郑志军矿井水害事故的防治

矿井水害事故的防治Tel：四川矿山安全技术培训中心1前言：防治煤矿水害的十六字原则及五项综合治理措施地下水基础一、矿井水害概念及发生的条件二、煤矿水害的主要类型及案例三、矿井水害发生的原因四、矿井水害的防治五、矿井水灾事故的施救及处理主要内容：

2防治煤矿水害的十六字原则及五项综合治理措施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。3十六字原则“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。4五项综合治理措施“五项”措施科学的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)5地下水基本知识1.含水层与隔水层透水性的强弱取决于土或岩石中孔隙和裂隙的大小，透水性的强弱以渗透系数K（m/d）或（cm/s）来表示。通常用渗透试验得出其值的大小。在透水性强的岩层中钻进，易发生渗透漏失或涌水。

透水层：能被水透过的岩层含水层：透水性能好且含地下水的岩层隔水层：透水性能差的岩层(相对性)

6实验室测得某些岩石的渗透性系数72.地下水分类按埋藏条件，可分成三类：a)上层滞水：埋藏在离地表不深的包气带中局部隔水层之上的重力水。分布局限，水量少，季节性明显，对煤矿生产无影响。b)潜水：埋藏在地表以下第一个稳定隔水层之上，且具有自由水面的重力水。

（1）潜水面—潜水的自由水面。

（2）潜水埋深—地表到潜水面的垂深。（3）潜水含水层厚度—潜水面至其底板隔水层顶板之距。

（4）潜水是矿井充水重要来源之一，必须重视。c)承压水：充满于上、下两个稳定隔水层之间的含水层中的重力水，又称为自流水。

承压水是矿井充水重要来源之一，需高度重视89

按含水层空隙性质可分成三类：

1.孔隙水：储存于疏松岩层孔隙中的水

特点：岩石颗粒大而均匀，则孔隙大、透水性好、水量大。

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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。

1）风化裂隙水：多分布于基岩表面，大部分为潜水，补给来源为大气降水。

2）成岩裂隙水：多存在于火成岩中，喷出岩出露地表接受降水补给后可形成层状潜水；侵入岩与围岩接触部分裂隙发育，形成富水带。

3）构造裂隙水:赋存在构造裂隙中。

构造裂隙水对煤矿安全生产威胁很大。113岩溶水

1）埋藏于溶洞溶隙中的重力水。

2）裸露石灰岩分布区的岩溶水为潜水，为其它岩石所覆盖的岩溶水深埋地下时则成承压水。

3）特点：

①水量大、运动快、分布不均衡；

②易接受降水的渗入，在地下流动很快；

③埋藏深，常造成地水缺水

④在谷地常形成泉水出露；

⑤水量大，水质好，但对煤矿安全威胁极大12一、矿井水害概念及发生的条件一）矿井水害的概念 矿井水害是指矿山在建设开发工程中，以不同形式、不同源头的水通过各种途径进入矿坑，并给矿山建设和生产带来不利影响和灾害的过程和结果。二）矿井水害形成和发生的条件 1.充水水源是否存在，如果存在，有何种特征 2.充水途径是否存在，如果存在，属何种类型 3.充水强度如何，矿井一旦充水会带来怎样的后果因果关系13一、矿井水害概念及发生的条件1.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14一、矿井水害概念及发生的条件（2）地表水 是指矿井附近表面的湖泊、河流、沼泽、池塘、水库、水池、采后塌陷区等处积蓄的水。三下采煤其中之一（3）地下水 间接充水水源：充水水源未直接接触矿体，通过某种导水构造穿过隔水围岩进入矿床。 直接充水水源：指含水层与矿床直接接触或矿山生产与建设直接揭露含水层，而导致含水层水进入矿井的充水含水层。15底板灰岩通过断层间接充水直接顶板含水层间接充水一、矿井水害概念及发生的条件16一、矿井水害概念及发生的条件（4）自身充水水源 矿体本身就是含水层。一旦对矿床进行开发，赋存于其中的地下水或通过某种形式补给给矿床含水层或直接涌入矿坑形成充水。17一、矿井水害概念及发生的条件分析含水层属于那种类型的含水层？18一、矿井水害概念及发生的条件2.充水途径（1）构造通道：断层、裂隙等

