矿井水灾防治

1、 矿井的五大自然灾害 顶顶 板板 瓦瓦 斯斯 煤煤 尘尘 水水 灾灾 矿井的五大自然灾害事故情况 图示为最新几年煤矿事故统计表，从图中可以看出，图示为最新几年煤矿事故统计表，从图中可以看出， 矿井水灾仍然占有很大的比重。矿井水灾仍然占有很大的比重。矿井水灾是煤矿五大灾害之一。煤矿在建设和生产过矿井水灾是煤矿五大灾害之一。煤矿在建设和生产过 程中，常常受到水的危害，轻则影响生产，给管理带来困难，重则淹井伤人，给国家财产造程中，常常受到水的危害，轻则影响生产，给管理带来困难，重则淹井伤人，给国家财产造 成巨大损失。因此，必须掌握矿井水灾防治方法，杜绝水患事故的发生。成巨大损失。因此，必须掌握矿井水

2、灾防治方法，杜绝水患事故的发生。 一、一、 矿井水灾的概念矿井水灾的概念 二、二、 矿井涌水来源矿井涌水来源 三、三、 矿井水灾的通道矿井水灾的通道 四、四、 造成矿井水灾的原因造成矿井水灾的原因 五、五、 矿井水灾透水预兆矿井水灾透水预兆 六、六、 矿井水灾的危害矿井水灾的危害 七、七、 井下防治水措施井下防治水措施 八、八、 透水处理措施透水处理措施 主主 要要 内内 容容 一、矿井水灾的概念 矿区内的大气降水、地表水、地下水通过各种矿区内的大气降水、地表水、地下水通过各种 通道涌入井下，称为矿井涌水。当矿井涌水量超过通道涌入井下，称为矿井涌水。当矿井涌水量超过 矿井正常的排水能力时，凡影

3、响生产、威胁采掘工矿井正常的排水能力时，凡影响生产、威胁采掘工 作面或矿井安全，使矿井局部或全部被淹没的矿井作面或矿井安全，使矿井局部或全部被淹没的矿井 涌水事故都称为矿井水灾涌水事故都称为矿井水灾 （也称为矿井水害）。（也称为矿井水害）。 二、矿井涌水来源 地地 表表 水水 老老 空空 积积 水水 奥奥 灰灰 水水 大大 气气 降降 水水 地地 下下 水水 矿井常见矿井常见 的水源的水源 矿井涌水来源 （一）大气降水。（一）大气降水。大气降水是地表水和地下水的的主要补大气降水是地表水和地下水的的主要补 给来源，也是矿井涌水的主要水源。大气降水通常可直接给来源，也是矿井涌水的主要水源。大气降水

4、通常可直接 对矿井构成威胁，如有些地区暴雨淹没矿井。对大多数矿对矿井构成威胁，如有些地区暴雨淹没矿井。对大多数矿 井来说，大气降水则是先渗入井下，补给含水层，是矿井井来说，大气降水则是先渗入井下，补给含水层，是矿井 的间接水源。它对矿井生产的影响，取决于降水量的大小，的间接水源。它对矿井生产的影响，取决于降水量的大小， 降水时间的长短和含水层接受大气降水补给的条件。降水时间的长短和含水层接受大气降水补给的条件。 （二）地表水。（二）地表水。地球表面江、湖、河、海、水池、水库等地球表面江、湖、河、海、水池、水库等 处的水均为地表水，它的主要来源是大气降水，也有的来处的水均为地表水，它的主要来源是

5、大气降水，也有的来 自地下水。自地下水。 煤矿在开采浅部煤层时，地表水经过有关通道会进入煤矿煤矿在开采浅部煤层时，地表水经过有关通道会进入煤矿 井下，形成水患。井下，形成水患。 矿井涌水来源 （三）老空积水。（三）老空积水。在已采空的小煤矿、矿井的采空区和废在已采空的小煤矿、矿井的采空区和废 弃的旧巷道或溶洞，由于长期停止排水而积存的地下水，弃的旧巷道或溶洞，由于长期停止排水而积存的地下水， 成为老空水。老空积水很像一个成为老空水。老空积水很像一个“地下的水库地下的水库”， 一旦巷一旦巷 道或回采工作面接近或沟通了积水老空区，则会发生突然道或回采工作面接近或沟通了积水老空区，则会发生突然 涌水

