《矿井防治水》培训课件.ppt

郑州登电阳城煤业有限公司 矿井防治水培训时间 2018年5月10日 郑州登电阳城煤业有限公司 矿井水 凡是在矿井开拓 采掘过程中 渗入 滴入 淋入 涌入和溃入井巷或工作面的任何水源的水 统称为矿井水 矿井水灾 矿井在建设和生产过程中 地面水和地下水通过各种通道涌入矿井 当矿井涌水超过正常排水能力时 就造成矿井水灾 矿井水害 凡影响生产 威胁采掘工作面或矿井安全的 增加吨煤成本和使矿井局部或全部被淹没的矿井水 都称为矿井水害 郑州登电阳城煤业有限公司 一 水灾的危害1 造成井下人员伤亡2 造成煤矿资源财产损失3 矿井水增加煤炭开采成本4 矿井水造成生产作业环境恶劣5 矿井水缩短机电设备 管材等使用年限6 矿井水影响煤炭资源开采利用7 矿井大量排水使地下水位大幅度下降8 冲毁巷道 埋压 淹没和封堵人员 郑州登电阳城煤业有限公司 二 水害的类型及特点 1 老空积水透水水害老空积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 矿井本身自掘的废巷老塘水和煤层采空区积水 老空积水水体的特点是 水体压力传递迅速 流动与地表水流相同 不同于含水层中地下水的渗透 郑州登电阳城煤业有限公司 2 地表水害地表长年有水的河流 湖泊 水库 塘坝 煤矿塌陷区水体等 由于井下防水煤 岩 柱留设不当 采掘工程活动不当导致煤层顶板煤 岩 体发生抽冒 工作面区域内存在导水断裂地质构造 超采防水煤柱等 使采掘工作面与地表水体产生水力联系 地表水迅速灌入井下 发生突水事故 郑州登电阳城煤业有限公司 3 煤层顶板充水含水层水害煤系地层中一般存在多层可采煤层 在煤系地层上部同时发育有多层充水含水层 有的是强岩溶充水含水层 如南方型龙潭组煤系地层的顶部就发育有长兴灰岩含水层 郑州登电阳城煤业有限公司 4 煤层底板承压充水含水层水害煤层底板承压充水含水层水害是我国煤矿水害频率最高 危害程度最大的一种灾害 多次造成突水淹采煤工作面 淹采区 淹水平 淹整个矿井的恶性事故 郑州登电阳城煤业有限公司 5 岩溶陷落柱水害由于煤系地层在地质历史时期中不断向奥灰溶洞垮落 冒落的岩块不断冲填形成一个质地疏松岩溶陷落柱 导水性很强 同时由于陷落柱的赋存条件孤立而隐蔽 事前难以探查发现 防治难度极大 所以造成灾难性的岩溶陷落柱水害 郑州登电阳城煤业有限公司 6 断层破碎带突水水害断层破碎带突水水害 本身是矿井一大水害 也可与老空水 煤层顶板含水层 底板承压含水层 地表水体等发生水力联系而引起突水水害 是煤矿水害类型中最普遍的一类 断层破碎带可以沿断层走向很长一段范围内普遍含 导 水而引发水害 也可以是局部的一小段 一个点导水而诱发突水水害 有的断层破碎带原始状态是不含 导 水的 但由于采动条件下引起顶板导水裂隙提高了上限或底板岩体裂隙的存在 断层破碎带发生活化而转化为导水断层 发生矿井突水水害 郑州登电阳城煤业有限公司 矿井水害的主要水源有大气降水 地表水 地下水和老空水 其中地下水按其储水空隙特征又分为孔隙水 裂隙水和岩溶水 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沟通的通道 郑州登电阳城煤业有限公司 三 矿井水害的防治措施1 水害的防治措施可以概括为 防 堵 疏 排 截 5个字 郑州登电阳城煤业有限公司 防 即井上下防水设施及防水措施 堵 即注浆堵住水口 或加固裂隙带 充填溶改造含水层 加固底板度 疏 即疏水降压或疏干有害含水层 排 即井下排水设施和排水能力 截 即留设各种防水煤柱隔阻有害水源 郑州登电阳城煤业有限公司 2 地表水害的防治措施 留设防水煤柱 矿井井田范围有季节性河流 对矿井有危害 有透水的可能 而且不可能排干 可留设防水煤柱 沟渠改道 沟渠压在煤层及岩层露头部分 对采矿有透水的威胁 为此对地面山沟泄洪区进行改道 积水排干 对于塌陷区存在积水 只要有突水可能就必须将积水排干方能生产 且在生产过程中要定期查看地面积水 郑州登电阳城煤业有限公司 3 井下水害的防治措施 调查周围矿井及小窑开采采空区积水情况 绘制图纸和相关的资料 根据查清已有老窑的图纸和资料 在探放水时 如有透水征兆 不能起钻 要尽快汇报处理险情 在探放水时要安装水泵和排水管路 清理好水仓 以保证万一探出水之后不会影响生产或导致事故发生 郑州登电阳城煤业有限公司 四 矿井发生透水的预兆一般说来 矿井透水前主要有几种预兆 1 