1980年峰峰二矿2671工作面断裂导通突水结构示意图Q=1310m3/h大型底板突水19一、矿井水害概念及发生的条件（2）采矿扰动导水通道：顶板垮落带、底板破裂、煤柱击穿等 Q=1620m3/h20一、矿井水害概念及发生的条件（3）人类工程类导水通道：封闭不良钻孔、小煤窑等（4）其他：陷落柱、卡斯特溶洞等3.充水强度（1）含水系数含水系数KB又称富水系数，指生产矿井在某时期排出水量Q与同一时期内煤炭产量P(t)的比值。矿井充水程度划分：充水性弱：KB＜2m3/t充水性中等：2m3/t≤KB≤5m3/t充水性强：5m3/t≤KB≤10m3/t充水性极强：KB≥10m3/t21一、矿井水害概念及发生的条件2.矿井涌水量类型指单位时间内正常涌入矿井的水量Q（m3/h）。 涌水量小的矿井：Q＜2m3/h涌水量中等的矿井：2m3/h≤Q

≤5m3/h涌水量大的矿井：5m3/h≤Q

≤10m3/h涌水量极大的矿井：Q≥10m3/h 突水点突水量的等级标准一、小突水点：≤60m3/h。二、中等突水点：＞60～600m3/h。三、大突水点：＞600～1800m3/h。四、特大突水点：≥1800m3/h。22二、矿井水害的分类及案例一）暴雨引发山洪倒灌入井中 洪水洪峰来临时，洪水易冲毁矿井挡水墙后直奔井巷。如果是平硐开拓，洪水会淹没平硐并在洞口附近堆积大量泥沙和杂物；如果是平硐-暗斜井开拓，洪水将沿暗斜井进入下山井巷。23一、矿井水害的分类案例河北省张家口市蔚县涌发煤矿“6·24”特大洪水淹井事故

临近矿井8#掘进7人9#回采7人井底车场2人1人跟班巡查30min涌入量25000m324二、矿井水害的分类及案例 启发：

1.四川煤矿井口多位于横向冲沟旁侧，坡度较大，雨季期大强度降水时，有一定汇水面积的冲沟流水可猛增上百倍甚至数百倍，峰值流量可达每秒数立方米。

2.沟水洪峰峰值流量虽然短暂，一般为1～2小时，但它的势能大、冲击力强。

3.洪水携带有大量石块、杂物的冲沟洪水易冲毁冲沟旁侧挡水墙后溃入井巷。

25二、矿井水害的分类及案例 防治技术与措施：

《规程》253条规定“煤矿企业每年雨季前必须对防治水工作进行全面检查。雨季受水威胁的矿井，应制定雨季防治水措施，并应组织抢险队伍，储备足够的防洪抢险物资”（1）慎重选择井筒位置《规程》255条“井口和工业场地内建筑物的高程必须高于当地历年最高洪水位，并避开可能发生泥石流、滑坡的地段”。（2）挖沟排（截）洪在井口上方垂直来水方向布置排洪沟、渠，拦截洪水，使洪水绕过矿区26二、矿井水害的分类及案例二）强降雨导致地表水涌入矿井 四川有部分矿井存在大强度降水引发矿井涌水量陡然猛增而形成水害事故。特点：部分矿井地表采空冒落塌陷裂隙发育或岩溶发育，在洪讯期发生大强度降水时水力疏导强度猛增，并瞬间形成降水及地表水进入井巷的畅流通道，造成矿井涌水量短时增大数十至数百倍，原抽排水能力远远不能承受而发生淹井事故。矿井水文地质规程中规定：地表水调查应调查与搜集故区河流、渠道、湖泊、积水区、山塘、水库的历年水位，流量，积水量，最大洪水淹没范围，含泥砂量，水质和地表水体与下伏僻水层的关系等。27二、矿井水害的分类及案例 防治技术与措施：

1.充分调查当地的地形、地貌条件，编制地形地质图和基岩地形地质图，掌握基岩充水含水层出露及隐伏露头情况，正确确定地表分水岭、充水含水层的补给区，计算评价每一水系或排（防）洪沟渠的汇水面积，结合实际情况，进行矿坑充水条件分析。2.掌握不同降水强度下的地表和地下径流情况，一般要根据一定流域范围的岩层条件，进行连续几个水文年的小流域水均衡观测，以便取得实际材料。通常水利部门拥有较全面的观测资料。28二、矿井水害的分类及案例 防治技术与措施：

