(guò)程，核對(duì)放水量和水壓等，直到老空水放完為止。

探放水時(shí)，應(yīng)當(dāng)撤出探放水點(diǎn)以下部位受水害威脅區(qū)域內(nèi)的所有人員。鉆孔接近老空水時(shí)，應(yīng)當(dāng)安排專職瓦斯檢查員或礦山救護(hù)隊(duì)員在現(xiàn)場(chǎng)值班，隨時(shí)檢查空氣成分。如果瓦斯或其他有害氣體濃度超過(guò)有關(guān)規(guī)定時(shí)，應(yīng)當(dāng)立即停止鉆進(jìn)，切斷電源，撤除人員，并報(bào)告礦調(diào)度室，及時(shí)采取措施進(jìn)行處理。”探放水方法和注意事項(xiàng)2023/2/557

《規(guī)定》第94條規(guī)定：“布置探放水鉆孔應(yīng)當(dāng)遵循下列規(guī)定：

1）探放老空水、陷落注水和鉆孔水時(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；如下圖所示：探放水方法和注意事項(xiàng)2023/2/558探放水鉆孔平面布置示意圖（終孔平距不大于3m）

探放水方法和注意事項(xiàng)2023/2/559厚煤層探水鉆孔縱面布置示意圖（終孔垂距不大于1.5m）探放水方法和注意事項(xiàng)2023/2/560

2）探放斷裂構(gòu)造水和巖溶水等時(shí)，探放水鉆孔沿掘進(jìn)方向的前方和下方布置。底板方向的鉆孔不得少于2個(gè)；

3）煤層內(nèi)，原則上禁止探放水壓高于1Mpa的充水?dāng)鄬铀?、含水層水及陷落柱水等。如確屬需要的，可以先建筑防水閘墻，并在閘墻外向內(nèi)探放水；

4）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掘一個(gè)聯(lián)絡(luò)巷，并設(shè)擋水墻。”探放水方法和注意事項(xiàng)2023/2/561

《規(guī)定》第95條規(guī)定：“井下探放水應(yīng)使用專用的探放水鉆機(jī)。嚴(yán)禁使用煤電鉆探放水?！?/p>

《規(guī)定》第98條規(guī)定：“探水鉆孔超前距離和止水套管長(zhǎng)度，應(yīng)當(dāng)符合下列規(guī)定：

1）探放老空積水的超前鉆距，根據(jù)水壓、煤（巖）層厚度和強(qiáng)度及安全措施等情況確定，但最小水平鉆距不得小于30m，止水套管長(zhǎng)度不得小于10m；……探放水方法和注意事項(xiàng)2023/2/562

采掘工作面探水前，應(yīng)當(dāng)編制探放水設(shè)計(jì)，確定探水警戒線，并采取防止瓦斯和其他有害氣體危害等安全措施。探放水鉆孔的布置和超前距離，應(yīng)當(dāng)根據(jù)水頭高低、煤（巖）層厚度和硬度等確定。探放水設(shè)計(jì)由地測(cè)機(jī)構(gòu)提出，經(jīng)礦井總工程師組織審定同意，按設(shè)計(jì)進(jìn)行探放水。探放水方法和注意事項(xiàng)2023/2/563《煤礦安全規(guī)程》第291條、《煤礦防治水規(guī)定》第99條規(guī)定：“在探放水鉆進(jìn)時(shí)，發(fā)現(xiàn)煤巖松軟、片幫、來(lái)壓或者鉆眼中水壓、水量突然增大和頂鉆等透水征兆時(shí)，應(yīng)當(dāng)立即停止鉆進(jìn)，但不得拔出鉆桿；現(xiàn)場(chǎng)負(fù)責(zé)人員應(yīng)當(dāng)立即向礦井調(diào)度室匯報(bào)，立即撤出所有受水威脅地區(qū)的人員到安全地點(diǎn)。然后采取安全措施，派專業(yè)技術(shù)人員進(jìn)行監(jiān)測(cè)水情并進(jìn)行分析，妥善處理?！碧椒潘椒ê妥⒁馐马?xiàng)2023/2/564

