《矿井水灾防治》

1、2021-12-16矿井水灾1矿井水灾矿井水灾2021-12-16矿井水灾2一、矿井水灾一、矿井水灾1 .矿井水灾矿井水灾矿井突然涌出大量的水，发生矿井突然涌出大量的水，发生淹井淹井或或局部淹井局部淹井事故事故“透水透水”事故事故又叫又叫“突水突水”事故事故或或矿井水灾矿井水灾2021-12-16矿井水灾32.矿井水灾的危害矿井水灾的危害（1 1）停产）停产 （5 5）处理灾害费用大）处理灾害费用大（4 4）资源丢失）资源丢失（2 2）人员伤亡）人员伤亡（3 3）设备损坏）设备损坏2021-12-16矿井水灾4 19841984年年6 6月月2 2日，开栾矿务局范各庄煤矿，由于日，开栾矿务局范

2、各庄煤矿，由于21712171采煤工作面沟通奥灰岩陷落柱，发生突水峰值采煤工作面沟通奥灰岩陷落柱，发生突水峰值涌水量高达涌水量高达2053m3/min，年产，年产300300万吨的开采了万吨的开采了2020年的大矿，年的大矿，2121小时全部淹没小时全部淹没。9 9名工人名工人未及时撤未及时撤出出遇难遇难。 19841984年，开滦范各庄煤矿特大突水事故造年，开滦范各庄煤矿特大突水事故造成经济损失近成经济损失近5 5亿元人民币亿元人民币，损失，损失煤炭近煤炭近8.5Mt8.5Mt 。恢复生产经济耗资高达。恢复生产经济耗资高达6 6亿人民币亿人民币左左右右 2021-12-16矿井水灾51矿井水

3、灾发生的条件矿井水灾发生的条件（1）充水水源）充水水源（2）涌水通道）涌水通道都失控都失控发生水灾发生水灾二、矿井充水条件二、矿井充水条件2021-12-16矿井水灾62矿井涌水通道矿井涌水通道是指可以沟通水源，使之涌入是指可以沟通水源，使之涌入矿井的各种通道。矿井的各种通道。 各种充水水源涌人矿井的途径很多，各种充水水源涌人矿井的途径很多， （1 1）矿井涌水通道）矿井涌水通道2021-12-16矿井水灾7（2 2）几种主要充水通道）几种主要充水通道 构造断裂带构造断裂带冒落裂隙带冒落裂隙带 煤层底板岩层采动破坏带煤层底板岩层采动破坏带 封闭不良钻孔封闭不良钻孔 导水陷落柱和地表塌陷导水陷落

4、柱和地表塌陷 2021-12-16矿井水灾8构造断裂带构造断裂带冒落裂隙带冒落裂隙带 煤层底板岩层采动破坏煤层底板岩层采动破坏带带 封闭不良钻孔封闭不良钻孔 导水陷落柱和地表塌陷导水陷落柱和地表塌陷 断裂构造是加大岩层导水性能的重断裂构造是加大岩层导水性能的重要因素，特别是断层密集的地段，要因素，特别是断层密集的地段，岩层支离破碎，失去隔离水性岩层支离破碎，失去隔离水性能能，成为地下水赋存的场所和运移，成为地下水赋存的场所和运移的通道。的通道。断层角砾岩断层角砾岩 断层破碎带引起涌水断层破碎带引起涌水1 1一含水层；一含水层； 2 2一煤层一煤层国内外大量统计资料表明，由于揭露或靠国内外大量统

5、计资料表明，由于揭露或靠近断层而引起突水事故占近断层而引起突水事故占7080 。 2021-12-16矿井水灾9构造断裂带构造断裂带冒落裂隙带冒落裂隙带煤层底板岩层采动破坏带煤层底板岩层采动破坏带封闭不良钻孔封闭不良钻孔导水陷落柱和地表塌陷导水陷落柱和地表塌陷 冒落带冒落带和和导水裂隙带导水裂隙带都能都能成为涌水的通道，这两带的高成为涌水的通道，这两带的高度对矿井充水影响很大。度对矿井充水影响很大。煤层开采后，根据采空区上方煤层开采后，根据采空区上方岩层变形和破坏情况不同可划岩层变形和破坏情况不同可划分为分为冒落带、导水裂隙带冒落带、导水裂隙带和和弯曲下沉带弯曲下沉带。2021-12-16矿井

