礦井水害事故防治

礦井水害事故防治

2017.8

礦井水害事故防治第一節(jié)概述第二節(jié)礦井水害事故原因分析第三節(jié)礦井防治水技術(shù)第四節(jié)礦井水害事故處理要點(diǎn)第五節(jié)礦井水害事故的防治對策第一節(jié)概述礦區(qū)內(nèi)大氣降水、地表水、地下水通過各種通道涌入井下，成為礦井涌水。當(dāng)?shù)V井涌水量超過礦井正常排水能力時(shí)即會(huì)發(fā)生水患，稱為礦井水災(zāi)。形成礦井水害的基本條件：一是必須有水源；二是必須有溝通水源與井下巷道的通道。

一、礦井涌水的來源圖6-1煤礦常見的水源礦井涌水情況常見的有以下幾種：①地表水——大氣降水滲入或流入，往往是開采地形低洼且埋藏較淺煤層的主要水源，在雨季表現(xiàn)得尤為明顯。河流、湖泊、水庫、池塘水也會(huì)滲入和流入井下成為礦井水。圖6-2自然界中水的循環(huán)地表水能否成為礦井水源，除開采深度條件外還與地層構(gòu)造和采煤方法有關(guān)。礦井涌水情況常見的有以下幾種：②地下水——有些巖層具有空隙、裂隙或溶洞并含有地下水，我們把它叫做含水層。流砂層和礫石層中的水叫孔隙水，石灰?guī)r含水層中的水叫溶洞水，砂巖中的水屬于裂隙水。圖6-3潛水1—潛水面；2—潛水層；3—第一隔水層；0-0’—基準(zhǔn)面（測量高程水準(zhǔn)面）地下水是可以流動(dòng)的并不斷接受地表水的補(bǔ)給，開采越深水壓越高、裂隙溶洞越大含水越豐富，它是井下最直接、最常見的水源。井下巷道或采煤工作面一旦揭露這些含水層，水便會(huì)發(fā)生突出，危害性較大。圖6-4承壓水1—含水層；2—隔水層；3—地下水流向；4—自流井；5—噴泉；6—斷層；a—補(bǔ)給區(qū)；b—承壓區(qū)（分布區(qū)）；c—排泄區(qū)；0-0’—基準(zhǔn)面（測量水準(zhǔn)面）；H—靜止水位；P—承壓水頭礦井涌水情況常見的有以下幾種③承壓水——處于兩個(gè)隔水層中間的地下水，稱為承壓水（或稱自流水），如圖6-4所示。礦井涌水情況常見的有以下幾種④老空水——過去采過的小煤窯以及礦井廢棄的舊巷道常常有很多積水。當(dāng)采掘工作面與它們打透時(shí)，很短時(shí)間內(nèi)會(huì)有大量水涌入，來勢兇猛，造成透水事故，破壞性很大。

礦井涌水情況常見的有以下幾種⑤斷層裂隙水——巖層斷裂形成斷層，有的斷層帶內(nèi)會(huì)積存水。斷層還常將不同的含水層連通，有的甚至與地表水相通。當(dāng)開拓掘進(jìn)或采煤接近或揭露這樣的斷層時(shí)斷層水便會(huì)涌出。井下發(fā)生的水害，有時(shí)是一種水源造成的，有時(shí)是幾種水源同時(shí)造成的，并且要有通道把水釋放出來。因此，我們應(yīng)當(dāng)把礦井水的來源與通道都搞清楚，做到心中有數(shù)，就可以防患于未然。二、煤礦常見的導(dǎo)水通道①開采江、河、湖、海、水庫等地表水影響范圍內(nèi)的煤層時(shí)，因洪水暴發(fā)沖破位于低洼地勢的礦井井口圍堤，或者由于矸石、爐灰等堆積場選擇得不合理，雨季被山洪沖動(dòng)淤塞河道或溝渠，造成洪水位高出攔洪堤壩，于是洪水直接由井口灌入礦井和沖毀建筑物而產(chǎn)生水害。二、煤礦常見的導(dǎo)水通道②當(dāng)含水層與地表水有水力聯(lián)系時(shí)，還會(huì)造成河流漏失或斷流。二、煤礦常見的導(dǎo)水通道③巷道在頂板風(fēng)化破碎的煤層中施工，支護(hù)不當(dāng)而產(chǎn)生冒頂，或采煤工作面上方防水巖柱不夠，當(dāng)冒落高度和導(dǎo)水裂縫涉及河、湖等地表水體或強(qiáng)含水層時(shí)，都會(huì)造成透水。開采被松散的礫石層直接覆蓋的急傾斜煤層時(shí)，由于煤柱留得過少或采用不合理的采煤方法(如殘柱式采煤法)，出煤又不加控制、將煤柱破壞，常會(huì)發(fā)生礫石層抽冒，使大量黃泥、礫石伴有水涌入礦井。二、煤礦常見的導(dǎo)水通道④巷道直接與斷層另一側(cè)強(qiáng)含水層相接觸并為其局部所掩蓋而造成突水。二、煤礦常見的導(dǎo)水通道⑤由于隔水巖柱的抗壓強(qiáng)度抵抗不住靜水壓力和礦山壓力的共同作用而引起底板承壓水突然涌出；由于巖層在壓力作用下，底板形變需要相當(dāng)?shù)臅r(shí)間，有時(shí)在巷道掘進(jìn)過后數(shù)月而發(fā)生“緩發(fā)型”透水。二、煤礦常見的導(dǎo)水通道⑥處理不當(dāng)或封孔質(zhì)量不佳的鉆孔，在一定水文地質(zhì)條件下可成為各水體之間或含水層之間聯(lián)系的遁道。當(dāng)巷道接近或揭露這些鉆孔時(shí)，地表水或地下水便可經(jīng)鉆孔進(jìn)入礦井，造成強(qiáng)烈涌水，尤其在有可溶巖的煤田更為嚴(yán)重。二、煤礦常見的導(dǎo)水通道⑦巷道接近或遇到老窯、停止排水的舊巷道的集水區(qū)時(shí)，往往在短時(shí)間內(nèi)涌出大量水，來勢猛，具有很大的破壞性。三、礦井水文地質(zhì)類型劃分生產(chǎn)礦井常用單位涌水量（q）或礦井涌水量(Q)兩個(gè)指標(biāo)來劃分礦井水文地質(zhì)類型。1、單位涌水量