《規(guī)程》第293條、《規(guī)定》第101條規(guī)定：“鉆孔放水前，應(yīng)當(dāng)估計(jì)積水量，并根據(jù)礦井排水能力和水倉(cāng)容量，控制放水流量，防止淹井；放水時(shí)，應(yīng)當(dāng)設(shè)有專人監(jiān)測(cè)鉆孔出水情況,測(cè)定水量和水壓,做好記錄。如果水量突然變化，應(yīng)當(dāng)及時(shí)處理，并立即報(bào)告礦調(diào)度室?！奔訌?qiáng)煤礦防治水工作，目的是防止和減少水害事故發(fā)生，保障煤礦職工的生命安全和礦井的生產(chǎn)安全。因此，必須堅(jiān)持預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)、有疑必探、先探后掘、先治后采的原則，采取防、堵、疏、排、截的綜合治理措施。探放水方法和注意事項(xiàng)2023/2/565五項(xiàng)治理措施：防、堵、疏、排、截的綜合治理措施?！胺馈敝饕负侠砹粼O(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?dǎo)水通道；“疏”主要指探放老空水和對(duì)承壓含水層（如華北地區(qū)奧灰水）進(jìn)行疏水降力；探放水方法和注意事項(xiàng)2023/2/566五項(xiàng)治理措施：防、堵、疏、排、截的綜合治理措施?！芭拧敝饕竿晟频V井排水系統(tǒng)，排水管路、水泵、水倉(cāng)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(kù)、洪水等）的截流治理。探放水方法和注意事項(xiàng)2023/2/567

礦井防治水解放措施之預(yù)先排水疏干2023/2/568預(yù)先排水疏干的分類：地表疏干井下疏干地表和井下相結(jié)合疏干2023/2/569一、地表疏干實(shí)質(zhì)：是在地面向含水層內(nèi)施工鉆孔，用深水泵或潛水泵將地下水抽到地面，使開采地段處于疏干降落漏斗水面之上的疏干方法優(yōu)點(diǎn)：速度快、成本低、安全高效，便于管理。缺點(diǎn)：設(shè)備要求高，要有揚(yáng)程大、流量大的泵組，電力消耗大。適用條件：適用于地下水較淺的區(qū)域。2023/2/570二、井下疏干實(shí)質(zhì)：在井下采用鉆孔、巷道等措施將水災(zāi)害疏干，使其不影響井下采掘工作的疏干方法分類：疏放老空區(qū)積水、疏放含水層水。疏放老空區(qū)積水直接放水先堵后放先放后堵先隔后放老空區(qū)沒(méi)有補(bǔ)給水源，礦井排水能力大老空區(qū)有補(bǔ)給水源，短期內(nèi)無(wú)法排完有補(bǔ)給水源但量較小，或有枯水季節(jié)如果水量過(guò)大，或水質(zhì)很壞，腐蝕排水設(shè)備;如果放水會(huì)引起塌陷，影響上部的重要建筑物或設(shè)施時(shí)，應(yīng)留設(shè)防水煤柱永久隔離。2023/2/571二、井下疏干疏放含水層水利用疏干巷道疏放水利用鉆孔疏放水利用鉆孔與巷道疏放水如果煤層頂板有含水層，可把采區(qū)巷道提前掘進(jìn)，使含水層的水通過(guò)其空隙和裂隙疏放出來(lái)當(dāng)含水層距煤層較遠(yuǎn)或含水層較厚時(shí)，可在疏干巷道中每隔一定距離向含水層施工鉆孔進(jìn)行疏干。在水文地質(zhì)條件復(fù)雜區(qū)域使用。2023/2/572

礦井防治水預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)之突水系數(shù)與突水危險(xiǎn)程度2023/2/573一、突水系數(shù)實(shí)質(zhì)：在礦井開采前，根據(jù)地勘的水文地質(zhì)資料及專門進(jìn)行的水害探測(cè)和調(diào)查資料，確定礦井水害的危險(xiǎn)程度，并編制礦井水災(zāi)預(yù)測(cè)圖。突水系數(shù)K：含水層中的靜水壓力P(kPa)與隔水層厚度M（m）的比值。K=P/M物理意義：?jiǎn)挝缓穸雀羲畬铀艹惺艿臉O限水壓值，將其作為采掘活動(dòng)中底板可能突水的指標(biāo)。二、礦井突水危險(xiǎn)程度礦井水害的危險(xiǎn)程度：按照水文地質(zhì)條件劃分為5類。