6、水灾10构造断裂带构造断裂带冒落裂隙带冒落裂隙带 煤层底板岩层采动破坏带煤层底板岩层采动破坏带 封闭不良钻孔封闭不良钻孔 导水陷落柱和地表塌陷导水陷落柱和地表塌陷 地下水水头压力很大地下水水头压力很大的的地段，在地段，在矿山压力的作用矿山压力的作用下下，采动后承压水可突破煤，采动后承压水可突破煤层底板隔水层而涌入矿井，层底板隔水层而涌入矿井，使矿井涌水量突然增大，有使矿井涌水量突然增大，有时可导致淹井事故。时可导致淹井事故。煤层下部含水层中水的压力压向底板煤层下部含水层中水的压力压向底板2021-12-16矿井水灾11构造断裂带构造断裂带冒落裂隙带冒落裂隙带 煤层底板岩层采动破坏带煤层底板岩层

7、采动破坏带 封闭不良钻孔封闭不良钻孔 导水陷落柱和地表塌陷导水陷落柱和地表塌陷 在煤田勘探和生产建设中，井田在煤田勘探和生产建设中，井田内要打许多钻孔，虽然钻孔的深内要打许多钻孔，虽然钻孔的深度不同，但有部分钻孔会打穿含度不同，但有部分钻孔会打穿含水层，于是钻孔就成为沟通含水水层，于是钻孔就成为沟通含水层及地表水的层及地表水的人为通道人为通道由于对其封闭不良，在开采揭露由于对其封闭不良，在开采揭露时，就会将煤层上方或下部含水时，就会将煤层上方或下部含水层以及地表水引入矿井，造成涌层以及地表水引入矿井，造成涌水甚至突水事故。水甚至突水事故。2021-12-16矿井水灾12构造断裂带构造断裂带冒落

8、裂隙带冒落裂隙带 煤层底板岩层采动破坏带煤层底板岩层采动破坏带 封闭不良钻孔封闭不良钻孔导水陷落柱和地表塌陷导水陷落柱和地表塌陷 有些陷落柱因胶结程度极差，有些陷落柱因胶结程度极差，柱体周围岩石破碎，并伴生有柱体周围岩石破碎，并伴生有较多的小断裂，这就可能成为较多的小断裂，这就可能成为沟通地表水或地下水的良好通沟通地表水或地下水的良好通道，道，陷落柱形成过程示意图陷落柱形成过程示意图 （因其剖面形态似一柱体而得名）（因其剖面形态似一柱体而得名）2021-12-16矿井水灾133、矿井充水水源、矿井充水水源矿井充水水源是多方面的矿井充水水源是多方面的（）矿井充水水源（）矿井充水水源矿井水的来源矿

9、井水的来源2021-12-16矿井水灾14地下水地下水大气降水大气降水老窑积水老窑积水（2 2）主要有四种充水水源：）主要有四种充水水源：地表水地表水2021-12-16矿井水灾15地下水地下水赋存于地表以下岩层赋存于地表以下岩层空隙空隙中的重力水中的重力水a.a.地下水地下水（指含水层水）（指含水层水）2021-12-16矿井水灾16 岩层空隙既是地下水的岩层空隙既是地下水的储存场所储存场所，又是，又是地下水的地下水的运动通道运动通道 空隙的多少、大小及其分布规律，决定空隙的多少、大小及其分布规律，决定着地下水分布与运动的特点着地下水分布与运动的特点 根据空隙的根据空隙的成因结构，以成因结构

