煤矿防水及应急

煤矿防水及事故应急救援伊田煤业地测部李华水是人类赖以生存和开展不可缺少的最重要的物质资源之一；人体内的水分大约占到体重的65%；现代工业生产几乎都用到水；三山六水一分田。水是生命之源水与生产、生活关系密切课程内容1煤矿防治水政策解读2我国煤矿水害概述3水文地质补充勘探4煤矿水害成因及预测5煤矿水害防治技术6煤矿水害事故应急救援7煤矿水害事故案例分析《国务院进一步加强企业平安生产工作的通知》〔国发〔2023〕23号，2023.7.19〕一、背景《通知》的制定出台，是党和国家在全国上下深入贯彻落实科学开展观，转变经济开展方式，调整产业结构，推进经济平稳较快开展和建设和谐社会的重要时期，对平安生产工作作出的重大决策和部署，充分表达了党中央、国务院对平安生产工作的高度重视，对人民群众的深切关心。1.1《通知》解读国务院制定出台这个文件，主要基于以下几点：一是进一步稳固开展平安生产形势党中央、国务院对平安生产工作始终高度重视，全国平安生产状况呈现总体稳定、趋于好转的开展态势。全国生产平安事故死亡人数2023年降到10万人以下，2023年降到了9万人以下〔2023年降到了8万人以下〕，事故起数和死亡人数连续7年实现了“双下降〞。在新的历史时期，需要进一步制定和完善相关政策措施，继续把平安生产工作推向深入，稳固和开展不断取得的平安生产成效。1.1《通知》解读二是重点解决当前平安生产暴露出的突出问题由于受生产力开展不均衡和根底薄弱的制约，平安生产形势仍然严峻，重特大事故有所反弹，在社会上产生恶劣影响。事故多发的原因主要是：一些企业平安管理薄弱，平安生产主体责任不落实；无证或证照不全非法生产，超能力、超强度、超定员违法违规生产；一些地方和部门平安监管责任不落实、措施不到位等。这些问题的解决，在《通知》的具体内容中都做了重点解答，制定了更加严厉的政策、制度和措施。1.1《通知》解读三是切实强化企业平安生产主体责任落实企业是平安生产的“内因〞、根本。各级政府、部门以及企业本身所做的努力，都是为了促进企业平安管理的不断加强，保证人民群众生命财产平安。只有提高企业的平安生产水平，才能真正实现平安生产形势的持续稳定好转。因此，做好平安生产工作，切实有效的遏制重特大事故，首先是也必须要紧紧抓住企业这个“主体〞，通过加强平安管理、加大平安投入、强化技术装备、严格平安监管、严肃责任追究等有力措施，催促提高企业的平安生产保障能力。1.1《通知》解读二、意义《通知》是继2004年国务院《关于进一步加强平安生产工作的决定》、2005年国务院第116次常务会议提出的平安生产12项治本之策之后，国务院出台的又一个平安生产的重要文件，意义重大、影响深远，必将对加强企业平安生产工作，推进全国平安生产形势持续稳定好转起到重要作用。1.1《通知》解读三、需要把握的精神内涵《通知》共9局部、32条，表达了党中央、国务院关于加强平安生产工作的重要决策部署和一系列指示精神，表达了“平安开展，预防为主〞的原那么要求和平安生产工作标本兼治、重在治本，重心下移、关口前移的总体思路。学习领会《通知》精神，总体上应把握三个方面。1.1《通知》解读一要牢牢把握《通知》提出的“三个坚持〞〔1〕坚持以人为本，牢固树立平安开展的理念；〔2〕坚持“平安第一，预防为主，综合治理〞的方针；〔3〕坚持依法依规生产经营，强化责任落实和责任追究。这“三个坚持〞是指导和推动加强企业平安生产工作的总体要求，必须贯穿平安生产工作的全过程。三、需要把握的精神内涵

二要紧紧抓住重特大事故多发的8个重点行业领域煤矿、非煤矿山、交通运输、建筑施工、危险化学品、烟花爆竹、民用爆炸物品、冶金等8个行业领域，事故易发、多发、频发，重特大事故集中、长期以来尚未得到切实有效遏制。当前和今后一个时期，必须从这8个重点行业领域入手，落实企业平安生产主体责任，强化企业平安管理；落实政府和部门的平安监管责任。三、需要把握的精神内涵

三要施以更加严格严厉的综合治理措施《通知》的每一项规定都集中表达了这一要求。进一步加强新形势下企业平安生产工作，就是必须要以更坚决的信念、更大的决心、更强有力的政策措施，通过更加严格的企业平安管理、更加坚实的技术保障、更加有力的平安监管、更加高效的应急救援体系、更高标准的行业准入、更加有力的政策引导、更加注重经济开展方式转变、更加严格的目标考核和责任追究等，形成平安生产长效机制。三、需要把握的精神内涵

制度创新比较突出的有以下十项：一是重大隐患治理和重大事故查处督办制度。对重大平安隐患治理实行逐级挂牌督办、公告制度，国家相关部门加强催促检查；对事故查处实行层层挂牌督办，重大事故查处由国务院安委会挂牌督办。二是领导干部轮流现场带班制度。要求企业负责人和领导班子成员要轮流现场带班，其中煤矿和非煤矿山要有矿领导带班并与工人同时下井、升井。对发生事故而没有领导干部现场带班的，要严肃处理。四、突出“十个创新、十个强化〞三是先进适用技术装备强制推行制度。对平安生产起到重要支撑和促进作用的平安生产技术装备，规定推广应用到位的时限要求，其中煤矿“六大系统〞要在3年之内完成。逾期未安装的，要依法暂扣平安生产许可证和生产许可证。四是平安生产长期投入制度。规定企业在制定财务预算中必须确定必要的平安投入，落实地方和企业对国家投入的配套资金，研究提高危行业平安生产费用提取下限标准并适当扩大范围，加强道路交通事故社会求助基金制度建设，积极稳妥推行平安生产责任保险制度等。四、突出“十个创新、十个强化〞五是企业平安生产信用挂钩联动制度。规定要将平安生产标准化分级评价结果，作为信用评级的重要考核依据；对发生重特大事故或一年内发生2次以上较大事故的，一年内严格限制新增工程核准、用地审批、证券融资等，并作为银行贷款的重要参考依据。六是应急救援基地建设制度。规定先期建设7个国家矿山救援队，配备性能先进、机动性强的装备和设备；明确进一步推进6个行业领域的国家救援基地和队伍建设。四、突出“十个创新、十个强化〞七是现场紧急撤人避险制度。赋予企业生产现场带班人员、班组长和调度人员在遇到险情第一时间下达停产撤人命令的直接决策权和指挥权。八是高危企业平安生产标准核准制度。规定加快制定修订各行业的生产、平安技术和高危行业从业人员资格标准，要把符合平安生产标准要求作为高危行业企业准入的前置条件，严把平安准入关。四、突出“十个创新、十个强化〞九是工伤事故死亡职工一次性赔偿制度。规定提高赔偿标准，对因生产平安事故造成的职工死亡，其一次工亡补助标准调整为按全国上一年度城镇居民人均可支配收入的20倍计算。十是企业负责人职业资格否决制度。规定对重大、特别重大事故负有主要责任的企业，其主要负责人，终身不得担任本行业企业的矿长〔厂长、经理〕。四、突出“十个创新、十个强化〞在以上规定的同时，《通知》还就十个方面的工作作了完善和强调：一是强化隐患整改效果，要求做到整改措施、责任、资金、时限和预案“五到位〞，实行以平安生产专业人员为主导的隐患整改效果评价制度。强调企业要每月进行一次平安生产风险分析，建立预警机制。二是要求全面开展平安生产标准化达标建设，做到岗位达标、专业达标和企业达标，并强调通过严格生产许可证和平安生产许可证管理，推进达标工作。四、突出“十个创新、十个强化〞三是加强平安生产技术管理和技术装备研发，要求健全机构，配备技术人员，强化企业主要技术负责人技术决策和指挥权；将平安生产关键技术和装备纳入国家科学技术领域支持范围和国家“十二五〞规划重点推进。四是平安生产综合监管、行业管理和司法机关联合执法，严厉打击非法违法生产、经营和建设，取缔非法企业。五是强化企业平安生产属地管理，对当地包括中央和省属企业平安生产实行严格的监督检查和管理。四、突出“十个创新、十个强化〞六是积极开展社会监督和舆论监督，维护和落实职工对平安生产的参与权与监督权，鼓励职工监督举报各类平安隐患。七是严格限定对严重违法违规行为的执法裁量权，规定对企业“三超〞〔超能力、超强度、超定员〕组织生产的、无企业负责人带班下井或该带班而未带班的等，要求按有关规定的上限处分；对以整合技改名义违规组织生产的、拒不执行监管指令的、违反建设工程“三同时〞规定和平安培训有关规定的等，要依法加重处分。四、突出“十个创新、十个强化〞八是进一步加强平安教育培训，鼓励进一步扩大采矿、机电、地质、通风、平安等专业技术和技能人才培养。九是强化平安生产责任追究，规定要加大重特大事故的考核权重，发生特别重大生产平安事故的，要视情节追究地级及以上政府〔部门〕领导的责任；加大对发生重大和特别重大事故企业负责人或企业实际控制人以及上级企业主要负责人的责任追究力度；强化打击非法生产的地方责任。四、突出“十个创新、十个强化〞十是强调要结合转变经济开展方式，就加快推进平安开展、强制淘汰落后技术产品、加快产业重组步伐提出了明确要求。这充分表达了平安生产与经济社会开展密不可分、协调推进的要求，通过不断提高生产力开展水平，从根本上促进企业平安生产水平的提高。四、突出“十个创新、十个强化〞《煤矿防治水规定》〔国家平安生产监督管理总局令第28号〕自2023年12月1日起施行。1984年5月15日原煤炭工业部颁发的《矿井水文地质规程》〔试行〕和1986年9月9日原煤炭工业部颁发的《煤矿防治水工作条例》〔试行〕同时废止。《煤矿防治水规定》共10章142条，6个附录。1.2煤矿防治水规定第一章总那么第二章矿井水文地质类型划分及根底资料第三章水文地质补充调查与勘探第四章矿井防治水第五章井下探放水第六章水体下采煤第七章露天煤矿防治水第八章水害应急救援第九章罚那么第十章附那么1.2煤矿防治水规定第三条防治水工作应当坚持预测预报、有疑必探、先探后掘、先治后采的原那么，采取防、堵、疏、排、截的综合治理措施。第四条煤矿企业、矿井的主要负责人〔含法定代表人、实际控制人，下同〕是本单位防治水工作的第一责任人，总工程师〔技术负责人，下同〕具体负责防治水的技术管理工作。。第五条煤矿企业、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。第一章总那么第五条水文地质条件复杂、极复杂的煤矿企业、矿井，除符合本条第一款规定外，还应当设立专门的防治水机构。第六条煤矿企业、矿井应当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。第八条煤矿企业、矿井的井田范围内及周边区域水文地质条件不清楚的，应当采取有效措施，查明水害情况。在水害情况查明前，严禁进行采掘活动。第一章总那么第八条发现矿井有透水征兆时，应当立即停止受水害威胁区域内的采掘作业，撤出作业人员到平安地点，采取有效平安措施，分析查找透水原因。第九条煤矿企业、矿井应当对职工进行防治水知识的教育和培训。第十条水文地质条件复杂、极复杂的煤矿企业、矿井，应当装备必要的防治水抢险救灾设备。