2007年7月28日20時(shí)至29日8時(shí)，河南省三門峽市突降暴雨，降雨量達(dá)115.2毫米。7月29日8時(shí)30分左右，河南陜縣支建煤礦東風(fēng)井，因河床水通過(guò)采空區(qū)涌入井下，導(dǎo)致井下兩條水平巷道和兩條傾斜巷道被淹沒(méi)。當(dāng)班下井的102名礦工中33人及時(shí)升井，其余69人被困。8月1日12時(shí)53分，隨著最后一名礦工安全升井，69名礦工在井下被困75個(gè)多小時(shí)后全部生還。1、支建礦業(yè)有限公司基本情況中國(guó)鋁業(yè)公司陜縣支建礦業(yè)有限公司位于陜縣王家后鄉(xiāng)上莊村，其前身為陜縣支建煤礦，該礦井是國(guó)內(nèi)罕見(jiàn)的同時(shí)開采煤炭和鋁土礦兩種礦產(chǎn)資源的礦井，始建于1958年，煤炭開采年設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力21萬(wàn)噸，核定生產(chǎn)能力14萬(wàn)噸，采用斜井多水平開拓，低瓦斯礦井，通風(fēng)方式為中央并列式，于2005年9月改制為有限公司，現(xiàn)有職工414人。剩余可采儲(chǔ)量782萬(wàn)噸，服務(wù)年限30年。

礦區(qū)為山嶺溝壑地貌。呈近東西向的鐵爐溝河與支建礦業(yè)有限公司東風(fēng)井井口相比鄰，且橫穿井田中央，走向距離遠(yuǎn)，橫向呈”V“字型開闊發(fā)育，具有較強(qiáng)的匯水能力。東風(fēng)井井口西300余米處是中國(guó)鋁業(yè)公司廢棄的鋁土礦礦坑，該礦坑塌陷區(qū)向南延伸至鐵爐溝河河床底部，因鐵爐溝河河床底部標(biāo)高大部分在+300以上，該區(qū)在一般氣候條件下為貧水區(qū)；原本隔水性較好的鋁土礦層因采掘大大降低了其隔水性和抗透水能力，導(dǎo)致了廢棄的鋁土礦礦坑具有短時(shí)的蓄水能力和其底部瀉水的可能性。2、透水事故發(fā)生經(jīng)過(guò)

７月２８日２０時(shí)至２９日８時(shí)，河南省三門峽市突降暴雨，降雨量115.2毫米。７月２９日凌晨，陜縣支建地區(qū)大雨如注，山洪暴發(fā)，平日干枯的鐵爐溝河頓時(shí)洪水咆哮，排山倒海的大洪水不斷沖擊河堤。８時(shí)１０分，負(fù)責(zé)防洪巡查的中鋁礦業(yè)分公司員工張長(zhǎng)興，在鋁土礦采區(qū)邊界外１０多米的河道，發(fā)現(xiàn)一個(gè)飛速旋轉(zhuǎn)的漩渦，順著漩渦洪水洶涌滲入地下。而就在此時(shí)，雨水在流經(jīng)鐵爐溝河中形成洶涌的洪水，流入中國(guó)鋁業(yè)公司礦業(yè)分公司開采過(guò)的廢棄鋁土礦塌陷區(qū)和因廢礦渣擠占河床致使河水上漲進(jìn)入一個(gè)與河底相鄰的廢棄鋁土礦坑中。２９日８時(shí)４０分左右，鋁土礦塌陷區(qū)和鋁土礦礦坑中的積水通過(guò)支建煤業(yè)有限公司打有象征性三道“水閘墻”的廢棄巷道潰入正在生產(chǎn)中的支建煤業(yè)有限公司礦井，肆虐的洪水流至二水平后沿軌道下山和皮帶下山湍流而下，致使井下兩條水平巷道和兩條傾斜巷道被淹沒(méi)。當(dāng)班下井的１０２名礦工，經(jīng)礦方立即組織井下人員撤離，只有３３人解圍升井，其余６９人被困井下，生死未卜，危在旦夕。預(yù)計(jì)透水量4000立方米，淹沒(méi)巷道600余米，水位穩(wěn)定在+265米左右的位置。3、透水事故搶救經(jīng)過(guò)事故發(fā)生后，國(guó)務(wù)院領(lǐng)導(dǎo)同志作出重要批示，要求全力施救，科學(xué)施救，嚴(yán)防次生事故發(fā)生，確保被困礦工生命安全。河南省委省政府、國(guó)家安全生產(chǎn)監(jiān)督管理總局、國(guó)家煤礦安全監(jiān)察局負(fù)責(zé)人先后親臨現(xiàn)場(chǎng)，指揮組織搶險(xiǎn)救援工作，共同研究部署了“一堵、二排、三送”的綜合搶險(xiǎn)救援方案?？茖W(xué)施救方案內(nèi)容，即：“堵”、堵住地表洪水的泄露點(diǎn)，“排”在井下安裝水泵排除洪水和淤積物，“送”向井下送壓風(fēng)、送氧、送牛奶。一堵：A、堵河：7月２９日深夜，武警河南省總隊(duì)先從三門峽、洛陽(yáng)等地調(diào)來(lái)300名武警官兵冒雨挺進(jìn)鐵爐河。武警官兵們冒著大雨在河床透水地段奮戰(zhàn)了20小時(shí)，克服了事發(fā)突然、救援物資有限、水勢(shì)湍急等重重困難，堵實(shí)了河床泄漏通道，保證了井下水位的穩(wěn)定，為井下及時(shí)開展搶救工作創(chuàng)造了安全條件。B、堵雨：為減輕救援壓力，搶險(xiǎn)指揮部決定人工減雨干擾天氣。三門峽氣象局調(diào)來(lái)了９名氣象專家、一臺(tái)裝有四要素自動(dòng)站的氣象車、三門三七高炮、１１門火箭炮和１０００多發(fā)炮彈。經(jīng)兩小時(shí)人工減雨作業(yè)，４００多發(fā)炮彈通過(guò)雷達(dá)定位后，定點(diǎn)發(fā)往高空，驅(qū)散了云層，成功地“攔截”了礦區(qū)西南方向的降雨。當(dāng)天下午，支建礦區(qū)２０公里左右范圍內(nèi)僅下了短時(shí)小雨。

