煤矿水害的危害及防治培训内容.doc

煤矿水害及防治授课时间：2016年7月12日 授课人：张文明主要内容：一、矿井水灾及危害二、矿井水的来源与水文地质类型三、煤矿水灾典型案例分析四、我国煤矿水灾特点、原因（存在问题）五、煤矿井下透水征兆六、煤矿水害预防及治理七、煤矿井下避灾路线、救灾与应急预案八、太原市东山煤矿水害及治理九、结论水资源与煤炭开发概要（一）水是人类生存最基本的资源工业、农业、各行各业最基本的资源（二）中国水资源特点、人均为世界的四分之一、分布不均南多北少（南水北调） 、集中在夏季（水灾）（三）山西水资源特点 1、人均是全国的17%,严重缺水。 2、山西是黄土高原，三面低、水外流。 3、太原市人均水资源是全国的7.4%，世界最严重缺水的城市之一（四）引黄工程30年代，阎锡山提出，调研考察，七七事变停止，解放后一直提，90年代才开始，中央批准，全年引水12亿方.（五）煤炭开发 吃水困难、水资源破坏、土地荒废、生态环境恶化 一、矿井水灾及危害 1、矿井水灾 煤矿突然大量透水，采掘工作面或井巷被淹，矿井局部或全部停产，财产损失、人员伤亡的事故。2、矿井水灾危害： 1）缩短矿井服务年限 煤炭部统计：统配煤矿600个矿井，225处受水害威胁，占1/3强。400亿吨储量，109亿吨不能或不敢采。 2）财产损失、人员伤亡 煤炭部统计：19551990发生水灾821次，淹井227次。直接经济损失37亿，人员伤亡1380人。3）20072008发生水灾122起，死亡518人。4）王家岭煤矿透水事故，153人被困，115人获救。二、矿井水的来源与水文地质类型一、矿井水的来源 （一）地表水：河流、湖泊、水库、雨水、洪水-渗入或直接流入 （二）地下水：1、概念 含水层有空隙，含有水且能透水的岩（土）层 隔水层不含水，且能阻止水通过的岩（土）层2、按空隙性质分类： 孔隙水松散岩层（砂层砾石层）孔隙中的水。 裂隙水整体岩层（砂岩）裂隙中的水。 岩溶水石灰岩裂隙溶洞中的水。3、按埋藏条件分类：潜水地表下第一个隔水层上，具有自由水面的重力水。层间水两个隔水层之间含水层的水。无压层间水含水层未充满水，水面不受压，具有潜水性质。有压层间水含水层充满水，水对上面隔水层有压力(承压水)。4、含水层水量丰富的影响因素：含水层的厚度。含水层的透水性质。承压水的压力。5、一般规律： 地下水水压高、水量大、来势猛、突然涌出、危险最大、最主要水源。（三）老窖（空水） 老窖水小煤窑采空区水、巷道积水。 老空水本矿采空区巷道积水。（四）断层水 断层地层断裂错位，形成的破碎带。 断层将地下各含水层连通，甚至与地表水连通。（五）陷落柱（无炭柱）水 石灰岩大溶洞塌陷，形成柱状的破碎带，将含水层连通。二、煤矿水文地质类型1、分类的目的与水害作斗争。2、分类因素 含水层的富水性（单位涌水量大小，q，L/min) 老窖（空）水分布（王家岭114个，现有18个)矿井涌水量 地质构造（断层、陷落柱） 突水量分布 受水害影响的程度 防治水难度3、分为四类：简单、中等、复杂、极复杂（见规定P67 表21）三、煤矿水灾典型案例分析一）、西山官地矿暴雨（洪水）淹井事故 1996年8月4日，太原西山暴雨引发洪水，通过小煤矿涌入官地矿，从平硐流出。井巷被淤泥充填，停产6个月，迎泽西大街堵塞，1个月不通车二）、潞安五阳煤矿河水（漳河）涌入井下事故 因下大雨，河水猛涨沿沉降裂隙涌入井下，该矿二水平被淹停产。三）、吉林梅河一井，水库的水与泥沙涌入井下事故 1977年12月19日，上山绞车房施工，距水库底仅7米，发生透水，64人死亡，93人负伤。四）、王家岭透水事故 2010年3月28日，20101工作面回风巷，迎头老窖水、砂岩裂隙水补给，透水强度28817m3/h。被淹范围583.168m以下标高所有巷道。