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煤矿水害防治基本知识韩卓鹏 1 第一章矿井水害概述 2 1 矿井水害的概念矿井水 是指在矿井开拓 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水 统称矿井水 矿井突水 凡是因井巷 工作面与含水层 被淹巷道 地表水体或含水的裂隙带 溶洞 洞穴 陷落柱 顶板冒落带 构造破碎带等接近或沟通而突然产生的出水事故 称为矿井突水 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 3 常言道 水火无情 煤矿在生产建设过程中经常受到水的威胁 突水事故与顶板 瓦斯 火等事故相比 发生率不算高 但一旦发生 造成的人员伤亡和经济损失比顶板 机电 火灾等事故等要大得多 危害相当严重 据统计 1949 1995年在我国煤矿一次死亡3人以上的事故中 以死亡人数计算 水害事故占15 72 仅次于瓦斯和顶板事故 位居第三 平均每次事故死亡7 06人 仅次于瓦斯和火灾事故 位居第三 2 我国煤矿水害事故情况 4 按突水地点分 发生在掘进工作面111次 死亡1091人 占64 7 发生在采煤工作面49次 死亡328人 占19 47 发生在井巷的27次 死亡149人 占8 84 发生在其他地点16次 死亡117人 占6 94 5 3 煤矿透水事故的危害 1 透水事故造成井下人员伤亡透水事故是煤矿五大灾害事故之一 俗话说 水火无情 火烧一线 水漫一片 煤矿一旦发生透水 可能造成大量井下人员伤亡 6 2 透水事故造成煤矿资源财产损失1984年6月2日10 20 河北开滦范各庄矿2171综采工作面发生了一起世界采矿史上罕见的透水灾害 奥陶系岩溶强含水层的高压承压水经导水陷落柱溃入矿井 高峰期11h平均突水量2053m3 min 历时21h便淹没了一座年产310万t 开采近20年的大型机械化矿井 共有11名工人未及时撤出遇难 6月6日15 30 涌水又突破范各庄矿和吕家坨矿己被人为削弱的矿界煤柱而溃入吕家坨矿 迫使该矿停产 7 范各庄矿2171工作面透水事故使矿井停产一年 减产865万t 资产损失3 76亿元 仃工费0 87亿元 矿井恢复费3 08亿元 共达10 04亿元 同时使奥灰水位下降111 09m 周围几十千米范围供水中断 使20万居民的生活和工农业生产都受到较大影响 同时也影响到整个国民经济 国家不得不重新调整进口精煤计划 以保钢铁和其他工业生产的需要 8 3 矿井水增加煤炭开采成本由于矿井水的存在 在生产中必须进行排水工作 水量越大 排水费用越高 增加原煤成本 焦作矿区吨煤排水占原煤成本20 4 矿井水造成生产作业环境恶劣顶板淋水 底板突水 两邦渗水等 对工人劳动条件和生产效率有很大影响 9 5 矿井水缩短机电设备 管材等使用年限酸性矿井水的腐蚀作用 使井下机电设备 器材的使用年限大大缩短 6 矿井水影响煤炭资源开采利用防水煤柱造成资源滞呆 7 矿井大量排水使地下水位大幅度下降 10 4 水害事故多发原因分析 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 已有明显的预兆 但那里的领导同志为了早出煤 多挣钱 仍不采取措施 还强令工人继续掘进 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 水砂慢慢浸下 不及时分析原因 采取相应措施 处理与地表水相联的通道 导致地表水溃入井下 11 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 老塘水心中无数 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 但对其赋存状况及补给关系不清楚 特别是构造复杂 断层较多 老窑分布较广的地区 对水源位置不清 却盲目掘进 