6、，往往来时凶猛，破坏性很强，极易造成人身伤亡事涌水，往往来时凶猛，破坏性很强，极易造成人身伤亡事 故，而且其质量很差往往带有酸臭味，涌出时常夹带有毒故，而且其质量很差往往带有酸臭味，涌出时常夹带有毒 有害气体。有害气体。 （四）奥灰水。（四）奥灰水。在我国华北石炭二叠纪煤田，煤系基底为在我国华北石炭二叠纪煤田，煤系基底为 奥陶系石灰岩，岩溶发育，富水性强。而华南晚二叠系煤奥陶系石灰岩，岩溶发育，富水性强。而华南晚二叠系煤 田，其煤系顶底板都富含灰岩岩溶水。田，其煤系顶底板都富含灰岩岩溶水。 矿井涌水来源 （五）地下水。（五）地下水。地下水是矿井水最经常、最直接的水源，地下水是矿井水最经常、最直

7、接的水源， 主要有含水层水和断层水。主要有含水层水和断层水。 含水层水。煤层一般不含水，但周围有些岩层具有空含水层水。煤层一般不含水，但周围有些岩层具有空 隙，并贮存有从地表渗透来的地表水，他叫含水层水。通隙，并贮存有从地表渗透来的地表水，他叫含水层水。通 常的流沙层、砾岩层和石灰岩层等都是含水层。在煤矿生常的流沙层、砾岩层和石灰岩层等都是含水层。在煤矿生 产过程中，当井巷揭露活穿过这些含水层，或者由于断层产过程中，当井巷揭露活穿过这些含水层，或者由于断层 及开采活动顶板垮落达到这些含水层时地下水就会涌入矿及开采活动顶板垮落达到这些含水层时地下水就会涌入矿 井，极易造成突水事故。井，极易造成突

8、水事故。 断层水。在断层破碎带（岩石错动形成）中，常常汇断层水。在断层破碎带（岩石错动形成）中，常常汇 集大量的地下水，井巷一旦触及这样的断层，水就会涌出。集大量的地下水，井巷一旦触及这样的断层，水就会涌出。 断层带往往是许多含水层的通道，因此，断层水往往水源断层带往往是许多含水层的通道，因此，断层水往往水源 充足，对矿井的威胁极大。充足，对矿井的威胁极大。 三、矿井水灾的通道 水源与煤矿井下巷道等工作场所的通道是多种多样的。水源与煤矿井下巷道等工作场所的通道是多种多样的。 矿 井 水 灾 的 通 道 四、造成矿井水灾的原因 （一）地面防洪、防水设施不当。造成在雨季时洪水由井筒（一）地面防洪、

9、防水设施不当。造成在雨季时洪水由井筒 或塌陷裂缝大量灌入井下成灾。或塌陷裂缝大量灌入井下成灾。 （二）缺乏调查研究，水文地质情况不清，井巷接受水源未（二）缺乏调查研究，水文地质情况不清，井巷接受水源未 执行探放水措施，盲目施工所致。执行探放水措施，盲目施工所致。 （三）没有执行（三）没有执行“有疑必探，先探后掘有疑必探，先探后掘”的探放水原则，或的探放水原则，或 者探放水措施不严密造成突水淹井事故。者探放水措施不严密造成突水淹井事故。 （四）滥采乱挖破坏了防水煤校或岩柱造成（四）滥采乱挖破坏了防水煤校或岩柱造成 透水。透水。 （五）出现透水征兆未被察觉，或未被重视，或处理方法不（五）出现透水征