抽水試驗(yàn)時(shí)井孔內(nèi)水位每下降一米時(shí)的涌水量。它是對比含水層出水能力大小的重要指標(biāo)。單位涌水量的單位為L/(s·m)。根據(jù)單位涌水量的大小，將礦井水文地質(zhì)類型劃分為4個(gè)等級：①簡單的礦井：q≤0.1L/(s·m)；②中等的礦井：0.1>q≤1.0L/(s·m)

；③復(fù)雜的礦井：1.0<q≤5L/(s·m)

；④極復(fù)雜的礦井：q>5L/(s·m)

。2.礦井涌水量礦井涌水量是指單位時(shí)間內(nèi)流入礦井的水量，用符號Q表示，單位為m3/d、m3/h、m3/min。根據(jù)涌水量大小，礦井可分為以下4個(gè)等級：①簡單的礦井：Q≤180m3/h；②中等的礦井：Q=180～600m3/h；③復(fù)雜的礦井：Q=600～2100m3/h；④極復(fù)雜的礦井：Q>2100m3/h。三、礦井水文地質(zhì)類型劃分三、礦井水文地質(zhì)類型劃分3.礦井突水點(diǎn)突水量等級劃分其等級標(biāo)準(zhǔn)是：①小突水點(diǎn)涌水量：Q≤60m3/h；②中等突水點(diǎn)涌水量：60m3/h<Q≤600m3/h；③大突水點(diǎn)涌水量：600m3/h<Q≤1800m3/h；④特大突水點(diǎn)涌水量：Q>1800m3/h。四、煤礦井下的透水預(yù)兆煤層或巖層透水前，一般都會(huì)有某些預(yù)兆。1.透水一般預(yù)兆①煤層發(fā)潮發(fā)暗——由于水的滲入，使煤層光澤明顯變暗淡，如果挖去一層仍是這樣說明附近有積水。②巷道壁或頂板“掛汗”——它是積水通過巖石微小裂隙時(shí)凝聚于巖石表面的水珠，頂板“掛汗”多呈尖形水珠。而煤炭自然發(fā)火預(yù)兆中的“掛汗”則常常是平行水珠，為蒸汽凝結(jié)于頂板而形成。四、煤礦井下的透水預(yù)兆③煤層變涼——煤層含水時(shí)能吸收人體的熱量，用手觸摸時(shí)會(huì)有發(fā)涼的感覺，而且手放的時(shí)間越長感到越?jīng)?。它還可使空氣變冷、產(chǎn)生霧。④工作面頂板淋水加大——有時(shí)可出現(xiàn)壓力水頭。四、煤礦井下的透水預(yù)兆⑤從煤層或巖層裂縫中擠出“嘶嘶”水叫聲——表示有涌出危險(xiǎn)；出現(xiàn)壓力水流，這是離水源很近的征兆；若出水混濁，說明離水源較近；若出水清凈，說明距離水源稍遠(yuǎn)。⑥工作面有害氣體增加——積水區(qū)向外散出的主要有害氣體有硫化氫、二氧化碳、甲烷等。⑦煤壁或巷道“掛紅”——水的酸度大、味發(fā)澀、有臭雞蛋味，通常屬于“死水”，這是老空積水的征兆。四、煤礦井下的透水預(yù)兆2.不同水源的透水征兆①老空水透水征兆——由于老空水積存時(shí)間較長，水量補(bǔ)給較差，故稱之為“死水”。老空水透水征兆有掛紅、酸性大、水叫、發(fā)澀等特點(diǎn)。②溶洞水透水征兆——由于洞內(nèi)積水長期侵蝕溶巖，所以水多呈灰色或灰黃色并帶有臭味，有時(shí)也有掛紅現(xiàn)象。另外，當(dāng)采掘巷道接近石灰?guī)r溶洞水時(shí)，可能出現(xiàn)頂板來壓、裂隙和柱窩內(nèi)滲水現(xiàn)象。四、煤礦井下的透水預(yù)兆③斷層水透水征兆——斷層水破碎帶中的地下水一般是流動(dòng)的，補(bǔ)給也較充分，故稱“活水”。所以，很少出現(xiàn)掛紅現(xiàn)象，水無澀味而發(fā)甜。在巖巷中遇到或接近斷層水時(shí)，有時(shí)在巖縫中可見到淤泥，水較混濁多呈黃色。另外，當(dāng)采掘面接近含水?dāng)鄬悠扑閹r(shí)，會(huì)出現(xiàn)來壓、淋水增大等現(xiàn)象。五、礦井水災(zāi)的影響因素

