矿井防治水知识及水害案例分析,地质部

矿井防治水知识

及水害案例分析2013年2月山西焦煤集团有限责任公司

SHANXICOKINGCOALGROUPCO..LTD.1矿井防治水知识及水害案例分析一、前言二、矿井充水因素三、透水前的预兆四、煤矿水害治理方法五、煤矿水害的成因分析六、煤矿水害事故案例七、结束语2一、前言我们知道，煤矿在开拓和开采过程中，常会遇到地下水深入巷道，或者因采动影响造成雨水、地表水体流入井下，严重的造成矿井水灾，酿成重大、特大事故。水害是矿井五大自然灾害之一，矿井水灾已经成为仅次于瓦斯的煤矿第二大灾害。近年来，矿井水害事故频频发生，已经成为严重制约矿井安全高效发展建设的重要因素。矿井水的主要危害有:涌水突然加大，造成水灾，造成财产损失和人员伤亡；长期在阴冷潮湿的环境中工作，影响了矿工的身体健康，降低了生产效率；增加排水费用，提高煤炭开采成本；腐蚀井下金属设备，缩短开采机械的使用寿命；影响煤炭资源开发利用，降低回采率，降低煤质；破坏巷道顶底板岩石的稳定性，使支护工作复杂化等。我国为做好矿井水害防治水工作，专门出台了《煤矿防治水规定》，并修改完善了《煤矿安全规程》防治水部分，充分说明了国家对防治水工作的重视程度。对于煤矿工作者来说，进行矿井水文地质研究，降低矿井水给矿井建设和生产带来的危害，实现煤矿安全生产，有着重要的实际意义。3二、矿井的充水因素

在煤矿的生产建设过程中，各种水源进入采掘空间的过程称为矿井涌水。矿井涌水方式多样，有渗入、滴入、淋入、流入、涌入、溃入等，我们把各种方式进入矿井的水统称为矿井水。水进入矿井要具备两个条件：一是充水水源；另一个就是使水源水进入井下的充水通道。4二、矿井的充水因素

充水水源1.大气降水2.地表水3.含水层水4.老窑水5二、矿井的充水因素

1.大气降水大气降水（主要是雨水）对矿井涌水的影响体现在：一方面大气降水本身可能成为矿井的直接充水水源；另一方面大气降水渗入地下可以间接充水水源的方式成为矿井的补给水源，特别是在地形低洼和埋藏较浅的煤层开采时，大气降水对井下涌水的影响更为显著，甚至成为主要水源，但一般情况下，大气降水是以间接充水水源的方式补给矿井其它充水水源。大气降水对矿井涌水的影响主要与该地的气候、降水性质、地形、表层岩石岩性等因素有关。

2.地表水

地表水主要有常年性和季节性河流、水库、池塘或雨季低洼处的汇水区等。地表水成为矿井的直接充水水源那一定是灾难性的事故。而如果地表水是间接充水水源，在地表水与被补给水源间水力联系强的时候也很容易造成水害事故（见下图），所以，地表水一般是矿井灾难性事故的水源。地表水造成矿井水害事故的主要影响因素为距离、通道、季节、地形等。

6地表水进入井下示意图

7二、矿井的充水因素

3.地下水

孔隙水：主要分布在地表松散堆积物的孔隙中。对矿井涌水的影响主要是：孔隙水与采动空间的距离有关，如在松散物堆积较厚的浅部煤层开采以及井筒穿越松散层时，孔隙水可能成为矿井的主要充水水源。裂隙水：是矿井最常见的充水水源，一般是矿井涌水的主要构成。裂隙水对矿井涌水的影响要特别注意裂隙的连通性，在裂隙连通性好的情况下，矿井涌水水往往较大；而在连通性好的裂隙与其它水源沟通的情况下，还可能会造成高强度的矿井涌水。岩溶水：是指可溶性岩石中裂隙、溶洞等储水空间赋存的地下水。岩溶水对矿井涌水的影响主要决定于岩溶裂隙溶洞的发育程度、连通性以及岩溶水的补给条件等方面。岩溶水还常以承压水方式出现。在岩溶发育、连通性好的情况下，会出现高水压、大水量涌水，对矿井的安全生产影响较大。8二、矿井的充水因素