第一章总那么国务院关于坚持科学开展平安开展促进平安生产形势持续稳定好转的意见。〔2023.11.26〕一、充分认识坚持科学开展平安开展的重大意义二、指导思想和根本原那么三、进一步加强平安生产法制建设健全完善平安生产法律制度体系。加大平安生产普法执法力度。依法严肃查处各类事故。四、全面落实平安生产责任五、着力强化平安生产根底1.3国发[2023]40号严格平安生产准入条件。加强平安生产风险监控管理。推进平安生产标准化建设。加强职业病危害防治工作。六、深化重点行业领域平安专项整治煤矿、交通、危化、非煤、建筑施工、消防、冶金。七、大力加强平安保障能力建设八、建设更加高效的应急救援体系九、积极推进平安文化建设十、切实加强组织领导和监督1.3国发[2023]40号课程内容1煤矿防治水政策解读2我国煤矿水害概述3水文地质补充勘探4煤矿水害成因及预测5煤矿水害防治技术6煤矿水害事故应急救援7煤矿水害事故案例分析2我国煤矿水害概述一、矿井水根本知识二、地下水的分类和特征三、矿井水灾现状与致因分析四、矿井水害类型31〔一〕水循环及地下水来源32大气水地表水地下水自然界中的水以气态液态固态分布于地球的大气圈水圈岩石圈中分别称为：33图2-1水循环示意图自然界各类水体的转化是通过循环实现的，水循环是地球上各类水体得以实现动态平衡的保证，水循环的具体情况如下图。因为地下水不断地获得补给，所以才能不断地在岩石空隙中运动，这个过程称为地下水的径流。而地下水水量减少的过程，那么是地下水的排泄。〔二〕地下水的存在形式34自然界中的地下水，主要赋存在岩石的空隙中。水在岩石空隙中有着各种各样的存在形式：气态水、吸着水、薄膜水、毛细水、重力水和固态水。图2-2各种形式的水在地壳中的分布上述几种形式的水，在自然条件变化的情况下，是可以互相转化的。〔三〕岩石的水理性质35岩石的水理性质——指岩石与水分赋存、释放和透过能力有关的物理性质。持水性给水性透水性常用的几种水理性质：它是确定岩层含水与隔水性能的依据，包括：岩石的容水性、持水性〔含水性〕、给水性、透水性、毛细性和弹性。研究岩石的水理性质是对岩石进行水文地质评价的重要手段。〔四〕含水层及隔水层36由于各种沉积岩层或松散沉积物中孔隙、裂隙或溶隙的发育程度不同，因而它们的透水程度也不相同。隔水层可转化为含水层。含水层隔水层根据岩石的含水性和透水性的不同而分为：二、地下水的分类和特征37地下水分类的方法较多，但目前主要是根据地下水的埋藏条件和岩石的空隙性质这两项根本原那么进行分类的。按埋藏条件：上层滞水、潜水和层间水(又名承压水)三种。图2-3地下水的类型潜水38在每一类地下水中又按岩石空隙性质不同，划分为：孔隙水、裂隙水和岩溶水(表6-1)。表2-1地下水分类表在三类地下水中，上层滞水对煤矿平安生产影响极小，而潜水和层间水对某些矿井那么影响较大。〔二〕按含水层性质分类391、孔隙水孔隙水是指存在于疏松岩土孔隙中的地下水，这种水广泛分布在第四系松散沉积物中。孔隙水的存在条件和特征取决于岩层的孔隙情况，因为孔隙的大小，不仅关系到岩层透水性的好坏，而且也直接影响到地下水量的多少和它在岩土中的运动条件与水质。孔隙水对煤矿建设影响较大，在表土层中开凿井筒时，遇到颗粒大而均匀的沉积物，需要加大排水能力井筒才能穿过，而颗粒细小又很均匀的砂层，因饱含孔隙水，容易形成“流砂层〞，如果事先没有准备，大量流砂可涌入井筒，造成事故难以处理。402、裂隙水裂隙水是饱含在岩石裂隙中的地下水。在各种成因的裂隙中，以构造裂隙对煤矿生产影响为大，构造裂隙是指岩石经受构造变动后所产生的裂缝。倘假设岩石被不同方向的裂隙切割，裂隙之间彼此沟通，那么岩石就具有良好的透水性。构造型裂隙含水层中水量的大小，主要取决于含水层的岩性、裂隙发育程度及其补给条件。所以，当矿区含煤地层中砂岩与负岩相间分布时，砂岩常常成为裂隙含水层，而页岩那么为隔水层。含水层中水量的多少还与补给条件有关，如补给条件好，那么矿井涌水量大，反之那么小。413、岩溶水埋藏在石灰岩、白云岩等可溶性岩石溶隙中的地下水统称为岩溶水。由于岩溶水聚集的空间是岩溶裂隙和溶洞，所以首先要了解水流对可溶性岩石的溶蚀作用。在可溶性岩石分布的地区，大气降水或地表水的绝大局部通过石灰岩的裂隙、溶沟很快渗入地下，时间长了，水就能将裂缝溶解成为空洞，并不断扩大。423、岩溶水裂缝弯曲地深入到石灰片的内部，地下水渗入后不断溶蚀，从而形成形态各异的溶穴，这些洞穴称为溶洞，溶洞中的地下水称为溶洞水。在厚层石灰岩中，当溶洞水相互沟通时，有的那么形成地下暗河。根据埋藏条件的不同，岩溶水可以形成潜水，也可以形成层间承压水。三、矿井水灾现状与致因分析〔一〕矿井水灾现状〔二〕矿井水灾特点〔三〕矿井水灾致因43〔一〕矿井水灾现状44矿区内大气降水、地表水、地下水通过各种通道涌入井下，成为矿井涌水。当矿井涌水量超过矿井正常排水能力时即会发生水患，称为矿井水灾。目前受水害威胁的矿井222处，核定生产能力占统配煤矿矿井总数的48%以上。其中受水患威胁比较严重的矿井有171处，煤炭储量有66.60亿吨，占统配煤矿总储量的18%，有51处矿井随时都有突水的可能。45近几年煤矿水害事故发生频繁。2005年发生重大、特别重大透水事故9起，死亡304人。4月24日7时，吉林省蛟河市腾达煤矿〔乡镇有证〕，井下发生透水事故，有69人被困井下，经抢救，其中39人生还，30人死亡。8月7日13时30分，广东省梅州市兴宁市王槐镇大兴煤矿-420掘进工作面发生透水事故，死亡121人。12月2日23时40分，河南省新安县石寺镇寺沟煤矿发生透水事故，死亡42人。462006年发生重大、特别重大透水事故3起，死亡84人。5月18日，山西大同市左云县张家场乡新井煤矿，井下发生透水事故，当时报告有5人被困。根据群众举报，经反复核查，当时井下有266人作业，其中210人平安升井，有56人遇难。2007年发生重大、特别重大水害事故6起，死亡267人。8月15日夜间开始，山东新汶突降暴雨，山洪爆发，导致柴汶河东都河堤被冲垮。8月17日14时洪水涌入华源煤矿，172人死亡。472023年发生重大、特别重大透水事故5起，死亡89人。7月21日15时,广西百色地区田东县右江矿务局那读矿，4304切眼贯穿上部采空区，发生透水，水量约1.5万立方米，导致4301采面被淹，36人死亡。2023年发生重大透水事故3起，死亡37人。2023年发生重大、特别重大透水事故3起，死亡82人。3月1日7时29分,内蒙神华乌海能源骆驼山煤矿，16层回风巷掘进工作面发生透水事故，造成32人死亡。483月28日13时40分,山西临汾地区乡宁县华晋焦煤公司王家岭矿北冀盘区101回风顺槽发生透水事故，当班井下有261人作业，108人平安升井。经搜救，井下115人获救，38人死亡。2023年已发生重大透水事故4起，死亡48人。