五、山东淄博北大井淹井事故 1935年5月19日，奥灰岩承压水沿断层涌入井内，三天矿井全部被淹，涌水量443 m3/min，538名矿工遇难，世界罕见。四、我国煤矿水害原因（存在问题）1、水文地质资料不清 1）矿井原有水文地质资料有问题 2）老窖（空）分布、积水程度更不清楚 2、破坏防隔水煤柱 3、防治水工作不到位，探放水措施没落实防治水工程质量差。4、透水征兆明显，仍违规生产。5、监管不到位或机构重复，责任不明确。五、煤矿井下透水征兆一）、一般透水征兆（共性）1、矿山压力增大，折梁、断柱、顶板下沉、底鼓2、水气特征：有雾气、 煤潮湿、 变冷、 水珠 、滴水、淋水变大3、水清净说明水还远，水混浊，已接近水源，已出现压力水流，离水源很近二）、老窖（空）水征兆 有大量的H2S气体或呈酸性，有臭鸡蛋味、水发涩、挂红、有铁锈色水迹三）、顶板孔隙含水层 水中含细沙、时清时混、水量增大、砂量增大。四）、底板岩溶水 底鼓，有水的嘶嘶声或刺耳水声，水色发黄或发灰，有时也“挂红” 六 、煤矿水害预防及治理 一）、地面防治水1、井口、主要建筑物标高，高出当地最高洪水位。2、建立输水、防水和排水系统。3、做好地表水堵漏、地面裂缝的填塞工作。4、对河水改道或构筑防渗帷幕墙。5、及时封闭报废的钻孔及井口。6、健全防治水机构，加强雨季、洪水的巡视及防范。 防、排、疏、截、堵1、留设防隔水煤（岩）柱1）为什么要留煤（岩）柱防止透水事故2）什么地方留防隔水煤（岩）柱（规定第52条 ）煤层露头风化带地表水体、含水冲击层下和水淹区邻近地带与富含水层有水力联系的断层、裂隙带或强导水断层接触的煤层有大量积水的老窖和采空区导水、充水的陷落柱、岩溶洞穴或地下暗河分区隔离开采边界、矿界受保护的观测孔、注浆孔和电缆孔等。3）防隔水煤柱尺寸的影响因素水文地质条件；煤的物理力学性质；地质构造；煤层赋存条件；开采方法；岩层移动规律；采深 。 4）采空区上覆岩层破坏的普遍规律(上三带)垮落带（冒落带）直接顶不规则冒落裂缝带老顶断裂，成规则排列弯曲下沉带可直达地面岩层移动角（地表移动范围）5）防隔水煤柱的最小尺寸规定井田露头、断层两边20m 老窑、老空水体下掘进：巷道与水体的最小距离10倍巷道高度老窑、老空水体下回采：防隔水煤柱导水裂隙带最大高度+保护带厚度(10m）两矿人为边界防隔水煤柱总宽度40m 2、排水系统工作水泵：20h排出24h正常涌水量工作水泵和备用水泵20h排出24h正常涌水量（雨季）。水泵房的要求：第59条水仓的容量要求：第60条 二）、井下探放水规定第五章1、防治水原则 预测预报、有掘必探、先探后掘、先治后采2、采掘遇有下列情况，应当（必须）进行探放水(第92条)1）接近水淹或者可能积水的巷道、老空或者相邻煤矿。2）接近含水层、导水断层、暗河、溶洞和导水陷落柱。3）打开防隔水煤（岩）柱进行放水前。4）接近可能与河流、湖泊、蓄水池、水井等相同的断层破碎带。5）接近有出水可能的钻孔。6）接近水文地质条件复杂的区域。7）采掘破坏影响范围内有承压含水层或者含水构造、煤层与含水层间的防隔水煤（岩）柱厚度不清楚，可能发生突水。8）接近有突水的灌浆区。9）接近可能有其他突水的地区。3、概念1）探水线开始探水的位置。2）探水钻孔主要参数超前距探水孔终孔位置始终超前工作面的距离。允许掘进距离探水无水时，安全掘进的长度帮距最外侧探水孔所控制的范围与巷道帮的距离 帮距超前距或小（12)m,帮距一般20米。孔间距探水孔允许掘进终点处的间距。 3）探水钻孔布置方式 扇形布置三面受水威胁 半扇形布置巷道一侧受水威胁4）钻孔直径与数目直径：一般为（4675）mm最大不宜超过91mm，孔数3个 4、布置探放水钻孔的规定规定（第94条）5、安装钻机操作前的规定规定（第96条）6、探水钻孔超前距离和止水套管长度的规定规定（第98条）7、探水钻孔钻进时