礦井防治水基本知識(shí)-培訓(xùn)課件

礦井防治水基本知識(shí)6/19/20191曹思云2014年10月29日內(nèi)

容6/19/20192一、礦井水災(zāi)的發(fā)生條件、原因及危害二、礦井突水的類型三、井下防治水四、礦井透水事故的處理一、礦井水災(zāi)發(fā)生條件、原因及危害（一）礦井水災(zāi)發(fā)生的基本條件生的基本條件水源大氣降水地表水地下水是地下水的主要補(bǔ)給來源，直接或間接影響礦井充水。是地表積聚的水源，是地下水的補(bǔ)給水源。孔隙水：松軟巖層空隙中的水、位于表土層，威脅井筒裂隙水：堅(jiān)硬巖層裂隙中的水巖溶水：石灰?guī)r裂隙或溶洞中的水，水壓大、水量多老空水：一般成酸性，對(duì)金屬有腐蝕作用活水死水人為因素：頂板冒落裂隙帶；地表巖溶塌陷帶；鉆孔涌水通道自然因素：空隙、裂隙、溶洞、斷層6/19/20193一、礦井水災(zāi)的發(fā)生條件、原因及危害（二）礦井水災(zāi)發(fā)生的原因6/19/201941、地面防洪、防水措施不當(dāng)或管理不善，地表水(多為雨季降水)大量灌人井下，造成水災(zāi)。2、水文地質(zhì)情況不清，井巷接近老空積水區(qū)、充水?dāng)鄬?、陷落柱、?qiáng)含水層以及打開隔離煤柱，未執(zhí)行探放水制度，盲目施工，或者雖然進(jìn)行了探水，但措施不當(dāng)。3、井巷位置設(shè)計(jì)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，導(dǎo)致施工后，因地壓和水壓共同作用而發(fā)生頂、底板透水。如此案例國(guó)內(nèi)曾有發(fā)生，但為數(shù)不多。一、礦井水災(zāi)的發(fā)生條件、原因及危害6/19/20195（三）礦井水災(zāi)發(fā)生的原因4、井巷施工質(zhì)量偽劣，致使礦井井巷嚴(yán)重塌落、冒頂、跑砂導(dǎo)致透水，或工程鉆孔在固井止水前誤穿巷道，導(dǎo)致頂板含水透水。5、測(cè)量錯(cuò)誤，導(dǎo)致巷道穿透積水區(qū)。6、井下無防水閘門或雖有而管理、組織不當(dāng)，造成透水時(shí)無作用而淹井。7、出現(xiàn)透水預(yù)兆未覺察或未被重視或處理不當(dāng)造成透水。8、排水設(shè)備能力不足或設(shè)備不完好或排水設(shè)備平時(shí)維護(hù)不當(dāng)。如水倉(cāng)不按時(shí)清挖，儲(chǔ)水能力不足而淹井。一、礦井水災(zāi)的發(fā)生條件、原因及危害6/19/20196（三）礦井水災(zāi)的危害主要表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：1、惡化生產(chǎn)環(huán)境。2、增加排水費(fèi)用，提高頓煤成本。3、縮短生產(chǎn)設(shè)備的使用壽命。4、損失煤炭資源。5、引起瓦斯積聚、爆炸和硫化氫中毒。6、造成礦井淹沒、人員傷亡。二、礦井突水類型（一）頂板突水巖層移動(dòng)的“三帶”關(guān)系圖（1-煤層；2-垮落帶；3-斷裂帶；4-彎曲下沉帶）6/19/20197二、礦井突水類型（二）煤層底板突水6/19/20198二、礦井突水類型（三）老空水突水6/19/20199二、礦井突水類型（四）斷層水突水6/19/201910二、礦井突水類型（五）陷落柱突水6/19/201911二、礦井突水類型（六）封閉不良鉆孔突水6/19/201912三、井下防治水井下防治水措施可概括為6個(gè)字，即查、測(cè)、探、放、截、堵等幾個(gè)方面。6/19/201913生的基本條件水源大氣降水地表水地下水是地下水的主要補(bǔ)給來源，直接或間接影響礦井充水。是地表積聚的水源，是地下水的補(bǔ)給水源?？紫端核绍泿r層空隙中的水、位于表土層，威脅井筒裂隙水：堅(jiān)硬巖層裂隙中的水巖溶水：石灰?guī)r裂隙或溶洞中的水，水壓大、水量多老空水：一般成酸性，對(duì)金屬有腐蝕作用活水死水人為因素：頂板冒落裂隙帶；地表巖溶塌陷帶；鉆孔涌水通道自然因素：空隙、裂隙、溶洞、斷層6/19/201914三、井下防治水6/19/201915（一）查查，即查明水源和通道。主要查：1、沖積層的組成及厚度，各分層的含水性及透水性。2、裂隙和斷層的位置、錯(cuò)動(dòng)距離、延伸長(zhǎng)度、破碎帶范圍、含水情況和導(dǎo)水性能。3、含水層與隔水層的位置、數(shù)量、厚度，各含水層的涌水量、透水性及其開采煤層的距離。4、老窯、古井和現(xiàn)在正在開采的小煤礦的分布、開采范圍、開采深度和積水情況，廢棄鉆孔的處理情況等。5、開采過程中，圍巖破壞及地表塌陷情況，觀測(cè)巖層跨落帶、斷裂帶、沉降彎曲帶的高度及其對(duì)涌水的影響。三、井下防治水6/19/201916（二）測(cè)測(cè)，即做好水文觀測(cè)工作。具體講有以下幾個(gè)方面：1、收集當(dāng)?shù)貧庀?、降水量和河流水文地質(zhì)資料（速度、流量、水位、枯水期和洪水期等）；查明地表水體