影響水源進(jìn)入礦井井巷造成水災(zāi)的因素可分為自然的和人為因素。1、天然因素①地形——

盆形洼地，降水不易流走，大多滲入井下，補(bǔ)給地下水，容易成災(zāi)。②圍巖性質(zhì)——圍巖為松散的砂、礫層及裂隙、溶洞發(fā)育的硬質(zhì)砂巖、灰?guī)r等組成時(shí)，可賦存大量水，這種巖層屬強(qiáng)含水層或強(qiáng)透水層，對礦井威脅大；圍巖為孔隙小、裂隙不發(fā)育的粘土層、頁巖、致密堅(jiān)硬的砂巖等，則是弱含水層或稱隔水層，對礦井威脅小。③地質(zhì)構(gòu)造——地質(zhì)構(gòu)造主要是褶曲和斷層。④充水巖層的出露條件和接受補(bǔ)給條件——充水巖層的出露條件，直接影響礦區(qū)水量補(bǔ)給的大小。充水巖層的出露條件包括它的出露面積和出露的地形條件。2、人為因素①頂板塌陷及裂隙。②老空積水。③未封閉或封閉不嚴(yán)的勘探鉆孔。六、礦井透水事故的危害水害是煤礦五大災(zāi)害之一。在煤礦生產(chǎn)過程中常常會(huì)受到水的危害。常言道：水火無情，一旦發(fā)生程度不同的透水事故—輕則增加排水設(shè)備和費(fèi)用，造成原煤成本升高、生產(chǎn)環(huán)境惡劣、管理困難、采區(qū)接替緊張；重則造成傷亡或淹井、淹采區(qū)事故，直接危及職工生命安全和國家財(cái)產(chǎn)。第二節(jié)礦井水害事故原因分析較大突水事故頻頻發(fā)生究竟原因是什么？教訓(xùn)在哪？其宏觀原因主要有三：

※有水源

※有通道

※有誘導(dǎo)因素

一、水害事故原因分析

具體的說有以下幾點(diǎn)：

1、水文地質(zhì)條件不清。

2、防治措施不力。

3、執(zhí)行措施不嚴(yán)。

4、“三違”導(dǎo)致突水。

5、職工素質(zhì)差等。對安全技術(shù)培訓(xùn)工作不到位，職工的素質(zhì)差，對透水預(yù)兆不熟悉，思想麻痹。

一、水害事故原因分析礦井發(fā)生透水事故的原因主要有如下①?zèng)]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預(yù)兆，仍不采取措施繼續(xù)掘進(jìn)。有的礦采區(qū)上方地表有大量積水長期不處理，以致采空區(qū)塌落后使積水潰入井下。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，在礦并發(fā)生突水時(shí)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，水砂慢慢侵人，卻未及時(shí)分析原因、采取相應(yīng)措施，處理與地表水相連的通道，從而導(dǎo)致地表水潰人井下。一、水害事故原因分析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、老采空區(qū)積水心中無數(shù)就盲目開井或采掘。有的積水巷道位置測量錯(cuò)誤或資料遺漏不準(zhǔn)；有的知道有水源但對賦存狀況和補(bǔ)給關(guān)系并不清楚，特別是構(gòu)造復(fù)雜、斷層較多、老窯分布較廣的部位，對水源位置認(rèn)識不清卻盲目掘進(jìn)，結(jié)果釀成突水事故。一、水害事故原因分析③沒有堅(jiān)持“有掘必探，先探后掘”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，井巷已接近老空區(qū)、充水?dāng)鄬?、陷落柱、?qiáng)含水?dāng)鄬尤圆惶剿潘?，結(jié)果造成突水事故。有的雖然進(jìn)行了探水，但因措施不當(dāng)而造成了透水事故。一、水害事故原因分析④防排水工程質(zhì)量低劣，致使礦井井巷嚴(yán)重塌落、冒頂、跑砂而導(dǎo)致漏水，或者工程鉆孔在固井止水前誤穿巷道，導(dǎo)致頂板強(qiáng)含水層透水。有的礦井應(yīng)該建防水閘門的地方卻不建。有的礦井防水閘門長期不檢修、已經(jīng)失效，出水時(shí)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，水壓一大即被沖垮。有的煤礦工業(yè)用水管線泄露長期不處理，在低洼處或塌陷處大量積水，造成事故隱患。一、水害事故原因分析⑤無序開采，先天不足。有的煤礦井口位置選擇不當(dāng)，如將井巷置于不良地質(zhì)條件中或過分接近強(qiáng)含水層等水源，從而導(dǎo)致施工后因地壓和水壓共同作用而發(fā)生頂?shù)装逋杆?/p>