结果酿成突水事故 12 3 没有坚持 预测预报 有疑必探 先探后掘 先治后采 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 充水断层 陷落柱 强含水断层 还不探水放水 结果造成突水事故 13 4 防排水工程质量低劣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 水压一大就被冲垮 有的煤矿工业用水管线泄漏 长期不处理 在低洼处或塌陷处大量积水 造成事故隐患 14 5 无序开采 先天不足有的煤矿特别是乡镇煤矿井口位置选择不当 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 防水煤柱上滥采滥掘 甚至已与大矿贯通 一到雨季时洪水从小煤窑灌入大矿井下 造成事故 15 6 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已有明显征兆 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 有些透水事故就是捅溜煤眼时发生的 16 第二章煤矿水害防治基本知识 17 1 我国煤矿水害区域的划分 我国煤矿床分布范围很广 储量丰富 除上海市外 全国34个省市自治区都有煤矿床 据资料统计 除西藏自治区和台湾省 在我国巳开发的大小煤田中 含煤地层属晚古生代石炭二叠纪的占38 这类煤田称华北型煤田 含煤地层属二叠 三叠纪的占30 这类煤田称华南型煤田 含煤地层属中生代侏罗纪和白垩纪的的占28 这类煤田称华北 东蒙煤田 含煤地层属新生代古近纪 新近纪的占4 18 在上述巳知煤田中含煤岩系的水文地质环境相当复杂 煤系地层形成时的沉积环境 包括岩相和岩性组合特征 煤系形成后的地质构造作用 以及现时所处的自然地理环境变化都很大 这些水文地质环境条件 决定了矿井在开采该煤系煤层时的矿井充水的强弱 水害的类型以及水害防治的方法和防治技术 我国煤矿划分为6大矿井水害区 具体分布见图 19 20 1 华北石炭二叠系岩溶 裂隙水害区华北石炭二叠系岩溶 裂隙水害区位于阴山构造带以南 昆仑 秦岭构造带东段以北 贺兰山构造带以东地区 属亚湿润 亚干旱气候区 该水害区矿井出水 突水较频繁 涌水量大 影响煤矿安全生产或发生淹井事故 目前矿井中深部下组煤层受煤系地层底板强含水层威胁 有几百亿吨防隔水煤柱煤不能开采 21 2 华南晚二叠统岩溶水害区华南晚二叠统岩溶水害区位于昆仑 秦岭构造带东段以南 川滇构造带以东地区 属湿润气候区 年降水量为1200 2000mm 该水害区矿井突水量大 约为2700 27000m3 h 矿井正常涌水量为3000 8000m3 h 矿井担负着巨额的排水电费400 1500万元 矿区地面塌陷严重 矿井安全生产受到严重威胁 在雨季 浅部煤层开采受水害危险更大 22 3 东北侏罗系裂隙水水害区东北侏罗系裂隙水水害区位于阴山构造带以北地区 属湿润 亚湿润气候区 年降水量为400 800mm 该水害区矿井涌水量不大 部分矿区由于受地表水 第四系松散层水和由地表水与第四系松散层水补给含水层的威胁 易发生矿井突水事故 23 4 西北侏罗系裂隙水水害区西北侏罗系裂隙水水害区位于昆仑 秦岭构造带西段以北 贺兰构造带以西地区 属干旱气候区 局部为亚干旱区 年降水量为25 100mm 该水害区严重缺水 存在供水问题 部分矿区存在地表水和老窑水形成的煤矿水害事故 24 5 西藏 滇西中生代裂隙水水害区西藏 滇西中生代裂隙水水害区和台湾第三系裂隙 孔隙水水害区 新生代煤田储量仅占全国储量的0 1 水文地质条件比较简单 水害也不严重 6 台湾第三系煤田的裂隙 孔隙水水害区 25 2 我国煤矿水害类型及特点 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 大兴煤矿的水害即如此 26 广东省大兴煤矿老空积水特大水灾事故2005年8月7日13时13分 