煤矿防治水(管技人员)

煤矿防治水地质测量处王大设2013年8月主要内容近年水害事故情况简介煤矿水害防治工作的意义矿井防治水基础知识淮北矿区防治水现状矿井水害类型及防治方法管技人员、现场干部在水害预防中作用1近年水害事故情况简介“十一五”期间（2006年-2010年）全国共发生事故10339起、死亡16811人，其中水害事故306起、死亡1325人，分别占同期煤矿事故3%和7.9%。水害事故中2006年99起、死亡417人，2007年63起、死亡255人，2008年59起、死亡263人，2009年47起、死亡166人，2010年38起、死亡224人。1.1水害事故情况介绍

2006-2010年全国煤矿水害统计表

年度全国煤矿死亡情况其中水害死亡情况

起数人数其中3-9人其中10-29人其中30人以上起数人数起数人数起数人数起数人数合计10339168113061325114577223444162200629454746994174021346815620072421378663255281463562008195432155926317817991362009161626314716616774542010140324333822413604672702006年-2010年水害类型饼图（伤亡3人以上）2006年-2010年水害事故伤亡人数饼图

（伤亡3人以上）

2011年全国共发生死亡3人以上的水害事故20起，死亡169人。

2012年全国发生10起水害事故，61名矿工遇难。2013年1-8月份全国发生6起水害事故，37名矿工遇难。

——资料来源国家局网站事故查询（不完全统计）1.2近年来水害特点（1）水害事故持续下降。（2）重特大水害事故多发。（3）乡镇煤矿水害事故所占比例仍然较大。（4）发生水害事故的类型主要是老空水。（5）国有煤矿重特大水害事故时有发生。（6）个别地区水害事故相对较多。（7）发生了多起重大透水淹井和未遂事故。（8）由自然灾害引发多起矿难。1.3近年来水害原因分析（1）对防治水工作不重视。（2）防治水基础工作薄弱。（3）防治水措施不落实。（4）水害应急预案不健全。（5）防治水职工队伍不适应。（6）监管监察和行业管理有漏洞。1.4预防水害事故对策建议（1）健全防治水机构、明确水害防治责任（2）全面加强水文地质基础工作（3）认真落实防治水各项措施（4）积极开展水害隐患排查治理（5）认真做好井下探放水工作（6）严格控制水体下采煤（7）防范暴雨洪水引发煤矿事故灾难（8）强化水害应急救援（9）进一步加大水害防治的监管、监察力度

2煤矿水害防治工作的意义2.1煤矿水害是矿井灾害的重中之中我国煤矿大都为井工开采，存在多种自然灾害。在煤矿五大灾害中，水害威胁程度已经超过顶板、火灾、尘害，仅次于瓦斯，成为威胁煤矿安全生产的重大制约因素。所以，防范较大以上事故要突出一通三防和防治水，将一通三防和防治水列为矿井灾害中的重中之中，一点都不为过。水害事故特点是“群死群伤”和重大财产损失。2.2煤矿水害往往造成重大财产损失1988年10月24日，杨庄矿II617综采工作面发生底板灰岩突水，最大突水量3153m3/h，淹没二水平，直接损失5000万元，停产6个月，减产100万吨，总损失达1.5亿元。2009年3月4日，朱庄矿Ⅲ628工作面底板灰岩突水，稳定水量520～560m3∕h，工作面被淹。治理历时5个半月，完成钻探工程量12000m/83孔，共注入瓜子片107吨，黄沙2069m3，水泥11000吨，仅工程治理费用就相当可观。2013年2月3日，桃园矿透水淹井事故，仅注浆材料和排水费用就超过亿元，其它损失就更多了。2.3煤矿水害往往造成重大人员伤亡十二五以来，伤亡30人以上的水害事故：