4.老窑水

（1）分布特征：老窑多分布在煤层埋藏较浅的部位或者上部煤层开采区域，老窑的位置一般高于现阶段生产区域的煤层标高。（2）地质特征：受开采技术能力的制约，老窑多在地质条件变化较大的地段(如断层、褶曲转折端、岩溶陷落柱等)终止，并常形成积水的独头巷道。（3）水质特征：老窑水一般处于长期停滞的状态，因此，老窑水的矿化度一般较高、酸度较大、硫化氢含量高、有涩味。

（4）水量特征：老窑水在一定的时期内一般是以静储量为主，水量大小和开采历史的巷道类型、采煤方法、回采率、积水时间等因素有关。需要引起注意的是，老窑水随着积水时间的增加，其水量、水位、水压是处于变动状态的，原来没有积水的采动空间，在一定时期后也可能会产生积水，当水量积存到一定程度后甚至会产生破坏性的水害事故，所以对老窑积水的定期调查是采取有效防治水措施的重要前提。（5）突水特征：由于老窑分布具有隐蔽性的特点，不易发现，因此，老窑水在矿井涌水中多表现为突水，水量大、来势猛、具很强的破坏性，且并多伴有有害气体的涌出。9二、矿井的充水因素

充水通道

充水通道的作用体现在其导水性能上。煤层周围的各种水源只有在具备充水通道的条件才能将水源水导入井巷形成涌水或突水。矿井充水通道决定着矿井涌水的大小和涌水强度。1.导水断裂带2.导水裂缝带（顶板冒落裂隙带）3.煤层底板突破4.封闭不良的导水钻孔5.岩溶陷落柱

6.地表塌陷

10二、矿井的充水因素

1.导水断裂带对矿井安全最具威胁的是断层及断层破碎带的导水作用，主要表现为断层在垂向方向上的导水作用，而许多矿井的突水事故都是由断层沟通水源造成的。有的隔水断裂带在采动以后由于水压的作用、断层带破碎的岩体被水浸泡变软等原因而变为导水断裂带，导致断层的滞后突水。导水断裂带对矿井涌水的影响表现主要为:

a、断层及断裂破碎带本身就是连通性好的矿井充水通道；b、由于断层的作用使断层附近煤岩层破碎，增加围岩的导水性能，使采动接近断层前矿井涌水增加；c、断层破碎带常存储丰富的地下水，断层揭露以后会造成短时间的大量涌水；d、由于断层的错动使其它含水层水源与采动空间距离缩短，增加了矿井突水的危险性。

11二、矿井的充水因素

12二、矿井的充水因素

2.导水裂缝带（顶板冒落裂隙带）煤层在采出后，采空区周围的岩层会发生移动和变形。根据岩层移动变形的特点及岩层变形后的破坏程度，可分为三个不同变形程度和破坏程度不同的区域，即冒落带、裂隙带和弯曲带。3.煤层底板突破指在煤层底板下部赋存有承压水含水层，且承压水的水位标高高于开采煤层底板标高的情况下，回采工作面在采动后，工作面四周的压力将向煤层底板传递，进而使底板岩层形成一定深度的破坏带，当煤层底板的破坏带使煤层底板的承压水隔水岩层的有效厚度减小至不能抵御承压水水头压力时，承压水会突破煤层底板涌人巷道造成透水事故。而在同样的水文地质条件下，如果底板隔水层在受到部分破坏后还能抵御承压水水头压力而不至于造成底板突破，这时，我们可以在采取一定的安全保障措施后继续开采煤层，这种情况下的煤层开采称之为带压开采。煤层底板可分为三带，即由矿山压力作用产生的底板导水破坏带、具有阻隔水能力的隔水层带和矿压和水压联合作用而产生承压水导升带。13带压开采区与底板突破示意图煤层底板“下三带”示意图14二、矿井的充水因素

