煤矿水患及防治技术

1、煤矿水患及防治技术第1页，共58页，2022年，5月20日，14点52分，星期四一、矿井水害发生的基本条件及原因 二、矿井水害事故的主要类型、特点及典型案例分析三、矿井水害防治的安全管理知识与技术措施 内 容 提 要第2页，共58页，2022年，5月20日，14点52分，星期四第一章 矿井水害发生的基本条件及原因 一、什么是矿井水害？ 矿井水：在矿井开拓、采掘过程中，渗入、淋入、流入、涌入和溃入井巷或工作面的任何水源水，通称矿井水。 矿井水害：指影响矿井正常生产活动，对矿井安全生产构成威胁以及使矿井局部或全部被淹没的矿井涌水事故，都称之为矿井水害（灾）。第3页，共58页，2022年，5月20日

2、，14点52分，星期四二、矿井水害会给我们安全生产造成哪些危害？1、恶化工作环境2、缩短生产设备的使用寿命3、引起巷道变形（增加开采成本）4、降低资源开采率（保安防水煤柱）5、易引起瓦斯积聚、爆炸或中毒6、失控易造成淹井及人员伤亡第4页，共58页，2022年，5月20日，14点52分，星期四三、矿井水害发生需要哪些条件？1、充水水源2、充水途径3、充水强度4、失控第5页，共58页，2022年，5月20日，14点52分，星期四（一）充水水源1、大气降水雨、雪、冰雹等分水岭形大气降水充水矿床示意图喀斯特塌落洞型大气降水充水矿床示意图洼地汇水型大气降水充水矿床示意图第6页，共58页，2022年，5月

3、20日，14点52分，星期四2、地表水 是指矿井附近表面的湖泊、河流、沼泽、池塘、堰塞湖、水库、水池、采后塌陷区等处积蓄的水。3、地下水 按来源主要分成五类:第7页，共58页，2022年，5月20日，14点52分，星期四1、孔隙水：储存于疏松岩层孔隙中的水2、裂隙水：埋藏于基岩裂隙中，可分为风化裂隙水、成岩裂隙水、构造裂隙水3、岩溶水（地下暗河）、陷落溶洞水4、老空积水5、断层第8页，共58页，2022年，5月20日，14点52分，星期四（二）充水途径1、构造通道：断层、裂隙等。第9页，共58页，2022年，5月20日，14点52分，星期四2、采矿扰动导水通道： 例如：顶板垮落带、底板破裂、煤

4、柱击穿等。Q=1620m3/h第10页，共58页，2022年，5月20日，14点52分，星期四3、人类工程类导水通道： 封闭不良钻孔、小煤窑等 第11页，共58页，2022年，5月20日，14点52分，星期四4、陷落柱、卡斯特溶洞等第12页，共58页，2022年，5月20日，14点52分，星期四（三）充水强度根据涌水量情况分为四类： 指单位时间内正常涌入矿井的水量Q（m3/min） 涌水量小的矿井： Q 2m3/min 涌水量中等的矿井： 2m3/min Q 5m3/min 涌水量大的矿井： 5m3/min Q 15m3/min 涌水量极大的矿井： Q 15m3/min第13页，共58页，20

5、22年，5月20日，14点52分，星期四根据突水点突水量的等级划分标准1、小突水点：60m3/h2、中等突水点：60600m3/h3、大突水点：6001800m3/h4、特大突水点：1800m3/h第14页，共58页，2022年，5月20日，14点52分，星期四（四）失控 失控： 是指对矿井充水水源和充水通道的管理达不到预定的要求，导致淹井停产甚至人员伤亡等情况的发生。第15页，共58页，2022年，5月20日，14点52分，星期四四、矿井水害发生(失控）的原因有哪些？1、地面防洪措施不当；2、井下水文资料不清，盲目施工；3、井巷（筒）位置设计不合理；4、探放水设备未有效发挥作用；5、施工措施

6、不力，工程质量差，赶进度等；6、乱采乱挖破坏了防水煤柱；7、井下排水系统不完善或管理不到位；8、麻痹大意、违章作业；9、有突水预兆没及时采取措施；10、管理不重视，制度落实力度不够等。第16页，共58页，2022年，5月20日，14点52分，星期四第二章 矿井水害事故的主要类型、特点及典型案例分析思考题1、煤矿常见的水害事故类型有哪些？2、各类水害事故发生的特点是什么？3、主要原因是什么？第17页，共58页，2022年，5月20日，14点52分，星期四 溪（河）水倒灌型 大强度降水涌入型 上部老窑透水水害事 老窑透水型 侧向老窑透水故类型 岩溶突水型 断层突水型 冒顶塌落突水型矿井水害类型第1