2006年－56人/1起

2008年－36人/1起

2010年－70人/2起近三年来，伤亡10人以上的水害事故：2011年－88人/6起

2012年－23人/2起

2013年－18人/1起2.4煤矿水害防治工作的意义煤矿水害防治不仅关系到煤炭企业的健康发展，更关系到人民生命和国家财产的安全，关系到社会稳定、和谐社会建立。煤矿水害防治就是查明矿井、采区、工作面水文地质条件，消除水害威胁，保证职工生命和财产安全，使煤矿生产在安全的环境下健康发展。水害防治工作的好坏是对企业主要负责人（技术负责人）依法办矿能力的考验，是对政府部门依法监管能力的考验，也是对政府管理公共社会能力的考验。3矿井防治水基础知识凡是在矿井开拓、采掘过程中，渗入、滴入、淋入、流入、涌入和溃入井巷或工作面的任何水源，统称矿井水。充水水源—大气降水、地表水、地下水、老窑水；充水通道—渗入性通道（孔隙、裂隙）、溃入性通道（断层、岩溶通道）、人工通道（采掘巷道、围岩破坏裂隙、不良钻孔）；充水强度—正常涌水量、最大涌水量、突水量；充水方式—渗入式涌水、溃入式突水。3.1矿井充水条件3.2含水层和隔水层并非所有的岩石都存在含水空间，有的岩石非常完整致密，并不含水。我们把那些能够透过并给出一定水量的岩层叫作含水层。而把那些不能给出或者不能透过一定水量的岩层叫作隔水层。含水层与隔水层只是相对而言，并不存在截然的界限，二者是通过比较而存在的，同样的岩层在不同的地质条件下可能具有不同的含水意义。直接含水层与间接含水层:把矿井开采直接影响（无法避开）的含水层叫“直接含水层”；把矿井开采影响范围以外的含水层叫“间接含水层”。直接含水层形成矿井正常（最大）涌水量，间接含水层构成突水威胁或渗流补给直接含水层。淮北矿区存在三大含水岩系。一是松散层孔隙含水层组；二是煤系砂岩裂隙含水层组；三是底板灰岩岩溶裂隙含水层组。一般把煤系砂岩裂隙含水层组叫做直接含水层，把“四含”和“太灰”叫做间接含水层。3.3常用水文地质参数介绍含水层的富水性指标，综合反映了含水层的性质（面积、厚度、岩性、空隙发育程度、径流条件、补给程度等），是水文地质的重要指标。3.3.1单位涌水量（q）

对某一含水层进行抽（压）水，含水层在单位时间降深抽出（压入）的水量，称为单位涌水量（q），常用q值来描述含水层的富水性。根据钻孔单位涌水量（q），含水层富水性分为下4级：弱富水性：q≤0.1L/（s.m）中等富水性：0.1L/（s.m）＜

q≤1.0L/（s.m）强富水性：1.0L/（s.m）＜

q≤5.0L/（s.m）极强富水性：q>5.0L/（s.m）

——《煤矿防治水规定》附录二3.3.2渗透系数（K）水文地质学把岩石本身可以通过流体的能力称为渗透系数(用K表示)。渗透系数也称水力传导系数，是描述含水层渗透能力的重要水文地质参数。根据达西公式，渗透系数代表当水力坡度为1时，水在介质中的渗流速度，单位是m/d或cm/s。一说是指液体在一昼夜（24小时）在固体里面流动的长度，一般用m/d。渗透系数大小与岩石的性质（粒度成分、颗粒排列、充填情况、裂隙性质和发育程度等）和水的物理性质（粘滞性、容重等）有关。渗透系数K能用来表示岩层的透水性，但它不能单独说明含水层的过水能力。一个K值较大的含水层，如果厚度很小，它的过水能力也是有限的。为此引出导水系数（T）。3.3.3导水系数（T）导水系数也是一个重要的水文地质参数，即含水层的渗透系数与其厚度的乘积。其理论意义是水力梯度为1时，通过含水层的单宽流量，常用单位是m2/d。3.4

覆岩三带（上三带）3.4.1垮落带（冒落带）工作面回采后引起煤层直接顶板垮落，垮落的岩块堆积在一起。如果垮落带高度达到上覆含水层，则往往引起顶板水的突入。3.4.2裂缝带指冒落带以上大量出现的切层、离层和断裂或裂缝发育带。靠近冒落带的岩层，断裂严重；远离冒落带的岩层，断裂轻微，脆性薄层状砂岩会发生断裂。该层不一定具备透砂能力，但一般具有较强的导水能力。3.4.3弯曲带弯曲带指的是自裂缝带顶界到地表的整个岩系发生弯曲下沉的整体变形和沉降移动区。该带的主要特点是岩层的整体变形和移动，而其断裂程度较弱，所以一般不具备导水能力。覆岩三带发育情况示意图从水文地质角度来看，可以把采后工作面顶板简单地划分为两带，即垮落断裂带（垮落带和断裂带之和，又称导水裂缝带）。对矿井突水有意义主要是垮落断裂带，当顶板裂隙沟通工作面上覆含水层时，矿井突水则不可避免。3.5

底板三带（下三带）3.5.1底板破坏带（Ⅰ）采动对底板有破坏作用。当工作面从开切眼开始回采之后，采面围岩应力将发生变化。随着工作面的推进，煤层底板前方处于支承压力作用而压缩。工作面推过后，应力释放，底板处于膨胀状态。随着顶板的冒落，采空区冒落矸石的压实，工作面后方一定距离的底板恢复到原岩应力状态。由于工作面是在不断推进的过程中，所以，底板处于压缩－膨胀－再压缩的状态。而在压缩与膨胀变形的过渡区，底板最易发生破坏。这个破坏的深度就是底板破坏带。它的特点是岩层的连续性遭到破坏，完全失去了隔水能。3.5.2

