矿井水害事故防治课件

矿井水害事故防治矿井水害事故防治矿井水害事故防治第一节概述第二节矿井水害事故统计及原因分析第三节矿井防治水技术第四节矿井水害事故处理要点第五节矿井水害事故的防治对策矿井水害事故防治第一节概述矿区内大气降水、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。形成矿井水害的基本条件：一是必须有水源；二是必须有沟通水源与井下巷道的通道。

矿井水害事故防治一、矿井涌水的来源图6-1煤矿常见的水源矿井水害事故防治矿井涌水情况常见的有以下几种：①地表水——大气降水渗入或流入，往往是开采地形低洼且埋藏较浅煤层的主要水源，在雨季表现得尤为明显。河流、湖泊、水库、池塘水也会渗入和流入井下成为矿井水。图6-2自然界中水的循环地表水能否成为矿井水源，除开采深度条件外还与地层构造和采煤方法有关。矿井水害事故防治矿井涌水情况常见的有以下几种：②地下水——有些岩层具有空隙、裂隙或溶洞并含有地下水，我们把它叫做含水层。流砂层和砾石层中的水叫孔隙水，石灰岩含水层中的水叫溶洞水，砂岩中的水属于裂隙水。图6-3潜水1—潜水面；2—潜水层；3—第一隔水层；0-0’—基准面（测量高程水准面）地下水是可以流动的并不断接受地表水的补给，开采越深水压越高、裂隙溶洞越大含水越丰富，它是井下最直接、最常见的水源。井下巷道或采煤工作面一旦揭露这些含水层，水便会发生突出，危害性较大。矿井水害事故防治图6-4承压水1—含水层；2—隔水层；3—地下水流向；4—自流井；5—喷泉；6—断层；a—补给区；b—承压区（分布区）；c—排泄区；0-0’—基准面（测量水准面）；H—静止水位；P—承压水头矿井涌水情况常见的有以下几种：③承压水——处于两个隔水层中间的地下水，称为承压水（或称自流水），如图6-4所示。矿井水害事故防治矿井涌水情况常见的有以下几种：④老空水——过去采过的小煤窑以及矿井废弃的旧巷道常常有很多积水。我矿范围内己15-22180工作面，己17-22182工作面己15-22160工作面受华联矿、温集矿小窑侵蚀，留下大量的老巷。庚20-22090工作面上覆温集矿井筒积水。当采掘工作面与它们打透时，很短时间内会有大量水涌入，来势凶猛，造成透水事故，破坏性很大。

矿井水害事故防治矿井涌水情况常见的有以下几种：⑤断层裂隙水——岩层断裂形成断层，有的断层带内会积存水。掘三队施工的庚20-22090机巷及设备道断层还常将不同的含水层连通，有的甚至与地表水相通。当开拓掘进或采煤接近或揭露这样的断层时断层水便会涌出。井下发生的水害，有时是一种水源造成的，有时是几种水源同时造成的，并且要有通道把水释放出来。因此，我们应当把矿井水的来源与通道都搞清楚，作到心中有数，就可以防患于未然。矿井水害事故防治二、煤矿常见的导水通道①开采江、河、湖、海、水库等地表水影响范围内的煤层时，因洪水暴发冲破位于低洼地势的矿井井口围堤，或者由于矸石、炉灰等堆积场选择得不合理，雨季被山洪冲动淤塞河道或沟渠，造成洪水位高出拦洪堤坝，于是洪水直接由井口灌入矿井和冲毁建筑物而产生水害。矿井水害事故防治二、煤矿常见的导水通道②当含水层与地表水有水力联系时，还会造成河流漏失或断流。【南部乌江河在新湖庄园以下漏失量最大，通过导水通道补充到石炭系灰岩和寒武纪灰岩中，造成庚组煤顶底板水量增大。】矿井水害事故防治二、煤矿常见的导水通道③巷道在顶板风化破碎的煤层中施工，支护不当而产生冒顶，或采煤工作面上方防水岩柱不够，当冒落高度和导水裂缝涉及河、湖等地表水体或强含水层时，都会造成透水。开采被松散的砾石层直接覆盖的急倾斜煤层时，由于煤柱留得过少或采用不合理的采煤方法(如残柱式采煤法)，出煤又不加控制、将煤柱破坏，常会发生砾石层抽冒，使大量黄泥、砾石伴有水涌入矿井。矿井水害事故防治二、煤矿常见的导水通道④巷道直接与断层另一侧强含水层相接触并为其局部所掩盖而造成突水。因为冲积层直接覆盖于石灰岩之上，突水时由于地下水运动状态改变和水力坡度增大，致使地下水的潜蚀、“掏空”、搬运能力增强，破坏了自然平衡，造成泥沙、砾石相随溃入巷道，地表产生很多沉陷漏斗，最大直径达20m，深可达石灰岩。矿井水害事故防治二、煤矿常见的导水通道⑤由于隔水岩柱的抗压强度抵抗不住静水压力和矿山压力的共同作用而引起底板承压水突然涌出；由于岩层在压力作用下，底板形变需要相当的时间，有时在巷道掘进过后数月而发生“缓发型”透水。矿井水害事故防治二、煤矿常见的导水通道⑥由石灰岩溶洞塌落所形成的陷落柱内部岩石破碎、胶结不好，往往构成岩溶水的垂直通道。巷道遇到它们时，会引起多层含水层的水大量涌入矿井。矿井水害事故防治二、煤矿常见的导水通道⑦处理不当或封孔质量不佳的钻孔，在一定水文地质条件下可成为各水体之间或含水层之间联系的遁道。当巷道接近或揭露这些钻孔时，地表水或地下水便可经钻孔进入矿井，造成强烈涌水，尤其在有可溶岩的煤田更为严重。矿井水害事故防治二、煤矿常见的导水通道⑧巷道接近或遇到老窑、停止排水的旧巷道的集水区时，往往在短时间内涌出大量水，来势猛，具有很大的破坏性。矿井水害事故防治三、矿井充水程度指标生产矿井常用含水系数（KB）或矿井涌水量(Q)两个指标来表示矿井充水程度。1、