3.根据煤层开采的“上三带”理论和导水裂隙带发育高度规律以及开采岩移塌陷规律，确定采动裂隙角影响范围内的含(隔)水层的破坏情况，分析地表水和大气降水的入渗补给条件和范围，结合井上、下实际观测资料，设计地表防治水的具体工程。4.要充分利用当地气象资料，根据大气降雨规律及降雨强度，比较准确地预测防（排）洪渠、堤坝、桥涵的瞬时流量，以确定防（排）洪的标准和断面。29二、矿井水害的分类及案例

防治技术与措施：

5.掌握和圈定矿区历史最高洪水水位的水淹范围，并做好汛期前的调查和汛期中的巡回观察。根据井下当年开采范围的扩大和以往影响地表的规律，分析可能出现的隐蔽古井筒或岩溶漏斗塌陷范围。发现有陷落迹象的，应立即事前加以围堵。6.根据水利工程的要求，设计沟渠堤坝的抗洪强度和排泄能力。30二、矿井水害的分类及案例三）老窑透水

受降水补给，老窑积水量逐年增大，水位抬升、静水压力增大。同时，经长期积水浸润-渗透作用，防水煤柱强度降低并向极限平衡状态靠近。由于降水或地表水的注入引起的静水压力的正向突

变或井下爆破震动的驱动，防水煤柱瞬间崩解或失稳倾倒，老窑积水以强势能态倾泻进入生产井巷，形成老窑透水事故31二、矿井水害的分类及案例案例 湖南省邵阳市武冈市文坪镇红旗煤矿“5·15”特大透水事故6煤5人5煤4人装车3人救灾3人32二、矿井水害的分类及案例 启发：

1.四川省废弃小煤窑较多，且在建矿井或许多服务中的矿井对周围的废弃小煤窑调查不够详细，需要搜集、调查和核对矿区范围内现正在开采的小煤矿和废弃的老窑情况，并在矿图上标出小煤矿和老窑的井口位置、开采范围、开采年限、关闭时间、关闭原因、积水情况等，并估算积水量。2.在雨季，每次降雨时和降雨后，必须派专人检查矿区及其附近的地面有无裂缝和老窑陷落等现象。发现漏水情况，必须及时处理。

33二、矿井水害的分类及案例 3.克服麻痹心理，避免疏忽大意。 必须坚持“全面分析，逐头逐面排查，多找疑点，有异必探”的基本原则。合理留设防水煤岩柱.4.制定合理有效的防治对策。简单的讲老窑积水的主要防治方法就是“探放”，但是怎样探，怎样放。是要考虑到全局的利弊，根据实际情况而定。

34二、矿井水害的分类及案例四）岩溶突水 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较大 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）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。案例1：龙滩矿井“10、4”突水事故

案例2：华蓥山隧道岩溶突水事故加强超前探查，物探技术35类别水源水源进入矿井的途径或方式岩溶水水害薄层灰岩水水害主要为华北石炭二叠纪煤田的太原群薄层灰岩岩溶水（山东省一带为家庄灰岩水），并往往得到中奥陶系灰岩水补给采后冒裂带、断层带及陷落柱，封孔不良的老钻孔，或采掘工作面直接揭露薄层灰岩岩溶裂隙带突水厚层灰岩水水害煤层间接顶板厚层灰岩含水层，并往往受地表水补给采后冒裂带、采掘工作面直接揭露或地面岩溶塌陷坑煤系或煤层底板厚层灰岩水，对煤矿开采威胁最大，也最严重采后底臌裂隙、断层带、构造破碎带、陷落柱或封孔不佳的老钻孔和地面岩溶塌陷坑吸收地表水36二、矿井水害的分类及案例（五）断层突水

断层揭露强含水层、水库、河流等补给条件较好的地层或地段，由于水头压力差的存在，使水流在冲刷、压裂等作用下连通导水断层或将阻水断层活化，水流沿断层涌入井中白象山铁矿建设井巷过断层突水防治37二、矿井水害的分类及案例（六）顶板突水假定强含水层高密度电阻率法在谢桥13118等工作面的应用当导水裂隙带发育高度与上部强含水层导通，将形成顶板突水事故38二、矿井水害的分类及案例（七）其他突水