原始导高带（Ⅲ）

具有一定压力的承压水沿着裂隙上升，冲刷结构面，使裂隙软化、蚀扩，水位逐渐上升超过含水层的顶界面，水位高于含水层顶界面的高度就是原始导升带。

3.5.3

有效隔水层带（Ⅱ）煤层底板至含水层顶板，除去采动底板破坏带和原始导升带，中间剩下的就是有效隔水层带（Ⅱ）。

Ⅱ、Ⅲ带虽有一定的阻水作用，但起主要保护作用的是Ⅱ带。如果由于开采矿压破坏和水压的导升作用，造成Ⅱ带消失或变薄，或由于构造产生水力通道，或由于底板厚度很薄等，都会发生突水事故。3.6现行防治水有关的规定1、煤矿防治水规定（28号令）（2009年）2、煤矿安全规程（37号令）（2011年）3、建筑物、水体、铁路及主要井巷煤柱留设与压煤开采规程（2000年）4、安徽省煤矿防治水和水资源化利用管理办法（皖经信煤炭[2013]128号）5、矿井防治水技术管理规定（淮矿地测［2010］200号）3.6.1防治水原则理念十六字原则：预测预报，有疑必探，先探后掘，先治后采。五项措施：防、堵、疏、排、截。煤矿防治水工作体系：预测探查、综合治理、效果验证、安全评估。二十字防治水工作程序：预测预报、超前探查、综合治理、安全评估、验收审批。防治水安全保障体系：管理、投入、科研、培训。3.6.1.1十六字原则预测预报：水害防治的基础，在查清矿井水文地质条件基础上，运用先进的水害预测预报理论和方法，对矿井水害做出科学分析判断和评价

。有疑必探：根据预测预报评价结论，对可能构成水害威胁区域，采用物探、化探和钻探等综合探测技术手段，查明或排除水害。先探后掘：先综合探查，确定巷道掘进没有水害威胁后再掘进施工。先治后采：根据查明的水害情况，采取有针对性的治理措施排除水害隐患后，再安排采掘工程。3.6.1.2五项综合治理措施

防主要指合理留设各类防隔水煤（岩）柱和修建各类防水闸门或防水墙等，防隔水煤（岩）柱一旦确定后，不得随意开采破坏；堵主要指注浆封堵具有突水威胁的含水层或导水断层、裂隙和陷落柱等通道；疏主要指探放老空水和对承压含水层进行疏水降压；排主要指完善矿井排水系统，排水管路、水泵、水仓和供电系统等必须配套；截主要指加强地表水（河流、水库、洪水等）的截流治理。3.6.1.3煤矿防治水工作体系

安徽省煤矿防治水管理办法明确提出了煤矿防治水十六字工作体系。

“预测探查”就是防治水工作原则中的前两项工作；“综合治理”是指根据查明的水害情况，采取“防、堵、疏、排、截”等针对性的治理措施消除水害隐患；“效果验证”是指对水害治理工程质量效果进行检验，一般可选用物探、钻探、巷探、化探等方法，经验证没有达到水害防治要求的必须采取补充措施，并再次进行验证；“安全评估”就是对采掘工作面进行安全性评价，结合防治水工程开展情况，分析水害威胁程度，评价能否进行采掘活动以及采掘活动过程中所要采取的防范措施等。3.6.1.4

二十字防治水工作程序

预测预报超前探查综合治理安全评估验收审批

集团公司在总结以往经验、吸取以往教训的基础上提出的二十字防治水工作程序，将防治水工作过程进行细化，进一步规范了集团公司防治水工作流程。3.6.1.5防治水安全保障体系管理：防治水不仅仅是技术问题，关键还是工程质量和措施的落实，注重过程监管。从技术型向技术管理型转变，是防治水工作保障安全的一个很重要的方面。投入：没有足够的资金作保证，防治水工作无从谈起。科研：防治水工作的开展不能只靠经验，必须有理论作基础支撑。培训：除专业培训，还要开展全全员培训。3.6.2.1关于避灾路线

……预先开掘安全躲避硐，制定包括撤人的避灾路线等安全措施，并使每个作业人员了解和掌握。

－－《煤矿防治水规定》第96条－－《煤矿安全规程》第289条

矿井应当设置安全出口，规定避水灾路线，设置贴有反光膜的清晰路标，并让全体职工熟知，以便一旦突水，能够安全撤离，避免意外伤亡事故。－《煤矿防治水规定》第117条

－集团公司规定－第47条3.6.2防治水有关规定探放水施工现场应具备放水路线和安全撤人路线，在复杂的地区探放水施工现场应设专用电话，撤出受探水威胁区域的所有人员。－集团公司规定－第29条工作面回采期间要确保避水路线畅通无阻，避灾线路标志醒目清楚。