含水系数含水系数又称富水系数，它是指生产矿井在某时期排出水量Q（m3）与同一时期内煤炭产量P(t)的比值。即矿井每采1t煤的同时，需从矿井内排出的水量。含水系数KB的计算公式为：KB=Q/P根据含水系数的大小，将矿井充水程度划分为4个等级：①充水性弱的矿井：KB<2m3/t；②充水性中等的矿井：KB=2～5m3/t；③充水性强的矿井：KB=5～10m3/t；④充水性极强的矿井：KB>10m3/t

。矿井水害事故防治2.矿井涌水量矿井涌水量是指单位时间内流入矿井的水量，用符号Q表示，单位为m3/d、m3/h、m3/min。根据涌水量大小，矿井可分为以下4个等级：①涌水量小的矿井：Q<120m3/h；②涌水量中等的矿井：Q=120～300m3/h；③涌水量大的矿井：Q=300～900m3/min；④涌水量极大的矿井：Q>900m3/min。三、矿井充水程度指标矿井水害事故防治三、矿井充水程度指标3.矿井突水点突水量等级划分其等级标准是：①小突水点涌水量：Q≤60m3/h；②中等突水点涌水量：60m3/h<Q≤600m3/h；③大突水点涌水量：600m3/h<Q≤1800m3/h；④特大突水点涌水量：Q>1800m3/h。矿井水害事故防治四、煤矿井下的透水预兆煤层或岩层透水前，一般都会有某些预兆。1.透水一般预兆①煤层发潮发暗——由于水的渗入，使煤层光泽明显变暗淡，如果挖去一层仍是这样说明附近有积水。②巷道壁或顶板“挂汗”——它是积水通过岩石微小裂隙时凝聚于岩石表面的水珠，顶板“挂汗”多呈尖形水珠。而煤炭自然发火预兆中的“挂汗”则常常是平行水珠，为蒸汽凝结于顶板而形成。矿井水害事故防治四、煤矿井下的透水预兆③煤层变凉——煤层含水时能吸收人体的热量，用手触摸时会有发凉的感觉，而且手放的时间越长感到越凉。它还可使空气变冷、产生雾。④工作面顶板淋水加大——有时可出现压力水头。矿井水害事故防治四、煤矿井下的透水预兆⑤从煤层或岩层裂缝中挤出“嘶嘶”水叫声——表示有涌出危险；出现压力水流，这是离水源很近的征兆；若出水混浊，说明离水源较近；若出水清净，说明距离水源稍远。⑥工作面有害气体增加——积水区向外散出的主要有害气体有硫化氢、二氧化碳、甲烷等。⑦煤壁或巷道“挂红”——水的酸度大、味发涩、有臭鸡蛋味，通常属于“死水”，这是老空积水的征兆。矿井水害事故防治四、煤矿井下的透水预兆2.不同水源的透水征兆①老空水透水征兆——由于老空水积存时间较长，水量补给较差，故称之为“死水”。老空水透水征兆有挂红、酸性大、水叫、发涩等特点。②溶洞水透水征兆——由于洞内积水长期侵蚀溶岩，所以水多呈灰色或灰黄色并带有臭味，有时也有挂红现象。另外，当采掘巷道接近石灰岩溶洞水时，可能出现顶板来压、裂隙和柱窝内渗水现象。矿井水害事故防治四、煤矿井下的透水预兆③断层水透水征兆——断层水破碎带中的地下水一般是流动的，补给也较充分，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，水较混浊多呈黄色。另外，当采掘面接近含水断层破碎带时，会出现来压、淋水增大等现象。【掘三队庚20-22090机巷及设备道所遇到的出水情况就是断层水】④工作面底板灰岩含水突水征兆（1）工作面压力增大，底板鼓起（2）工作面底板产生裂隙，并逐渐增大（3）沿裂隙或煤帮向外渗水（4）底板破裂，沿裂隙有高压水喷出，并伴有“嘶嘶”声和刺耳水声。（5）底板发生“底爆”，伴有巨响，水大量涌出矿井水害事故防治五、矿井水灾的影响因素