无效水闸门、电路故障、排水功能不足、测量严重误差等原因，易导致淹井事故。39三、矿井水害发生的原因

通过对众多煤矿突水案例的分析，可见发生矿井水灾的根源在于水文地质情况不清、设计不当、措施不力、管理不善和工作人员的思想麻痹、违章作业等。具体来说有以下“个方面的原因。1、地面防洪措施不当

地面防洪、防水措施不周详或不能认真贯彻执行防洪措施，暴雨、山洪冲破了防洪工程，洪水由井筒或塌陷区裂缝大量灌入井下而造成水灾。2、井筒位置设计不当 把井筒布置于不良的地质条件中或强含水层附近，施工40三、矿井水害发生的原因

后在矿山压力和水压力的共同作用下，易导致顶底底板透水事故。或井筒的井口位置标高低于当地历年最高洪水水位，一旦暴雨袭来，山洪爆发就可能导致淹井事故。3、水文资料不清盲目施工 四川煤矿受水文地质条件制约，矿井规模较小，绝大多数煤矿没有煤矿地质、水文地质、测量等专业人员，矿图不能及时填绘且与井下实际有差异，且历史上大量的废弃老窑没有留下任何开采资料；致使掘进巷道接近老空区、充水断层、强含水层、溶洞等的水源时，未能事先采取必要的探放水措施，而造成透水淹井事故。414、探放水设备未有效发挥作用。绝大部分煤矿井型小，地质构造复杂，矿井开拓开采不正规，许多煤矿虽配备了探放水钻机，由于技术人员不到位，很多小煤矿实际并未使用；5、部分矿井越层越界开采，威胁相邻矿井安全。很多大矿周边，存在小矿越层越界开采问题，严重威胁有关矿井的安全生产；6、技术差错造成事故专业技术人员短缺，从业人员不适应。目前煤矿地质、水文地质、测量等专业人才严重匮乏，部分从业人员未经三、矿井水害发生的原因42培训上岗。导致防水煤岩柱留设差错，测量误差过大，探水钻孔方向偏离等7、麻痹大意、违章作业

一些矿井无正规设计，边掘边采，盲目生产，导致事故发生。一些煤矿对老空水没有严格执行“有疑必探、先探后掘”的探放水原则8、管理不重视部分煤矿水害防治制度、措施不落实。多数煤炭企业没有建立完善和落实水害防治的规章制度，水害预测预报制度和综合防治水措施未完全及时落实；三、矿井水害发生的原因43事故的一般预兆 一般预兆： ①煤层变潮湿、松软； ②煤帮出现滴水、淋水现象，且淋水由小变大； ③有时煤帮上出现铁锈色水迹； ④工作面温度降低、出现雾气或有臭鸡蛋气味； ⑤有时可以听到水声。44

1.冲积层水：开始涌水量较小，夹带泥沙，水色发黄，之后水量急剧增大。

2.老空水：属于“死水”，所以有“挂红”、酸度大，水味发涩的特点。一旦突水，来势凶猛，涌水量大，破坏性强；持续时间短，易疏干；一般伴有害气体涌出。

3.断层水：当采掘工作面接近断层时，常出现工作面来压，淋水增加；有时可在岩缝中见到淤泥；多属“活水”补给充分，一旦突水，来势凶猛，涌水量大；持续时间长；在不封堵水源的情况下不易疏干；混蚀，多为黄色，很少“挂红”，水味不发涩。不同类型水源的透水特点45

4.岩溶水：多为灰色，带有臭味，有时也有“挂红”现象；当采掘巷道接近时，可出现顶板来压、柱窝和裂缝渗水现象；当岩溶范围小，与其他水源无水力联系时，虽然来势凶猛、破坏性强，但持续时间短，易于疏干。但如岩溶范围大，与其他水源有水力联系时，则持续时间工，不易疏干。46四、矿井水害的防治一.地面防治措施 1.建立强大的疏、防、排水系统。