4.封闭不良的导水钻孔煤系地层中各种勘探施工所施工的钻孔大多穿越整个煤系地层各含水层；一般情况钻孔施工结束后要进行封孔，但在封孔质量不高的时候，各种水源都可能通过钻孔进入井下造成矿井涌水增大甚至是水害事故。5.岩溶陷落柱

岩溶陷落柱是煤系地层中常见的垂向构造，陷落柱会直接造成煤层底顶板岩层的破坏和围岩的力学强度降低，加之许多陷落柱柱体岩石破碎疏松，所以岩溶陷落柱常常是良好的充水通道。许多矿井在采动接近岩溶陷落柱时都表现为矿井涌水的增加，甚至会造成导水陷落柱沟通煤层上部或下部水源的突水事故。

6.地表塌陷

浅部煤层开采后由于采动后形成的“三带”，大多会在地表形成塌陷区。塌陷区一方面会使大气降水和地表水在地表形成一定范围的汇水区，另一方面，塌陷区通达地表或接近地表的裂缝可成为水源汇集后渗入矿井井下的良好通道。所以，地表塌陷区是地面防治水的重点区域。

15三、矿井透水前的预兆

采掘工作面或其他地点发现有煤层变湿、挂红、挂汗、空气变冷、出现雾气、水叫、顶板来压、片帮、淋水加大、底板鼓起或产生裂隙、出现渗水、钻孔喷水、底板涌水、煤壁溃水、水色发浑、有臭味等透水征兆时，应当立即停止作业，报告矿调度室，并发出警报，撤出所有受水威胁地点的人员。在原因未查清、隐患未排除之前，不得进行任何采掘活动。

16三、矿井透水前的预兆

1、奥灰水突水预兆：采掘工作面发生底鼓、顶板压力增大、裂隙增大、裂隙出现渗水、水质清澈、稳定、无臭味以及在遇构造时出现的渗水、涌水等现象。2、老窑水透水征兆：

采掘工作面发现有挂红、挂汗、空气变冷、出现雾气、水叫、顶板淋水增大、顶板来压、水色发浑、有臭味、煤壁发潮、松软出现裂隙渗水、瓦斯量增大等。

17四、煤矿水害治理方法

（一）地面防治水

地面防治水是指，为防止和减少大气降水和地表水补给矿井充水水源，从而减少井下防治水负担，或为防止大气降水和地表水直接进入井下造成矿井水害事故而进行的地面防治水工程建设、措施的制定及落实。地面防治水是矿井防治水工作的第一道防线，而雨季又是大气降水和地表水表现强烈的一个时期，所以雨季也是地面防治水的重点时期。地面防治水的主要工作一般包括以下几点:1、合理选择井筒及主要建筑标高及位置在矿井设计阶段，要做到井口和工业广场范围内主要建筑物的位置标高要高于当地历年的最高洪水位标高。在地形条件不具备的时候，在可能受地表水威胁的井口或建筑附近，必须修筑坚实的高台、泄水沟和拦水堤坝，以阻挡和排出可能出现的地表水和大气降水的汇水水源。18四、煤矿水害治理方法2、减少地面河流对矿井充水含水层的补给对于一些地面水是矿井主要充水水源的矿井，减少或阻断矿区和附近河流向矿井充水含水层渗入补给就成为地面防治水的主要工作。根据不同情况，一般有河流改道和铺整河底两种办法。有的矿区具备河流改道良好的地形条件，在打通一些地形阻隔后很容易使河流远离矿区或缩短在矿区的流经路线，这样可以大大减少矿井的涌水量。对于不具备河流改道条件的矿区，还可以在河流流经矿区的主要渗漏地段通过铺整河底，修筑人工河床等措施减少河流水的地下渗入量。

3、减少地面坡流对矿井充水含水层的补给为减少大气降水渗人地下补给矿井充水含水层以及降水后水流汇集威胁矿井生产，可在矿井内地貌起伏区沿地形等高线开挖沟渠收集大气降水，并通过沟渠将水引出矿区。这里要注意的是开挖沟渠时要避开含水层的露头区、塌陷裂隙区等，或采取措施防止沟渠汇水导入地下。