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的现象 叫挂汗 井下空气中的水分遇到低温的煤体 有时也可能聚结成许多水珠的现象 区别真假挂汗的方法是 仔细观察新暴露的煤壁面上是否潮湿 若潮湿则是透水预兆 郑州登电阳城煤业有限公司 2 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表面时 会呈现暗红色水锈 这种现象叫挂红 挂红是一种出水信号 3 水叫 含水层或积水区内的高压水 向煤壁裂隙挤压时 与两壁磨擦会发出 嘶嘶 叫声 这就说明采掘工作面距积水区或其他水源已经很近了若是煤巷掘进 则透水即将发生 这时必须立即发出警报 撤出所有受水威胁的人员 郑州登电阳城煤业有限公司 6 顶板淋水加大 7 顶板来压 底板鼓起 8 水色发浑 有臭味 9 采掘工作面有害气体增加 积水区向外散发出瓦斯 二氧化碳和硫化氢等有害气体 10 裂隙出现渗水 如果出水清澈 则离积水区较远 若浑浊 则离积水区已近 郑州登电阳城煤业有限公司 五 避灾措施 一 现场人员的行动原则发生透水事故时 在场人员应尽量了解或判断事故的地点和灾害的程度 在保证人员安全的条件下 迅速组织抢救 尽可能就地取材 加固工作面 设法堵住出水点 以防止事故的继续扩大 如无法抢救 则应根据当时当地的实际情况 有组织的沿规定的避灾路线 避开压力水源 迅速撤到涌水地点的上部水平或地面 而不能进入出水点附近的独头巷道 郑州登电阳城煤业有限公司 二 被困时的避灾自救措施1 当现场人员被涌水围困无法退出时 应迅速进入预先筑好的避难硐室中避灾 或选择合适地点快速建筑临时避难硐室避灾 迫不得已时 可爬上巷道中高冒空间待救 如系老窑透水 则须在避难硐室处建临时挡墙或吊挂风帘 防止被涌出的有毒有害气体伤害 进入避难硐室前 应在硐室外留设明显的标志 郑州登电阳城煤业有限公司 2 在避灾期间 遇险矿工要有良好的精神心理状态 情绪安定 自信乐观 意志坚强 要作好长时间避灾的准备 除轮流担任岗哨观察水情的人员外 其余人员均应静卧 以减少体力和空气消耗 3 避灾时 应用敲击的方法有规律 不间断地发出呼救信号 向营救人员指示躲避处的位置 郑州登电阳城煤业有限公司 4 被困期间断绝食物后 即使在饥饿难忍的情况下 也应努力克制自己 决不嚼食杂物充饥 需要饮用井下水时 应选择适宜的水源 并用纱布或衣服过滤 5 长时间被困在井下 发觉救护人员到来营救时 避灾人员不可过度兴奋和慌乱 以防发生意外 郑州登电阳城煤业有限公司 三 透水事故的抢救措施a 各级领导应准确检查井下人员 如发现尚有人员被堵于井下时 应首先制定营救措施 b 立即通知泵房人员 要将水仓水位降到最低程度 以争取较长的缓冲时间 c 水文地质人员要分析判断突水来源和最大突水量 测量涌水量大小及其变化 察看水井及地表水体的水位变化 判断突水量的发展趋势 采取必要的措施 防止淹没矿井 郑州登电阳城煤业有限公司 d 检查和维护所有的排水设施和供电线路 了解水仓的现有容量 如果水中携带大量泥沙和浮煤时 应在水仓进口处的大巷内分段建筑临时挡墙 使其沉淀 减少水仓淤塞 在水泵头被堵塞时 应组织会水人员清除龙头上的杂物 e 检查防水闸门是否灵活 严密 并派专人看守 清理淤渣 拆除短节轨道等 做好准备 待命关闭 在关闭水闸门时 必须查清人员时否已全部撤出 f 采取上述应急措施仍不能阻挡淹井时 井下人员应向高处撤退 迅速向安全出口转移 安全上井 郑州登电阳城煤业有限公司 六 井下探放水井下探放水是指矿井在采矿过程中运用超前勘探方法 查明采掘工作面顶底板 两帮和前方的含水构造 包括陷落柱 含水层 积水老空等水体和导水通道的具体位置 产状等 并将水体中的积水疏放出来 郑州登电阳城煤业有限公司 在井田范围内 经常会存在充水的小窑老空区 断层裂隙 含水层等水体和导水通道等 当采掘工作面接近或触及它们时 就可能引发地下水突然涌入矿井巷道 硐室或采掘工作面 导致透水事故 给矿井安全生产和井下人身安全造成极大危害 为了消除这些隐患 应该在采掘生产过程中采用探明工作面前方水情的方法 确定工作面推进前方有无水患威胁 所以应该贯彻执行 预测预报 有疑必探 先探后掘 先治后采 的十六字防治水原则 郑州登电阳城煤业有限公司 当采掘工作面具有下列条件之一的 必须进行探放水 确认无透水危险后 方可前进 1 接近水淹或可能积水的井巷 老空或相邻煤矿时 2 接近含水层 导水断层 溶洞和导水陷落柱时 