影响水源进入矿井井巷造成水灾的因素可分为自然的和人为因素。1、天然因素①地形——

盆形洼地，降水不易流走，大多渗入井下，补给地下水，容易成灾。②围岩性质——围岩为松散的砂、砾层及裂隙、溶洞发育的硬质砂岩、灰岩等组成时，可赋存大量水，这种岩层属强含水层或强透水层，对矿井威胁大；围岩为孔隙小、裂隙不发育的粘土层、页岩、致密坚硬的砂岩等，则是弱含水层或称隔水层，对矿井威胁小。矿井水害事故防治③地质构造——地质构造主要是褶曲和断层。④充水岩层的出露条件和接受补给条件——充水岩层的出露条件，直接影响矿区水量补给的大小。充水岩层的出露条件包括它的出露面积和出露的地形条件。【北干渠、乌江河的水及大气降水渗入地表后通过井田南部新近系泥灰岩岩溶裂隙或断层补给下伏石炭系和寒武系灰岩含水层。】2、人为因素①顶板塌陷及裂隙。②老空积水。③未封闭或封闭不严的勘探钻孔。矿井水害事故防治六、矿井透水事故的危害水害是煤矿五大灾害之一。在煤矿生产过程中常常会受到水的危害。常言道：水火无情，一旦发生程度不同的透水事故—轻则增加排水设备和费用，造成原煤成本升高、生产环境恶劣、管理困难、采区接替紧张；重则造成伤亡或淹井、淹采区事故，直接危及职工生命安全和国家财产。矿井水害事故防治第二节矿井水害事故据不完全统计，集团带压开采矿井历史上发生过493次突水（见表2-3）。其中，顶板水124次，占突水次数的25.2%，老空水占56次，占突水次数的11.3%，底板灰岩水275次，占突水次数的55.8%，其它水害类型38次，占突水次数的7.7%。最大突水量为平禹一矿的大巷扩修灰岩突水，瞬时最大突水量达38056m3/h。从统计数据来看，突水水源以底板灰岩水为主，灰岩水是矿区的主要灾害水源。矿井水害事故防治第二节矿井水害事故2012年集团以外的单位2012年水害事故通报【1】、2012年8月1日，山西洪洞煤矿发生透水事故，事发时井下当班34人，其中22人安全升井，12人被困，生死不明。【2】、2012年7月4日18时左右，湖南耒阳市三都镇茄莉冲新井煤矿发生透水事故，事故发生时有40人在井下，其中发生透水事故的南作业区20人，事发后24人安全升井，16人被困。经全力救援，在8日16名被困矿工中先后有8名矿工成功获救。【3】、2012年事故原因为7月20日晚间伊金霍洛旗及周边地区普降暴雨，形成洪水进入采空区后冲垮密闭墙灌入矿井。2名工人下井进行例行巡查，被困井下。【4】、2012年5月2日7时许，鹤岗市兴安区峻源二煤矿发生透水事故，共有28人在井下作业，随后相继有14人获救升井，鹤岗峻源二煤矿透水事故致8人遇难6人被困【5】、2012年4月26日上午10时30分左右贵州沿河一煤矿发生透水事故11人被困井下。【6】、2012年4月6日中午11时许，吉林省蛟河市丰兴煤矿发生透水事故，当班入井70人，其中58人安全升井，12人被困井下。经初步调查，透水原因是原地方国有煤矿采掘后的空巷出水，流入丰兴煤矿巷道，估算水量约为2万立方米左右。12人遇难。【7】、2012年14日16时左右河南裕隆源通煤业，发生透水事故已经造成5人死亡，6人下落不明。事故发生时，矿工正处在交接班途中。当日8点班入井26人，4点班入井27人，安全升井42人。【8】、2012年4月13日发生在长治襄垣善福联营煤矿的透水事故，确认井下共有11人被困，目前已确认10人遇难，还有1人生死不明。善福联营煤矿是2008年山西省煤炭资源整合中的一个保留矿井，由于相关生产证件到期，目前处于停工停产状态。【9】、上海能源公司所属孔庄煤矿综掘队2012年4月10日17点36分发生一起透水事故，造成3名工人获救，4名工人遇难。【10】、2012年10日17时37分许，位于江苏沛县的中煤集团大屯煤电公司孔庄煤矿井下7432材料道发生透水事故，7人被困井下。【11】、2012年6日上午10时50分，蛟河市丰兴煤矿在掘井过程中掘透采空区积水，事故发生时丰兴煤矿当班井下共有70人，58人安全升井，11名工人遇难。【12】、2012年3月15日10时50分左右，衡阳县杉桥煤矿发生一起透水事故，3名矿工被困井下。矿井水害事故防治较大突水事故频频发生究竟原因是什么？教训在哪？其宏观原因主要有三：

※有水源

※有通道

※有诱导因素

二、水害事故原因分析矿井水害事故防治

具体的说有以下几点：

1、水文地质条件不清。

2、防治措施不力。

3、执行措施不严。

4、“三违”导致突水。

5、职工素质差等。对安全技术培训工作不到位，职工的素质差，对透水预兆不熟悉，思想麻痹。

矿井水害事故防治二、水害事故原因分析矿井发生透水事故的原因主要有如下①没有树立“安全第一、预防为主”的思想。有的矿井在突水事故前已有明显预兆，仍不采取措施继续掘进。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不足，在矿并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，水砂慢慢侵人，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。矿井水害事故防治二、水害事故原因分析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。矿井水害事故防治二、水害事故原因分析③没有坚持“有疑必探，先探后掘”的原则。有些领导和作业人员思想麻痹、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。矿井水害事故防治二、水害事故原因分析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、已经失效，出水时不是关不上就是不起作用。有的矿井挡水墙打在浮煤上，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。矿井水害事故防治二、水害事故原因分析⑤无序开采，先天不足。有的煤矿井口位置选择不当，如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、湖泊，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通。【新华四矿等】一到雨季时洪水便从小煤窑灌人井下而造成事故。矿井水害事故防治二、水害事故原因分析⑥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。⑦测量错误导致巷道穿透积水区。⑧排水设备能力不足或机电事故造成淹井。⑨排水设施平时维护不当，如水仓不按时清挖，突水时煤、岩块堵塞小井，致使排水设备失其效用而淹井。矿井水害事故防治二、水害事故原因分析⑩职工安全意识淡薄，技术素质不高。有的矿井发生突水事故前有明显征兆，但职工缺乏安全意识或经验不足，没引起足够重视和采取相应措施。有的矿井上山巷道冒落，里面有大量的水、煤、矸等杂物，而工人在处理时竟从下往上扒，导致突水而被淹。有的工人见溜煤眼被堵，竟用水冲，致使眼内大量积水，有些突水事故就是捅溜煤眼时发生的。矿井水害事故防治第三节矿井水害防治技术今后应如何防范？矿井水害防治技术包括：