四川省达州市大竹县曾家沟煤矿“8•29〞透水事故，共造成12人遇难，2人受伤。10月11日17时40分，黑龙江省鸡西市鸡东县金地煤矿发生一起透水事故，造成13人被困。截至10月21日18时，被困井下的13名矿工遗体已全部找到。〔二〕矿井水灾特点49针对我国矿井水害事故的进行全面分析，可以总结出如下规律和特点：1、突(透)水类型(按充水水源划分)：北方以底板奥陶系灰岩岩溶水、老空水灾(透)水为主；南方以顶、底板岩溶水、老空水突(透)水为主。地表水体溃入矿坑事故在南、北方也均占相当比例。陷落柱、断层、岩溶塌洞等天然通道及“上三带〞、“下三带〞、防水煤(岩)柱等人为通道是煤矿水害发生的主要突(透)水通道。2、随着已关闭矿井特别是乡镇个体小矿的大量增加，近几年老空水透水事故明显增多，造成的灾害明显增强，已成为目前我国煤矿水害的主要类型之—。3、近几年煤矿水害有上升的势头(包括事故起数和伤亡人数)。4、雨季发生的透水事故约占50%左右。5、70%的水害事故发生在掘进工作面。6、全国煤矿水害事故从煤矿所有制形式来看主要发生在乡镇煤矿、改制矿井及基建矿井。507、水害事故给乡镇煤矿带来的人员伤亡沉重，对国有煤矿造成的经济损失巨大。如：广东大兴“8.7〞矿难死亡121人，山东新泰华源煤矿“8.17〞淹井事故死亡172人；邢台东庞“4.12〞突水事故造成直接经济损失近5亿元；峰峰牛儿庄矿“9.26〞突水事故损失超过3.8亿元。8、事故发生后抢险救灾难度大、时间长、费用高，社会影响恶劣。抢险救灾一般都需要半年以上的时间，有的可使矿井彻底报废。〔三〕矿井水灾致因511、平安意识淡薄，技术素质不高。有的矿井在突水事故前已有明显预兆，但决策者为了早出煤、多挣钱仍不采取措施，甚至继续强令工人继续掘进。另外有的矿井发生突水事故前有明显征兆，但职工缺乏平安意识或经验缺乏，没引起足够重视和采取相应措施。有的矿采区上方地表有大量积水长期不处理，以致采空区塌落后使积水溃入井下。有的井底水仓长期不清理，致使容量减少或水泵排水能力缺乏，在矿井发生突水时涌水量大于排水能力，眼看着矿井被淹。有的巷道、硐室工程质量不好，水砂慢慢侵入，却未及时分析原因、采取相应措施，处理与地表水相连的通道，从而导致地表水溃人井下。2、水文地质情况不清。有些煤矿对井田范围内水文地质情况不清、资料不全，对地下水、老采空区积水心中无数就盲目开井或采掘。有的积水巷道位置测量错误或资料遗漏不准，有的只知道有水源但对赋存状况和补给关系并不清楚，特别是构造复杂、断层较多、老窑分布较广的部位，对水源位置认识不清却盲目掘进，结果酿成突水事故。3、没有坚持“有疑必探，先探后掘〞的原那么。作业人员思想麻痹、存有侥幸心理，图省事、怕麻烦，井巷已接近老空区、充水断层、陷落柱、强含水断层仍不探水放水，结果造成突水事故。有的虽然进行了探水，但因措施不当而造成了透水事故。4、防排水工程质量低劣。致使矿井井巷严重塌落、冒顶、跑砂而导致漏水，或者工程钻孔在固井止水前误穿巷道，导致顶板强含水层透水。有的矿井应该建防水闸门的地方却不建。有的矿井防水闸门长期不检修、出水时不是关不上就是不起作用。有的矿井挡水墙打在浮矸上，两边不掏槽，水压一大即被冲垮。有的煤矿工业用水管线泄露长期不处理，在低尘处或塌陷处大量积水，造成事故隐患。5、无序开采，先天缺乏。有的煤矿特别是乡镇煤矿将井巷置于不良地质条件中或过分接近强含水层等水源，从而导致施工后因地压和水压共同作用而发生顶底板透水。有的井口紧靠河流，个别井口标高过低，遇有地面洪水必然倒灌井下。有的井口位置设计不合理，接近强含水层等水源，施工后在矿压和水压的共同作用下围岩发生突水。有不少小煤窑就开在大矿的采区上方，有的就在大矿的保安煤柱、防水煤柱上乱采滥掘甚至已与大矿贯穿。一到雨季时洪水便从小煤窑灌入井下而造成事故。6、排水设施平时维护不当。水仓不按时清挖，突水时煤、岩块堵塞小井，致使排水设备失其效用而淹井。地面防洪、防水措施不当或因管理不善，地表水大量灌入井下而造成水灾。测量错误导致巷道穿透积水区。排水设备能力缺乏或机电事故造成淹井。四、矿井水害类型52按含水层的厚度细分为两类：矿井水害类型是按某一种水源或以某一种水源为主命名的，一般分为五大类水害：地表水老窑水孔隙水裂隙水岩溶水薄层灰岩水害厚层灰岩水害〔一〕地表水水害53水源是大气降水、地表水体〔江河、湖泊、水库、坑塘、泥石流〕。水源通过井口、采后冒裂带、岩溶塌陷坑、断层带及封闭不良、钻孔充水或导水进入矿井。例如：发生此类水害的情形有：因特大暴雨、山洪、泥石流冲毁工业广场，洪水从井口直接溃入井下；因工作面超限回采，破坏冲积层下防隔水煤柱，导致冲积层水和地表水溃入采煤工作面等。〔二〕老窑水水害54水源是老窑、小窑、废巷及采空区积水。所谓老窑水，是指年代久远且采掘范围不明的老窑积水、矿井周围缺乏准确测绘资料的乱掘小窑积水或矿井本身自掘的废巷老塘水。这种水体又十分集中，压力传递迅速，其流动与地表水流相同，不同于含水层中地下水的渗透。采掘工程一旦意外接近便可突然溃出，发生通常所说的“透水〞事故。事实说明，即使只有几立方米的这种积水，一旦溃出，也可能造成人员伤亡事故。水量较大的老窑积水那么可毁矿伤人。〔三〕孔隙水水害55水源是第三系、第四系松散层中的孔隙水。当煤层被第四纪松散含水的流砂层、砂层、砂砾层、卵石层、黏土砂层所覆盖，在开采第一水平时，煤岩柱留得不够，往往是冒落带直接进入松散层；或是松散层底部存在富水含水层，开采前水文地质情况不清，没有按含水层下回采条件留设煤柱，回采后水、砂或泥溃入井下；超限出煤，破坏煤岩柱或在煤岩柱中开拓巷道、硐室，破坏了隔水煤岩柱的完整性，年久渗水，冒顶坍塌，使冲积层水或流砂、流泥溃入井下，淤塞巷道甚至造成淹井。〔四〕裂隙水水害56水源为砂岩、砾岩等裂隙含水层的水。这种水害发生在开采北方二叠纪山西组煤层和侏罗纪煤层以及开采南方侏罗纪的煤层中。这些煤层顶部常有厚层砂岩和砾岩，其中裂隙发育，如与上覆第四纪冲积层和下伏奥陶系含水层有水力联系时，可导致大突水事故以及建井时期发生淹井事故。假设砂岩层缺乏补给水源时，那么涌水很快变小甚至疏干。〔五〕岩溶水水害57水源主要是华北石炭二叠纪煤田的太原群薄层灰岩岩溶水。这种水害以河南、河北、山东、江苏居多。这些地区太原群煤层的顶底板均有薄层灰岩含水层存在，在开采中必然要揭露这些含水层并予以疏干。一般情况下，这些含水层是可以疏干的，但是，当这些薄层灰岩含水层与地表水体发生水力联系时或被地质构造切割，造成垂向的导水通路和横向与厚层灰岩含水层对接水力联系时，这些含水层的富水性便大大增加。因此，在具有强水源补给和接近导水通道的部位，常发生较大灾害性突水事故。课程内容1煤矿防治水政策解读2我国煤矿水害概述3水文地质补充勘探4煤矿水害成因及预测5煤矿水害防治技术6煤矿水害事故应急救援7煤矿水害事故案例分析矿井有以下情形之一的，应当进行水文地质补充勘探工作：