19四、煤矿水害治理方法4、填堵地表渗流通道矿区范围内因采掘引起的地面沉降、开裂、塌陷是直接沟通地表水源和井下采动空间的通道，所以在地表必须对此进行处理。一般用粘土、水泥等捣固填实填堵，以减少水的渗入，防治地表汇水的直接流入。或者在塌陷、裂隙区外围通过修筑沟渠，阻截地面水源水，并将其引致塌陷区、裂隙区以外。

5、排除积水对于矿区开采后引起地表沉降与塌陷等因素造成的积水区，应及时排出积水，或者通过改变地形、造地复田消除积水带来的安全隐患。

20四、煤矿水害治理方法6、雨季防汛雨季是矿井防治水的重点时期。所以每年雨季来临前，应对矿井的防治水工作进行全面的检查。雨季的防汛工作包括地面和井下防排水设备设施状况的检查，人员物资的准备，岗位责任的制定和落实等。7、雨季停产对于受地形因素控制，有雨季威胁矿井生产的矿井，或者受采动因素影响，地表裂隙较多、分布范围较大的矿井，除了做好矿井的雨季防汛工作以外，比较安全的防治水措施就是采取雨季停产撤人的方式回避各种雨季水源的威胁。尤其是有抽冒带发育到地表或近地表的情况的矿井，地面防治水工作将难以有效进行，在大雨时期应该必须采取停产撤人的方式以保证井下人员的安全。21地面防治水示意图

22四、煤矿水害治理方法（二）井下防治水

1、探放水2、留设防隔水煤(岩)柱3、防水闸门和防水闸墙4、强排水系统5、疏干降压6、煤矿排水7、注浆堵水23四、煤矿水害治理方法1、探放水

探放水是煤矿多年来防治水害事故的经验总结，是井下防治水的重要方法之一，是保障巷道掘进安全的重要工作。探放水就是通过井下钻孔探查探明工作面前方的水情，然后有控制地将水放出，这项工作称探放水或超前探放水，在井下探放水工作中，老窑水的探放又是探放水工作的重点和难点。井下探放水应当使用专用钻机、由专业人员和专职队伍进行施工。严禁使用煤电钻等非专用探放水设备进行探放水。探放水工应当按照有关规定经培训合格后持证上岗。

24四、煤矿水害治理方法1、探放水采掘工作面遇有下列情况之一时，应当立即停止施工，确定探水线，由专业人员和专职队伍使用专用钻机进行探放水，经确认无水害威胁后，方可施工：（一）接近水淹或可能积水的井巷、老空或相邻煤矿时。（二）接近含水层、导水断层、溶洞和导水陷落柱时。（三）打开隔离煤柱放水时。（四）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。（五）接近有出水可能的钻孔时。（六）接近水文地质条件不清的区域时。（七）接近有积水的灌浆区时。（八）接近其他可能突水的地区时。25四、煤矿水害治理方法2、留设防隔水煤(岩)柱

在矿井可能受到水威胁的地段，在水平方向留设一定宽度或在垂直方向留设一定高度的煤(岩)柱用于防水隔水，称为防隔水煤(岩)柱，简称煤柱(煤岩柱)。在防隔水煤(岩)柱范围的煤岩层是不能进行任何采动的。根据煤(岩)柱所处的位置，可以划分为断层煤柱、井田边界煤柱，采区煤柱、水淹区煤柱、地表水体煤柱、冲积层煤柱、底板煤柱等多个种类。留设防隔水煤(岩)柱是保障矿井安全生产的一个重要措施，但同时煤(岩)柱的留设也影响了矿井的整体布局并占用许多煤炭资源，所以应该在保证安全的前提下尽量少留煤(岩)柱或尽量减小留设尺寸。煤(岩)柱的留设尺寸是个复杂课题，影响煤(岩)柱尺寸的因素主要有：含水层(水体)的静水压力、煤体强度、地质因素、开采方法。26煤层露头被松散的富水性强含层覆盖时的防水煤柱留设示意图含水或导水断层防水煤柱的留设示意图27四、煤矿水害治理方法3、防水闸门和防水闸墙