－集团公司对受水害威胁严重工作面的要求必须向受水威胁地区的施工人员贯彻、交待报警信号和避灾路线。

－《井下探放水技术规范》（MT/T632－1996）11.5所有的作业规程都在图文上明确地规定了避水路线。

避灾路线要贯彻到每位作业人员，并要实地演练。3.6.2.2关于排水设施

受水害威胁的采掘工作面，必须建立排水系统，并与开采同时设计、同时施工、同时投入使用。采煤工作面有效排水能力不低于预计最大涌水量的1.5倍，掘进工作面有效排水能力不低于预计最大涌水量。

－－《安徽省防治水和水资源化利用管理办法》第23条

6（10）煤工作面、上提开采工作面以及其他预计涌水量大于30m3/h的工作面，必须具备自流排水条件，否则，要建立排水泵站，有效排水能力不小于预计最大涌水量的1.5倍。

－－《矿井防治水技术管理规定》第40条

对排水设施的其它要求

1、低洼地点安设水泵，预置排水管路，排水管路和泵的排水能力要满足要求，且管路与水泵的能力要匹配，保证排水设备设施能随时正常运转，并准备好备用水泵。受水害威胁严重的地点要求双回路供电。

2、不提倡使用水泵接力排水，如使用接力排水，后一级水泵的排水能力不小于前一级水泵能力的1.5倍。

3、下山掘进工作面的排水设施不仅能力要满足要求，还要保证排水设施的可靠性。

4、6（10）煤工作面，区段设计时要布置轨道巷和排水巷，形成自流排水条件。

排水管路的排水能力计算

排水管路排水能力计算公式：

式中Q—排水管路排水量，m3/hV—流速，一般经济流速1.5～2.2m/s，最大2.5m/sS—水管截面积，m2，计算公式：其中，D为水管内径，m

常用排水管路流量表

（经济流速取1.5～2.2m/s）管径(mm)75(3吋)100（4吋）125（5吋）流量(m3/h）23.84～34.9442.39～62.1766.23～97.14管径(mm)150（6吋）175（7吋）200（8吋）流量(m3/h）95.38～139.89129.82～190.40169.56～248.69注：1吋(in)=25.4毫米（mm）4

淮北矿区防治水现状淮北矿区区域水文地质图4.1前言淮北矿区位于安徽省北部，面积1万Km2，以宿北断裂为界，分为南北两区，其中北区为濉肖区，南区又以南坪断层和丰涡断层为界分为东段的宿县区、中段的临涣区和西段的涡阳区。矿区自1958年开发建设以来，目前已形成23对生产矿井，年产原煤超过4000万吨的大型煤产地。淮北矿区地质构造复杂，煤层赋存不稳定，地压大，瓦斯大，岩浆岩侵蚀严重，煤系地层富水性强，开采条件恶劣。矿区开采历史上水害事故多发，防治水工作难度较大。4.2矿区地质概况淮北煤田基本为隐伏煤田，局部有震旦系、寒武系、奥陶系、石炭系和二叠系地层出露，其余均为新生界松散层覆盖，地面标高一般+20～+50m。煤田处于华北板块东南缘的豫淮坳陷东部，以燕山运动后形成的断裂隆起或凹陷为主。受多期构造运动影响，总体构造呈复杂型。含煤地层为石炭、二叠系地层。主采煤层为上石盒子组的3煤、下石盒子组的7、8煤（濉肖区为4、5煤）及山西组的10煤（濉肖区为6煤）。4.3矿区水文地质概况

淮北矿区有4个主要含水层，分别为第四系（第三系）孔隙含水层组、煤系砂岩裂隙含水层组、太灰岩溶含水层组及奥灰岩溶含水层组。矿区断层较发育，部分断层导水性好，因此煤系地层含水层存在一定的水力联系。濉肖区冲积层厚度小，底部粘土隔水层普遍发育，无“底含”，第四系松散层地下水对矿井开采无直接影响。但太灰及奥灰岩溶水丰富，补给强度大，含水层可疏性差，对矿井安全威胁大。朱庄、杨庄等矿多次发生灰岩突水事故。宿县区、临涣区、涡阳区新生界松散层厚度大，三隔普遍发育，隔水性能好，地表水及新地层一、二、三含水对矿井安全影响不大。“底含”分布不均，桃园、祁南等矿对浅部煤层开采有直接影响。石灰岩岩溶水总体上不丰富，补给强度小，含水层可疏性好。煤系地层砂岩裂隙水对煤矿安全影响相对较小，但临涣区的K3砂岩、濉肖区的5煤顶板砂岩也经常涌水影响生产。淮北矿区含水层关系柱状图