矿井水文地质条件探查；水害评价；

水害治理三个部分。主要讲矿井水害防治技术中井下防治水部分矿井水害事故防治第三节矿井水害防治技术一、矿井水害发生的机理二、井下防治水技术矿井水害事故防治一、矿井水害发生机理矿井水害从发生机理上讲，可分为四大类：1.煤层顶板水害类：包括地表水，第三系、煤层顶板砂岩等水害；煤层开采统称为水体下采煤。2.煤层底板水害类：承压含水层水害（包括厚层灰岩、薄层灰岩、砂岩等）。煤层开采称为承压水上采煤。3.老空、老窑水害类4.其他水害类：包括导水构造，防水设施，煤柱等引起的水害。矿井水害事故防治（一）顶板水害发生机理顶板水害发生主要是由于开采煤层顶板运动产生。上覆岩层的移动和破坏，形成了充水通道，使上部水体中的水渗入或溃入井下，形成灾害。上三带理论：开采煤层之上存在三带：冒落带、导水裂缝带、弯曲带。冒落带和导水裂缝带统称冒裂带。矿井水害事故防治采动条件下覆岩破坏的规律矿井水害事故防治冒落带：指采矿工作面放顶后引起的直接垮落破坏。该带不仅透水而且透砂。裂隙带：指冒落带之上，大量出现的切层、离层和断裂隙或裂隙发育带。该带不会透砂但能透水。弯曲带：指裂隙带以上至地表的整个范围内岩体发生弯曲下沉的整体变形和沉降移动区。访带一般不具备导水能力。矿井水害事故防治经验公式计算法矿井水害事故防治水经覆岩涌入矿井机理1.开采煤层距离含水层（水体）较远，冒裂带触及不到含水层（水体），且含水层水压不足以破坏冒裂带之上的隔水层，弯曲带内的岩层虽然也可能存在伸张裂隙或离层，但这些裂隙互不连通。不会发生溃水。2.开采煤层距离含水体近，冒裂带直接进入含水层，则含水层水会溃入井下。3.如果是裂隙带达到含水层，含水层中水会溃入工作面，发生突水事故；若冒落带达到含水层，不仅会发生突水事件，还会发生溃沙事件。矿井水害事故防治顶板水的防治措施当开采二（己）组煤以上煤层的矿井主要受顶板砂岩水的影响，平顶山矿区顶板砂岩多为弱含水层，水量有限，以静储水量为主，易于疏干，主要通过自然疏干的方法来防治。 开采一（庚）组煤的矿井受顶板灰岩含水层的影响，水量相对较大，是顶板水防治的重点，主要防治措施除完善采掘工作面排水系统外，还要实施超前物探、钻探以及疏水降压等措施。矿井水害事故防治（二）、底板水害发生机理煤矿底板水害的基本概念煤矿底板水害是指发育于主要开采煤层底板直接或间接含水层中的水在矿井采掘过程中通过天然或人为扰动的导水通道进入矿井并给矿井带来灾害的过程与结果矿井水害事故防治（二）、底板水害发生机理“下三带”理论

Ⅰ底板破坏带；Ⅱ完整岩层（隔水层）【保护】带；Ⅲ承压水导高带。

矿井水害事故防治机理在采掘活动中，由于岩层的原始平衡状态遭到破坏，巷道或回采工作面底板在水压和矿山压力的共同作用下，底板隔水岩层开始变形，产生底鼓，继之出现裂缝。当裂缝向下发展延深达到含水层时，带有压力的地下水便会突破底板涌人矿井，造成突水事故矿井水害事故防治底板承压含水层水害防治区域治理原则

技术路线

突水危险性评价

突水危险性分区

矿井水害事故防治1.区域治理原则

“区域治理、远近兼顾、以疏为主、疏堵结合、水压达标、确保安全”的灰岩水区域治原则。灰岩承压水“可防、可控、可治”的安全理念。矿井水害事故防治2.技术路线平顶山煤田西部子单元：该单元位于锅底山断层以南，为平顶山煤田灰岩水的主要补给区，又是区内长期、大量、多矿井联合疏排区，具有浅部接受补给，深部呈疏降状态的特征，为一相对独立的水文地质单元。区域内有五矿（锅底山断层以南）、七矿公司、九矿公司、十一矿、香山矿等。该单元灰岩水区域联合治理方案确定为：“浅部堵截、中部疏放”。五矿、七矿己实施过浅部堵截工程。【北干渠河道铺底工程】矿井水害事故防治3.突水危险性分区