大兴煤矿发生特大透水事故 造成121人死亡 伤1人 直接经济损失4391 02万元 27 广东省梅州市兴宁市黄槐镇大兴煤矿原为地方国有煤矿 1999年破产改制为民营股份制企业 由于开采30年 该矿上部老采空区存在大量积水 改制后经有关部门设计留设条带隔水煤柱 对深部煤层进行开采 设计能力3万t a 28 29 事故中一对失去亲人的祖孙 30 事故中失去亲人的母子 31 32 33 2005年8月7日广东梅州大兴煤矿透水事故 121人遇难 兴宁矿难透水事故中伤亡矿工家属伤痛欲绝 兴宁矿难透水事故中失去矿友的矿工呆坐在井口 34 事故中伤亡家属在祭拜亲人 2005年8月7日广东梅州大兴煤矿透水事故 121人遇难 兴宁矿难透水事故死亡矿工尸体 35 2005年8月7日广东梅州大兴煤矿透水事故 121人遇难 兴宁矿难透水事故的矿井远景 兴宁矿难透水事故救援人员 36 2005年8月7日广东梅州大兴煤矿透水事故 121人遇难 37 1 矿井积水区的形成1999年11月 因小煤窑开采破坏 当年降水量大 矿井排水能力不足及排水费用过高 矿井采区被淹 井下巷道大量积水 为了保护矿井不被淹掉和减少排水费用 各矿均在 180m水平以上 各水平构筑了井下堵水闸墙 6对矿井共构筑29处堵水闸墙 使 180m水平以上采空区逐步充满 形成1500万 2000万m3积水区 从 262m平硐溢出 38 39 2 积水区下煤炭开采的形成2000年5月 大兴煤矿委托北京煤炭设计研究院编制完成了 永丰煤炭延深方案设计 和 防水闸墙施工计算咨询 该设计从 180m水平至 290m水平留设垂高110m防水隔离煤柱 延深开采老空积水区下深部煤炭资源 2001年2月26日由广东省经贸委审查通过该设计 该矿开始向深部延伸开采 40 3 水害事故发生经过2005年8月7日13时13分左右 发生透水 透水发生后 主 副井井筒均有雾气冒出 出现反风现象 13时30分 副井调度室接到 290m水平西三暗斜井绞车房 281m 电话 说 水很大 我跑不出去了 但话未说完电话就断了 说明此时水已涨至 281m绞车房 14时 水已涨至离主井口80m 斜长 此时水位为 245m 透水后原四望嶂一矿明斜井水位从 262m降至 255 5m 下降6 5m 经专家估算 矿井总透水量约为25万m3 41 4 水害事故的原因分析经调查和专家组技术鉴定 认定在主井东翼四煤 400m石门以东150m附近 由于煤层倾角大 75度左右 厚度大 3 4m 小断层发育 煤质松散易塌落 400m以上各水平在生产过程中煤层均发生过严重抽冒 在此抽冒严重的情况下 大量出煤 超强度开采 致使 180m水平至 290m水平防水煤柱抽冒 导通了 262m水平至 180m水平的老空积水区 造成上部老空积水大量溃入 导致事故的发生 42 王家岭煤矿老空积水特大水灾事故 43 2010年3月28日13时40分左右 王家岭矿20101工作面回风巷掘进头发生导通老空积水区透水事故 选成153名矿工被淹 经过急时抢救 115人被救 38人遇难 44 事发前曾两次接到渗水报告 多名工人发现异常 承建工程的某部经理说 28日11时10分 当班的一名副经理升井汇报 井下27队的工作面800m处右下角底板处有少量渗水 安排正在井下的技术经理到出水点观察 11点50分 这名经理升井汇报 出水没有压力 水是清的 无异味 并向在场的一位技术人员询问 该人说曾对该位置进行了探测 探测报告说 在820m之内可以正常堀进 记者在采访中 部分工人反映 25日就巳发现工作面 掌头煤层压力增大 煤壁挂汗并出现异味 并向调度室进行了汇报 但没有引起重视 45 不抛弃不放弃的信念创造生命奇迹4月4日晚 山西王家岭透水事故救援队准备下井救人 他们头上的矿灯 连成了一条救助生命的光明通道 4月5日凌晨 第一批获救的9名遇险工人成功升井 其后又相继救出了106名遇险矿工 创造了人类矿抢救和生命奇迹 46 47 48 王家岭煤矿3日28日发生的透水事故 在对事故原因进行追究 