10、兆未被察觉，或未被重视，或处理方法不 当而造成透水。当而造成透水。 造成矿井水灾的原因 五、矿井水灾透水预兆五、矿井水灾透水预兆 采掘工作面透水前，一般有如下预兆：采掘工作面透水前，一般有如下预兆： （1 1）煤壁发潮变暗，证明附近有积水。）煤壁发潮变暗，证明附近有积水。 （2 2）煤壁活巷道）煤壁活巷道“挂红挂红”。这是积水中含有铁的氧。这是积水中含有铁的氧 化物，使煤壁出现暗红色水锈，表明接近是老空积水化物，使煤壁出现暗红色水锈，表明接近是老空积水 或岩溶水。或岩溶水。 （3 3）煤壁或巷道壁）煤壁或巷道壁“挂汗挂汗”。这是采掘工作面接近。这是采掘工作面接近 积水区时，水在自身压力作用下，

11、透过煤岩裂缝，在积水区时，水在自身压力作用下，透过煤岩裂缝，在 煤岩壁面上凝成水珠。煤岩壁面上凝成水珠。 （4 4）巷道产生雾气。这是当巷道温度很高时，积水）巷道产生雾气。这是当巷道温度很高时，积水 渗到煤壁后，引起蒸发而形成的。渗到煤壁后，引起蒸发而形成的。 采掘工作面透水前，一般有如下预兆采掘工作面透水前，一般有如下预兆: （5 5）巷道中空气变冷。空气变冷是工作面接近大量积）巷道中空气变冷。空气变冷是工作面接近大量积 水的表现。水的表现。 （6 6）顶板来压，淋水加大或底板鼓起有渗水）顶板来压，淋水加大或底板鼓起有渗水 （7 7）有）有“嘶嘶嘶嘶”水叫声，井下的高压水，向煤岩裂隙水叫声，

12、井下的高压水，向煤岩裂隙 挤压会出现挤压会出现“嘶嘶嘶嘶”的摩擦声，另一种是空洞泄水声，的摩擦声，另一种是空洞泄水声， 这都是离水体很近的预兆；这都是离水体很近的预兆； （8 8）有臭鸡蛋味。这是硫化氢气（）有臭鸡蛋味。这是硫化氢气（H2SH2S）体的味道，）体的味道， 表明接近的水源是老空水或岩溶水。表明接近的水源是老空水或岩溶水。 当发现工作面有透水预兆时，说明已接近水体，此时当发现工作面有透水预兆时，说明已接近水体，此时 应停止作业，并报告矿调度室，采取有效措施，以防应停止作业，并报告矿调度室，采取有效措施，以防 止透水事故的发生。止透水事故的发生。 六、矿井水灾的危害 淹没巷道或淹没巷

13、道或 矿井造成重矿井造成重 大伤亡大伤亡 增加排水费用增加排水费用 损失煤炭资源损失煤炭资源 缩短生产设备缩短生产设备 的使用寿命的使用寿命 恶化生产环恶化生产环 境境 引起硫化氢中引起硫化氢中 毒毒 矿井水灾矿井水灾 的危害的危害 矿井水灾的危害矿井水灾的危害 （一）恶化生产环境。（一）恶化生产环境。矿井水可造成巷道积水，空气湿度增高，矿井水可造成巷道积水，空气湿度增高， 顶板淋水破碎冒落，煤壁潮湿片帮，对工人劳动条件和生产顶板淋水破碎冒落，煤壁潮湿片帮，对工人劳动条件和生产 率有很大影响。率有很大影响。 （二）增加排水费用。（二）增加排水费用。由于矿井水的存在，在生产过程中必须进由于矿井水