〔1〕矿井主要勘探目的层未开展过水文地质勘探工作的；

〔2〕矿井原勘探工程量缺乏，水文地质条件尚未查清的；

〔3〕矿井经采掘揭露煤岩层后，水文地质条件比原勘探报告复杂的；

〔4〕矿井经长期开采，水文地质条件已发生较大变化，原勘探报告不能满足生产要求的；3.1水文地质补充勘探〔5〕矿井开拓延深、开采新煤系〔组〕或者扩大井田范围设计需要的；〔6〕矿井巷道顶板处于特殊地质条件部位或者深部煤层下伏强充水含水层，煤层底板带压，专门防治水工程提出特殊要求的；〔7〕各种井巷工程穿越强富水性含水层时，施工需要的。3.1水文地质补充勘探矿井水文地质补充勘探工作应当根据矿井水文地质类型和具体条件，综合运用水文地质补充调查、地球物理勘探、水文地质钻探、抽〔放〕水试验、水化学和同位素分析、地下水动态观测、采样测试等各种勘查技术手段，积极采用新技术、新方法。矿井水文地质补充勘探应当编制补充勘探设计，经煤矿企业总工程师组织审查后实施。水文地质补充勘探完成后应当及时提交成果报告或者资料，由煤矿企业总工程师组织审查、验收。3.1水文地质补充勘探矿井进行水文地质钻探时，每个钻孔都应当按照勘探设计要求进行单孔设计，包括钻孔结构、孔斜、岩芯采取率、封孔止水要求、终孔直径、终孔层位、简易水文观测、抽水试验、地球物理测井及采样测试、封孔质量、孔口装置和测量标志要求等。生产矿井水文地质补充勘探的抽水试验质量，应当到达有关国家标准、行业标准的规定。对于因矿井防渗漏研究岩石渗透性，或者因含水层水位很深致使无法进行抽水试验的，可以进行注水试验。3.2地面水文地质补充勘探井下水文地质勘探应当遵守以下规定：