根据己、庚组煤层受水威胁状况、构造影响情况、隔水层厚度及有关规定，以突水系数和萨列斯列夫公式为判据，以受水威胁状况为基本，提出了灰岩水突水危险性分区的概念，为定量考核区域治理效果和评价带压开采安全可行性搭建了平台。矿井水害事故防治矿井突水危险性分区原则（1）矿井突水危险性分区以回采工作面突水系数计算公式计算的突水系数为划分依据； （2）有多层承压含水层时，分别评价各主要含水层的影响或威胁情况，以危险程度最大的含水层为对象进行突水危险性分区；矿井水害事故防治（3）根据平顶山矿区各煤层受灰岩承压水的威胁状况，二（己组）煤以上煤层不进行突水危险性分区；（4）考虑到平顶山矿区矿井地质构造复杂程度均在中等以上，断层发育，一（庚组）、二（己组）煤层底板已遭受一定程度的破坏，故突水系数临界值取0.06MPa/m。矿井水害事故防治开掘工作面突水危险性评价原则（1）开掘工作面突水危险性评价以萨列斯列夫公式计算的安全水压值为评价依据，如实际水压大于临界安全水压值，则确定为突水危险工作面，实际水压小于临界安全水压值且不为0，则确定为突水威胁工作面；处在承压水位以上的则直接定为无突水危险工作面。 （2）开拓巷道直接处在带压的含水层中时，评价即定为突水危险开拓工作面。矿井水害事故防治矿井突水危险区域划分 （1）非突水危险区：处在灰岩承压水位以上和浅部防水煤岩柱之间的区域，该区域不存在底板灰岩的突水危险性。 （2）突水威胁区：处在灰岩水位以下，突水系数Ts<0.06MPa/m，正常地段底板隔水层能承受的水压值大于实际水压值，但在断层或其它导水通道附近、局部隔水层抗水压能力明显降低地段存在突水可能的区域矿井水害事故防治各区域防治水措施1突水威胁采掘工作面 （1）掘进中循环超前探水，“物探先行、钻探验证”，根据验证结果采取针对性的防治水措施； （2）采面回采前查明采面底板隔水层薄弱带，存在隔水层薄弱带时采取疏水降压或局部注浆加固底板措施。矿井水害事故防治2突水危险采掘工作面 （1）先治理、后生产。坚持以区域治理为主、局部治理为辅的原则，将突水危险区转变为非突水危险区或突水威胁区； （2）采取疏水降压方法时，先把承压水水头降至安全水头以下，开掘过程中执行突水威胁区的防治水措施； （3）不具备疏水降压条件时，创造疏水降压条件，高水压低水量区域可采取增加强排能力等措施，并进行安全评价。（3）突水危险区：处在灰岩水位以下，Ts≥0.06MPa/m，正常地段底板隔水层能承受的水压值小于或等于实际水压值的区域，开采过程中存在突水危险性。矿井水害事故防治防治水原则、措施煤矿防治水工作应当坚持“预测预报、有疑必先探后掘、先治后采”的原则，采取“

查、探、堵、截、疏、排、防、躲”的综合治理措施。

“预测预报”

是指在查清矿井水文地质条件基础上，对水害作出科学地分析判断和评价。

“有疑必探”是根据预测预报评价结论,对可能构成水害威胁的区域、地点，采用钻探、物探、化探、等综合技术手段查明水害隐患。矿井水害事故防治“先探后掘”

是指首先进行综合探查并排除水害威胁，确认巷道掘进前方没有水害隐患后再掘进施工。

“先治后采”