7、8页，共58页，2022年，5月20日，14点52分，星期四一、暴雨引发地表水倒灌型第19页，共58页，2022年，5月20日，14点52分，星期四案例：山东华源煤矿溃水事故(地面灌水）.doc 第20页，共58页，2022年，5月20日，14点52分，星期四二、老窑透水今年以来七起较大水害事故通报.doc第21页，共58页，2022年，5月20日，14点52分，星期四上部老窑透水第22页，共58页，2022年，5月20日，14点52分，星期四侧向老窑透水第23页，共58页，2022年，5月20日，14点52分，星期四案例：王家岭煤矿发生透水事故（老窑突水）.doc第24页，共58页，2022

8、年，5月20日，14点52分，星期四三、岩溶突水 特点：岩溶暗河赋水性极不均一，承压水头高，水文地质勘探和矿井防治水难度大. 1、我省晚二叠煤系地层易发生岩溶突水 2、部分矿井与嘉陵江组（T1j）、飞仙关组（T1f）、长兴组（P2c）岩溶含水层有关，仍易发生岩溶突水。 3、部分矿井埋藏有岩溶陷落柱，采掘揭露时，易发生岩溶突水。第25页，共58页，2022年，5月20日，14点52分，星期四案例：四川龙滩煤矿透水事故（岩溶突水）.doc第26页，共58页，2022年，5月20日，14点52分，星期四四、断层突水第27页，共58页，2022年，5月20日，14点52分，星期四以断层为采掘边界，断层

9、另一侧（盘）为岩溶强含水层，易发生岩溶-断层突水第28页，共58页，2022年，5月20日，14点52分，星期四五、陷落柱、卡斯特溶洞等突水开滦范各庄煤矿淹井事故.doc第29页，共58页，2022年，5月20日，14点52分，星期四六、其他突水类型 无效水闸门、电路故障、排水系统不完善、测量严重误差等原因，易导致淹井事故。第30页，共58页，2022年，5月20日，14点52分，星期四讨论题 如果你矿井所在区域突降暴雨，此时刚好遇上全矿停电，而且柴油机没油，请问你如何处理？重点工作怎么安排？第31页，共58页，2022年，5月20日，14点52分，星期四思考题 我们应该从哪些方面进行预防水害

10、事故的发生？第32页，共58页，2022年，5月20日，14点52分，星期四第三章 矿井水害防治的安全管理知识与技术措施 主要目的：对事故进行预防和控制。 事故预防指通过采用及时和管理手段使事故不发生，从根本上消除危险源。 事故控制指通过采取技术和管理手段，使事故发生后不造成严重后果或使后果尽可能减小。 安全技术对策着重解决物的不安全状态问题，安全教育和安全管理对策主要着眼于人的不安全行为问题。第33页，共58页，2022年，5月20日，14点52分，星期四一、认真落实矿井水害防治责任制 1、煤矿企业法定代表人是矿井水害防治工作的第一责任人；总工程师（技术负责人）对矿井水害防治负技术责任。 2

11、、建立健全水害防治岗位责任制、水害防治技术管理制度、水害预测预报制度和水害隐患排查治理制度。 3、煤矿企业、矿井应当按照本单位的水害情况，配备满足工作需要的防治水专业技术人员，配齐专用探放水设备，建立专门的探放水作业队伍。（罚则） 第34页，共58页，2022年，5月20日，14点52分，星期四 4、井下探放水应当使用专用的探放水钻机，严禁使用煤电钻探放水。 （罚则） 5、水文地质条件复杂、极复杂的煤矿企业、矿井，应当设立专门的防治水机构。应当装备必要的防治水抢险救灾设备。 （罚则）第35页，共58页，2022年，5月20日，14点52分，星期四严格执行煤矿领导带班下井相关规定第36页，共58