反思的同时 媒体和公众关注的目光 更多地聚焦对井下遇险工人的抢救 153名工人的生命安危 时刻牵动着全国人民的心 人们在一种并不抱有太大希望的期待中 渴望着生命的奇迹 49 应该承认 事故发生后的几天里 虽然有党中央 国务院的高度重视 和中央政府到社会各界的全力救援 但通过媒体传达给公众的信息 却并不让人乐观 50 按照以往各种矿难报道中所获知的常识 煤矿透水与互斯爆炸 是各种矿难中伤亡人数最大的事故 井下透水往往会在瞬间淹没井下巷道 对井下遇险工人造成灭顶之灾 加之往往与透水事故伴生的互斯突出 更会对遇险人员的生命造成二次伤害 所以 115名矿工的获救创造了人类矿难抢救史上和生命的奇迹 51 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 如 2007年7月22日 山西省吕梁市兴县魏家滩镇马圜圜煤矿 因山洪暴发 造成河床下采空区发生塌陷 沉陷面积约800m2 洪水经采空区溃入矿井 导致11人死亡 52 某煤矿一号井南翼502工作面地表水 黄泥溃入示意图 53 3 第四系松散孔隙含水层和第三系砂砾含水层水害第四系松散孔隙充水含水层 第三系砂砾含水层呈不整合覆盖在煤系地层上 直接接受大气降水和展布其上的河流 湖泊 水库等地表水体的渗透补给 形成在剖面和平面上结构极其复杂的松散孔隙充水含水体 如 安徽皖北祁东煤矿新矿井首采面刚刚推进40m后 发生了第四系松散孔隙含水层水溃入淹井 54 某矿704工作面松散冲积层突水示意图 55 4 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 如 2009年11月神华宁煤分公司红柳煤矿首采面推进56m发生顶板砂岩溃水 瞬时水量1817m3 h 56 5 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 57 水体上水害状况水体上水害约占矿井水害的一半 上世纪80年代与50年代相比 突水频率增长2 57倍 1956 1986年30年间 淹井222起 突水1600次 1318人丧生 1984 1985年一年间 全国因底板突水而淹井事故22起 仅开滦 焦作 肥城就有6对井被淹 峰值水量高达2050m min 世界之最 58 水上威胁矿井数量和煤量目前受水威胁的矿井约300处 约占大型矿井的一半受水威胁储量近百亿吨 山东淄博北大井于1935年5月13日透水 三天内矿井全部淹没 有538名矿井下遇难 为世界罕见的突水事故 59 神华骆驼山煤矿底板奥灰岩溶承压特大水灾事故 60 2010年 月 日 时 分左右 骆驼山煤矿在基建巷道施工中发生透水事故 骆驼山煤矿于 年 月开工建设 由神华集团乌海能源有限责任公司建设 中煤西安设计工程有限责任公司负责设计 设计生产能力为每年 万t 当班井下共有作业人员 名 经抢救有 人相继升井 其中 人死亡 人受伤 人被困井下 61 62 事故原因初步判断是掘进过程中掘进工作面底板奥灰水突水造成的 突水的具体位置大致在施工的井下16号煤层掘进工作面 骆驼山煤矿透水事故暴露出了掘进施工探放水管理和工程承包中安全责任不落实 不到位等问题 63 6 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 64 65 1984年6月开滦范各庄矿在回采距煤层底板奥陶系灰岩含水层超过200m的第七号煤层时 这个岩溶陷落柱是一个短轴46m 长轴67m的椭圆形岩溶陷落柱 柱体冒落高度竟达200m 顶部直到七号煤层顶板 由于岩溶陷落柱沟通了煤系地层与奥灰强充水含水层的水力联系 发生了突水量高达2053m3 h的恶性突水淹井事故 损失巨大 在世界采矿史上留下了令人难以置信的案例 66 7 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 如 1982年8月23日江西丰城矿务局云庄煤矿因遇断层两次淹井 67 