有的井口緊靠河流、湖泊，個(gè)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(jì)不合理，接近強(qiáng)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、防水煤柱上亂采濫掘甚至已與大礦貫通。一到雨季時(shí)洪水便從小煤窯灌入井下而造成事故。一、水害事故原因分析⑥地面防洪、防水措施不當(dāng)或因管理不善，地表水大量灌入井下而造成水災(zāi)。⑦測量錯(cuò)誤導(dǎo)致巷道穿透積水區(qū)。⑧排水設(shè)備能力不足或機(jī)電事故造成淹井。⑨排水設(shè)施平時(shí)維護(hù)不當(dāng)，如水倉不按時(shí)清挖，突水時(shí)煤、巖塊堵塞小井，致使排水設(shè)備失效而淹井。一、水害事故原因分析⑩職工安全意識淡薄，技術(shù)素質(zhì)不高。有的礦井發(fā)生突水事故前有明顯征兆，但職工缺乏安全意識或經(jīng)驗(yàn)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(shí)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，有些突水事故就是捅溜煤眼時(shí)發(fā)生的。第三節(jié)礦井水害防治技術(shù)今后應(yīng)如何防范？礦井水害防治技術(shù)包括：

礦井水文地質(zhì)條件探查；水害評價(jià)；

水害治理三個(gè)部分。主要講礦井水害防治技術(shù)中井下防治水部分第三節(jié)礦井水害防治技術(shù)一、礦井水害發(fā)生的機(jī)理二、井下防治水技術(shù)一、礦井水害發(fā)生機(jī)理礦井水害從發(fā)生機(jī)理上講，可分為四大類：1.煤層頂板水害類：包括地表水，第三系、煤層頂板砂巖等水害；煤層開采統(tǒng)稱為水體下采煤。2.煤層底板水害類：承壓含水層水害（包括厚層灰?guī)r、薄層灰?guī)r、砂巖等）。煤層開采稱為承壓水上采煤。3.老空、老窯水害類4.其他水害類：包括導(dǎo)水構(gòu)造，防水設(shè)施，煤柱等引起的水害。（一）頂板水害發(fā)生機(jī)理頂板水害發(fā)生主要是由于開采煤層頂板運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生。上覆巖層的移動(dòng)和破壞，形成了充水通道，使上部水體中的水滲入或潰入井下，形成災(zāi)害。上三帶理論：開采煤層之上存在三帶：冒落帶、導(dǎo)水裂縫帶、彎曲帶。冒落帶和導(dǎo)水裂縫帶統(tǒng)稱冒裂帶。采動(dòng)條件下覆巖破壞的規(guī)律冒落帶：指采礦工作面放頂后引起的直接垮落破壞。該帶不僅透水而且透砂。裂隙帶：指冒落帶之上，大量出現(xiàn)的切層、離層和斷裂隙或裂隙發(fā)育帶。該帶不會(huì)透砂但能透水。彎曲帶：指裂隙帶以上至地表的整個(gè)范圍內(nèi)巖體發(fā)生彎曲下沉的整體變形和沉降移動(dòng)區(qū)。該帶一般不具備導(dǎo)水能力。水經(jīng)覆巖涌入礦井機(jī)理1.開采煤層距離含水層（水體）較遠(yuǎn)，冒裂帶觸及不到含水層（水體），且含水層水壓不足以破壞冒裂帶之上的隔水層，彎曲帶內(nèi)的巖層雖然也可能存在伸張裂隙或離層，但這些裂隙互不連通。不會(huì)發(fā)生潰水。2.開采煤層距離含水體近，冒裂帶直接進(jìn)入含水層，則含水層水會(huì)潰入井下。3.如果是裂隙帶達(dá)到含水層，含水層中水會(huì)潰入工作面，發(fā)生突水事故；若冒落帶達(dá)到含水層，不僅會(huì)發(fā)生突水事件，還會(huì)發(fā)生潰沙事件。頂板水的防治措施盤江礦區(qū)頂板砂巖多為弱含水層，水量有限，以靜儲水量為主，易于疏干，主要通過自然疏干的方法來防治。（二）底板水害發(fā)生機(jī)理煤礦底板水害的基本概念煤礦底板水害是指發(fā)育于主要開采煤層底板直接或間接含水層中的水在礦井采掘過程中通過天然或人為擾動(dòng)的導(dǎo)水通道進(jìn)入礦井并給礦井帶來災(zāi)害的過程與結(jié)果（二）底板水害發(fā)生機(jī)理“下三帶”理論

Ⅰ底板破壞帶；Ⅱ完整巖層（隔水層）【保護(hù)】帶；Ⅲ承壓水導(dǎo)高帶。

機(jī)理在采掘活動(dòng)中，由于巖層的原始平衡狀態(tài)遭到破壞，巷道或回采工作面底板在水壓和礦山壓力的共同作用下，底板隔水巖層開始變形，產(chǎn)生底鼓，繼之出現(xiàn)裂縫。當(dāng)裂縫向下發(fā)展延深達(dá)到含水層時(shí)，帶有壓力的地下水便會(huì)突破底板涌人礦井，造成突水事故二、井下防治水技術(shù)

（一）防治水原則、措施煤礦防治水工作應(yīng)當(dāng)堅(jiān)持“預(yù)測預(yù)報(bào)、有疑必探、先探后掘、先治后采”的原則，采取“

查、探、堵、截、疏、排、防、躲”的綜合治理措施。

“預(yù)測預(yù)報(bào)”