是指根据查明的水害情况，采取有针对性的治理措施排除水害威胁后，再安排回采。矿井水害事故防治防范措施（1）查，查明水文地质条件（2）探，采掘工程超前综合探测，以钻探为主，辅以物探、钻探、化探等手段；（3）“堵”是指注浆封堵具有突水威胁的含水层和导水通道。（4）“截”是指加强浅部不给取的截流治理。（5）“疏”是指对含水层进行疏放降压，使水压降低到对隔水层不会发生突破的安全水头值以下。（6）“排’’是指完善矿井排水系统，增强抗灾抢险能力。（7）“防”是指合理留设各类防隔水煤(岩)柱，采掘工程不接近强含水层。矿井水害事故防治第三条水害探测工作纳入正常生产工序，水害探测与预报列为日常安全检查内容。 各单位总工程师（重组煤矿监管主体单位总工程师）负责组织排查采掘地点的水害隐患、编制水害探测计划、审查水情水害预报；地测部门负责水害的物探施测、钻探监督、资料分析和预测预报等工作。 水害探测计划与生产计划一起下达、一并考核；重点水害预报及水害防治措施内容列入同期生产计划。矿井水害事故防治第四条各单位应配备必要的探测仪器设备和专职物探人员，存在两级管理的原煤生产单位和监管主体单位应建立本单位层面的专业物探队伍，为所属或监管矿井服务。 受承压水威胁矿井、水文地质条件复杂矿井，开采一组煤（庚组煤）、二组煤（己组煤）矿井必须配备适用于井下的电法、震波类物探仪器。 水文地质条件中等及以上的大中型矿井配备的物探专职人员不得少于2人，小型矿井不少于1人。 各单位的探测（仪器、设备和专职人员）资源应合理配置，用于水害探测和地质构造探测的资源应统筹考虑。矿井水害事故防治第八条采用物探方法探测时，必须根据水害类型、工作面与水害的空间位置关系以及不同物探方法的适应性、探测精度和效果选择适合的物探方法、仪器及布设方式或观测系统。 根据物探仪器的性能和目前的使用效果，探水应主要采用电法技术，探地质构造应主要采用矿井震波技术，水文地质条件和地质条件都比较复杂的区域宜采用以电法和矿井震波技术相结合的综合探测技术。矿井水害事故防治第九条掘进工作面采用物探手段探水和探构造时，必须执行超前循环探测措施，在每次有效探测距离内无异常时可正常掘进，保持超前距不小于20m，两侧帮控制距不小于20m。 根据目前物探仪器的解释精度和探测准确度，采用的电法类仪器的有效探测距离按不超过60m控制，矿井震波类仪器的有效探测距离按不超过50m控制。矿井水害事故防治第十条对物探异常区必须根据异常特性、测区的物性条件、水害类型、构造发育情况、工作面状况综合分析，认真解释，确定可能的地质异常类型，绘制专门的异常区平面分布图，作为钻探验证和制定防治水方案的依据。矿井水害事故防治第十一条物探异常区必须进行钻探验证。钻探验证或直接用钻探手段探水时，必须根据水压大小、断层或裂隙发育情况、煤岩柱情况等因素计算确定超前距，但最小不得小于20m，两侧帮控制距不小于20m。钻探验证孔一次不能穿过异常区时必须循环验证，并留足超前距。 钻探承压水富水异常区时，必须根据预计的水压大小安设测压控水装置，确保钻孔水可测可控。钻孔设计与施工按《平煤股份和许平煤业煤矿防治水规定实施办法》（试行）执行。掘进工作面物探异常区钻探验证孔设计经单位总工程师审批后实施。矿井水害事故防治第十七条各单位必须加强掘进工作面水害探测与超前距执行的现场管理，建立健全水害探测管理制度，按业务范围明确探测、监督和现场实施责任人。 掘进工作面应实行水害探测动态牌板管理，每次探测后及时更新牌板内容。牌板内容应包括探测地点（以测点控制）、手段、有效距离、异常或验证情况、允许掘进距离以及探测、监督和现场跟班人员等。监督单位和牌板悬挂位置由各单位自定。探测原始记录由探测负责人、监督人和跟班负责人共同签字后，一式4份由施工单位及其业务管理部门、监督单位和地测部门分别存档。矿井水害事故防治第十八条地测部门必须及时进行水害预测预报，施工单位必须按规定进行探测或施工，监督单位必须现场监督，否则工作面不得生产或施工。矿井水害事故防治第十二条在小煤窑和古窑采空区及其附近可疑或不清楚区域采掘时必须坚持“有掘必探、不探不掘”的原则，探水必须直接采用钻探手段。钻探超前距不小于30m，侧帮控制距不小于30m。 小煤窑采动范围及其附近的开切眼原则上只可由风巷向下施工，不得由机巷向上施工。特殊情况下确需由机巷向上施工切眼时必须编制专项防治水设计，经公司批准后方可实施。邻近小煤窑的采面贯通后必须进行物探，探明采面内部小煤窑可能的采动和积水情况，同时根据探测结果和钻探验证情况制定防治水措施。矿井水害事故防治（二）井下探放水井下探放水是防止水害的重要手段之一，“有疑必探，先探后掘”是防止井下水害的基本原则。当采掘工作面遇到下列情况之一时，必须探水，确认无突水危险后，才能前进：①接近水淹井巷、老空、老窑或小窑时；②接近含水层、导水断层、陷落柱时；③接近可能出水钻孔和各类防水煤柱时；④接近可能与地表水体相通的断裂破碎带或裂隙发育带时；⑤上层采空区积水，在两层间垂直距离小于采高40倍或巷高10倍的下层采掘工作以及采掘工作面有明显出水征兆时；⑥接近有水或稀泥的灌浆区时；⑦接近其它可能出水地区时。矿井水害事故防治探放水基本工作流程图矿井水害事故防治图6-5积水线、探水线和警戒线

（二）井下探放水1、探水起点的确定为了防止误穿积水区，在距积水区一定距离划定一条线作为探水的起点，此线即为探水线。如6-5所示。积水线：即积水区范围线。在此线上应标注水位标高、积水量等实际资料。警戒线：积水线外推60m为警戒线，一般用红色表示。探水线：应根据积水区的位置、范围、地质及水文地质条件及资料的可靠程度。矿井水害事故防治（二）井下探放水对探水线有如下规定：①对本矿井采掘工作造成的老空、老巷、硐室等积水区如边界确定，水文地质条件清楚；②对本矿井的积水区，虽有图纸资料，但不能确定积水区边界位置时，探水线至推断积水区边界的最小距离不得小于60m；③对有图纸资料的小窑，探水线至积水区边界的最小距离不得小于60m；④掘进巷道附近有断层或陷落柱时，探水线至最大摆动范围预计煤柱线时的最小距离不得小于60m；⑤石门揭开含水层前，探水线至含水层最小距离不得小于20m。矿井水害事故防治（二）井下探放水2、探水钻孔的布置方式探水钻孔布置原则是它既要保证安全生产，又要确保不遗漏积水区，还要求探水工程量最小。l)探水钻孔的主要参数确定探水钻孔的主要参数有：①超前距②帮距③密度④允许掘进距离矿井水害事故防治图6-7扇形探水钻孔2）探水孔布置方式①扇形布置。巷道处于三面受水威胁的地段，要进行搜索性探放老空积水，其探水钻孔多按扇形布置，如图6-7所示.（二）井下探放水矿井水害事故防治图6-6探水钻孔的主要参数示意图如图6-6所示（二）井下探水①超前距。②允许掘进距离。经探水证实无水害威胁，可安全掘进的长度称允许掘进距离。③帮距。为使巷道两帮与可能存在的水体之间保持一定的安全距离，即呈扇形布置的最外侧探水孔所控制的范围与巷道帮的距离。④钻孔密度（孔间距）。它指允许掘进距离终点横剖面上，探水钻孔之间的间距。矿井水害事故防治②半扇形布置。对于积水区肯定是在巷道一侧的探水地区，其探水钻孔可按半扇形布置，如图图6-8所示。图6-8半扇形探水钻孔（二）井下探放水矿井水害事故防治3、探水与掘进之间的配合井下受水威胁的地段，探水必须与巷道掘进施工管理密切配合，才能取得良好的防治效果，主要配合方式有：1)双巷配合掘进交叉探水。如图6-9所示。图6-9上山巷道探水掘进施工方式2)双巷掘进单巷超前探水。（二）井下探放水矿井水害事故防治3)平巷与上山配合探水。如图6-10所示图6-10平巷与上山互相配合探水（二）井下探放水矿井水害事故防治4）隔离式探水。如图6-11所示。图6-11利用石门探水和墙外探水a一石门探水，b一墙外探水（二）井下探放水矿井水害事故防治4、探水钻孔的安全装置如图6-12所示图6-12放水钻孔孔口安全装置1一钻杆，2一Φ150钻孔，3一水泥，4一筋条，5一Φ89钢管，6一水压表，7一水阀门