10、，以及水在其中储及水在其中储存运动的特点存运动的特点易溶岩石中的易溶岩石中的溶隙水溶隙水坚硬岩石中的坚硬岩石中的裂隙水裂隙水松散岩石中的松散岩石中的孔隙水孔隙水分为三大类：分为三大类：b.b.岩层空隙岩层空隙2021-12-16矿井水灾17地表水地表水位于矿区内或矿区附近的江、河、湖、位于矿区内或矿区附近的江、河、湖、沼、水库等地面水体沼、水库等地面水体a.a.地表水地表水2021-12-16矿井水灾18b.b.地表水渗入井下的几个途径地表水渗入井下的几个途径（a a）先渗入补给地下水，然后在适当条件）先渗入补给地下水，然后在适当条件下进入巷道下进入巷道2021-12-16矿井水灾19（b b

11、）通过构造破碎带或古井直接溃入井下）通过构造破碎带或古井直接溃入井下2021-12-16矿井水灾20（c c）洪水期间可通过地势低洼处井口直接）洪水期间可通过地势低洼处井口直接灌入灌入2021-12-16矿井水灾21（d d ）在水体下采煤时，使顶板岩层冒落）在水体下采煤时，使顶板岩层冒落和产生裂隙而进入井下和产生裂隙而进入井下2021-12-16矿井水灾22大气降水大气降水主要指雨、雪主要指雨、雪2021-12-16矿井水灾23老窑积水老窑积水a.a.老窑积水老窑积水 古代小煤窑和近代煤矿的采古代小煤窑和近代煤矿的采空区及废弃巷道，由于长期停止空区及废弃巷道，由于长期停止排水而存在的地下水排

12、水而存在的地下水（老空水）（老空水）2021-12-16矿井水灾242021-12-16矿井水灾25矿井水防治应从两方面着手，即矿井水防治应从两方面着手，即：（1 1）地面防治水）地面防治水（2 2）井下防治水）井下防治水矿井防水矿井防水七、矿井水灾防治七、矿井水灾防治2021-12-16矿井水灾26（1 1）地面防治水）地面防治水地面防治水可以概括为四个字：地面防治水可以概括为四个字：“疏、防、排、蓄疏、防、排、蓄”做好地面水的防治工作，减少对矿井的危害做好地面水的防治工作，减少对矿井的危害2021-12-16矿井水灾27 开凿泄洪隧道，把矿区内汇开凿泄洪隧道，把矿区内汇集水疏通到矿区外集水

13、疏通到矿区外 疏疏2021-12-16矿井水灾28 图例新 河 道旧河道井 田 范 围2021-12-16矿井水灾29 矿井井口标高应高于当地历矿井井口标高应高于当地历年最高洪水位。堵塞开采塌陷和年最高洪水位。堵塞开采塌陷和裂缝、封闭钻孔、河床铺底等裂缝、封闭钻孔、河床铺底等 防防2021-12-16矿井水灾30挖沟、建闸、设站挖沟、建闸、设站排排2021-12-16矿井水灾31建水库、增大雨季蓄洪量建水库、增大雨季蓄洪量蓄蓄2021-12-16矿井水灾32 水文地质条件复杂的矿井，必须水文地质条件复杂的矿井，必须针对主要含水层（段）建立地下水动针对主要含水层（段）建立地下水动态观测系统，进行

14、地下水动态观测，态观测系统，进行地下水动态观测，水害预防，并制定相应的水害预防，并制定相应的“探、防、探、防、堵、截、排堵、截、排”综合防治措施。综合防治措施。（2 2）井下防治水）井下防治水煤矿安全规程煤矿安全规程 （第（第252条）条）规定：规定：2021-12-16矿井水灾33“探探”即井下探水即井下探水（探水前进）（探水前进）“有疑必探、先探后掘有疑必探、先探后掘”a.探水前进探水前进b.探水的原则探水的原则煤矿安全规程煤矿安全规程 （第（第285285条）条）规定：规定：矿井必须作好水害分析预报，矿井必须作好水害分析预报，坚持坚持“有疑必探、先探后掘有疑必探、先探后掘”的探放水原则的

15、探放水原则2021-12-16矿井水灾34“预测预报，有疑必探，预测预报，有疑必探，先探后掘，先治后采先探后掘，先治后采”2021-12-16矿井水灾35 1、接近水淹和可能积水的井巷、老空区时，必须采取探水措施2021-12-16矿井水灾36 2、接近水文地质复杂区域，并有出水征兆时 2021-12-16矿井水灾37 3、接近含水层、导水断层、溶洞和陷落柱时2021-12-16矿井水灾38 4、打开隔离煤柱放水时 2021-12-16矿井水灾39 5、接近可能同河流、湖泊、水库、蓄水池、水井等水体相通的断层破碎带时 2021-12-16矿井水灾40 6、接近有出水可能的钻孔时 2021-12