是指在查清礦井水文地質(zhì)條件基礎(chǔ)上，對水害作出科學(xué)地分析判斷和評價(jià)。

“有疑必探”是根據(jù)預(yù)測預(yù)報(bào)評價(jià)結(jié)論,對可能構(gòu)成水害威脅的區(qū)域、地點(diǎn)，采用鉆探、物探、化探、等綜合技術(shù)手段查明水害隱患?！跋忍胶缶颉?/p>

是指首先進(jìn)行綜合探查并排除水害威脅，確認(rèn)巷道掘進(jìn)前方?jīng)]有水害隱患后再掘進(jìn)施工。

“先治后采”

是指根據(jù)查明的水害情況，采取有針對性的治理措施排除水害威脅后，再安排回采。防范措施（1）查，查明水文地質(zhì)條件（2）探，采掘工程超前綜合探測，以物探先行、鉆探驗(yàn)證為主要措施；（3）“堵”是指注漿封堵具有突水威脅的含水層和導(dǎo)水通道。（4）“截”是指加強(qiáng)淺部不給取的截流治理。（5）“疏”是指對含水層進(jìn)行疏放降壓，使水壓降低到對隔水層不會(huì)發(fā)生突破的安全水頭值以下。（6）“排”是指完善礦井排水系統(tǒng)，增強(qiáng)抗災(zāi)搶險(xiǎn)能力。（7）“防”是指合理留設(shè)各類防隔水煤(巖)柱，采掘工程不接近強(qiáng)含水層。（二）井下探放水井下探放水是防止水害的重要手段之一，“有掘必探，先探后掘”是防止井下水害的基本原則。當(dāng)采掘工作面遇到下列情況之一時(shí)，必須探水，確認(rèn)無突水危險(xiǎn)后，才能前進(jìn)：（一）接近水淹或者可能積水的井巷、老空或者相鄰煤礦；（二）接近含水層、導(dǎo)水?dāng)鄬印岛?、溶洞和?dǎo)水陷落柱；（三）打開防隔水煤（巖）柱進(jìn)行放水前；（四）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；（五）接近有出水可能的鉆孔；（六）接近水文地質(zhì)條件復(fù)雜的區(qū)域；（七）采掘破壞影響范圍內(nèi)有承壓含水層或者含水構(gòu)造、煤層與含水層間的防隔水煤（巖）柱厚度不清楚可能發(fā)生突水；（八）接近有積水的灌漿區(qū)；（九）接近其他可能突水的地區(qū)。探放水基本工作流程圖圖6-5積水線、探水線和警戒線

（二）井下探放水1、探水起點(diǎn)的確定為了防止誤穿積水區(qū)，在距積水區(qū)一定距離劃定一條線作為探水的起點(diǎn)，此線即為探水線。如6-5所示。積水線：即積水區(qū)范圍線。在此線上應(yīng)標(biāo)注水位標(biāo)高、積水量等實(shí)際資料。警戒線：積水線外推60m為警戒線，一般用紅色表示。探水線：應(yīng)根據(jù)積水區(qū)的位置、范圍、地質(zhì)及水文地質(zhì)條件及資料的可靠程度。（二）井下探放水對探水線有如下規(guī)定：①對本礦井采掘工作造成的老空、老巷、硐室等積水區(qū)如邊界確定，水文地質(zhì)條件清楚；②對本礦井的積水區(qū)，雖有圖紙資料，但不能確定積水區(qū)邊界位置時(shí)，探水線至推斷積水區(qū)邊界的最小距離不得小于60m；③對有圖紙資料的小窯，探水線至積水區(qū)邊界的最小距離不得小于60m；④掘進(jìn)巷道附近有斷層或陷落柱時(shí)，探水線至最大擺動(dòng)范圍預(yù)計(jì)煤柱線時(shí)的最小距離不得小于60m；⑤石門揭開含水層前，探水線至含水層最小距離不得小于20m。（二）井下探放水2、探水鉆孔的布置方式探水鉆孔布置原則是它既要保證安全生產(chǎn)，又要確保不遺漏積水區(qū)，還要求探水工程量最小。l)探水鉆孔的主要參數(shù)確定探水鉆孔的主要參數(shù)有：①超前距②幫距③密度④允許掘進(jìn)距離圖6-7扇形探水鉆孔2）探水孔布置方式①扇形布置。巷道處于三面受水威脅的地段，要進(jìn)行搜索性探放老空積水，其探水鉆孔多按扇形布置，如圖6-7所示.（二）井下探放水圖6-6探水鉆孔的主要參數(shù)示意圖如圖6-6所示（二）井下探水①超前距。②允許掘進(jìn)距離。經(jīng)探水證實(shí)無水害威脅，可安全掘進(jìn)的長度稱允許掘進(jìn)距離。③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，即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。④鉆孔密度（孔間距）。它指允許掘進(jìn)距離終點(diǎn)橫剖面上，探水鉆孔之間的間距。②半扇形布置。對于積水區(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，如圖圖6-8所示。圖6-8半扇形探水鉆孔（二）井下探放水3、探水與掘進(jìn)之間的配合井下受水威脅的地段，探水必須與巷道掘進(jìn)施工管理密切配合，才能取得良好的防治效果，主要配合方式有：1)雙巷配合掘進(jìn)交叉探水。如圖6-9所示。圖6-9上山巷道探水掘進(jìn)施工方式2)雙巷掘進(jìn)單巷超前探水。（二）井下探放水3)平巷與上山配合探水。如圖6-10所示圖6-10平巷與上山互相配合探水（二）井下探放水4）隔離式探水。如圖6-11所示。圖6-11利用石門探水和墻外探水a(chǎn)一石門探水，b一墻外探水（二）井下探放水4、探水鉆孔的安全裝置如圖6-12所示圖6-12放水鉆孔孔口安全裝置1一鉆桿，2一Φ150鉆孔，3一水泥，4一筋條，5一Φ89鋼管，6一水壓表，7一水閥門