《规程》254条煤矿企业必须查清矿区及其附近地面水流系统的汇水、渗漏情况，疏水能力和最高洪水位资料，建立疏水、防水和排水系统。

2.防止井筒灌水（1）慎重选择井筒位置《规程》255条井口和工业场地内建筑物的高程必须高于当地历年最高洪水位，并避开可能发生泥石流、滑坡的地段。（2）挖沟排（截）洪在井口上方垂直来水方向布置排洪沟、渠，拦截洪水，使洪水绕过矿区47四、矿井水害的防治3、防止地表渗水（1）河流改道（2）铺整河流（3）堵塞通道4、防止地面积水将积水排掉，造地复田，消除水害隐患5、建立地表水防治工程编制地表水防治工程计划，并认真组织实施6、加强雨季前、雨季间的防汛、防排水、雷电工作做好“三防”准备和检查工作7、其它（1）严禁开采煤层露头的防水煤柱等《规程》256条（2）修筑堤坝、泄洪渠等防止滑坡（3）严禁杂物乱堆放48填堵通道49排水导流整铺河道50河流改道51四、矿井水害的防治二.井下防治措施

井下防治水措施可概括为5个字，即“查、探、放(疏)、截、堵”等几个方面 （一）查，即查明水源和通道。（进水的途径及状态）

做好矿井水文观测与水文地质工作:1.做好水文观测工作--收集地表水、井下水源的水压、水位、和水量、井下涌水量变化。2.做好矿井水文地质工作—冲积层厚度、各分层的透水、含水性；断层和裂隙位置、落差、延伸、含水导水性；含水层与隔水层数量、位置、厚度、岩性；老窑和现采小窑的范围、采空区积水分布。52（二）探指采矿过程中用超前勘探方法，查明采掘工作面顶底板、侧帮和前方的含水构造（包括陷落柱）、含水层、积水老窑等水体的具体位置、产状等，其目的是为有效的防治矿井水害做好必要的准备。1.探水的条件或原则采掘工作必须执行“有疑必探，先探后掘”的原则，因而遇到下列情况之一时，必须探水。

(1)接近水淹的井巷、老空、老窑或小窑时。

(2)接近含水层、导水断层、含水裂隙密集带、溶洞和陷落柱时，或通过它们之前。53

(3)打开隔离煤柱放水前。

(4)接近可能与河流、湖泊、水库、蓄水池、水井等相通的断层破碎带或裂隙发育带时。

(5)接近可能涌（突）水的钻孔时。

(6)接近有水或稀泥的灌浆区时。

(7)接近其他可能出水地区时。例如：

A.采动影响范围内有承压含水层或含水构造，或煤层与含水层间的隔水岩柱厚度不清，可能突水时。

B.接近矿井水文地质条件复杂的地段，采掘工作有涌(突)水预兆或情况不明时。54

2.探水布置及安全措施(1)探水起点的确定

积水线—积水区域范围线；水位标高，积水量；探水线—根据积水位置、积水量、地质、水文地质、采空区和巷道受矿压力等影响。

警戒线—积水线外60m，红色，超前探水，边探边掘；55

探水线规定：对于老窑、采空区、峒室等积水清楚，水压<1Mpa（100m水柱高度），探水线到积水区的距离：岩层不小于20m，煤层不小于30m；积水区位置边界不清楚：不小于60m；小煤矿：不小于60m；断层、陷落柱：距离不小于20m；石门揭含水层不小于20m。56(2)探水超前距离、允许掘进距离

①深度：通常40m(即每打一次探水孔可前掘20m～30m)②探水-掘进-再探水-再掘进③超前距：一般不小于20m；薄煤层内可适当缩短，但不得小于8m。岩巷掘进时保护岩柱应留5m～10m。④帮距：与超前距一样，可小1m～2m

⑤

钻孔密度：<3m允许掘进距离超前距离帮距安全外围线外斜眼终孔位置(3)钻孔直径与数目孔径：42mm；不宜超过75mm

数目：一般不少于3个。1个中心孔，2个帮孔。57(4)探水钻孔布置原则：巷道掘进所占空间应有钻孔控制，且钻孔间距小于巷道高度、宽度、或煤层厚度。

①平巷钻孔:探巷道上帮老空水，呈扇形布于巷道上帮；薄煤层(＜2m)一般3组，每组1～2个钻孔；厚煤层一般3组，每组不少于3个钻孔。沿顶巷道探水孔每组至少有1孔见底，沿底巷道至少有1孔见顶。钻孔间水平夹角大的7°～15°、小的1°～3°。