4.4

历史突水事故统计分析

淮北矿区大部分矿井水文地质条件复杂，水害类型多样，历史上多次发生突水伤人事故。淮北矿区共发生大于30m3/h的突水186次，其中砂岩裂隙水害87次，冲积层水害36次，灰岩水害25次，老塘水害21次，断层水害9次，其它水害8次。在突水事故中，淹井3次，淹采煤工作面7次，突水伤人事故6次，死亡26人。淮北突水事故饼分图

4.5

集团公司近年几次大的突水事故简介

4.5.1

2005年1月25日朱庄煤矿Ⅲ622工作面发生底板灰岩突水，最大水量1420m3/h，造成工作面停产100天，直接经济损失7000多万元，总损失为1.2亿元。

4.5.2

海孜煤矿2005年5月21日745工作面顶板离层水体溃出，最大涌水量3887m3/h，造成5人死亡。查治水直接费用达800万元。

4.5.3

2008年9月2日，孙疃矿1028工作面推进100m时，风巷处老塘底板出水，至9月4日，涌水量增大并稳定在90m3/h左右。出水水源确定为底板太灰水。由于机巷多处低洼，水不能完全自流，因排水管路的能力限制，造成机巷低洼处运输设备被淹，不能运转，工作面停产10余天，损失巨大。

4.5.4

2008年11月27日袁店二矿主井井筒锅底揭开后出现突水，最大水量54m3/h，突水伴有泥沙，含沙量3～4％，井筒被淹。主井井筒301m以上采用沉井法施工，301m以下采用普通法施工，基岩段296m以下进行了地面预注浆。分析认为水源为松散层水，突水通道主要为壁后局部注浆充填不完全，水泥未完全充填密实，导致松散层水沿壁后空隙流入井下。经静水抛碴注浆封水，再壁后注浆充填截水处理后恢复井筒施工。

4.5.5

2009年3月4日，朱庄矿Ⅲ628工作面临近收作时发生底板灰岩突水，突水量达600m3/h，工作面被淹。朱庄矿Ⅲ628工作面采前开展了大量防治水工作，对一、二灰进行了全面注浆改造，三灰上段局部注浆改造，钻探工程量11718m/62孔，底板注浆量达10204t水泥。4.5.62013年2月3日凌晨0点20分，桃园矿南三采区1035切眼掘进28m时，发生底板隐伏陷落柱奥灰水突水灾害，突水量29000m3/h，远远超过矿井排水能力，造成矿井被淹，1名矿工遇难。治理工程采用截流与堵源同步的原则，多钻孔同时施工钻进。完成钻探工程量7017m/12孔，注水泥17.42万t，粉煤灰3.65万t，矿井复矿总排水量超过500万m3。5矿井水害类型及防治方法矿井水害是指各种水源对矿井生产和安全造成的各种各样的影响。构成矿井水害必须有两个要素，一是水源。没有水源就不会产生水害。二是出水通道。没有通道，再丰富的水源也进不到井下采掘空间。5.1洪水水害及其防治方法洪水的危害很容易理解，就是汛期洪水位高于工业广场或井口标高，对井下倒灌或使地面主要生产系统（如绞车房等）不能正常工作，从而威胁矿井安全生产。洪水水害的防治方法：井口和地面主要生产系统的标高高于历史最高洪水位；兴修水利；雨季防汛。5.2第四系孔隙水害及其防治以第四系松散层孔隙水为主要来源的出水危害叫孔隙水害。水体下开采，当由于基岩面起伏情况没有查明掘进巷道直接揭露冲积层时、当通过断层或构造裂隙导通孔隙水时、当采煤工作面冒落带（导水裂隙带）沟通孔隙水时、当异常冒顶区发育到冲积层时，都可能造成大量涌水、甚至溃砂，危及矿井和人身安全。孔隙水害事故介绍

第四系孔隙水害一旦发生，危害程度极大。2001年11月25日，准备12月26日投产的祁东矿322综采工作面，冒落裂隙导通了四含发生突水，最大涌水量达1520m3/h,超过矿井排水能力，造成淹井，损失上亿。桃园矿1022上工作面“抽冒”沟通四含，大量“泥岩流”溃入，堵塞巷道，造成4人遇难。桃园矿1022上工作面溃水溃砂示意图桃园矿1022上工作面事故经过