C、堵通道：搶險(xiǎn)救援時(shí)發(fā)現(xiàn)，原透水通道仍有一定的水量從一水平流向二水平被困人員災(zāi)區(qū)，馬上命令有關(guān)人員在一水平車場(chǎng)進(jìn)行堵截，并在車場(chǎng)架泵進(jìn)行排水。經(jīng)測(cè)定，被截水量為當(dāng)時(shí)排水量的1/2左右。這一舉措，減排節(jié)時(shí)1/3，使成功搶險(xiǎn)救援工作提前了1/3的時(shí)間。二排：A、排水清淤：省煤炭工業(yè)局接到報(bào)案后，迅速啟動(dòng)了應(yīng)急救援機(jī)制，按照《河南省煤炭行業(yè)突發(fā)公共事件應(yīng)急預(yù)案》要求，立即通知鄰近的義煤集團(tuán)救護(hù)隊(duì)、義煤集團(tuán)的工程技術(shù)人員及專業(yè)骨干搶險(xiǎn)隊(duì)伍直奔事故現(xiàn)場(chǎng)參加搶險(xiǎn)，及時(shí)安排相關(guān)的設(shè)備、物資迅速運(yùn)往事故現(xiàn)場(chǎng)。義煤集團(tuán)按指揮部指示全面承擔(dān)搶險(xiǎn)救援任務(wù)——井下清淤、排水、設(shè)備安裝。

經(jīng)過(guò)救災(zāi)人員的艱苦勞動(dòng)，截至8月1日8班，累計(jì)搶險(xiǎn)時(shí)間76小時(shí)，修復(fù)巷道局部塌方5處，清理巷道45米，組織安裝管道3躺、水泵3臺(tái)，形成210立方米/時(shí)排水能力，改造井下供電系統(tǒng)，新鋪設(shè)電纜2250米。累計(jì)排水約4860立方米，水位累計(jì)下降1.5米。B、排故障：在整個(gè)搶險(xiǎn)救援過(guò)程中，多次出現(xiàn)各種各樣的故障。一是排水系統(tǒng)：安裝的第一趟排水管路因抗壓強(qiáng)度低，在初次起動(dòng)水泵時(shí)發(fā)生爆裂，另外象排水管路漏水、水泵不上水、電器開關(guān)不工作等故障義煤集團(tuán)救護(hù)人員都一一進(jìn)行了及時(shí)排除；二是“三條生命線”之一的壓風(fēng)管道在往井下壓送面湯后發(fā)生了堵塞；三是３１日下午，井下災(zāi)區(qū)一直與井上保持聯(lián)系的電話突然中斷，從沒(méi)有下過(guò)井的陜縣網(wǎng)通公司副總經(jīng)理張建剛與硤石鄉(xiāng)通訊所所長(zhǎng)劉建設(shè)受命于危難之際，背著便攜式查線機(jī)入井。走一處查一處，到第五處交換接口時(shí)發(fā)現(xiàn)了問(wèn)題。立即對(duì)電話線進(jìn)行了修復(fù)，又恢復(fù)了一條“生命線”。三送：A、送風(fēng)、送氧、送營(yíng)養(yǎng)：巷道堵死后，新鮮的空氣進(jìn)不去，６９名礦工隨時(shí)都有窒息的可能，必須想盡一切辦法，把新鮮空氣送進(jìn)去。