的分布、水量的補(bǔ)給、排泄條件；查明洪水泛濫對(duì)

礦區(qū)、工業(yè)廣場(chǎng)及居民點(diǎn)的影響程度。2、通過探水鉆孔和水文觀測(cè)孔，觀測(cè)各種地下水源的水位、水壓和水量變化，分析水質(zhì)，查明礦井水的來源及其補(bǔ)給關(guān)系。3、觀測(cè)礦井涌水量及其季節(jié)變化規(guī)律等。三、井下防治水（三）探6/19/201917探，即井下探水。1．堅(jiān)持“預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)、有疑必探、先探后掘、先治后采”的探放水原則《煤礦防治水規(guī)定》第三條規(guī)定防治水工作應(yīng)當(dāng)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，《煤礦防治水規(guī)定》已經(jīng)2009年8月17日國(guó)家安全生產(chǎn)監(jiān)督管理

總局局長(zhǎng)辦公會(huì)議審議通過，現(xiàn)予公布，自2009年12月1日起施行。

1984年5月15日原煤炭工業(yè)部頒發(fā)的《礦井水文地質(zhì)規(guī)程》（試行）和1986年9月9日原煤炭工業(yè)部頒發(fā)的《煤礦防治水工作條例》（試行）同時(shí)廢止。以前是違規(guī)、違章，現(xiàn)在是違法。三、井下防治水（三）探6/19/201918必須探水前進(jìn)的情況《煤礦安全規(guī)程》第286條規(guī)定：采掘工作面遇到下列情況之一時(shí)，必須確定探水線進(jìn)行探水。接近水淹或可能積水的井巷、老空或相鄰煤礦時(shí)。接近含水層、導(dǎo)水?dāng)鄬?、溶洞和?dǎo)水陷落柱時(shí)。打開隔離煤柱放水時(shí)。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)。接近有出水可能的鉆孔時(shí)。接近有水的灌漿區(qū)時(shí)。接近其他可能出水地區(qū)時(shí)。經(jīng)探水確認(rèn)無突水危險(xiǎn)后，方可前進(jìn)。三、井下防治水6/19/201919（三）探探水作業(yè)參數(shù)之一——探水起點(diǎn)至積水區(qū)的最小距離L：當(dāng)積水區(qū)的位置確定，L煤≮30m；L巖≮20m；不能確定積水區(qū)的邊界位置時(shí)，L≮60m；掘進(jìn)巷道附近有斷層、陷落柱或石門揭開含水層時(shí)，

L≮20m。三、井下防治水（三）探6/19/2019203．探水作業(yè)參數(shù)之二——鉆孔深度與超前距離：超前距離L2一般不得小于20m。探放老空水要求不小于30m。鉆孔深度與使用的鉆探設(shè)備能力有關(guān)，