12、页，2022年，5月20日，14点52分，星期四二、加强矿井水文地质基础工作 矿井水文地质基础工作必须做到： 1、按要求进行矿井水文地质综合勘探，查清矿井的水文地质条件； 2、预测评价矿井涌水量(计算）； 3、进行矿井防排水系统的设计； 4、建立防治水基础台帐； 5、定期收集核对本矿及相邻煤矿的废弃老窑、采空区积水情况； 6、编制防治水基础图件； 7、编制矿区水害防治规划、年度水害防治计划和水害应急预案，并负责组织实施。第37页，共58页，2022年，5月20日，14点52分，星期四 矿井根据受采掘破坏或者影响的含水层及水体、矿井及周边老空水分布状况、矿井涌水量或者突水量分布规律、矿井开采受水

13、害影响程度、类型以及防治水工作难易程度，矿井水文地质类型划分为简单、中等、复杂、极复杂等4种。 对于在建矿井期间收集、整理、分析有关矿井水文地质资料，并在建井完成后将资料全部移交给生产单位。 第38页，共58页，2022年，5月20日，14点52分，星期四三、建立完善矿井防排水系统（一）地面1、做好矿区地面水文地质动态观测工作；2、建立强大的疏、防、排水系统；3、慎重选择井筒位置，防止井筒灌水和地表渗水；4、加强雨季前、雨季间的 “三防”准备和检查工作。第39页，共58页，2022年，5月20日，14点52分，星期四（二）井下矿井排水系统应按照煤矿安全规程的要求配备： 1、水泵 2、水管 3、

14、水仓 4、排水沟 5、配电设备 注：防治水规定第六十五条规定：生产矿井延深水平，只有在建成新水平的防、排水系统后，方可开拓掘进。第40页，共58页，2022年，5月20日，14点52分，星期四1、水泵 必须有工作、备用和检修水泵，其中： 工作水泵：20小时内排出矿井24小时的正常涌水量； 备用水泵：不小于工作水泵的70； 工作水泵和备用水泵的总能力：20小时内排出矿井24小时的最大涌水量； 检修水泵：排水能力应不小于工作水泵能力的25； 水文地质复杂或极复杂的矿井：主泵房预留安装一定数量水泵位置，或者增加相应的排水能力。第41页，共58页，2022年，5月20日，14点52分，星期四2、水仓

15、主要水仓：要有主仓和副仓。 新建、改扩建矿井或生产矿井的新水平： (1)正常涌水量在1000m3/h以下时：主要水仓的有效容量应能容纳8h的正常涌水量。 (2)正常涌水量在1000m3/h以上时：主要水仓的有效容量V2(Q+3000)，Q为矿井每小时正常涌水量。 第42页，共58页，2022年，5月20日，14点52分，星期四3、配电设置 应同工作、备用以及检修水泵相适应，并能够同时开动工作和备用水泵。4、排水管路 必须有工作、备用的水管，工作能力应与泵相匹配。第43页，共58页，2022年，5月20日，14点52分，星期四思考题：某矿为平硐、暗斜井开拓，测得正常涌水量为25m3/h，最大涌水

16、量为40m3/h， 计算：1、工作水泵的能力 2、备用水泵的能力 3、工作和备用水泵的总能力 4、检修水泵的能力 5、工作水管的能力 6、工作和备用水管的总能力 7、主要水仓的有效容量 8、若矿井正常涌水量为1100m3/h，主要水仓有效容量不得少于多少（注意：主要水仓的总有效容量不得小于4h的矿井正常涌水量） 第44页，共58页，2022年，5月20日，14点52分，星期四四、建设坚实的技术保障体系，完善技术措施 1、采用先进适用的技术装备； （安装监测监控系统、井下人员定位系统、紧急避险系统、压风自救系统、供水施救系统和通信联络系统） 2、加强建设项目安全管理； （安全设施与主体工程同时设

17、计、同时施工、同时投入生产和使用） 3、防治煤矿水害的十六字原则及五项综合治理措施。 （特别是要加强断层水、底板承压水、溶洞水的超前治理和做好老空（窑）水的探放工作） 第45页，共58页，2022年，5月20日，14点52分，星期四 针对我国煤矿水文地质复杂和煤矿水害事故频发的实际情况，国家煤矿安全监察局在认真总结各方面教训、归纳提炼各地成功经验、组织专家广泛论证基础上，提出了煤矿水害防治“预测预报，有疑必探，先探后掘，先治后采”的十六字原则和“防、堵、疏、排、截”五项综合治理措施。 “王家岭事故”通报提出“有掘必探”的要求。第46页，共58页，2022年，5月20日，14点52分，星期四 “