（二）井下探放水（二）井下探放水5．探放水作業(yè)安全要點(diǎn)井下探放水作業(yè)直接與水害作斗爭，不僅關(guān)系到探放水人員的安全，也關(guān)系到探放水地段甚至全礦的安危。為此，要按照《煤礦防治水規(guī)定》的有關(guān)規(guī)定，在安鉆探水前后，嚴(yán)格遵守下列事項(xiàng)：(1）加強(qiáng)鉆孔附近的巷道支架，背好頂幫，在工作面迎頭打好堅(jiān)固的立柱和攔板，并清理巷道浮煤，挖好排水溝；(2）在打鉆地點(diǎn)或其附近安設(shè)專用電話，(3）確定主要探水鉆孔的位置時(shí)，應(yīng)由測量和負(fù)責(zé)探水人員親臨現(xiàn)場.(4）打鉆探水時(shí)，要時(shí)刻觀察鉆孔情況，發(fā)現(xiàn)煤層疏松，鉆桿推進(jìn)突然感到輕松，或順著鉆桿有水流出來（超過供水量），都要特別注意。(5）鉆眼內(nèi)水壓過大時(shí)，應(yīng)采用反壓和防噴裝置的方法鉆進(jìn)，必要時(shí)還應(yīng)在巖石堅(jiān)固地點(diǎn)砌筑防水墻，然后方可打開鉆眼放水；（三）疏放排水根據(jù)不同類型的水源，可采取不同的疏放水方法與措施。1、疏放含水層水(1)地面打鉆抽水在地面打鉆利用潛水泵或深井泵抽排，以降低地下水位。它適合于埋藏較淺、滲透性良好的含水層。抽水鉆孔可采取環(huán)狀孔群和排狀孔群兩種布置方式：圖6-14環(huán)狀孔群1—疏水前水位；2—疏水后水位圖6-13排狀孔群（三）疏放排水

圖6-15巷道疏水（三）疏放排水(2)巷道疏水1)疏放頂板含水層如果煤層直接頂板為水量和水壓不大的含水層，常把采區(qū)巷道或回采工作面的準(zhǔn)備巷道提前開拓出來，（圖6-15）。（三）疏放排水在利用采準(zhǔn)巷道疏放頂板水時(shí)，應(yīng)注意以下兩點(diǎn)：①采準(zhǔn)巷道提前掘進(jìn)的時(shí)間，應(yīng)根據(jù)疏放的水量和速度而定，超前的時(shí)間過長會(huì)影響采掘計(jì)劃平衡，造成巷道長期閑置，有時(shí)會(huì)增加巷道維修工作量；如果超前時(shí)間太短又會(huì)影響疏放地下水的效果。②當(dāng)疏放強(qiáng)含水層的頂板水時(shí)，應(yīng)視水量的大小，要考慮是否要擴(kuò)大水倉容量和增加排水設(shè)備。2)疏放底板含水層當(dāng)煤層的直接底板是強(qiáng)充水含水層時(shí)，可考慮將巷道布置在底板中，利用巷道直接疏放底板水。圖6-16底板含水層中的疏放水巷道1-灰?guī)r原始水位，2-疏放水巷道，3-石灰?guī)r含水層，4-石門（三）疏放排水(3)井下鉆孔疏水1)疏放煤層頂板水在煤層上部含水層的水量與水壓較大時(shí)，為了避免回采后頂板突水，其方式有如下3種：A．在巷道中每隔一定距離向頂板打鉆孔，使頂板水逐漸泄入巷道，通過排水溝向外排出。（三）疏放排水圖6-18打入式過濾管1一導(dǎo)水管，2一真空裝置，

3一導(dǎo)水渠圖6-17叢狀布置鉆孔C．立井泄放孔。如圖6-18所示。B．在巷道中群孔放水。如圖6-17所示。圖6-19底板排狀鉆孔1—靜水位；2—降落曲線；3—疏水孔2)疏放煤層底板水防止底板突水的途徑主要有兩個(gè)方面：一方面是加強(qiáng)底板巖層抵抗破壞的能力，另一方面是設(shè)法減少地下水的破壞能力，其措施是在底板布置鉆孔（圖6-19），疏水降壓。（三）疏放排水圖6-20巷道隔水底板安全水頭（三）疏放排水（三）疏放排水2、疏放老空水（1）直接放水。（2）先堵后放。（3）先放后堵。（4）用煤柱或構(gòu)筑物暫先隔離。