ZLJ350鉆機(jī)鉆探能力為150m，ZLJ700鉆機(jī)鉆探能力可達(dá)200m。三、井下防治水6/19/201921（三）探3．探水作業(yè)參數(shù)之三——鉆孔直徑和數(shù)目：一般是利用探水鉆孔放出積水，因此鉆孔直徑的大小，要求既能使積水順利排出，又能防止沖跨煤壁，故探防水鉆孔直徑以不大于75mm為宜。三、井下防治水（三）探3．探水作業(yè)參數(shù)之四——鉆孔布置：探水鉆孔應(yīng)布成扇形或半扇形，鉆孔之間的夾角一般為

10°-20°，鉆孔數(shù)不能少于5個(gè)。6/19/201922三、井下防治水（三）探6/19/201923三、井下防治水（三）探6/19/2019244.探放水的安全措施加強(qiáng)鉆場(chǎng)附近的巷道支護(hù)，并在工作面迎頭打好堅(jiān)固的立柱和擋板。清理巷道，挖好排水溝，配備與探放水量相適應(yīng)的排水設(shè)備。在打鉆地點(diǎn)或附近安設(shè)專用電話。測(cè)量和防探水人員必須親臨現(xiàn)場(chǎng)，依據(jù)設(shè)計(jì)，確定主要探水孔的位置、方位、角度、深度以及鉆孔數(shù)目。預(yù)計(jì)水壓較大的地區(qū)，探水鉆進(jìn)之前，必須先安好孔口管和控制閘閥。特別危險(xiǎn)的地區(qū)，應(yīng)有躲避場(chǎng)所，并規(guī)定避災(zāi)路線。鉆孔內(nèi)水壓較大時(shí)，應(yīng)采用防噴裝置的方法鉆進(jìn)，并有防止孔口管和煤巖壁突然鼓出的措施。三、井下防治水（三）探6/19/201925鉆進(jìn)時(shí)，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，以及有頂鉆等異常情況時(shí)，必須停止鉆進(jìn)，但不得拔出鉆桿，現(xiàn)場(chǎng)負(fù)責(zé)人員應(yīng)立即向調(diào)度室報(bào)告，并派人監(jiān)測(cè)水情。如發(fā)現(xiàn)情況緊急時(shí)，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。探放老空水前，首先要分析查明老空水體的空間位置，積水量和水壓。老空積水區(qū)高于探放水點(diǎn)位置時(shí)，只準(zhǔn)用鉆機(jī)進(jìn)行探放水。探放水孔必須打中老空水體，并要監(jiān)視放水的全過程，核對(duì)放水量，直到老空水全部放完為止。鉆孔接近老空，預(yù)計(jì)可能有瓦斯或其它有害氣體涌出時(shí)，必須有瓦斯檢查工或礦山救護(hù)隊(duì)員在現(xiàn)場(chǎng)值班，檢查氣體

成分。如果瓦斯或氣體有害氣體濃度超過《煤礦安全規(guī)程》有關(guān)規(guī)定時(shí)，必須立即停止鉆進(jìn)，切斷電源，撤出人員，

并報(bào)告礦調(diào)度室，及時(shí)處理。三、井下防治水6/19/201926（四）放放:即疏放水，就是在探明水源之后，根據(jù)水源類型采取不同的

疏放水方法，有計(jì)劃、有準(zhǔn)備地將威脅礦井安全生產(chǎn)的水源疏放干，它是防止礦井水災(zāi)最積極、最有效的措施。水量如何計(jì)算？三、井下防治水（四）放6/19/201927疏放水注意事項(xiàng)探到水源后，水量不大時(shí)，一般可用探水鉆孔放水；在水量很大時(shí)，需要另打鉆孔。放水鉆孔直徑一般為50～70mm，孔深不大于