14、的存在，在生产过程中必须进 行排水，排水量越大，排水费用越高，增加煤炭开采成本。行排水，排水量越大，排水费用越高，增加煤炭开采成本。 （三）损失煤（三）损失煤 炭资源。炭资源。为了为了 预防矿井水灾预防矿井水灾 ，需要留设相，需要留设相 当规模的安全当规模的安全 防水煤柱，防水煤柱， 严重影响煤炭严重影响煤炭 资源的开采利资源的开采利 用。用。 矿井水灾的危害矿井水灾的危害 （四）缩短生产设备的使用寿命。（四）缩短生产设备的使用寿命。矿井水对各种金属设备、矿井水对各种金属设备、 金属支架、钢轨都有腐蚀作用，使其使用期缩短，甚至腐金属支架、钢轨都有腐蚀作用，使其使用期缩短，甚至腐 蚀损坏。蚀损坏

15、。 矿井水灾的危害矿井水灾的危害 （五）引起硫化氢中毒。（五）引起硫化氢中毒。如果发生老窑突水，聚集在空气的瓦斯如果发生老窑突水，聚集在空气的瓦斯 和硫化氢会随水而出。人们呼吸了剧毒的硫化氢就会中毒死亡。和硫化氢会随水而出。人们呼吸了剧毒的硫化氢就会中毒死亡。 （六）淹没巷道或矿井造成重大伤亡。（六）淹没巷道或矿井造成重大伤亡。矿井一旦发生突水事故，矿井一旦发生突水事故， 如果防水措施不力，轻则淹没采掘工作面造成局部停产，重则淹没如果防水措施不力，轻则淹没采掘工作面造成局部停产，重则淹没 矿井，使井下职工生命和国家财产遭受巨大损失。矿井，使井下职工生命和国家财产遭受巨大损失。 2 探水前进探水

16、前进 放水疏干放水疏干 3 隔绝水源隔绝水源 截断水路截断水路 堵塞水源堵塞水源 查明水源查明水源 排除水患排除水患 4 5 井下防治水工作比较复杂，要根据矿井的实际水患，采取井下防治水工作比较复杂，要根据矿井的实际水患，采取 “查、探、放、隔、截、堵、排查、探、放、隔、截、堵、排”等防治水措施，即查明等防治水措施，即查明 水源、探水前进、放水疏干、隔绝水源、截断水路、堵塞水源、探水前进、放水疏干、隔绝水源、截断水路、堵塞 水源、排除水患。水源、排除水患。 （一）查明水源。（一）查明水源。熟悉掌握矿井的水文地质资料：熟悉掌握矿井的水文地质资料： （1 1）矿井各含水层的组成、厚度、透水性，距开

17、采层的距离。）矿井各含水层的组成、厚度、透水性，距开采层的距离。 （2 2）断层和裂隙的位置，错动距离，含水，导水性，破碎带）断层和裂隙的位置，错动距离，含水，导水性，破碎带 范围。范围。 （3 3）老窑和采空区的开采时间、积水大小、分布范围。）老窑和采空区的开采时间、积水大小、分布范围。 （二）探水前进。（二）探水前进。当采掘工作面接近含水层、被淹井巷、断层、当采掘工作面接近含水层、被淹井巷、断层、 溶洞、老空积水等，必须坚持溶洞、老空积水等，必须坚持“有疑必探、先探后掘、边有疑必探、先探后掘、边 探边掘探边掘”的探水前进原则。的探水前进原则。 以及打开隔水煤柱放水时，都必须贯彻以及打开隔水

18、煤柱放水时，都必须贯彻“有疑必探，先探后掘有疑必探，先探后掘” 的原则。的原则。 井下防治水措施井下防治水措施 （三）放水疏干。（三）放水疏干。如果探明有水，对涌水量不大又无补如果探明有水，对涌水量不大又无补 给水源的积水，要有计划有准备地将水直接放出，解除给水源的积水，要有计划有准备地将水直接放出，解除 水的威胁。对于有水源补给的积水，在短时间甚至长期水的威胁。对于有水源补给的积水，在短时间甚至长期 也排不完，这时应先封堵出水点，隔绝水的补给，然后也排不完，这时应先封堵出水点，隔绝水的补给，然后 按矿井排水能力排放积水，其中包括疏放老空水和疏放按矿井排水能力排放积水，其中包括疏放老空水和疏放