（三）疏放排水3．疏放水時(shí)的安全注意事項(xiàng)(1)探到水源后，在水量不大時(shí)，一般可用探水鉆孔放水；水量很大時(shí)，需另打放水鉆孔。(2)放水前應(yīng)進(jìn)行放水量、水壓及煤層透水性試驗(yàn)，并根據(jù)排水設(shè)備能力及水倉容量，擬定放水順序和控制水量，避免盲目性。(3)放水過程中隨時(shí)注意水量變化，出水的清濁和雜質(zhì)，有無有害氣體涌出，有無特殊聲響等，(4)事先定出人員撤退路線，沿途要有良好的照明，保證路線暢通。(5)為防止高壓水和碎石噴射或?qū)@具壓出傷人(6)排除井筒和下山的積水前，必須有礦山救護(hù)隊(duì)檢查水面上的空氣成分，發(fā)現(xiàn)有害氣體，要停止鉆進(jìn)。.（四）截水1、防水煤（巖）柱的留設(shè)凡是煤層與含水層或含水帶的接觸地段，預(yù)留一定寬度的煤層不采，使工作面與地下水源或通道保持一定距離，以防止地下水流入工作面，留下不采的煤柱，稱為防水隔離煤柱。防水隔離煤柱的種類有：井田邊界防水隔離煤柱以及預(yù)防斷層、被汽井巷、充水含水層、巖溶陷落柱的防水煤柱等。確定防水煤柱的尺寸，是一個(gè)相當(dāng)復(fù)雜的問題，至今還沒有十分完善合理的方法。（四）截水目前，在煤礦生產(chǎn)中確定防水煤柱尺寸，主要采用以下方法：(1)經(jīng)驗(yàn)比擬法此法在目前使用廣泛。

選用水文地質(zhì)條件相似的經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)，作為留設(shè)設(shè)計(jì)防水煤柱的尺寸。圖6-21留設(shè)防水煤柱的經(jīng)驗(yàn)尺寸④當(dāng)巷道接近導(dǎo)水?dāng)鄬訒r(shí)，應(yīng)留設(shè)30-40米防水煤柱，如圖6-21d

所示。③當(dāng)煤層因受逆斷層切割而被強(qiáng)含水層掩蓋時(shí)，留設(shè)煤柱應(yīng)考慮煤層開采后的塌陷裂隙，最好不要波及到上部的強(qiáng)含水層，如掩蓋寬度為L米，其斷層下盤防水煤柱的寬度要大于L米，如圖6-21c所示；②煤層受斷層切割直接與充水強(qiáng)含水層接觸時(shí)，安全防水煤柱寬度應(yīng)不小于20米，如圖6-21b所示；①當(dāng)煤層露頭直接被疏松含水層掩蓋時(shí)，如圖6-21a所示；（四）截水(6-1)（四）截水(2)分析計(jì)算法此種方法是利用理論和經(jīng)驗(yàn)公式來計(jì)算防水煤柱的尺寸。下面分為3種情況加以介紹：①煤層直接和強(qiáng)含水層、導(dǎo)水?dāng)鄬酉嘟佑|（圖6-21b、d），煤層頂?shù)装鍘r層無突水可能，即防水煤柱主要是順層受壓時(shí)，常用以下公式計(jì)算煤柱寬度（僅考慮抵抗水壓力）：

圖6-22低角度斷層使煤層與強(qiáng)含水層接近②低角度斷層使煤層底板巖層與強(qiáng)含水層接觸，如圖6-22所示。此時(shí)，防水煤柱除了承受水的順層壓力作用外，還要承受底板方向的壓力作用。

（四）截水圖6-23水閘墻1—截槽；2—水壓表；3—放水管；4—保護(hù)柵欄；5—細(xì)管2．水閘墻（防水墻）水閘墻分為臨時(shí)性和永久性的兩種。水閘墻的構(gòu)造如圖6-23所示。（四）截水