（二）井下探放水矿井水害事故防治（二）井下探放水5．探放水作业安全要点井下探放水作业直接与水害作斗争，不仅关系到探放水人员的安全，也关系到探放水地段甚至全矿的安危。为此，要按照《规程》的有关规定，在安钻探水前后，严格遵守下列事项：(1）加强钻孔附近的巷道支架，背好顶帮，在工作面迎头打好坚固的立柱和拦板，并清理巷道浮煤，挖好排水沟；(2）在打钻地点或其附近安设专用电话，(3）确定主要探水钻孔的位置时，应由测量和负责探水人员亲临现场.(4）打钻探水时，要时刻观察钻孔情况，发现煤层疏松，钻杆推进突然感到轻松，或顺着钻杆有水流出来（超过供水量），都要特别注意。(5）钻眼内水压过大时，应采用反压和防喷装置的方法钻进，必要时还应在岩石坚固地点砌筑防水墙，然后方可打开钻眼放水；矿井水害事故防治（三）疏放排水根据不同类型的水源，可采取不同的疏放水方法与措施。1、疏放含水层水(1)地面打钻抽水在地面打钻利用潜水泵或深井泵抽排，以降低地下水位。它适合于埋藏较浅、渗透性良好的含水层。抽水钻孔可采取环状孔群和排状孔群两种布置方式：矿井水害事故防治图6-14环状孔群1—疏水前水位；2—疏水后水位图6-13排状孔群（三）疏放排水矿井水害事故防治

图6-15巷道疏水（三）疏放排水(2)巷道疏水1)疏放顶板含水层如果煤层直接顶板为水量和水压不大的含水层，常把采区巷道或回采工作面的准备巷道提前开拓出来，（图6-15）。矿井水害事故防治（三）疏放排水在利用采准巷道疏放顶板水时，应注意以下两点：①采准巷道提前掘进的时间，应根据疏放的水量和速度而定，超前的时间过长会影响采掘计划平衡，造成巷道长期闲置，有时会增加巷道维修工作量；如果超前时间太短又会影响疏放地下水的效果。②当疏放强含水层的顶板水时，应视水量的大小，要考虑是否要扩大水仓容量和增加排水设备。矿井水害事故防治2)疏放底板含水层当煤层的直接底板是强充水含水层时，可考虑将巷道布置在底板中，利用巷道直接疏放底板水。图6-16底板含水层中的疏放水巷道1-灰岩原始水位，2-疏放水巷道，3-石灰岩含水层，4-石门（三）疏放排水矿井水害事故防治(3)井下钻孔疏水1)疏放煤层顶板水在煤层上部含水层的水量与水压较大时，为了避免回采后顶板突水，其方式有如下3种：A．在巷道中每隔一定距离向顶板打钻孔，使顶板水逐渐泄入巷道，通过排水沟向外排出。（三）疏放排水矿井水害事故防治图6-18打入式过滤管1一导水管，2一真空装置，

3一导水渠图6-17丛状布置钻孔C．立井泄放孔。如图6-18所示。B．在巷道中群孔放水。如图6-17所示。矿井水害事故防治图6-19底板排状钻孔1—静水位；2—降落曲线；3—疏水孔2)疏放煤层底板水防止底板突水的途径主要有两个方面：一方面是加强底板岩层抵抗破坏的能力，另一方面是设法减少地下水的破坏能力，其措施是在底板布置钻孔（图6-19），疏水降压。（三）疏放排水矿井水害事故防治图6-20巷道隔水底板安全水头（三）疏放排水矿井水害事故防治（三）疏放排水2、疏放老空水（1）直接放水。（2）先堵后放。（3）先放后堵。（4）用煤柱或构筑物暂先隔离。

矿井水害事故防治（三）疏放排水3．疏放水时的安全注意事项(1)探到水源后，在水量不大时，一般可用探水钻孔放水；水量很大时，需另打放水钻孔。(2)放水前应进行放水量、水压及煤层透水性试验，并根据排水设备能力及水仓容量，拟定放水顺序和控制水量，避免盲目性。(3)放水过程中随时注意水量变化，出水的清浊和杂质，有无有害气体涌出，有无特殊声响等，(4)事先定出人员撤退路线，沿途要有良好的照明，保证路线畅通。(5)为防止高压水和碎石喷射或将钻具压出伤人(6)排除井筒和下山的积水前，必须有矿山救护队检查水面上的空气成分，发现有害气体，要停止钻进。矿井水害事故防治.（四）截水1、防水煤（岩）柱的留设凡是煤层与含水层或含水带的接触地段，预留一定宽度的煤层不采，使工作面与地下水源或通道保持一定距离，以防止地下水流入工作面，留下不采的煤柱，称为防水隔离煤柱。防水隔离煤柱的种类有：井田边界防水隔离煤柱以及预防断层、被汽井巷、充水含水层、岩溶陷落柱的防水煤柱等。确定防水煤柱的尺寸，是一个相当复杂的问题，至今还没有十分完善合理的方法。矿井水害事故防治（四）截水目前，在煤矿生产中确定防水煤柱尺寸，主要采用以下方法：(1)经验比拟法此法在目前使用广泛。