②上山巷道钻孔布置:呈扇形布于巷道前方；薄煤层布5组，每组1～

2个钻孔；厚煤层布5组，每组不少于3个钻孔，至少有一孔见顶或见底。58特殊情况下的探水孔布置方式

①控制性探水：积水区距工作面较远时采用；采用1孔向掘进方向或一定角度斜孔探水，保持超前矩10m～20m。②搜索性探水：出现透水预兆，加密探孔。采用5～7孔在掘进方向扇形探水。(单巷和双巷掘进)③深孔控制浅孔探水：适用于水量大、水压高、近距探水不安全时；布置1～2深孔配合浅孔探水。59④隔离式探水：适用于煤巷探水不安全时，可以：A.掘进专门的探水石门(安装孔口管)B.隔层探水C.砌筑隔水墙探水606162⑤全岩或全煤巷道掘进工作面补充探水眼至少布置4个,如下图所示。全岩巷道每个探水眼深度至少6m,每个循环至少保持4.5m超前距;全煤巷道每个探水眼深度至少10m,每个循环至少保持6m超前距。63⑥采煤工作面。采煤工作面补充探水眼至少布置4个,如图4所示。每个探水眼深度至少10m,每个循环至少保持6m超前距。64（三）放水（疏干）疏放老空水除遵循上述探放水原则外，还应：

(1)积极探放。当老空区不在河沟或重要建筑物下面、排放老空区内积水不会过分加重矿井排水负担、且积水区之下又有大量的煤炭资源急待开采时应积极探放。

(2)先隔离后探放。与地表水有密切水力联系且雨季可能接受大量补充的老空水；老空的积水量较大，水质不好（酸性大）；为避免负担长期排水费用，应先设法隔断或减少其补给水量，然后再进行探水，若隔断水源有困难无法进行有效的探放，则应留设煤岩柱与生产区隔开，待到矿井生产后期再进行处理。

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(3)先降压后探放。对水量大、水压高的积水区，应先从顶、底板岩层打穿层放水孔降底水压，然后再沿煤层打探水钻孔。

(4)先堵后探放。当老空区为强含水层水或其它大小水源水所淹没，出水点有很大的补给量时，一般先封堵出水点后探放水。662.探放断层水凡遇下列情况必须探水：(1)采掘工作面前方或附近有含(导)水断层存在，但具体位置不清或控制不够严密时。(2)采掘工作面前方或附近预测有断层存在，但其位置和含(导)水性不清，可能突水时。(3)采掘工作面底板隔水层厚度与实际承受的水压都处于临界状态（即等于安全隔水层厚度和安全水压的临界值），在掘进工作面前方和采面影响范围内，是否有断层情况不清，一旦遭遇很可能发生突水时。

67(4)断层已为巷道揭露或穿过，暂时没有出水迹象，但因隔水层厚度和实际水压已接近临界状态，在采动影响下有可能引起突水，需要探明其深部是否已和强含水层连通，或有底板水的导升高度时。

(5)井巷工程接近或计划穿过的断层浅部不含(导)水，但在深部有可能突水时。

(6)根据井巷工程和自设断层防水煤柱等的特殊要求，必须探明断层时。

(7)采掘工作面距已知含水断层60m时。

(8)采掘工作面接近推断含水断层100m时。

(9)采区小断层使煤层与强含水层的距离缩短时。

(10)采区构造不明，含水层水压大于2～3MPa。683.探放陷落柱水煤层底板为厚层石灰岩，由于导水陷落柱的存在，使某些处于上覆地层本来没有贯穿煤系基底强含水层的中、小型断层或一些张裂隙，成为水源充沛、强富水的突水薄弱带，一旦被揭穿，将引起突水。若导水陷落柱直接突水，其后果就更严重。例如1984年开滦范各庄矿2171工作面陷落柱突水的最大涌水量达2053m3／min，使该大型矿井在21h内被全部淹没，成为世界采煤史上最大的一次突水。有的陷落柱不导水，有的导水。694.探放含水层水由于基岩裂隙水的埋藏、分布和水动力条件等都具有明显的不均匀性，煤层顶、底板砂岩水、岩溶水等在某些（或某一）地段对采掘工作面没有任何影响，而在另一些地段却带来不同程度的危害。为确保矿井安全生产，必须探清含水层的水量、水压和水源等，才能予以治理。

防治煤层顶、底板含水层的水害，既要从整体上查明水文地质条件，采取疏干降压或截源堵水等防治措施，又要重视井下采区的探查。705.探放顶板水

地面钻孔疏放：A.含水层埋藏不深时，利用地面钻孔先疏干再布置开拓巷道。B.煤层以上有几层含水层，岩层平缓且距地表近，巷道顶板相对隔水，可在地面布孔与井下疏干巷道的放水硐室相通。