在水壓很大時(shí)，則采用多段水閘墻，如圖6-24所示。圖6-24多段水閘墻（四）截水（四）截水

建筑水閘墻時(shí)要注意以下事項(xiàng)：（1）筑墻地點(diǎn)的巖石應(yīng)堅(jiān)固，沒有裂縫，必要時(shí)必須將風(fēng)化松軟或有裂隙的巖石除去，然后筑墻。（2）要有足夠的強(qiáng)度，能承受涌水壓力。為此，應(yīng)有足夠的厚度，選用耐腐蝕的材料。（3）不透水、不變形、不位移。為此，墻基與圍巖要緊密結(jié)合。（4）平面形水閘墻在水壓的反面可能產(chǎn)生拉力，而料石墻是不可能承拉的，故料石平面水閘墻之厚一般不得小于巷道寬度之半。（四）截水3、防水閘門（1）防水閘門位置的選擇防水閘門的位置選擇適當(dāng)與否，是水閘門能否起到應(yīng)有作用的關(guān)鍵，一般應(yīng)考慮以下幾方面問題：①防水閘門應(yīng)設(shè)置在對水害具有控制作用的部位和井下重要設(shè)施部位（如井底車場出入口處），能使水害控制在盡可能小的范圍內(nèi)，并考慮即使水害發(fā)生后能恢復(fù)生產(chǎn)及繞過事故地點(diǎn)開拓新區(qū)。②防水閘門應(yīng)設(shè)置在不受鄰近采動(dòng)影響的地點(diǎn)，以免破壞防水閘門的結(jié)構(gòu)和修筑地點(diǎn)圍巖的隔水性和穩(wěn)定性，防止水閘門關(guān)閉后高壓水通過裂縫外泄。③盡量避免在較弱巖層或煤層內(nèi)砌筑，應(yīng)建在圍巖穩(wěn)定性與隔水性好的地段，要求圍巖硬度系數(shù)必須大于4；圖6-25平板矩形水閘門l—門扇；2—門框；3—門絞；4—拉桿；5—止水橡皮圖6-26單向拱形閘門l—門扇；2—門框；3—門紋；4—拉桿；5—止水墊料圖6-27球面拱形閘門1—門扇；2—門框；3—門絞；4—拉桿；5—止水墊料（2）防水閘門的分類從閘門的結(jié)構(gòu)分有平板型、圓弧拱形和球面拱形等，如圖6-25、圖6-26、圖6-27。（五）礦井注漿堵水注漿堵水就是將配制的漿液壓入井下巖層空隙、裂隙或巷道中，使其擴(kuò)散、凝固和硬化，1、當(dāng)涌水水源與強(qiáng)大水源有密切聯(lián)系，單純采用排水的方法不可能或不經(jīng)濟(jì)時(shí)。2、當(dāng)井巷必須穿過一個(gè)或若干個(gè)含水豐富的含水層或充水?dāng)鄬?，如果不堵住水源將給礦井建設(shè)帶來很大的危害，甚至不可能掘進(jìn)時(shí)。3、當(dāng)井筒或工作面嚴(yán)重淋水時(shí)，為了加固井壁、改善勞動(dòng)條件、減少排水費(fèi)用等，可采用注漿堵水。4、某些涌水量特大的礦井，為了減少礦井涌水量，降低常年排水費(fèi)用，也可采用注漿堵水的方法堵住水源。5、對于隔水層受到破壞的局部地質(zhì)構(gòu)造破壞帶，除采用隔離煤柱外，還可用注漿加固法建立人工保護(hù)帶；第四節(jié)水害事故處理要點(diǎn)井下發(fā)生透水事故時(shí)，現(xiàn)場人員行動(dòng)原則井下透水事故發(fā)生時(shí)，現(xiàn)場人員應(yīng)視具體情況決定行動(dòng)方案。

首先要判斷---突水地點(diǎn)、原因、水源、危害程度等情況。

并立即向礦調(diào)度室匯報(bào)。應(yīng)針對以下不同情況，分別采取相應(yīng)的行動(dòng)原則：

1、若災(zāi)情清楚時(shí)，涌水量不大，在不威脅現(xiàn)場人員安全的前提下，可采取現(xiàn)場救災(zāi)措施，搶運(yùn)設(shè)備，減少災(zāi)害損失。當(dāng)災(zāi)情變化時(shí)，應(yīng)迅速撤離。

2、若災(zāi)情不明，水勢較大時(shí)，應(yīng)組織現(xiàn)場人員，按避災(zāi)路線，立即逃生。

3、若災(zāi)情不清，水勢兇猛時(shí)，又堵住了撤退路線，應(yīng)立即就近撤離到高處避災(zāi)。強(qiáng)調(diào)指出：■撤退時(shí)，在正常情況下，應(yīng)按避災(zāi)路線，向上山方向和通風(fēng)巷道撤退?！鰬?yīng)盡可能避開水頭和主流，并防止被沖倒、絆倒。

■若情況萬分危急，切斷撤退后路時(shí)，可暫到就近較高的峒室或上山巷道內(nèi)避災(zāi)。水害事故處理要點(diǎn)突水事故發(fā)生后，搶險(xiǎn)指揮部在制定搶救方案時(shí)，應(yīng)遵循以下要點(diǎn)：

★

迅速判定突水地點(diǎn)、突水原因、水害的性質(zhì)、補(bǔ)給水源及通道等情況，采取針對性措施。

★

分析災(zāi)區(qū)范圍、災(zāi)害程度、事前人員分布及遇險(xiǎn)人員可能躲避的地點(diǎn)。

★

加強(qiáng)通風(fēng)，防止有毒有害氣體積聚、熏人；礦井壓風(fēng)系統(tǒng)要保持正常運(yùn)行?！锛訌?qiáng)支護(hù)，防止冒頂傷人。

★嚴(yán)防出水通道被堵或“堆積垻”發(fā)生二次潰水，導(dǎo)致?lián)尵热藛T擴(kuò)大傷亡。第五節(jié)礦井水害事故的防治對策一、加強(qiáng)水文地質(zhì)勘探，做好防治水的基礎(chǔ)工作二、認(rèn)真做好地表防治水工作三、認(rèn)真做好井下防治水工作四、進(jìn)一步完善防治水工程設(shè)施五、切實(shí)做好雨季前防治水工作檢查和雨季受水威脅礦井防治水工作一、加強(qiáng)水文地質(zhì)勘探，做好防治水的基礎(chǔ)工作礦井水文地質(zhì)工作是防治水工作的基礎(chǔ)。為此，必須根據(jù)《煤礦安全規(guī)程》和《礦井水文地質(zhì)規(guī)程》要求，有計(jì)劃、有針對性地進(jìn)行礦區(qū)(井)水文地質(zhì)調(diào)查、勘探和觀測工作，查明礦井的各種充水因素，分析研究地下水的運(yùn)移規(guī)律，為防治水工作提供技術(shù)依據(jù)。水文地質(zhì)條件不清是造成水害事故的重要原因，地下水賦存情況和補(bǔ)給關(guān)系不清楚，對水源位置不清即盲目采掘，必