〔1〕采用井下物探、钻探、监测、测试等手段；

〔2〕采用井下与地面相结合的综合勘探方法；

〔3〕井下勘探施工作业时，保证矿井平安生产，并采取可靠的平安防范措施。有以下情形之一的，应当在井下进行水文地质勘探：

〔1〕采用地面水文地质勘探难以查清问题，需在井下进行放水试验或者连通〔示踪〕试验的；

〔2〕煤层顶、底板有含水〔流〕砂层或者岩溶含水层，需进行疏水开采试验的；

〔3〕受地表水体和地形限制或者受开采塌陷影响，地面没有施工条件的；

〔4〕孔深或地下水位埋深过大，地面无法进行水文地质试验的。3.3井下水文地质勘探对于受水害威胁的矿井，采用常规水文地质勘探方法难以进行开采评价时，可以根据条件采用穿层石门或者专门凿井进行疏水降压开采试验。矿井可以根据本单位的实际，采用直流电法〔电阻率法〕、音频电穿透法、瞬变电磁法、电磁频率测深法、无线电波透视法、地质雷达法、浅层地震勘探、瑞利波勘探、槽波地震勘探方法等物探方法，并结合钻探方法对资料进行验证。3.3井下水文地质勘探课程内容1煤矿防治水政策解读2我国煤矿水害概述3水文地质补充勘探4煤矿水害成因及预测5煤矿水害防治技术6煤矿水害事故应急救援7煤矿水害事故案例分析4煤矿水害成因及预测66充水水源充水通道水源探测突水预兆突水水源识别突水量估算4煤矿水害成因及预测67形成矿床充水或矿井涌(突)水的过程中，必须有某些水源的补给，这些水源还需要通过不同的充水通道而来，所以把矿床充水水源、充水通道加上影响矿床(井)充水的性质和强度的诸多因素，统称矿床(井)充水条件。矿床开采前在矿体和围岩中赋存的水，称矿床充水；矿床采掘时流入井巷的水称为矿井(坑)涌水；瞬时突发性的大量涌水称为矿井突水。上述充水、涌水和突水的水量大小分别称充水强度、涌水强度和突水强度。一、矿井充水水源68矿井充水水源主要包括：大气降水、地表水、地下水和老空(老窑)积水。地表水又可分为：河水、湖水、海水等。地下水可分为：第四纪松散沉积层潜水、砂岩裂隙水、岩溶裂隙水等。不同的水源具有不同的特点和影响因素；不同的水源会给矿山带来不同的突水模式和灾害强度。〔一〕大气降水水源69大气降水是地下水的主要补给来源——对于露天开采矿井来说，大气降水便成为一直接充水水源，矿坑涌水量季节变化幅度很大。对于地下开采的矿井来说，降水一般是通过补给含水层后转变地下水，再进入矿井中，它是间接充水水源。〔二〕地表水水源70开采位于海、河、湖泊、水库、池塘等地表水体影响范围内的煤层时，在某种情况下，这些水便会流入坑道成为矿井涌水的水源。地表水不仅可以造成矿井突然涌水，严重情况下会导致水砂同时溃入矿井。〔三〕地下水水源71煤层本身通常不含水，但邻近的围岩往往具有大小不等、性质不同的空隙，其中常含有地下水，当它们有通道与采掘空间连通时，就会成为井下涌水的水源。根据矿层与充水岩层接触关系可分为：根具含水岩层空隙的不同性质，这些地下水可以分为：孔隙水裂隙水溶洞水间接充水矿床直接充水矿床〔四〕老空(窑)水水源72特别是一些非法开采的小煤窑，由于缺乏合理的设计和准确的测量资料，其井下巷道的分布特征往往不清楚，很容易和生产矿井沟通形成水害。老空(窑)积水主要指矿床体开采结束后，封存于采矿空间的地下水。当井下采掘工作面接近它们的时候，小窑和老空区的积水便会成为矿井涌水的水源。73这种水源涌水时有如下特点：1、在短促的时间内可以有大量的水涌入矿井，来势猛，有害气体含量高，对人身和设备的伤害非常大。2、水中含有大量的硫酸根离子，具有腐蚀性，容易损坏井下设备。3、当其与其他水源无联系时，那么易于疏干。假设与其他水源有联系时，那么可造成量大而稳定的涌水，危害较大。二、矿井充水通道74矿井充水通道是矿井充水因素中最关键，也是最难以准确认识的因素，大多数矿井突水灾害正是由于对矿井充水通道(导水通道)认识不清楚所致。充水通道：既有天然的也有人为的，往往前者是后者的根底，后者增强前者的导水性。矿井充水通道是指连接充水水源与矿井之间的流水通道。〔一〕充水天然通道75矿床充水天然通道主要包括：点状岩溶陷落柱线状断裂(裂隙)带窄条状隐伏露头面状裂隙网络(局部面状隔水层变薄或尖灭)地层裂隙76〔二〕充水人为通道77矿坑充水人为通道主要包括：顶板冒落裂隙带地面岩溶疏干塌陷带封孔质量不佳钻孔78顶板冒落裂隙带采矿活动对矿井涌水的影响不仅表现为煤层采空后矿山压力对采空区上部岩层的破坏，同时也破坏煤层底板隔水层的完整性。图4-1煤层采空上方岩层破坏三带图在缓倾斜煤层的矿井，根据采空区上方岩层变形和破坏的情况不同，可划分三带(图6-12)。三、水源探测矿井老空区与灾害水源电磁法探测关键技术与装备；矿井老空区与构造弹性波探测关键技术与装备；矿井水害监测预警技术与装备；79矿井水源探测仪80矿井水害自动监测报警系统81四、突水预兆82矿井突水(透水)是指煤矿在正常生产中突然发生的具有—定数量来势凶猛的涌水现象。突水可来自：由于来势猛、水量大，一旦防范不力或排水能力缺乏时，往往造成严重经济损失甚至人身伤亡事故。底板顶板老采区老窑地表83矿井突水这一现象的发生与开展是一个逐渐变化的过程，有的表现很快(一两天或更短)，有的表现较慢(采掘后半个月或数日)，这与工作面具体位置、采场地质情况、水压力和矿山压力大小有关。识别和掌握这些预兆，可以及时采取应急措施，撤离险区人员，防止伤人事故。从开拓工作面开始，开展到突水，在工作面及其附近显示出某些异常现象，这些异常统称突水预兆。四、突水预兆〔一〕矿井作业场所的突水预兆挂汗。积水区的水在自身压力作用下，通过煤岩裂隙而在采掘工作面的煤岩壁上聚结成许多水珠，仔细观察新暴露的煤壁面上是否潮湿，假设潮湿那么是透水预兆。挂红。矿井水中含有铁的氧化物，在它通过煤岩裂隙而渗透到采掘工作面的煤岩体外表时，会呈现暗红色水锈。挂红是一种出水信号。水叫。含水层或积水区内的高压水，向煤壁裂隙挤压时，与两壁摩擦会发出“嘶嘶〞叫声。四、突水预兆空气变冷。采掘工作面接近积水区域时，空气温度会下降，人已进入工作面就有凉爽、阴冷的感觉；但受地热影响较大的矿井，当采掘工作面接近积水区时，水温反而升高。出现雾气。当采掘工作面气温较高时，从煤壁渗出的积水，就会被蒸发而形成雾气。顶板淋水加大。顶板来压，底板鼓起。水色发浑，有臭味。采掘工作面有害气体增加。裂隙出现渗水。四、突水预兆〔二〕不同水源的突水预兆老窖水透水预兆。由于老窖水积存时间较长，水量补给较差，故称“死水〞。老窖水透水预兆有挂红，酸性大，水味发涩。溶洞水透水预兆。由于洞内积水长期侵蚀熔岩，所以，水多呈灰色或灰黄色，带有臭味，有时也有挂红现象。四、突水预兆断层水透水预兆。断层破碎带中的地下水一般是流动的，补给较充分，故称“活水〞。所以，很少出现挂红现象，水无涩味而发甜；在岩巷中遇到或接近断层水时，有时在岩缝中可见到淤泥，水较浑浊多呈黄色。冲积层水透水预兆。浅部掘进井筒常遇到冲积层水，采空区顶板冒落，裂缝沟通冲积层时，也会遇到冲积层水。特点是：开始水量较少，呈黄色，并夹有砂子，以后便急剧增大。四、突水预兆五、突水水源识别88采掘过程中出现突水预兆告诫人们需及时采取必要的防范措施，以减缓或防止突水事故的发生。地质、水文地质分析法突水点位置和出水形态分析法突水携出物分析法地下水动态分析法水质分析法矿井突水后，如何查清水源到达有针对性的治理，那么是矿井出现水害后碰到的一个重要问题。六、突水量估算89矿井发生突水后，水量估算是一项必不可少的工作。应根据现场的具体条件，迅速而准确地加以估算，作为事故处理和抢救的重要依据。〔一〕现场测量方法901、浮标法矿井发生突水后，初期水量一般较小，可在巷道的水沟内测定其水量。选用规整的水沟，长5m左右，去除沟内杂物，选择上、下两个断面，测出其断面积F1和F2，取断面的平均值F，测量这两断面的距离L，然后将一很轻的浮标从水沟上游断面处投入水中，同时记下起始时间，当浮标到达下游断面时，再记下到达时间，其时间差即为浮标流经L距离所需的时间t。其涌水量可按下式计算：〔4-1〕式中：L——两个过水断面的距离，m；F——两个过水断面面积的平均值，m2；t——浮标流经L距离所需时间，min；K——断面系数，一般选0.75～0.85。91式中：W——水泵的铭牌排水量，m3／min；N——增开的水泵台数；H——t时间内水位上升高度，m；S——水仓的水平断面积，m2；t——水位上涨H所用的时间，min；K——水泵排水系数。对于K值，新泵排清水取1，新泵排混水取0.9；旧泵排清水取0.8；旧泵排混水取0.7；双台老泵单管排水取0.6。〔4-2〕2、水泵标定法突水后，一般应增开水泵或增加水泵运转时间，那么水仓增加的水量可用下式计算：〔二〕突水总量的估算92式中：V——从突水开始到某一时刻止突水总体积，m3；Q1～Qn——突水开始分段计算突水的捅水量，m3/min；t1～tn——从突水开始到某一时刻止，与上述涌水量相对应的连续时间段，min。〔6-3〕在突水抢险过程中，需及时掌握从突水开始到某一时刻的突水总量。1、算术迭加法932、曲线求积仪法在直角坐标纸上，绘出涌水量变化曲线，其横坐标为时间t，纵坐标为涌水量Q，绘出从突水开始到某一时刻捅水量变化曲线。在曲线图上用求积仪量出坐标轴与曲线所包围的全面积，用该面积乘以单位面积所代表的水量，得出水淹没的总体积。图6-14水淹没总体积计算图例如，图6-14中ODBC代表的水量为10×1440＝14400m3，0EFT所包围的面积为8，那么在t时间内突水的总体积为根据上述方法，求出各采空区的水掩没总体积，可绘出全矿井分水平、分区域的水淹没分布图。