3 矿井突水预兆与充水条件分析 1 矿井突水一般预兆矿井采掘工作面煤层变潮湿 松软 煤帮出现滴水 淋水现象 且淋水由小变大 有时煤帮出现铁锈色水迹 矿井采掘工作面气温降低 或出现雾气或硫化氢气味 矿井采掘工作面有时可听到水的 嘶嘶 声 矿井采掘工作面矿压增大 发生片帮 冒顶及底鼓 68 2 不同类型水源的透水特点 冲积层水 冲积层水一般开始涌水量较少 夹带泥砂 水色发黄 以后水量急剧增大的特点 冲积层水一般不至于构成对人体的伤害 小窑 老空水一般积存时间长 水量补给差 属于 死水 所以有 挂红 酸度大 水味发涩的特点 出现雾气 断层水 常常出现工作面来压 淋水增加 有时还可在岩缝中见到淤泥 断层水混浊 多为黄色 很少 挂红 水无涩味 69 岩溶水 当采掘巷道与其接近时 可出现顶板来压 柱窝和裂缝渗水现象 有时也有 挂红 现象 大气降水 大气降水对矿井涌水的影响 取决于降水量的大小和含水层接受大气降水的条件 70 3 矿井充水通道分析1 矿井充水天然通道A 点状岩溶陷落柱型通道岩溶陷落柱是指埋藏在煤系地层下部的巨厚可溶岩体 在地下水溶蚀作用下 形成巨大的岩溶空洞 当空洞顶部岩层失去对上覆岩体的支撑能力时 上覆岩体在重力作用下向下垮落 充填于溶蚀空间中 71 B 线状断裂 裂隙 带型通道断裂 裂隙 带型通道成为充水通道主要取决于断裂带本身 水力性质和矿床开采时人为采矿活动方式与强度 矿区含煤地层中存有数量不等的断裂构造 它使断裂附近岩石破碎 位移 也使地层失去完整性 成为各种充水水源涌人矿井的通道 国内外大量统计资料表明 由于揭露或靠近断层而引起突水事故占70 一80 可见矿井突水事故的发生多与断层导水有关 72 c 窄条状隐伏露头型通道我国大部分煤矿山 煤系地层灰岩充水含水层 中厚砂岩裂隙充水含水层多呈窄条状的隐伏露头与上覆第四系松散沉积物地层呈不整合接触 多层充水含水层组在隐伏露头部位垂向水力交替补给的影响因素主要有两个 一个是隐伏露头部位基岩风化带的渗透能力大小 另一个是上覆第四系底部卵石孔隙含水层组底部是否存在较厚层的黏性土隔水层 一般地说 基岩风化带的风化程度太强或太弱 其地下水的渗透性均较弱 73 d 面状隔水层变薄区型通道根据含煤岩系和矿床水文地质沉积环境分析 华北型煤田的北部 煤系含水层组主要以厚层状砂岩裂隙充水含水层组为主 在厚层状砂岩裂隙含水层组之间沉积了以粉细砂岩 细砂岩为主的隔水层组 在地质历史的多期构造应力作用下 这些脆性的隔水岩层在外力作用下以破裂形式释放应力 致使隔水岩层产生了不同方向的较为密集的裂隙和节理 形成了较为发育的呈整体面状展布的裂隙网络 74 e 地震通道根据开滦唐山矿在唐山地震时矿井涌水量和矿区地下水水位的长期观测资料 地震前区域含水层受张时 区域地下水水位下降 矿坑涌水量减少 当地震发生时 区域含水层压缩 区域地下水水位瞬时上升数米 矿坑涌水量瞬时增加数倍 75 2 矿井人为充水通道a 开采造成顶板冒裂煤层开采后 采空区上方的岩层因下部被采空而失去平衡 相应地产生矿山压力 从而对采场产生破坏作用 必然引起顶部岩体的开裂 垮落和移动 塌落的岩块直到充满采空区为止 顶板自下而上分别称为冒落带 裂隙带 弯曲带 见图 而冒落裂隙带则成为导水通道 76 77 b 地面岩溶塌陷随着我国岩溶充水矿床大规模抽放水试验和疏干开采实践活动的开展 煤矿区及其周围地区的地表岩溶塌陷随处可见 地表水和大气降水通过塌陷坑直接充入井下 有时随着塌陷面积的增大 大量砂砾石和泥砂与水一起溃入矿坑 岩溶塌陷通道的存在极易引起第四系孔隙水 地表水大量下渗和倒灌 使大量水和泥砂涌入矿井 对矿井安全生产造成极大的威胁 78 c 封孔质量不佳钻孔由于矿区钻孔封孔质量不佳 这些钻孔转变为矿井突水的人为导水通道 造成矿坑的涌 突 水事故 见图 如 陕西彬县下沟煤矿钻孔封孔质量不佳溃水 79 导水钻孔形成突水通道示意图 80 第三章水害防治技术 81 1 地面水害防治地面防治水是指在地表修筑各种防排水工程 防止或减少大气降水和地表水渗入矿井 