防水闸门是在可能发生涌水需要堵截的巷道内砌筑的包括防水闸门铜室及配套的防水闸门设施，用于设置在受水害威胁严重的矿井井底车场周围巷道中，以保护井底车场及中央水泵房和中央变电所，或者设置在采区石门等巷道，通过防水闸门实现矿井分区隔离开采以减少水害发生时的影响范围。防水闸门由混凝土护暄、混凝土墙垛、防水闸门(门框和门扇)组成。防水闸门一般有平板形、圆弧拱形和扁壳形三种类型。在水压较大(大于2.5MPa)时一般采用扁壳形防水闸门。在井下还有一个与防水闸门功能类似的设施即防水密闭门，防水密闭门是一般性的挡水设施，它主要是为保护中央水泵房、变电所设置在紧急情况下正常运转而设置的。

防水闸墙是井下的挡水设施，分临时性的和永久性两类。临时性水闸墙一般用木料和砖砌筑;永久性水闸墙一般用混凝土或钢筋混凝土砌筑。修筑水闸墙的地点应选择在岩石坚硬及没有裂隙的地方，水闸墙应在巷道周围岩层中开凿截口槽单段或多段砌筑。28防水闸门示意图永久性水闸墙示意图29四、煤矿水害治理方法4、强排水系统水文地质条件复杂、极复杂的矿井，或受水害威胁严重特别是有突水淹井危险的矿井，不具备在井底车场周围设置防水闸门时，应在正常排水系统基础配备强排水系统。有下列情况之一的矿井，必须建强排水系统：⑴带压严重（突水系数T≥0.1MPa/m，或构造复杂块段突水系数T≥0.06MPa/m）且有淹井危险的矿井；⑵承受水压力大于5MPa的带压开采矿井（防水闸门不具备耐压试验条件）；⑶应当建设防水闸门但无法用其有效隔离采区和井底车场的矿井；⑷采空积水区面积大且积水范围和积水量不清的，存在突水危险但无法进行有效探放水工作的矿井。

30四、煤矿水害治理方法4、强排水系统有下列情况之一的矿井，可缓建强排水系统：⑴水文地质类型为中等的带压开采矿井，三年内可不建强排水系统；以后是否建设，视下一次水文地质类型划分结果和防治水安全技术“会诊”结果而定。⑵三年内所开采煤层的水文地质类型为中等，且采掘范围内无采空积水或有采空积水但积水量小能通过正常探放水工作可消除水患威胁的，可缓建；以后是否建，视下一次水文地质类型划分结果和防治水安全技术“会诊”结果而定。⑶强排水系统的论证工作正在进行中的，可缓建，待专家论证完成后，视专家论证结果而定。

31四、煤矿水害治理方法5、疏干降压

疏干降压是指采用人工主动疏放排水的方法，降低严重影响矿井开采的含水层水位或水压，以减少巷道的涌水量或防止井下突水的矿井防治水方法通过疏放排水可以为矿井生产提供一个相对安全的区域。疏干是对在开采煤层顶板导水裂缝带范围内分布富水性强的含水层时，如果直接开采会造成矿井涌水急剧升高或矿井突水而采取疏放排水的矿井防治水方法。而疏水降压是对煤层底板含水层水压很高时，如果直接开采其上部煤层，在含水层静水压力作用下会造成底板突破，从而导致矿井水害时而采取的疏放排水的矿井防治水方法。疏干降压不是简单的矿井防治水方法，应该和其它矿井防治水方法统筹考虑。同时，疏干降压是以大量排放地下水的方式进行矿井防治水，所以，疏干降压的实施必须兼顾考虑地下水的资源性和排水对生态环境的影响。

32利用疏水巷道疏放顶板示意图利用钻孔疏放底板承压水示意图33四、煤矿水害治理方法6、煤矿排水

煤矿排水是利用排水设备，将汇入采掘空间(井工矿)或场地(露天矿)水直接或分段排到地表至影响生产区域以外的防治水方法。排水系统是矿井的一个重要系统构成，排水系统主要由排水沟、水仓、泵房和排水管路构成。