课程内容1煤矿防治水政策解读2我国煤矿水害概述3水文地质补充勘探4煤矿水害成因及预测5煤矿水害防治技术6煤矿水害事故应急救援7煤矿水害事故案例分析5煤矿水害防治技术一、矿井防排水系统二、留设防隔水煤〔岩〕柱三、地面防治水四、井下探放水五、疏放排水六、矿井注浆堵水技术七、排、供、环保结合95一、矿井防排水系统96矿井排水系统与相应防水系统的建立，是煤矿平安生产必备的五大环节之一，必须符合《煤矿平安规程》规定之要求。多事故大水矿井在加强防治水工作的同时，必须保证《煤矿防治水规定》规定的抗灾抢险的排水能力和相应的防水系统建立；只有这样，煤矿的平安正常生产才能得以保证，在水量一旦意外有所增大的情况下，才能防止淹井事故的发生，至少能争取时间撤出危险区的工作人员。971、水仓水仓容量要符合《煤矿平安规程》和《煤矿防治水规定》，保证能在一定的时间内存储一定的涌水量，以便能有缓冲时间来排除排水系统的一些偶然停运故障。具备相应的功能〔略〕。根据有关《规程》和《规定》以及国内几十年来平安生产的实践经验，建立矿井排水和防水系统应该包括以下主要内容：2、泵房按设计要求安装足够台数的水泵及相应的配电盘和开关。983、排水管道其管径要与水泵能力相匹配，其趟数要与总设计排水能力相匹配，其壁厚要与相应的扬程相适应，这些应由设计部门选型。4、水泵水泵的选型要依据扬程、排量和匹配的管径以及电动机类型、电压等综合分析确定。其台数与排水能力必须符合《煤矿平安生产规程》的有关规定，满足同时有运转、备用和检修水泵的条件。994、水泵根据生产实践和防治水的需要，一个泵房最合理的水泵选型应该是潜水泵和卧泵配套使用，经常涌水量局部一般由卧泵排除，潜水泵主要用于排大水或抢险抗灾使用。5、供电系统供电系统要与水泵供电负荷相匹配，并保证双电源双回路供电，以便一路电源发生故障时，另一路电源能立即供电，保障排水系统的不间断正常工作。1006、闸门系统对大水矿井来说，根据具体的水文地质和工程地质条件，要整体考虑矿井采区开拓部署，实行分水平、分煤层、分区域甚至分采区的隔离措施，修建水闸门系统。以便于某一地点发生意外突水时，可立即关闭闸门，使灾情迅速得到控制，保障其他地点的正常平安生产。这是矿井的重要防水系统。有水害威胁的矿井，它与排水系统同等重要。二、留设防隔水煤〔岩〕柱101在水体下、含水层下、承压含水层或导水断层附近来掘时，为防止地表水或地下水溃入工作地点，需要留出一定宽度或高度的煤〔岩〕层不采动，这局部煤〔岩〕层称为防隔水煤〔岩〕柱或防水煤〔岩〕柱。〔一〕防水煤〔岩〕柱的种类102根据防水煤〔岩〕柱所处的位置，可以分成不同的种类。常用的有：1、断层防水煤〔岩〕柱在导水或含水断层两侧，为防止断层水溃入井下而留设的煤〔岩〕柱，当断层使煤层与强含水层接触或接近时，为防止含水层水溃入井下也留设的煤〔岩〕柱。2、井田边界煤柱相邻两井田以技术边界分隔时，为防止一个矿井被淹没〔由突水或矿井报废引起〕后影响另一个矿井的平安生产而留设的煤〔岩〕柱。3、上下水平〔或相邻采区〕防水煤〔岩〕柱在上、下两水平〔或相邻两采区〕之间留设的防水煤〔岩〕柱。这种煤〔岩〕柱为暂时性的煤〔岩〕柱，在上、下两水平〔或相邻两采区〕开采末期或透水威胁消除后，这局部煤〔岩〕柱中的煤，仍然可以回收出来。4、水淹区防水煤〔岩〕柱：在水淹区〔包括老窑积水区〕四周和上、下水平留设的防止水淹区水溃入井下采掘工作面的煤〔岩〕柱。5、地表水体防水煤〔岩〕柱为防止采煤后地表水经塌陷裂缝溃入井下而留设的煤〔岩〕柱。6、冲积层防水煤〔岩〕柱为防止采煤后上覆冲积层中的强含水层水溃入井下而留设的煤〔岩〕柱。〔二〕防水煤〔岩〕柱的留设原那么1032、防水煤柱一般不能再利用，故要在平安可靠的根底上把煤柱的宽度或高度降低到最低限度，以提高资源利用率。为了多采煤炭，充分利用资源，也可以用采后充填、疏水降压、改造含水层〔充填岩溶裂隙〕等方法，消除突水威胁，创造少留煤柱的条件。1、在有突水威胁但又不宜疏放〔疏放会造成本钱大大提高时〕的地区采掘时，必须留设防水煤〔岩〕柱。3、留设防水煤〔岩〕柱必须与当地的地质构造、水文地质条件、煤层赋存条件、围岩的物理力学性质、煤层的组合结构方式等天然因素密切结合，还要与采煤方法、开采强度、支护形式等人为因素互相适应。1045、在多煤层地区，各煤层的防水煤〔岩〕柱必须统一考虑确定，以免某一煤层的开采破坏另一煤层的煤〔岩〕柱，致使整个防水煤〔岩〕柱失效。4、一个井田或一个水文地质单元的防水煤〔岩〕柱应该在它的总体开采设计中确定。即开采方式和井巷布局必须与各种煤柱的留设相适应，否那么会给以后煤柱的留设造成极大的困难，甚至无法留设。6、在同一地点有两种或两种以上留设煤〔岩〕柱的条件时，所留设的煤〔岩〕必须满足各个留设煤〔岩〕柱的条件。1059、防水岩柱中必须有一定厚度的粘土质隔水岩层或裂隙不发育、含水性极弱的岩层，否那么防水岩柱将无隔水作用。7、对防水煤〔岩〕柱的维护要特别严格，因为煤〔岩〕柱的任何一处被破坏，必将造成整个煤〔岩〕柱无效。防水煤〔岩〕柱一经留设即不得破坏，巷道必须穿过煤柱时，必须采取加固巷道、修建防水闸门和其他防水设施。保护煤〔岩〕柱的完整性，并报有关部门审批。8、留设防水煤〔岩〕柱所需要的数据必须在本地区取得。邻区或外地的数据只能参考，如果需要采用，应适当加大平安系数。〔三〕防水煤〔岩〕柱的设计计算1061、煤层露头防隔水煤〔岩〕柱的留设，按以下公式计算：〔1〕煤层露头无覆盖或被粘土类微透水松散层覆盖时：〔6-4〕〔2〕煤层露头被松散富含水层覆盖时〔图6-15〕：〔6-5〕——防水煤〔岩〕柱高度，m；——采后冒落带高度，m；——垂直煤层的导水裂隙带最大高度；——保护层厚度，m。式中：107图6-15煤层露头被松散富含水层覆盖时煤柱留设根据上两式计算的值，不得小于20m。1082、含水或导水断层防隔水煤柱的留设〔图6-16〕可参照以下经验公式计算：〔6-6〕式中：L——煤柱留设的宽度，m；K——案全系数〔一般取2～5〕；M——煤层厚度或采高，m；P——水头压力，kg/cm2；KP——煤的抗张强度，kg/cm2。图6-16含水层或导水断层煤柱留设1093、煤层与强含水层或导水断层接触，井局部被覆盖时〔图6-17〕，防水煤柱的留设：图6-17煤层与强含水层或导水断层接遇时煤柱留设110〔6-7〕〔1〕当含水层顶面高于最高导水裂隙带上限时，防水煤柱可按附图4-3a、b留设。计算公式为：〔2〕最高裂隙带上限高于断层上盘含水层时，防水煤柱按图4-3c留设。计算公式为：〔6-8〕以上两式中：L——防隔水煤柱宽度，m；L1、L2、L3——分段宽度，m；——导水裂隙带至含水层间防水岩柱的厚度，m。M——断层上盘含水层层面高出下盘煤层底扳的高度，m；——最大导水裂隙带高度，m；——断层倾角，〔°〕；——岩层塌陷角，〔°〕；1114、相邻矿〔井〕人为边界防隔水煤柱的留设：〔1〕水文地质简单型到中等型的矿井，可采用垂直法留设，但总宽度不得小于40m。〔2〕水文地质复杂型到极复杂型的矿井，应根据煤层赋存条件、地质构造、静水压力、开采上覆岩层移动角、导水裂隙带高度等因素确定。112图6-18相邻矿井防隔水煤柱留设多煤层开采，当上、下两层煤的层间距小于下层煤开采后的导水裂隙高度时，下层煤的边界防隔水煤柱，应根据最上一层煤的岩层移动角和煤层间距向下推算〔图6-18a〕。当上、下两层煤之间的垂距大于下煤层开采后的导水裂隙带高度时，上、下煤层的防水煤柱，可分别留设〔图6-18b〕。——导水裂隙带上限；——上山岩层移动角；——下山岩层移动角；L1、L2——分别为上、下煤层的煤柱宽度。、——分别为导水裂隙带上限岩柱宽度；H1、H2——分别为上、下煤层底板以上的静水位高度；图6-18中：113导水裂隙带上限岩柱宽度L岩的计算，可采用以下公式：式中：V——水压与岩柱宽度的比值，可取1。〔6-9〕三、地面防治水114地面防治水是在地面修筑一些防排水工程，防止降雨聚集水和地表水流涌入工业广场，通过渗漏流入井下，保障矿井平安所采取的技术措施。这是一项经常性的工作，一般在每年雨季之前都要建立专门的防洪〔或防汛〕机构，组织和指挥这一工作。它是保证矿井平安生产的第一道防线，特别是对于以大气降水和地表水为主要充水来源的矿井尤为重要。115地面防排水工作主要包括：河床铺底与填堵陷坑排除积水河流改道修建水库修筑排洪渠和防洪堤〔一〕地面防洪调查116煤矿企业必须查清矿区及其附近的地面水流系统的汇水情况、疏水能力和有关水利工程的情况，掌握当地历年降水量和最高洪水位的资料，建立疏水、防水和徘水系统。调查收集到的资料，应填绘在矿区或井田地形地质图上，然后根据当地地形、地质、水文、气象等条件，因地制宜，统筹安排，根据不同情况，分别采用疏、防、排、蓄等各种措施，对地表水进行综合治理。〔二〕地表水防治措施1171、井口及工业场地的防洪与泄洪井口和各种工业建筑物的根底标高，均应高于当地历年最高洪水位。在矿井设计时，井口及工业场应选择在不受洪水威胁的地点，防止布置在山洪口及其受淹区。如受地形限制，当井口及工业场地标上下于当地最高洪水位时，必须修筑堤坝、沟渠等来疏通水路，或者将井口〔包括风井、管子道及人行道〕及主要建筑物〔包括配电所、绞车房等〕的标高加高，使其高出当地最大洪水位之上，矿井井口在平原地区应高出0.5m，丘陵或山区应高出1.0m，工业场地及居民区均应高出0.5m。1182、修筑排洪渠位于山麓或山前平原地区的矿井，在多雨季节山洪爆发，有大量洪水流入矿区，积水下渗，造成井下大量涌水，这就需要修筑地面引洪渠网，防止洪水进入煤层开采段或矿区内。一般可在矿区上方山坡处，垂直于来水方向修建排洪渠，拦截洪水。排洪渠可大致沿地形等高线布置，并保持适当的坡度，而后根据地形特点将洪水引出矿区。119〔1〕河床铺底当河槽底下局部地段出露有透水很好的充水层或塌陷区时，为了减少地表水及第四系潜水对矿井充水层的补给，可在漏水地段铺筑不透水的人工河床〔图6-19a〕。不少煤矿采用这种措施后，井下涌水量显著减少。