一大創(chuàng)舉：氧氣送進(jìn)了死巷里。救援方案一定，當(dāng)下最要緊的事，就是要首先保證井下礦工能吸到氧氣，保住性命。但如何把氧氣準(zhǔn)確送到礦工所在的地方，讓指揮部犯了難。就在指揮部緊急商議時(shí)，井下礦工的一個(gè)電話救了急：洪水剛下去，他們就割斷了巷道里的壓風(fēng)管，拖到了大家身邊。

又一創(chuàng)舉：送風(fēng)管送進(jìn)了牛奶。井下氧氣保證了，可人的肚子怎么辦？按照專家的說(shuō)法，人三天不吃東西，就可能爬不起來(lái)；七天不吃東西，一般都會(huì)餓死。所以要保住礦工的命，必須還得讓他們有東西填肚子?？捎腥擞钟辛诵碌膿?dān)心：一送牛奶，風(fēng)不就送不成了嗎？停風(fēng)期間，井下氧氣不夠出了事怎么收拾？在技術(shù)人員仔細(xì)研究和精確計(jì)算的時(shí)候，指揮部緊急從義煤調(diào)來(lái)了４名專職風(fēng)機(jī)司機(jī)，全面接管壓風(fēng)房。計(jì)算結(jié)果出來(lái)了：把４００公斤牛奶送到井下，大約需要１０分鐘，而停１０分鐘的風(fēng)，不會(huì)讓井下出現(xiàn)大的問(wèn)題。當(dāng)機(jī)立斷，經(jīng)過(guò)高溫消毒、過(guò)濾，牛奶順著送風(fēng)管道汩汩地流了下去。就這樣，一條壓風(fēng)管，在送風(fēng)、送氧的同時(shí)，又送奶，再次成為中國(guó)礦山搶險(xiǎn)救災(zāi)史上一大創(chuàng)舉。３０日２１時(shí)，按搶險(xiǎn)救援專家組制定的方案，在副省長(zhǎng)史濟(jì)春、省煤炭局副處長(zhǎng)李震寰、曹瑞偉等領(lǐng)導(dǎo)的指揮下，井上救援人員順利通過(guò)通風(fēng)管道向井下送奶４００公斤，６９名被困礦工獲得了必要的營(yíng)養(yǎng)供給，為搶救贏得了時(shí)間。B、送關(guān)懷、送親情、送希望事故信息逐級(jí)匯報(bào)，很快傳到中南海，驚動(dòng)了黨中央、國(guó)務(wù)院。黨中央、國(guó)務(wù)院領(lǐng)導(dǎo)同志當(dāng)即批示，要全力施救，科學(xué)施救，嚴(yán)防次生事故發(fā)生，確保被困礦工的生命安全。四救（被困人員自救）２９日８時(shí)多，井下的曹百成剛站上高平臺(tái)，猛然想到水中還有一根通向井上的壓風(fēng)管，有了壓風(fēng)管，能通風(fēng)就有存活的希望！曹百成立即帶著安檢員寧保師等人又沖下水去。巷道的水已快淹到了脖子，曹百成艱難地回游了１００多米，在水中找到這根“生命線”，用電工刀砍斷，奮力拖上高臺(tái)。采煤隊(duì)副隊(duì)長(zhǎng)朱年群第一個(gè)想到了用內(nèi)線電話與外界聯(lián)系。他發(fā)瘋似地?fù)艽蛑?，一部電話沒(méi)音，又沖到另一部電話前，還是沒(méi)音……洪水在上漲，剛試過(guò)的一部電話，很快就被淹在了水里。危難時(shí)刻，一個(gè)“臨時(shí)隊(duì)委會(huì)”在地下深處成立，朱年群總負(fù)責(zé)，并與吉先發(fā)一起負(fù)責(zé)與井上聯(lián)絡(luò)；曹百成負(fù)責(zé)穩(wěn)定人心；維修隊(duì)副隊(duì)長(zhǎng)蘭朝軍、機(jī)電隊(duì)班長(zhǎng)張彥群、采煤隊(duì)副隊(duì)長(zhǎng)何保民，分別負(fù)責(zé)各自隊(duì)伍；安檢員寧保師、郭石屯二人負(fù)責(zé)瓦斯監(jiān)測(cè)和水位觀察。把人員安置好后，“隊(duì)委會(huì)”成員商量，要把食物集中起來(lái)，這可能是井下最后