7、注浆堵水

注浆堵水是指将注浆材料(水泥、水玻璃、粘土及化学材料等)制成浆液，利用注浆泵压入地下使其扩张固结、硬化后起到堵水截流或者是加固岩层的作用。不同注浆材料的配比导致浆液从能流动的液态转变成固体凝胶所需的凝胶时间是不同的，具体使用时要根据注浆深度、地下水流速、地下水化学成分等因素选择。而在实施注浆堵水时，还要计算注浆孔孔数、注浆深度、注浆段高度、注浆压力、注浆凝胶时间、注浆量等。注浆堵水是防治水的有效有段之一。注浆堵水在煤矿防治水工作中的应用常见的有以下方面：井筒注装堵水、巷道注浆堵水、帷幕注浆堵水、被淹区域恢复时的注浆堵水等。34五、煤矿水害的成因分析

1、煤矿地质、水文地质条件复杂，矿井水文地质基础工作薄弱，对煤矿的水文地质条件不清，盲目进行采掘作业。2、一些煤矿，特别是整合矿井，探放水设计不合理不到位，没有认真坚持探放水原则。3、没有合理留设防隔水煤柱。4、矿井防治水措施不到位，装备不齐全。5、矿井防治水专门人才缺乏，职工水害防治意识不强，违规违章操作。6、供电系统和排水系统不可靠，出现故障，停止排水。7、地震、山洪暴发等自然灾害引发煤矿水害事故。35六、煤矿水害事故案例据统计，2012年全国发生14起较大矿井水害事故，造成104人死亡、5人下落不明。14起水害事故都与老空积水有关。2012年山西焦煤集团公司也发生了两起水害事故，即霍州煤电干河煤矿“12.4”2-1081返掘巷断层滞后出水事故和汾西矿业正珠煤业“5.14”南翼皮带巷正前掘进头出水事故，尽管没有造成人员伤亡，但是给企业带来了很大的经济损失，同时也给集团公司的防治水工作敲响了警钟。目前，老空积水、奥灰水已经是造成矿井水灾的主要水害。下面就集团公司近年来发生的六起典型水害案例进行分析，以更好地汲取事故教训，做好矿井防治水工作。36六、煤矿水害事故案例案例1：霍州煤电干河煤矿“12.4”2-1081返掘巷断层滞后出水事故案例2：西山煤电晟聚煤业“1.19”透水事故案例3：西山煤电镇城底矿“8.8”GS13-2号水文孔出水事故案例4：汾西矿业正珠煤业“5.14”南翼皮带巷正前掘进头出水事故案例5：霍州煤电李雅庄煤矿“3.23”突水事故

案例6：霍州煤电白龙煤矿“3.18”斜井370水平突水事故37案例1：霍州煤电干河煤矿“12.4”2-1081返掘巷断层滞后出水事故2012年12月4日，霍州煤电干河煤矿发生一起断层滞后导水事故，造成矿井被迫停产，直接经济损失900万元。38霍州煤电干河煤矿“12.4”2-1081返掘巷断层滞后出水情况示意图39402-1081返掘巷位于+80水平一采区右翼，南西端至2号煤层分叉边界线，北东端邻一采区轨道巷，北西侧相邻2-1082联巷，南东侧为实体煤，靠近F13断层。工作面于2012年5月5日开工至11月25日共掘进300米。巷道规格为高3.8m×宽4.8m，采用锚网梁、锚索联合支护。煤层为1号、2号煤合并层，厚度约4.0m左右。巷道标高+87m，太灰水（K2）、奥灰水（O2）水位标高均为505米、带压均为4.18MPa。