19、 含水层。含水层。 （四）隔绝水源（四）隔绝水源 。对于井上、下各种水源，在不能很快对于井上、下各种水源，在不能很快 疏干的情况下，要在水源和回采区之间或含水断层两侧疏干的情况下，要在水源和回采区之间或含水断层两侧 预留一定尺寸的煤柱、岩柱与水源隔开。隔水煤柱尺寸预留一定尺寸的煤柱、岩柱与水源隔开。隔水煤柱尺寸 的大小，应以能抵抗水的压力，起到隔水作用，又尽可的大小，应以能抵抗水的压力，起到隔水作用，又尽可 能减少煤柱损失为原则。能减少煤柱损失为原则。 井下防治水措施井下防治水措施 井下防治水措施井下防治水措施 （五）截断水源。（五）截断水源。为使井下局部地点的涌水不致波及其为使井下局部地点的

20、涌水不致波及其 他地区，需要在涌水道路上设置放水门和防水墙等构他地区，需要在涌水道路上设置放水门和防水墙等构 筑物，截住水流。筑物，截住水流。 （六）堵塞水源。（六）堵塞水源。注浆堵水就是将水泥砂浆或水泥水玻注浆堵水就是将水泥砂浆或水泥水玻 璃等堵水材料，通过钻孔注入到渗水的地层裂隙、溶璃等堵水材料，通过钻孔注入到渗水的地层裂隙、溶 洞、断层破碎带，使其凝结固化，将裂隙、裂缝、溶洞、断层破碎带，使其凝结固化，将裂隙、裂缝、溶 洞填充，起到堵水的目的。洞填充，起到堵水的目的。 （七）排出水患。（七）排出水患。对已经涌出的积水，根据积水地点、对已经涌出的积水，根据积水地点、 范围、大小设置足够能力

21、的水泵定点排水或移动排水。范围、大小设置足够能力的水泵定点排水或移动排水。 定点排水适于井底车场、固定巷道、掘井巷道；移动定点排水适于井底车场、固定巷道、掘井巷道；移动 排水适于采煤工作采前排水、采后排水、随采排水。排水适于采煤工作采前排水、采后排水、随采排水。 八、透水处理措施八、透水处理措施 迅速判断再去迅速判断再去 范围的基本情范围的基本情 况。如果人员况。如果人员 分布情况、进分布情况、进 出通道、生存出通道、生存 条件等，以便条件等，以便 于迅速组织抢于迅速组织抢 救。救。 立即报告调立即报告调 度室及有关度室及有关 管理人员。管理人员。 在保证人员安在保证人员安 全的前提下，全的前

22、提下， 迅速组织抢救。迅速组织抢救。 人员按照避灾人员按照避灾 路线向高处撤路线向高处撤 离。若人员误离。若人员误 入独头巷道，入独头巷道， 应耐心等待抢应耐心等待抢 救救 （二（二 ） （三（三 ） （四（四 ） 迅速判断透迅速判断透 水的地点、水的地点、 性质、水量、性质、水量、 范围、突水范围、突水 水源。水源。 （一（一 ） 图 例说 明 附附 图图 2 24 4： 4 43 3下下3 37 7工工 作作 面面 避避 灾灾 路路 线线 示示 意意 图图 北 调 节 风 门 永 久 反 风 门 调 节 反 风 门 临 时 风 门 密 闭 调 节 墙 避 火 (瓦 斯 、 煤 尘 爆 炸 ） 路 线 避 水 灾 路 线 水 火 防 火 门 墙 -410水 平 北 翼 胶 带 大 巷 联 络 巷 西 水 仓 东 水 仓 室等候 -410水 平 西 翼 胶 带 大 巷 风 井 药 火 库 2 # 联 络 巷 4300变 电 所 4300泵 房 通 道 -410水平北翼集中胶带