井下疏放水：利用放水钻孔疏放：716.探放底板水：将底板静止水压降至临界水头压力之下：

A.利用巷道疏放：巷道布置在含水层中；要求足够的排水能力。

B.钻孔疏放：布置于采区巷道或专门的疏干巷道。72（四）截水

截水是利用水闸墙、水闸门和防水煤（岩）柱等物体，临时或永久地截住涌水，将采掘区与水源隔离，使某一地点突水不致危及其它地区，减轻水灾危害的重要措施。

防水煤（岩）柱厚度：最小垂直距离BR，20m

防水墙：地点、承压、材料、墙厚。

水闸门：防水闸门一般设置于井下运输巷内，正常生产时防水闸门敞开着，当突然发生水患时，闸门关闭将水阻挡于闸门之外。731.防水煤(岩)柱的留设

在受水害威胁的地段预留一定宽度的煤(岩)柱不采，使工作面和水体保持一定距离，以防地下水突出，所留的煤(岩)柱即防水煤(岩)柱。井巷和工作面遇到以下情况之一时应考虑留设：(1)煤层直接被疏松的含水层所覆盖，或位于地表水体之下，疏干又不经济时；(2)煤层接近或遇到含水及导水断层时。7475(3)井田边界防水煤(岩)柱(4)上下水平(或相邻采区)防水煤(岩)柱(5)水淹区防水煤(岩)柱(6)地表水体防水煤(岩)柱

防水煤(岩)柱的留设原则：(1)位置：有突水威胁但又不宜疏放的地区必须留设。(2)经济性及方法选择：在安全可靠的基础上把煤柱的宽度和高度降低，提高利用率；也可采后充填、疏水降压、改造含水层(充填岩溶裂隙)等法。(3)留设依据自然因素：地质构造、水文地质条件、煤层赋存条件、围岩物理力学性质、煤层的组合结构方式等；人为因素：采煤方法、开采强度、支护形式等。76(5)多煤层地区：统一考虑(6)同一地点有两种或两种以上留设要求时：必须满足每个要求(7)保护好防水煤(岩)柱。(8)留设防水煤(岩)柱所需要的数据：从本地区取得。邻区数据需适当加大安全系数。(9)防水岩柱必须有一定厚度的隔水岩层。(10)尺度：掘进巷道与积水体间矿井边界的隔离煤柱断层各侧防水煤(岩)柱煤上部边界772.防水闸门

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。78(1)防水闸门的关闭A.关闭防水闸门的申请与批准当井下发生突然涌水或出现突水预兆危及矿井安全时：必须立即作好关闭防水闸门准备工作，同时请示矿务局总工程师，批准后方可关闭防水闸门。正常情况下：由于采区报废或按计划暂停采区生产，要求关闭防水闸门时，须提前写出专题报告（内容包括采区尚余储量、涌水量、充水含水层的静水位、关闭防水闸门原因、今后打算以及关闭防水闸门的安全技术措施），报请矿务局局长批准。关闭防水闸门时，矿长要深入井下检查准备情况，具体指挥关闭工作。

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B.关闭防水闸门前，需事先作好以下工作：①将水害影响地区的人员全部撤退，并在各通道口设岗警戒，防止人员误入封闭区；②防水闸门硐室的所有设施（如放水截门、水压表、管子堵头板、活动短轨等）全部准备妥当；③防水闸门附近和水沟内杂物清理干净； ④防水闸门以外的防水避灾路线畅通无阻；⑤检修排水设备，清挖水仓，将水仓内的积水排至最低水位。⑥防水闸门以里的栅栏门全部关好；⑦防水闸门附近的临时通风局扇和临时直通地面电话安装妥当；⑧意外应变措施进行认真贯彻；以上各项工作都已完成，由矿长发布关门命令。80