3 打开防隔水煤 岩 柱放水前 郑州登电阳城煤业有限公司 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时 5 接近有出水可能的钻孔时 6 接近水文地质条件复杂的区域 7 采掘破坏影响范围内有承压含水层或含水构造 煤层与含水层间的防隔水煤 岩 柱厚度不清可能突水时 8 接近有积水的灌浆区时 9 接近其他可能突水地区时 郑州登电阳城煤业有限公司 井下探放水应根据水量的多少 其补给水源的补给量的大小 矿井现有排水能力和疏干水后可解放煤炭资源量等因素 进行综合考虑 达到安全 经济 合理的目的 探放水的原则 总得来说包括以下 五先五后 郑州登电阳城煤业有限公司 1 先探放后开采的原则当矿井井下含水体不在地面或井下重要建 构 筑物下面 与其他含水层和地表水没有水力联系 排放积水体时不会过分加重矿井排水经济负担 积水体下又存在大量煤炭资源待解放时 为了彻底消除开采时的水患威胁 必须采取积极探放的办法 将积水提前疏放出来 再进行开采 郑州登电阳城煤业有限公司 2 先隔离后探放的原则如果矿井井下含水体与地表水或其他地下含水层有着密切的水力联系 能在雨季接受大量雨水 地表水和地下水的补充 含水体水量很大 水质酸性大 疏放积水后产生地面环境破坏等 为了避免矿井增加长期排水费用 应该对这种积水体采取先设法阻断其补给水源或减少其补给水源 然后又再进行探放水 如果矿井阻断补给水源或减少其补给水源给水量困难很大 生产矿井必须留设防隔水煤 岩 柱 使含水体与生产区隔离开来 待矿井水体下采煤技术成熟后再回收防隔水煤 岩 柱 郑州登电阳城煤业有限公司 3 先降压后探放的原则对于矿井水量大 水压高的积水区 应先从煤层顶 底板岩层打穿放水孔 把水压降下来 把水量减下来 然后再沿煤层打钻探放水 4 先封堵后探放的原则当矿井含水体被其他强含水层或其他大水源有水力联系的水体所淹没 含水体有很大的补给量时 一般应该先封堵出水点 然后再探放水 郑州登电阳城煤业有限公司 5 有掘必探的原则凡对采掘工作面上下左右及前方水患情况有疑问的地点都必须进行探放水 在很多情况下 由于受勘探手段和对客观事物认识能力限制 对地下含水条件掌握得还不是那么清楚 不能确保没有水害威胁 这样就需要先推断出水害疑问区 当采掘工程施工至疑问区一定距离时 必须进行探放水工作 以探明情况或疏放积水 确保安全生产 郑州登电阳城煤业有限公司 七 防治水有关规定1 防治水工作应当坚持预测预报 有疑必探 先探后掘 先治后采的原则 采取防 堵 疏 排 截的综合治理措施 2 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 郑州登电阳城煤业有限公司 3 矿井水文地质类型划分为简单 中等 复杂 极复杂等4种 4 矿井井口和工业场地内建筑物的标高 应当高于当地历年最高洪水位 5 报废的平硐 应当从硐口向里用泥土填实至少20m 再砌筑封墙 6 相邻矿井的分界处 应当留防隔水煤 岩 柱 严禁在各类防隔水煤 岩 柱中进行采掘活动 郑州登电阳城煤业有限公司 7 矿井井下排水设备应当符合矿井排水的要求 除正在检修的水泵外 应当有工作水泵和备用水泵 工作水泵的能力 应当能在20h内排出矿井24h的正常涌水量 包括充填水及其他用水 备用水泵的能力应当不小于工作水泵能力的70 工作和备用水泵的总能力 应当能在20h内排出矿井24h的最大涌水量 检修水泵的能力 应当不小于工作水泵能力的25 郑州登电阳城煤业有限公司 8 矿井主要泵房应当至少有2个安全出口 泵房和水仓的连接通道 应当设置可靠的控制闸门 9 矿井主要水仓应当有主仓和副仓 当一个水仓清理时 另一个水仓能够正常使用 10 新建 改扩建矿井或者生产矿井的新水平 正常涌水量在1000m3 h以下时 主要水仓的有效容量应当能容纳8h的正常涌水量 水仓进口处应当设置箅子 郑州登电阳城煤业有限公司 水仓的空仓容量应当经常保持在总容量的50 以上 11 水泵 水管 闸阀 排水用的配电设备和输电线路 应当经常检查和维护 在每年雨季前 应当全面检修1次 并对全部工作水泵和备用水泵进行1次联合排水试验 发现问题 及时处理 水仓 沉淀池和水沟中的淤泥 应当及时清理 每年雨季前 应当清理1次 郑州登电阳城煤业有限公司 12 防水闸门应当灵活可靠 并保证每年进行2次关闭试验 其中1次在雨季前进行 13 探水钻孔除兼作堵水或者疏水用的钻孔外 终孔孔径一般不得大于75mm