3、河床铺底与填堵陷坑〔2〕填堵陷坑矿区的岩溶洞穴、塌陷裂缝和废弃的小煤窑等，都可能在地面形成塌陷坑和较大的缝隙，它们极易成为雨水或地表水流入井下的通道。因此，必须采取防治措施，一方面要防止地面积水，另一方面对于面积不大的塌陷裂缝和塌陷坑要及时填堵。每年雨季之前，要进行全面检查，然后采取填堵措施，如图6-19b所示。图6-19河流铺底和填堵陷坑1204、修筑防洪堤隔绝水源当矿区含煤地层中的可采煤层距离冲积层水及地表很近时，而且在潜水含水层下部具有稳定隔水层的情况下，地表水与冲积层水随时都有灌入矿井的危险。为了有效地防止地表水涌入矿井，可修筑规模较大的防水堤，用水泥及粘土筑成，其下部筑在冲积层底部隔水层上，有效地隔绝了地表水与冲积层水对矿井的补给。1215、注浆截流堵水富水含水层与地表水保持经常性水力联系的矿区，在井巷施工中，有的地段涌水量很大，对平安生产、施工条件和设备的维护等都很不利。为了防止地表水的渗透补给，可用注浆手段截流堵水。1226、河流改道和取直当矿区地表河流渗漏范围很大，利用上述堵水方法难以奏效时，那么可考虑将河流改道。可选择适宜的地点〔最好是在隔水层上〕，修筑水坝将原河道截断，用人工挖掘新河道，将河水引出矿区以外。如果地形条件不允许，那么可将井田范围内的河道取直，以减少渗透面积和开采时的煤柱损失。四、井下探放水〔一〕井下需要探放水的情况〔二〕小窑老空水的探放方法〔三〕探断层水及其他可疑水源〔四〕探放水的平安措施123〔一〕井下需要探放水的情况124预测预报有疑必探先探后掘先治后采在有些矿井的范围内，常常有许多充水的小窑、老窑、断层以及富含水层。当采掘工作面接近这些水体时，就有可能造成地下水突然涌入矿井的事故。为了消除这些隐患，在生产中使用探放水的方法，探明工作面前方的水情，然后将水有控制地放出来，以保证采掘工作的平安。防治水原那么：〔二〕小窑老空水的探放方法125老空水〔采空区、老窑和已经报废的井巷积水〕积存于生产、开拓水平以上，虽然水量不很大，一般不致造成淹井的危险，但水量集中，来势迅猛，一旦揭露，就会以“有压管道流〞的形式突然溃出，迅猛异常，具有很大的冲击力和破坏力，对人身平安的危害极大。其防治的根本对策主要就是“探〞，先探后掘，坚持不探明、不放净不回采、不掘进。1261、探水前应注意的事项〔1〕检查排水系统准备好水沟，水仓及排水管路；检查排水泵及电动机，使之正常运转，到达设计的最大排水能力。〔2〕准备堵水材料在探水地点应备用一定数量的水泥〔或者化学浆〕、套管、坑木、麻袋、木塞、泥、棉线、锯、斧等，以便出水或来压时及时处理。〔3〕检查瓦斯瓦斯浓度超过平安规定时应停止工作，及时加强通风。〔4〕检查支架情况有松动或破损的支架要及时修整或更换。帮顶是否背好，都要一一检查。〔5〕检查煤壁煤壁有松软或膨胀等现象时，要及时处理，闭紧填实，必要时可打上木垛，防止水流冲垮煤壁，造成事故；〔6〕检查水沟巷道水沟中的浮煤、碎石等杂物，应随时清理干净。假设水沟被冒顶或片帮堵塞时，应立即修复；〔7〕检查平安退路即避灾路线内不许有煤炭、木料、煤车等阻塞，要时刻保证通畅无阻。〔8〕检查通讯设施检查打钻地点或附近是否安设专用。1272、探水起点确实定根据—些矿区的经验，将调查和勘探〔包括物探〕获得的小窑、老空的分布资料经过分析划出三条界线。如图6-20所示。图6-20积水线、探水线和警戒线示意图〔1〕积水线调查核定积水区的边界，也即小窑采空区的范围，其深部界线应根据小窑的最深下山划定。〔2〕探水线沿积水线外推60～150m的距离画一条线，此数值大小视积水范围可靠程度，水头压力，煤的强度大小来确定。探水线至推断的积水区的最小距离：在煤层中不得少于30m，在岩层中不得少于20m。〔3〕警戒线是从探水线再外推50～150m〔在上山掘进时指倾斜距离〕。当巷道进入此线，就应警惕积水的威胁，注意迎头的变化，当发现有透水征兆时就应提前探水。1283、老窑老空积水量的估算老窑老空积水可按下式进行估算：在初步估算出积水量后，便可根据矿井的具体情况拟定治理方案，如用放水孔将老空水放干，或留设暂时防水煤柱等。——老空积水的静储量，m3；M——采厚，m；a——小窑老空走向长度，m；h——小窑老空的垂高，m；α——煤层的倾角，〔°〕；K——老空的充水系数，0.3～0.5。〔6-10〕式中：129〔1〕探水钻孔的超前距、允许掘进距离、帮距和密度，如图6-21所示。图6-21探水钻孔的超前距、帮距、钻孔密度、允许掘进距离示意图4、探放水钻孔的方置方法探放水钻孔布置应以确保不漏老空，保证平安生产，而探水工作量又以最小为原那么。130〔2〕探水钻孔布置方式探水效果的好坏与钻孔布置方式有很大关系。在布置探水钻孔时必须注意两个问题：其一要确保平安；其二既要保证工作效果，又要工作量最小。1311——深孔；2——中深孔；3——浅孔；A1、A2——第一、二次超前距；B1——帮距；C1、C2——第一、二次孔间距；D1、D2——第一、二次允许掘进距离图6-22深孔、中深孔和浅孔布置方式探放水采用深孔、中深孔和浅孔相结合的方式，如图6-22所示。深孔：每次探放水应打3个深孔〔中眼和两个外斜眼〕，为提前探到积水〔深孔放水较平安〕，只要不脱离煤层应尽量打深，由于外斜眼深度大，控制的帮距也大，使继续探水掘进时平安。中深孔：每次探水在3个探孔之间或外斜眼外侧布置一些中深孔，孔深能满足超前距、帮距和孔间距的要求即可。浅孔：薄煤层探水，由于倾角的变化或打深孔，钻孔先穿过煤层顶、底板岩层，然后再沿煤层钻进时，应布置浅孔，把沿岩层钻进的范围补充探明。其钻孔深度根据需要确定。对于厚煤层、急倾斜煤层探放水钻孔的布置应根据前人开采情况，不仅平上布成平面形，而且剖面上也应为扇面形，以防漏掉老空巷道。132但钻透积水区后，可以根据水量、水压、排水能力等情况酌情进行扩孔。在排水能力充足、水压、水量清楚的条件下，放水钻孔的孔径可以适当增大。〔3〕放水孔孔径及孔数确实定1〕钻孔孔径的选择：放水孔孔径的大小，应根据煤层的坚实程度、放水孔深度等因素来确定。如煤层坚实系数较大，钻孔较深，可选用稍大一点的孔径；反之那么应选用较小的孔径。在生产实践中常采用：42mm、54mm、55mm、75mm，但一股不超过58.5mm，以免因流速过高，冲垮煤柱。133式中：q——单孔出水量，m3/min；c——流量系数，其大小与孔壁的粗糙程度、孔径的大小、钻孔的长度等因素有关，可由试验得出，无资料时可用0.6～0.62；——钻孔的断面积，m2；g——重力加速度，9.81/s2H——钻孔出口处水头高度，m。由于放水时该数是个不断变小的数值，属于非稳定流状态，为简便计算钻孔的平均放水量，可用钻孔出口处最大水头高度的40%～45%。2〕钻孔孔数的计算。①单孔出水量，可用下式进行估算：〔6-12〕134式中：W——储存量或采空区的总积水量，m3；t——方案放水期，min；——补给量，m3/min。②用下式计算平均放水量：