16、-16矿井水灾41 7、接近有水或稀泥的灌浆区时 2021-12-16矿井水灾42 8、底板导水裂隙有透水危险时 9、接近其它可能出水地区时2021-12-16矿井水灾43（三）探水时必须注意的问题 1、探水前应加固探水工作面的支护，背好帮顶，在工作面迎头打好立柱和挡板。以防压力水冲垮煤壁和支架 2021-12-16矿井水灾44 2、清理好巷道，保证安全撤退路线畅通无阻。20以上的倾斜巷道要设梯子和扶手。2021-12-16矿井水灾45 3、保证排水沟畅通，并有一定的坡度和断面，保证水仓和排水设备有足够的容量 2021-12-16矿井水灾46 4、探水地点要安设电话，一旦发现透水而又无法控制时

17、，要立即通知有关险区人员撤离2021-12-16矿井水灾47 5、打钻过程中，如发现煤、岩变松或沿钻杆向外流水超过正常打钻供水量时，必须立即停钻，不得移动或拔出钻杆，派人监视水情，并报告调度室。情况危急时，必须立即通知所有受水威胁 地点人员撤离，采取紧急措施 2021-12-16矿井水灾48 6、钻孔接近老空区，估计有可能涌出瓦斯或其它有害气体时，必须有瓦斯检查员或救护队员现在值班，随时检查空气成分，发现有害气体超过规定时，立即停现有害气体超过规定时，立即停电、撤人，并报告矿调度室处理电、撤人，并报告矿调度室处理 2021-12-16矿井水灾49 7、工作人员要熟悉透水预兆和避灾路线，当发现透

18、水预兆或发生大量涌水时，应立即报告调度室采取措施，并安全撤退 2021-12-16矿井水灾50煤矿安全规程煤矿安全规程（第第286286条）条）规定规定采掘工作面遇到下列情况之一必须探水：采掘工作面遇到下列情况之一必须探水：(1)(1)接近水淹或可能积水的井巷、老窑或相邻煤矿时接近水淹或可能积水的井巷、老窑或相邻煤矿时(2)(2)接近含水层、导水断层、溶洞和导水陷落柱时；接近含水层、导水断层、溶洞和导水陷落柱时；(3)(3)打开隔离煤柱放水时；打开隔离煤柱放水时；(4)(4)接近可能与河流、湖泊、水库、蓄池、水井等接近可能与河流、湖泊、水库、蓄池、水井等相通的断层破碎带时；相通的断层破碎带时；

19、(5)(5)接近有出水可能的钻孔时；接近有出水可能的钻孔时；(7)(7)接近其他有可能出水地区时。接近其他有可能出水地区时。(6)(6)接近有水的灌浆区时；接近有水的灌浆区时；2021-12-16矿井水灾51（防水煤柱）（防水煤柱） 可采取选择合理的开拓开采方法，减可采取选择合理的开拓开采方法，减少矿井涌水量和少矿井涌水量和留设防水煤柱留设防水煤柱，使工作面，使工作面与地下水源保持一定距离等措施与地下水源保持一定距离等措施即留设各种防水煤柱，阻隔有害水源即留设各种防水煤柱，阻隔有害水源。“防防”2021-12-16矿井水灾52 即注浆即注浆堵住出水口堵住出水口，或，或加固裂隙带、加固裂隙带、充填岩溶、改造含水层、加固底板充填岩溶、改造含水层、加固底板等等“堵堵”（堵塞水源）（堵塞水源）a. .注浆堵水注浆堵水 浆液在空隙中浆液在空隙中扩散、胶结、硬化扩散、胶结、硬化、最终起到最终起到加固地层加固地层和和堵隔水源堵隔水源作用作用b.注浆的作用注浆的作用2021-12-16矿井水灾53“截截”（截断水