选用水文地质条件相似的经验数据，作为留设设计防水煤柱的尺寸。矿井水害事故防治图6-21留设防水煤柱的经验尺寸④当巷道接近导水断层时，应留设30-40米防水煤柱，如图6-21d

所示。③当煤层因受逆断层切割而被强含水层掩盖时，留设煤柱应考虑煤层开采后的塌陷裂隙，最好不要波及到上部的强含水层，如掩盖宽度为L米，其断层下盘防水煤柱的宽度要大于L米，如图6-21c所示；②煤层受断层切割直接与充水强含水层接触时，安全防水煤柱宽度应不小于20米，如图6-21b所示；①当煤层露头直接被疏松含水层掩盖时，如图6-21a所示；（四）截水矿井水害事故防治(6-1)（四）截水(2)分析计算法此种方法是利用理论和经验公式来计算防水煤柱的尺寸。下面分为3种情况加以介绍：①煤层直接和强含水层、导水断层相接触（图6-21b、d），煤层顶底板岩层无突水可能，即防水煤柱主要是顺层受压时，常用以下公式计算煤柱宽度（仅考虑抵抗水压力）：

矿井水害事故防治图6-22低角度断层使煤层与强含水层接近②低角度断层使煤层底板岩层与强含水层接触，如图6-22所示。此时，防水煤柱除了承受水的顺层压力作用外，还要承受底板方向的压力作用。

（四）截水矿井水害事故防治图6-23水闸墙1—截槽；2—水压表；3—放水管；4—保护栅栏；5—细管2．水闸墙（防水墙）水闸墙分为临时性和永久性的两种。水闸墙的构造如图6-23所示。（四）截水矿井水害事故防治

在水压很大时，则采用多段水闸墙，如图6-24所示。图6-24多段水闸墙（四）截水矿井水害事故防治（四）截水

建筑水闸墙时要注意以下事项：（1）筑墙地点的岩石应坚固，没有裂缝，必要时必须将风化松软或有裂隙的岩石除去，然后筑墙。（2）要有足够的强度，能承受涌水压力。为此，应有足够的厚度，选用耐腐蚀的材料。（3）不透水、不变形、不位移。为此，墙基与围岩要紧密结合。（4）平面形水闸墙在水压的反面可能产生拉力，而料石墙是不可能承拉的，故料石平面水闸墙之厚一般不得小于巷道宽度之半。矿井水害事故防治（四）截水3、防水闸门（1）防水闸门位置的选择防水闸门的位置选择适当与否，是水闸门能否起到应有作用的关键，一般应考虑以下几方面问题：①防水闸门应设置在对水害具有控制作用的部位和井下重要设施部位（如井底车场出入口处），能使水害控制在尽可能小的范围内，并考虑即使水害发生后能恢复生产及绕过事故地点开拓新区。②防水闸门应设置在不受邻近采动影响的地点，以免破坏防水闸门的结构和修筑地点围岩的隔水性和稳定性，防止水闸门关闭后高压水通过裂缝外泄。③尽量避免在较弱岩层或煤层内砌筑，应建在围岩稳定性与隔水性好的地段，要求围岩硬度系数必须大于4；矿井水害事故防治图6-25平板矩形水闸门l—门扇；2—门框；3—门绞；4—拉杆；5—止水橡皮图6-26单向拱形闸门l—门扇；2—门框；3—门纹；4—拉杆；5—止水垫料图6-27球面拱形闸门1—门扇；2—门框；3—门绞；4—拉杆；5—止水垫料（2）防水闸门的分类从闸门的结构分有平板型、圆弧拱形和球面拱形等，如图6-25、图6-26、图6-27。矿井水害事故防治（五）矿井注浆堵水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，1、当涌水水源与强大水源有密切联系，单纯采用排水的方法不可能或不经济时。2、当井巷必须穿过一个或若干个含水丰富的含水层或充水断层，如果不堵住水源将给矿井建设带来很大的危害，甚至不可能掘进时。3、当井筒或工作面严重淋水时，为了加固井壁、改善劳动条件、减少排水费用等，可采用注浆堵水。4、某些涌水量特大的矿井，为了减少矿井涌水量，降低常年排水费用，也可采用注浆堵水的方法堵住水源。5、对于隔水层受到破坏的局部地质构造破坏带，除采用隔离煤柱外，还可用注浆加固法建立人工保护带；矿井水害事故防治第四节水害事故处理要点井下发生透水事故时，现场人员行动原则井下透水事故发生时，现场人员应视具体情况决定行动方案。

首先要判断---突水地点、原因、水源、危害程度等情况。

并立即向矿调度室汇报。矿井水害事故防治应针对以下不同情况，分别采取相应的行动原则：

1、若灾情清楚时，涌水量不大，在不威胁现场人员安全的前提下，可采取现场救灾措施，抢运设备，减少灾害损失。当灾情变化时，应迅速撤离。

2、若灾情不明，水势较大时，应组织现场人员，按避灾路线，立即逃生。

3、若灾情不清，水势凶猛时，又堵住了撤退路线，应立即就近撤离到高处避灾。矿井水害事故防治强调指出：■撤退时，在正常情况下，应按避灾路线，向上山方向和通风巷道撤退。■应尽可能避开水头和主流，并防止被冲倒、绊倒。

■若情况万分危急，切断撤退后路时，可暂到就近较高的峒室或上山巷道内避灾。矿井水害事故防治水害事故处理要点突水事故发生后，抢险指挥部在制定抢救方案时，应遵循以下要点：

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迅速判定突水地点、突水原因、水害的