18、预测预报”是水害防治的基础，要在查清矿井水文地质条件的基础上，对矿井生产区域的地质构造情况、水害类型等进行分析，提出预防处理水害的措施。 “有疑必探”、“先探后掘”是水害防治的关键，在“预测预报”工作的基础上，分析可能构成水害威胁的区域，采用钻探、物探、化探等综合技术手段查明水害隐患，提出水文地质分析报告，确保井下采掘安全。 “先治后采”是水害防治的最终目标，对排查的水害隐患，必须先治理后开采。第47页，共58页，2022年，5月20日，14点52分，星期四 “五项”措施科学概括了水害治理的基本技术要求，是长期治理各类煤矿水害实践中总结出的行之有效的方法。主要含义和基本技术要求是： 合理留设各

19、类防水煤柱，注浆封堵具有突 水威胁的含水层，探放老空水和对承压含水层进行疏水降压，完善矿井排水系统，加强地表水的截流治理。(“防、堵、疏、排、截”五项综合治理措施)第48页，共58页，2022年，5月20日，14点52分，星期四五、严格矿井防隔水煤柱等设施的管理 1、杜绝超层越界和非法开采； （超层越界和非法开采是导致水害事故的重要原因之一）黑龙江恒鑫源煤矿透水.doc 2、按规定要求留设防隔水煤（岩）柱； （隔水煤（岩）柱审批和管理相关要求） 3、建筑防水闸门和水闸墙。 （重点掌握防水闸门和防水墙的管理、开启程序、关闭程序等） （相关罚则）第49页，共58页，2022年，5月20日，14点5

20、2分，星期四 防水闸门:是用来预防井下突然涌水威胁矿井安全而设置的一种特殊门体，在正常情况下不妨碍运输、通风、排水，但一旦井下发生水害可将其关闭，保证其它区安全生产。 设置原则：设置在可能发生涌水需要堵截，而平时仍需运输和行人的巷道内。例如：井底车场、井下水泵房、变电所出入口、涌水互相影响的采区间等。第50页，共58页，2022年，5月20日，14点52分，星期四 水文地质条件复杂、极复杂的矿井，应当在井底车场周围设置防水闸门，或者在正常排水系统基础上安装配备排水能力不小于最大涌水量的潜水电泵排水系统。 在矿井有突水危险的采掘区域，应当在其附近设置防水闸门。不具备建筑防水闸门的隔离条件的，可以

21、不建筑防水闸门，但应当制定严格的其他防治水措施，并经煤矿企业主要负责人审批同意。第51页，共58页，2022年，5月20日，14点52分，星期四六、强化职工安全培训、教育，加大资金投入 1、煤矿企业职工必须全部经过培训合格后上岗； 2、鼓励扩大专业技术和技能人才培养； 3、克服麻痹大意，侥幸心理，杜绝违章作业；骆驼山透水1003.doc 4、改善劳动条件，加大安全资金投入。 5、做好全体职工思想工作，做好宣传工作，形成适合本企业发展的安全文化； 第52页，共58页，2022年，5月20日，14点52分，星期四煤矿企业全员学习白国周“六个三”精神。背景.doc “三勤”：勤动脑 、勤汇报 、勤沟

22、通； “三细”：心细 、安排工作细 、抓工程质量细； “三到位”：布置工作到位 、检查工作到位 、隐患处理到位 ；“三不少”：班前检查不能少 、班中排查不能少 、班后复查不能少； “三必谈”：发现情绪不正常的人必谈、 对受到批评的人必谈、 每月必须召开一次谈心会； “三提高”：提高安全意识 、提高岗位技能 、提高团队凝聚力和战斗力 。第53页，共58页，2022年，5月20日，14点52分，星期四七、加强水害事故应急救援及管理工作 事故应急救援的总目标是通过 有效的应急救援行动，尽可能地降低事故的后果，包括人员伤亡、财产损失和环境破坏等。（一）基本任务包括：1、立即组织营救受害人员，组织撤离或者采取其他措施保护危险区域内的其他人员；2、迅速控制事态，及时控制住造成事故的危险源；3、消除危害后果，做好现场恢复；4、查清事故原因，评估危害程度。 第54页，共58页，2022年，5月20日，14点52分，星期四（二）具体要求： 1、煤矿企业应当根据本矿井的主要水害类型和可能发生的水害事故，