〔6-13〕③钻孔的孔数用下式计算：式中：k——备用孔个数，一般取1～2。〔6-14〕〔三〕探断层水及其他可疑水源135遇以下情况必须探水：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，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。4、断层已为巷道揭露或穿过，暂时没有出水迹象，但由于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己和强含水层连通，或有底板水的导升高度时。5、井巷工程接近或方案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、采区内小断层使煤层与强含水层的距离缩短时。10、采区内构造不明，含水层水压又大于2～3MPa时。探断层水、强含水层水及其他可疑水源的方法与探老空水相同，但探水钻孔的孔数较探老空水的要少。136探断层水的钻孔往往与探断层的构造孔结合起来，在探明断层的位置、产状要素、断层带宽度的同时，着重查明断层带的充水情况、含水层的接触关系和水力联通情况、静水压力及涌水量大小，以到达一孔多用的目的。例如在正断层上盘巷道内探下盘含水层的钻孔，可布置在上盘巷道内，选择适当地点，向下盘的含水层打钻孔，如图6-23所示。图6-23探断层木及断层下盘合水层水示意图断层水探明后，应根据水的来源、水压和水量采取不同措施。假设断层水是来自强含水层，那么要注浆封闭钻孔，按规定留设煤柱；已进入煤柱的巷道要加以充填或封闭。假设断层含水性不强，可考虑放水疏干。探强含水层及其他可疑水源的方法也与探老空水类似。〔四〕探放水的平安措施1371、探水巷道掘进的平安措施〔1〕探水巷道必须在探水钻孔有效控制范围内掘进，探水孔的超前距、帮距及孔间距必须符合设计要求。每次探水后、掘进前，应在起点处设置标志。〔2〕巷道支护必须牢固，顶、帮背实，有较强的抗水流冲击能力。〔3〕按设计钻孔的预计流量修建水沟，并将流水巷道内的沉渣等障碍物清理干净，巷道通风必须良好。〔4〕巷道与积水区间距小于探水规定的超前距，或有突水征兆时，应将掘进头正前和两帮支架加固，刹紧背严，加以封固，另选定平安地点探水。1381、探水巷道掘进的平安措施〔5〕厚煤层的上山探水巷，必须沿底板掘进，巷道内不能有浮煤。〔6〕探水巷道须加强出水征兆的观察，一旦发现异常应立即停掘处理。情况紧急时必须立即发出警报，撤出受水威胁地点的全部人员。〔7〕严格执行“四不掘进〞制度：①当工作面或炮眼有突水征兆时；②探水孔超前距离不符合规定时；③掘进头支架不牢或空顶时；④排水系统不正常时。〔8〕掘进班长必须在现场交接班，交接允许掘进剩余长度和巷道中线与允许前进方位关系等问题。1392、钻探的平安措施〔1〕检查安钻场地的巷道支护和通风情况，平安情况好，方可安装钻机。〔2〕注意检查观测周围有无出水征兆，如发现安钻地点距积水地点很近时，应在采取加固措施后，另找平安地点探水。〔3〕钻机安装必须牢固可靠，安好钻机接电时，要严格执行停送电制度，电缆吊挂整齐。〔4〕严格按设计标定钻孔方位、倾角。每班开钻前先检查立柱、孔口平安装置、周围支护和报警信号，如有问题，先处理后开钻。1402、钻探的平安措施〔5〕钻进时要注意判别煤、岩层厚度变化并记录换层深度。一般每钻进10m或更换钻具时，要丈量一次钻杆并核实孔深。终孔前再复核一次，以防孔深过失造成水害事故。〔6〕钻进中发现有害或将毒气体喷出时，应在加强通风的同时用黄泥、木塞〔预先备好〕封堵孔口。〔7〕钻进中发现孔内显著变软或沿钻杆流水，都是钻孔接近或进入积水区的象征，此时应立即停钻检查。〔8〕遇高压水顶钻杆时，用立轴卡瓦和逆止阀交替控制钻杆，使其慢慢地顶出孔口。操作时禁止人员直对钻杆站立。1413、放水及放水后掘进的平安措施〔1〕探到积水或水压后，应复核原有积水资料，确定放水量及放水孔个数，进—步调整排水能力，使排水供电系统符合《煤矿平安规程》的要求，并清理好水仓、水沟等。〔2〕派专人监视放水情况，记录放水量，发现异常及时处理。〔3〕加强放水地点的通风，增加有害气体的检测次数，或设瓦斯警报器。〔4〕放水结束后，立即核算放水量与预计积水量的误差，查明原因，以防止有残留积水。1423、放水及放水后掘进的平安措施〔5〕受地表水强烈补给的老空区，放水后—般应通过一个水文年的观察，方可掘透老空。恢复掘进和透老空前须进行扫孔或补孔检查。〔6〕掘透老空时，两侧应有掩护孔，并在有风流进出的钻孔透老空点标高以上掘进。以防由于淤泥、碎石收缩堵孔，造成积水已被“放净〞的假象和防止放水点标高以下残留积水突出的危险。〔7〕进入老空区后，遇见实煤区或致密的矸石充填区，凡无法观测前方老空状况时，仍需探水前进，以防残留积水的危害。1434、其他平安措施〔1〕在突然大量涌水的情况下探放水时，应事先在探水工作面附近设临时水闸门。〔2〕预先规定好报警联络信号、涌〔充〕水时的对策及人员避灾路线等。〔3〕放水工作应尽量防止在雨季进行。〔4〕探放水人员必须按照批准的设计施工，未经审批单位允许，不得擅自改变设计。五、疏放排水144疏放排水是煤矿防治水工作的—种根本手段，可以说排水工作对于所有的矿井都是必要的，无—例外。疏放排水与一般的矿井排水又有不同之处：疏放排水——是指借助于专门的工程〔如疏水巷退、放水钻孔、水位降低钻孔、吸水钻孔等〕有汁划、有步骤地使影响采掘平安的煤层上覆或下伏强水层中的地下水降低水位〔水压〕或使其局部疏干；矿井排水——那么是指通过排水设备将流入矿井水仓〔排水硐室〕中的水直接排至地表。145在地下开采的煤矿中，疏放排水工作主要是在井下巷道中进行。这里着重介绍在井下巷道疏放含水层中地下水的根本方法。疏放排水在有方案、有步骤地均衡矿井涌水量，改善工作作业条件，保证采掘工作平安和降低排水费用等方面可以起到—般的矿井排水所不能起的作用。疏放排水工作根据具体的水文地质条件：有时于地表进行〔地面疏干〕；有时于井下巷道中进行〔井下疏干〕；有时在建井生产前进行〔预疏干〕；也有时在建井生产过程中进行。〔一〕顶板水的疏放1461、利用“采准〞巷道疏放煤层直接顶板为含水层时，通常是将采区巷道或采面准备巷道提前开拓出来，利用“采准〞巷道预先疏放顶板含水层。此外，有时还利用石门进行疏放。利用采准巷道疏放顶板含水层时应注意：〔1〕采准巷道提前掘进的时间应根据疏放水量和疏放速度决定，超前时间过长会影响采掘方案的平衡，造成巷道长期闲置，有时还会增加维修工作量；超前时间太短又会影响疏放效果。〔2〕疏放强含水层时，应视水量大小考虑是否要扩大排水沟、水仓以及增加排水设备。至于专门的疏放水巷道在煤矿矿井中并不多见，只是在水量很大的情况下偶尔采用。1472、放水钻孔当含水层距离煤层较远，采准巷道起不到疏放效果时