对于以降水和地表水为主要水源的矿井 地面防治水尤为重要 是矿井防水的第一道防线 1 严格按 规程 规定选择井筒及工业广场井口和工业广场内建筑物的高程必须高于当地历年的最高洪水水位 若井口及工业广场内建筑物的高程低于当地历年最高洪水水位时 必须修筑堤坝 沟渠或采取其他防排水措施 82 2 防止地表渗水 井田范围内的河流 沟渠等地表水 可以通过裂隙渗透到井下造成水害 因此 应将其疏干或改道移至矿区以外 3 防止地面积水 对井田开采范围内的地面低洼处 塌陷区等易积水区 应设法填平 防止积水 积水量大时 要用水泵排出 4 对可能引起漏水的地表裂隙 塌陷 废弃钻孔等 应及时用粘土充填或用水泥堵塞 5 加强防洪防讯工作 在每年的雨季来临之前和雨季期间 要加强对矿区内防洪工程的检查和防讯抢险工作 发现问题及时处理 填塞通道排除积水挖排洪沟筑防洪堤整铺河底河流改道井筒位置选择合理 83 2 井下水害防治 1 做好水文观测工作与矿井地质工作 做好水文观测工作a 收集地面气象降水量与河流水水文资料 查明地表水的分布 水量补给 排泄条件 查明洪水泛滥对矿区 工业广场及居民点的影响程度 b 通过探孔和水文观测孔 观测各种水源的水压 水位和水量的变化规律 分析水质等 c 查明矿井水的来源及矿井水和地下水 地表水的补给关系 观察矿井涌水量及季节性变化规律等 84 做好矿井地质工作a 地表以下冲积层厚度 岩性 地质构造 透水性 含水性等 b 断层和裂隙的位置 错动距离 延伸长度 破坏范围和含水 导水性 c 含水层与导水层的位置 厚度 岩性 各含水层的涌水量 水压 渗透性 补给 排泄条件 及其到开采煤层的距离 d 调查老窑及开采小窑的开采范围 开采经过 开采煤层及深度 积水区域及分布状况 勘探钻孔的填实情况及其透水性能 85 e 开采过程中围岩破坏范围及地表塌陷情况 观察塌陷带 裂隙带 沉降带的高度 以及采动对涌水量的影响 判断是否透水等情况 f 井巷出水点的位置极其水量 老窑积水的范围 标高和积水量 都必须绘在采掘工程平面图上 水淹区应标出探水线的位置 86 留设防水煤 岩 隔离柱a 留设防水煤柱可以防止地下水溃入井下 防水隔离煤柱的种类有 井田边界隔离煤柱 预防断层 被淹井巷 陷落柱 冲积层的防水煤柱等 b 防水隔离煤柱的尺寸应根据相邻矿井的地质构造 水文地质条件 煤层附存条件 围岩性质 开采方法积岩层移动的规律等因素 在矿井设计中加以规定 87 3 保证安全厚度 煤层顶板以上和底板以下与含水层的距离要符合安全厚度 4 建防水建筑物 防水墙 水闸门等 5 疏放水 6 注浆堵水 88 7 井下探放水 探放水的原则 有疑必探 先探后掘 是防止井下水害的基本原则 凡是井下受水害威胁的地区 都必须坚持这一原则 89 采掘工作面遇到下列情况之一时 必须探水 a 接近水淹或可能积水的井巷 老空或相邻煤矿时b 接近含水层 导水断层 溶洞和导水陷落柱时c 打开隔水煤柱放水时d 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e 接近有出水可能的钻孔时f 接近有水的灌浆区时g 接近其它可能出水地区时h 底板原始裂隙有透水危险时i 接近水文复杂区域 或有出水征兆时 90 透水预兆挂红 挂汗 空气变冷 出现雾气 水叫 顶板淋水加大 顶板来压 底板鼓起 水色发浑 有臭味 工作面有害气体增加 裂隙出现渗水 发现预兆时 必须停止作业 采取措施 立即报告矿调度室 发出警报 撤出所有受水威胁地点的人员 91 钻进时注意事项钻进时 发现煤岩松软 片帮 来压或钻孔中的水压 水量突然增大 以及有顶钻等异状时 必须停止钻进 但不得拔出钻杆 现场负责人员应立即向矿调度室报告 并派人监测水情 如发现情况危急时 必须立即撤出所有受水威胁地区的人员 然后采取措施 进行处理 92 第四章矿井水害事故的处理措施及注意事项 93 1 在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