2002年6月在-262.6m风巷外段发生大面积垮棚(长度约370m)，出现溃水,并伴有泥浆和小砾石。高峰涌水量59m3/h，后减小并稳定在25m3/h左右；截止2002年11月10日，累计出水量143000m3。之后于6月28日起下降36m拨门(垂高17m)重新施工下降风巷共420m。9月27日切眼四岔门处已冒顶，双抬棚均被压垮，冒顶长度约8m，最大冒高4m左右。于10月1-4日对该处进行修护，但11月8日上午10时，该处再次发生冒顶垮棚并有少量渗水现象，后水量逐渐增大，至11月10日冒顶处，大量突水、溃砂，造成伤亡事故。桃园矿11.10事故的直接原因：上限安全煤柱留设不合理，仅12m，抵御巷道顶板变形破坏的能力低；巷道顶板发生漏顶处理不当，对发生“抽冒”等顶板非均衡破坏的认识不足；大倾角巷道没有采取防止溜滑措施；事故抢救组织不当，造成事故扩大。2008年11月27日袁店二矿主井井筒锅底揭开后出现突水，最大水量54m3/h，突水伴有泥沙，含沙量3～4％，井筒被淹。主井井筒301m以上采用沉井法施工，301m以下采用普通法施工，基岩段296m以下进行了地面预注浆。分析认为水源为松散层水，突水通道主要为壁后局部注浆充填不完全，水泥未完全充填密实，导致松散层水沿壁后空隙流入井下。经静水抛碴注浆封水，再壁后注浆充填截水处理后恢复井筒施工。松散层水害的防治方法查明松散含水层水文地质条件、基岩界面标高和起伏变化情况、覆岩岩性尤其是强度指标。合理确定上限安全煤柱类型和尺寸。查明断层构造，特别是高角度断层，采取防“抽冒”、“切冒”的顶板管理措施。疏干开采（针对“四含”）。冻结法施工井筒；井筒注浆堵水。安全保障措施：建立井上下水位动态观测系统;预计正常涌水量和最大涌水量，完善排水系统;建立通畅的避灾路线，需要时人员安全快速撤离。5.3煤层顶底板砂岩裂隙水害及防治方法正常地段，砂岩裂隙水以静储量为主，补给来源不丰富，即使出水，也是初期水量大随后很快衰减，不会构成大的威胁。但在局部（如含水层较厚，断层发育，尤其巨厚坚硬岩层下可能产生“离层水体”）地段，也会出现水量大，时间长的出水，甚至发生溃入性突水。

海孜矿745工作面于5月21日12时15分左右发生了顶板砂岩水溃入式突水事故。强大水流瞬间涌出，冲出工作面下部矸石400多方，沿途所有具有一定坡度的巷道底板严重冲刷，5名工人未来及撤离而遇难。水流到达石门口运输大巷时，最大淹没深度在水沟盖板上0.4m，测算最大涌水量3778m3/h。

成因：7煤顶板存在巨厚火成岩岩床，属“坚硬完整”岩，与下伏煤系地层之间发生不均匀下沉，在10煤先期开采过程中已经产生“离层”并充水，形成次生水体。7煤开采时，顶板剧烈活动，产生动能冲击封闭水体突破有限隔水层进入工作面。海孜矿7煤顶板侵入岩床岩芯照片745工作面离层发育剖面示意图钻孔揭露的离层照片砂岩水防治方法顶板电法探查，查明水体赋存情况顶板疏水钻孔、导水钻孔，消除或弱化水体（预疏干）健全工作面排水系统仰斜开采，做好煤水分流说明：顶板砂岩水疏放，可利用高位钻场的瓦斯孔。5.4灰岩水害及其防治方法底板灰岩不仅含水丰富，而且水压高；由于6（10）煤层底板隔水层的存在，阻止了灰岩水进入采掘工作面，多数矿井都可以进行带压开采；但是，这个隔水层并非铁板一块，有些地段可能存在断层、陷落柱、原生导水裂隙或人工钻孔等导水通道，高压灰岩水顺着这些通道进入矿井，从而造成灾害。灰岩水害发生的原因处于灰岩承压含水层上开采的工作面，当底板隔水层的阻水能力不能抵御水压时，就会发生灰岩含水层大量出水。按出水通道的不同，可分为陷落柱突水、断层突水和无构造底板突水等几个类型。朱庄矿Ⅲ628工作面灰岩突水2009年3月4日，朱庄矿Ⅲ628工作面临近收作时发生底板灰岩突水，最大突水量达600m3/h，水量稳定在520～560m3∕h，工作面被淹。朱庄矿Ⅲ628工作面采前开展了大量防治水工作，对一、二灰进行了全面注浆改造，三灰上段局部注浆改造，钻探工程量11718m/62孔，底板注浆量达10204t水泥。自2008年3月至2009年8月18日，历时5个半月，施工钻孔83个，计12000m，注入黄沙2069m3，水泥11000吨，瓜子片107吨。堵水过程结束后，工作面剩余涌水量8m3∕h，堵水率98.7%，堵水效果明显。