C.关闭顺序：应先关闭所在位置较抵的，然后关闭所在位置较高的，依次进行。D.关闭防水闸门前与相邻矿互通情报。E.防水闸门关闭后的工作：除定时派人观测本矿其他地区的水量和水位变化以外，还必须在防水闸门附近的安全地点设人（每班不少于2人）值班，观测防水闸门附近的水压变化、漏水情况、硐室巷道压力有无异常。值班人员要作出观测记录，定时向矿调度室汇报；特殊情况及时回报处理。F.防水闸门关闭，水压稳定7d以后，如无特殊情况发生，方可停止一切观测工作，撤离观测人员。81(2)防水闸门的开启A.防水闸门开启前的主要工作：编制安全技术措施。要对井下排水、供电系统进行一次全面检查。B.开启防水闸门时的注意事项：要先打开放水管，有控制地泄压放水。当水源已经封闭或已疏干时，水压必须降到零位，方能打开防水闸门；如果水压降不到零位，必须承压开启时，矿总工程师可在不损坏防水闸门的情况下，制定出安全措施和规定最低水压，方可强制开门。82几个防水闸门需要开启时的顺序。防水闸门打开以后的检查：首先由矿救队进入，检查瓦斯和巷道情况。只有在恢复通风系统，消除一切不安全因素以后，才准许其他人员进入闸门以内工作。83（五）注浆堵水

回填灌浆固结灌浆帷幕灌浆1.所谓注浆堵水就是将配制的浆液压入井下岩层空隙、裂隙或巷道中，使其扩散、凝固和硬化，增加岩层的强度、密实性、不透水性，起到封堵水源和加固地层的作用。2.在煤矿中的应用：井筒地面预注浆：井筒井壁注浆：恢复被淹矿井：84恢复被淹巷道、堵截突水点：帷幕注浆：3.注浆材料水泥单液浆：水泥和附加济浆：水泥和水玻璃双液浆（均为颗粒性材料）：化学浆液：水玻璃加固化剂浆液丙稀酰胺类浆液（简称MG－646）聚氨脂类浆液4.注浆工艺注浆设备、注浆段划分、注浆方式、钻孔布置855.注浆参数

扩散半径、注浆压力、浆液浓度、浆液注入量、注浆方法及结束标准、注浆质量检查。86三矿井排水设备的安全管理1.主排水泵(1)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％水文地质复杂或有突水危险的矿井：主泵房预留水泵位置(2)工作水泵和备用水泵台台完好(3)安全保护检测装置完善、动作灵敏可靠2.配电设置3.排水管路：必须有工作、备用的水管。4.主排水设备的安全管理和维护875.水仓

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V＝2(Q+3000)，Q为矿井每小时正常涌水量。

但主要水仓的总有效容量：不小于4h的矿井正常涌水量；采区水仓的有效容量：应能容纳4h的采区正常涌水量。6.规章制度技术资料和司机的安全管理88 矿山救护队在接到指令后必须以最快速度赶到现场，先后进行水情判断、施救、清障、复建等系列工作。 （一）水情判断 首先要仔细听取矿井水情介绍及查看矿井井巷系统资料。 掌握：井巷系统的空间位置、 井下作业人员的分布 撤离过程的描述。 观测 召开水情判断会： 1、突水点的可能位置分析 1）采、掘工作面

五、矿井水灾事故的施救及处理

89 2）其他位置 （1）防水煤柱部位。 （2）地表水水下井巷部位。 （3）井巷揭露的充填溶洞处。 （4）井巷揭露的导水断层处。2、人的生存空间位置分析 1)淹井水位以上有生存空间。如图五、矿井水灾事故的施救及处理

90五、矿井水灾事故的施救及处理

91六、矿井水灾事故的施救及处理

2)淹井水位以下有或无生存空间。如图（1）淹井水位以下可能有生存空间。如:+240m运输大巷作有一上山独头煤眼，体积为350m3，突水时水迅速封堵煤眼与运输大巷的接口，煤眼成为无水空间，需采用波义耳-马略特定律论证。

92五、矿井水灾事故的施救及处理

定律原理：突水前煤眼的气压（P1）×体积（V1）=突水后煤眼的气压（P2）×体积（V2）。上式中：P2≈P1＋n/100，MPa1个大气压≈1.01×105Pa≈0.1MPa，设突水前抽风状态下P1≈0.09MPa，设突水前煤眼体积V1=350m3，淹井水位高于煤眼碛头63m。求：突水后的煤眼无水体积V2和气压P2解：V2=P1×V1÷P2 =0.09×350÷(0.09+63÷100)=48.75m3，有生存空间P2=P1×V1÷V2=0.09×350÷48.