70m。放水鉆孔的孔口必須安設(shè)套管加固。鉆孔放水前，必須估計(jì)積水量，根據(jù)礦井排水能力和水倉(cāng)容量，控制放水流量。放水時(shí)，必須設(shè)專人監(jiān)測(cè)鉆孔出水情況，測(cè)定水量、水壓，做好記錄。若水量突然變化時(shí)，及時(shí)處理，并立即報(bào)告。必須有礦山救護(hù)隊(duì)檢查水面上的氣體成分，發(fā)現(xiàn)有害氣體，必須及時(shí)處理。排水過程中，如有被水封住的有害氣體突然涌出的可能，必須制定安全措施。在放水設(shè)計(jì)中，應(yīng)規(guī)定好人員撤退路線，并保證路線暢通，沿途照明良好。三、井下防治水（五）截截，即截水。在探到水源后，由于條件限制無法放水，或者雖能放水但不合理時(shí)，便利用防水墻、防水閘門、防水煤柱或巖柱等設(shè)施，永久地或臨時(shí)地截住水源，將采掘區(qū)與水隔開。使局部地點(diǎn)用水不至于威脅其他區(qū)域。1.防水墻：是井下防水、截水的一種設(shè)施。用于隔絕積水區(qū)（水源）或有透水危險(xiǎn)的區(qū)域。6/19/201928三、井下防治水（五）截2.防水閘門:設(shè)置在發(fā)生突水時(shí)需要堵截而平時(shí)需要行人和通車的巷道中。它是防止水災(zāi)的重要工程。6/19/201929三、井下防治水6/19/201930（五）截3.防水煤（巖）柱：對(duì)于井上下的各種水源，在一般情況下都應(yīng)盡量疏干或堵塞其入井通道，徹底解除水的威脅，但這樣做有時(shí)是不合理的或不可能的，因此采取留設(shè)一定寬度的防水煤（巖）柱的方法來截住水源。一般在下列情況下需要留設(shè)防水煤（巖）柱。相鄰礦井的分界處，必須留有防水煤柱。礦井以斷層分界時(shí)，必須在斷層兩側(cè)留設(shè)防水煤柱。井田內(nèi)有與河流、湖泊、溶洞、含水層等有水力聯(lián)系的導(dǎo)水?dāng)鄬?、裂隙（帶）、陷落柱時(shí)，必須找出其確切的位置，并按規(guī)定留設(shè)防水煤（巖）柱。三、井下防治水（六）堵堵，即注漿堵水。將專門制備的漿液——堵水材料通過鉆孔壓入地層的裂隙、溶洞或斷層破碎帶，使?jié){液擴(kuò)張、凝固、硬化，達(dá)到充填堵塞涌水通道、隔離水源的目的。注漿堵水方法簡(jiǎn)便，效果交好，是防止礦井涌水行之有效的措施。6/19/201931四、礦井透水事故的處理6/19/2019321.礦井透水預(yù)兆1）一般預(yù)兆煤壁“掛汗”。這是由于壓力水滲過小裂隙凝聚在煤層或巖石表面，而形成了小水珠。區(qū)別“假汗”，看新鮮煤壁。煤壁“掛紅”。當(dāng)積水中含有鐵的氧化物時(shí)，上述煤巖壁上所掛之“汗”呈暗紅色，故稱為“掛紅”。空氣變冷，煤壁發(fā)涼。出現(xiàn)霧氣。當(dāng)采掘面氣溫較高時(shí)，從煤巖壁滲出的積水就會(huì)被蒸發(fā)而形成霧氣。發(fā)出水叫聲。有時(shí)能聽到空洞泄水聲。四、礦井透水事故的處理6/19/201933淋水加大，頂板來壓，底板鼓起或產(chǎn)生裂隙并出現(xiàn)滲水。出現(xiàn)壓力水流（或稱水線）。這表明離水源已經(jīng)較近，應(yīng)密切注意水流情況。若出水渾濁，說明水源很近；若出水清凈則水源尚遠(yuǎn)。工作面有害氣體增加。這是因?yàn)榉e水區(qū)常常有瓦斯、二氧化碳、硫化氫等有害氣體逸散出來的緣故。煤層發(fā)潮、發(fā)暗。原本干燥、光亮的煤層由于水的滲入，就變得潮濕、暗淡。如果挖去面一層，里面仍如此，說明附近有積水。四、礦井透水事故的處理6/19/2019342、采掘工作面出現(xiàn)透水預(yù)兆時(shí)應(yīng)采取的措施《煤礦安全規(guī)程》第266條規(guī)定：采掘工作面或其他地點(diǎn)發(fā)現(xiàn)有掛紅、掛汗、空氣變冷、出現(xiàn)霧氣、水叫、頂板淋水加大，頂板來壓、底板鼓起或產(chǎn)生裂隙出現(xiàn)滲水、水色發(fā)渾、有臭味等突水預(yù)兆時(shí)，必須停止作業(yè)，采取措施，立即報(bào)告礦調(diào)度室，發(fā)出警報(bào)、撤出所有受水威脅地點(diǎn)的人員。四、礦井透水事故的處理6/19/201935透水時(shí)的安全措施立即報(bào)告礦調(diào)度室。設(shè)法堵住出水點(diǎn)。迅速撤離險(xiǎn)區(qū)。如果水勢(shì)太猛，無法堵住出水點(diǎn)，也來不及加固