2005年1月25日朱庄煤矿Ⅲ622工作面发生底板灰岩突水，最大水量1420m3/h，造成工作面停产100天，直接经济损失7000多万元，总损失为1.2亿元。2008年9月2日，孙疃矿1028工作面推进100m时，风巷处老塘底板出水，至9月4日，涌水量增大并稳定在90m3/h左右。出水水源确定为底板太灰水。由于机巷多处低洼，水不能完全自流，因排水管路的能力限制，造成机巷低洼处运输设备被淹，不能运转，工作面停产10余天，损失巨大。灰岩水防治方法掘进施工超前探查；采煤工作面电法探测；底板注浆加固（含水层改造）；疏水降压；完善工作面排水系统；扩大矿井排水能力。掘进施工超前探具有明显出水通道的灰岩水害，大都发生在掘进施工过程中。因此，为了防止掘进施工误揭露导水构造或陷落柱，要坚持断层和陷落柱附近掘进施工超前探措施。一般是先物探，后钻探。物探方法有直流电法超前探测、瞬变电法超前探测、地质雷达超前探测等。其中，以直流电法的分辨率和可靠性为最高，瞬变电法因施工方便也被广泛使用。采煤工作面底板探测根据《煤矿安全规程》规定，承压水上开采必须进行工作面物探。其目的主要是查明底隔水层的厚度和完整性，尤其是确定灰岩水导升高度，以评价开采的安全性。同时，查明底板岩层和含水层富水异常区，为防治水工程设计提供技术依据。物探方法有直流电测深法、底板音频电透视法等。底板注浆加固根据“下三带”理论，提高底板隔水岩层的阻水能力，是防止灰岩突水的有效措施之一。注浆加固的主要目的是增加有效隔水层厚度，使其达到适应承压水水头压力的要求。所谓注浆加固，是将制备的浆液压入岩层的空隙，并扩散到一定范围，在岩层中固结成岩，达到封闭导水通道，变透水层为隔水层的目的。疏水降压通过含水层一定流量的放水，降低承压水头，使其降至“安全水头”以下，从而达到安全开采的目的。这也是灰岩水害防治的有效手段之一。临涣矿区的孙疃、童亭等矿井，开展了井下区域放水工作，长时间放水，使矿井灰岩水位大大降低，孙疃矿的102采区灰岩水位已降至-300m以下，从本质上解决无构造采场底板突水安全问题。完善工作面排水巷道系统工作面突水中灰岩突水占有相当的比例，当发生小量突水时，如果巷道排水系统通畅，能够做到煤水分流，可以采取继续推采措施，促使顶板冒落，利用上覆岩层压制底板破坏进一步发展，避免灾害扩大。同时，在有巷道排水条件的情况下，可以采取井下直接治理措施，解决地面治理条件差、工程量大、工期长、费用高等一系列问题。扩大矿井排水能力矿井排水能力，是防止突水淹井的最后一道防线。有突水危险的矿井，其排水能力要大于正常涌水量的5倍。淮北矿区是采用预计“灾变涌水量”的方法确定排水能力的。目前，大水矿井都已进行了扩排，不断提高矿井抗灾能力。5.5老空水害及其防治方法回采工作面的老塘，废弃巷道等空间，如果没有自流排水条件，往往会积水，水量的大小取决于积水面积。当采掘工作面遇到这些积水区时，就会发生老空水直接进入工作面，危及人身安全。1989年6月13日芦岭矿10210工作面风巷施工时沟通上阶段老塘水，大量老塘水瞬间涌出，水和煤通过切眼进入机巷的洼窝处，堵住了撤退路线，排水和清理工作十分困难，9名矿工遇难。1990年石台矿在一个联眼中探放上阶段的老塘水放水钻孔被堵，用压风吹孔时，被水侵软的煤柱垮塌，老塘水瞬间涌出，冲坏轨道，冲垮棚子，2名矿工牺牲。1997年8月，桃园矿1022工作面边界上山探放老塘水。钻孔被堵，误以为老塘水放净，放炮时大量老塘水溃入，除躲避峒中的人逃生外，造成5名矿工死亡。老空水防治方法加强水害预测预报；坚持“有疑必探，先探后掘”的原则，积极探放老空水；推行“无压”（<0.01MPa）探放老空水措施，煤层上山巷道原则上不准探放老空水；提倡实行岩巷集中探放老空水措施；坚持探放水效果检验、部门认定原则和复工管理规定。5.6其它水害类型钻孔水：以钻孔为通道的水害；例325队奥灰水源井受双龙公司Ⅱ5217工作面采动破坏突水，水量350m3/h，Ⅱ2采区被淹；断层水：以断层为通道的水害，相城矿-250水平东大巷F5断层突水，水量728m3/h，-250m水平被淹，矿井停产7个月。防治措施：利用多种手段查明断层及封闭不良钻孔位置，留足防水煤柱，是常用的方法。巷道必须穿过断层时，提前采取治理措施。对于封闭不良钻孔也经常采用启封钻孔，重新封闭，不留煤柱回采。6管技人员、现场干部在水害预防中的作用国家的安全方针安全第一预防为主综合治理

6.1现场干部在水害预防中的重要作用生产区队、现场干部在矿井生产、准备、安装和灾害治理等环节中具有不可替代的作用。防治水工作是一项涉及煤矿生产各个专业、各个部门的系统工程，离不开各个部门的关心和支持。

6.1.1及时发现实水征兆，防止水害事故发生水害事故生产之前，会出现各种预兆，采掘活动一旦发生异常情况，现场人员最先发现，并可以根据这些预兆做出判断，及时采取有效措施，从而避免水害事故的发生和发展。第一百一十九条现场发现水情的作业人员，应当立即向矿井调度室报告有关突水地点及水情，并通知周围有关人员撤离到安全地点或升井。－《煤矿防治水规定》［说明］井下现场作业人员应当掌握突水征兆的知识，以便井一旦出现突水征兆，能够准确识别，及时报告有关情况并相互通告撤离。如撤离困难，应启动自救互救预案。

《煤矿安全规程》（2011年版）第266条：采掘工作面或其他地点发现有煤层变湿、挂红、挂汗、空气变冷、出现雾气、水叫、顶板来压、片帮、淋水加大、底板鼓起或产生裂隙、出现渗水、钻孔喷水、底板涌水、煤壁溃水、水色发浑、有臭味等突水征兆时，应当立即停止作业，报告矿调度室，并发出警报，撤出所有受水威胁地点的人员。在原因未查清、隐患未排除之前，不得进行任何采掘活动。突（透）水征兆导致煤矿水害发生的矿井充水源，无论来自地面还是地下，均有源头可寻；充水水源聚集起来对煤矿坑形成威胁，需要一定的充水通道和充水过程；有了水源和通道能否形成灾害，需要一定的充水强度和前提条件。因此，水害事故发生前一般均会显现出各种各样的突水征兆，有时征兆非常明显，只要能够有效辨识，就可避免重特大突水事故的发生，大大减少人员伤亡和财产损失。（一）工作面顶底板显现压力增大，出现折梁断柱、顶板下沉或底鼓等现象，煤层变潮湿、松软，煤帮出现滴水、淋水现象，且滴、淋水量由小变大明显，有时煤帮出现铁锈色水迹，这是一般的突（透）水征兆。（二）矿压增大，发生片帮及底鼓，工作面气温降低，有时可听到水的“嘶嘶”声或刺耳水声，这是工作面底板岩溶含水层的突水征兆。（三）突水部位发潮，滴水、淋水逐渐增大，仔细观察可发现水中含有少量细砂，水色时清时浑，总的趋势是水量、砂量逐渐增大，直至出现大量溃水、溃砂，这是煤层顶板松散层孔隙含水层的突水征兆。（四）井下滴水、淋水并含有大量H2S气体，或呈酸性，突水水势迅猛，水流速度快，这是老空水的透水征兆。上述突水征兆，在具体透（突）水过程中并不一定全部表现出来，应当细心观察，认真分析、判断。6.1.2正确落实水灾抢救方案，减少事故损失

水灾事故一旦发生，应急救援机构负责制定救援方案，但方案的实施要靠现场干部指挥执行。这时，要求现场人员沉着冷静，处变不惊，掌握救援方案内涵，果断指挥，把灾害损失降到最低程度。6.1.3协助落实防治水工程进度，治理水害

煤矿生产准备包括三个方面：一是井巷工程施工；二是设备安装；三是灾害治理。灾害治理工程包括瓦斯治理、水害治理、围岩治理等，应该和井巷工程、安装工程同等重要，缺少任何一项，工作面都不能投产。所以，应该把灾害治理工程、各井巷工程、安装工程一样纳入生产管理。6.2矿井水害防治对管技干部的基本要求

管技干部处于煤矿生产指挥的前沿哨所，肩负生产和安全的重要使命，应不断地提高自己的综合素质，在矿井生产和安全方面做出更大的贡献。6.2.1掌握矿井主要水害类型及其危害程度

首先要了解掌握本矿井主要灾害类型。如突出矿井以瓦斯治理为主，灰岩水上开采的矿井以水害治