基本情况案例1：霍州煤电干河煤矿“12.4”2-1081返掘巷断层滞后出水事故412012年12月4日2时53分，干河煤矿井下2-1081工作面在距离工作面迎头20米处右帮压力增大、右帮顶上第一根锚杆处有少量出水，约3-5m3/h;3:55分出水量约30m3/h左右;6:30出水量增大至450m3/h;至4日13:00时将2-1081返掘巷300m淹没，水进入2-108联巷;至19:00时淹没联巷100m。经过应急抢险排水及后期排水，水位控制在2-1081返掘巷口以下130m处，水量稳定在300m3/h左右。由于有稳定的补给水源，到目前水量一直稳定在300m3/h左右。事故经过案例1：霍州煤电干河煤矿“12.4”2-1081返掘巷断层滞后出水事故42由于F13断层向2-1081巷道偏移，致使原留设40m断层防水煤柱实际减少至22-25m左右，降低了隔水作用；F13断层在此落差增大，使2号煤层（上盘）与太灰（下盘）层间距减少甚至对接；在水压、矿压、构造应力、开凿扰动等因素的影响下，造成巷道底鼓变形、顶板锚索断裂，F13断层裂隙带成为导水通道，下伏承压含水层水沿断层滞后涌出。事故原因案例1：霍州煤电干河煤矿“12.4”2-1081返掘巷断层滞后出水事故431、本次断层滞后出水主要是在思想方面存在侥幸心理，自2004年建矿以来，曾发生过几次比较小的出水，首采工作面2-101初采曾经发生过一次出水，主要为顶板砂岩水，水量均不大，没有对生产造成较大影响，导致对防治水工作没有引起足够重视。2、对已出现的透水征兆没有引起警觉，未及时汇报。对11月25日距出水点80米处的巷道右帮上角发生过的出水情况没有引起重视；对F13断层的钻进探测过程中出现的1个钻孔出水情况没有引起重视；巷道出现底鼓、顶板锚索断裂等异常现象没有引起重视。事故教训案例1：霍州煤电干河煤矿“12.4”2-1081返掘巷断层滞后出水事故443、对带压开采构造滞后导水认识不足，对F13断层的走向、落差、倾角、导水性研究分析不到位。4、掘进工作面走向沿断层走向布置，未考虑断层向巷道偏移，致使防水煤柱由设计留设的40米减小到22-25米，达不到防隔水要求。今后带压开采矿井布置采掘工作面时，要充分考虑井田内的地质构造、陷落柱的影响；在落差大的断层附近，工作面走向不宜沿断层走向平行布置。事故教训案例1：霍州煤电干河煤矿“12.4”2-1081返掘巷断层滞后出水事故455、对水质化验分析成果资料不重视。11月25日距出水点80米处的巷道右帮上角发生过有少量出水，水质化验分析以砂岩水较为明显，含有灰岩水成分，但未引起足够重视。6、水泵配件不配套，影响排水。抢险水泵弯头、变径接头不配套，水泵的二次线太短使开关距离水泵距离很近，巷道水位上涨快导致开关难以移动而被淹，致使巷道淹没长度增大。今后受水害威胁的矿井要建立防治水应急仓库，仓库必须配有潜水泵、管材、法兰盘、变径接头、电缆、管钳、扳手等。水害应急救援预案要根据矿井实际情况定期修改完善。事故教训案例1：霍州煤电干河煤矿“12.4”2-1081返掘巷断层滞后出水事故461、干河煤矿出水后，矿井立即启动应急预案，迅速组织进行抢险，排水及时，水情得到及时有效控制，没有使水害损失扩大。2、干河煤矿各相关水文地质报告齐全，排水设施完善，抢险备用设备、管材及配件准备较为充分，为排除险情恢复生产赢得了时间；建立了太灰水、奥灰水的水文动态监测系统。其经验可学习借鉴。可取经验案例1：霍州煤电干河煤矿“12.4”2-1081返掘巷断层滞后出水事故47

2010年1月19日23时00分许，山西临县西山晟聚煤业有限公司井下发生一起较大透水事故，死亡3人。直接经济损失95万元。案例2：晟聚煤业“1.19”透水事故

48晟聚煤业“1.19”透水事故平面图49晟聚煤业“1.19”透水事故示意图50晟聚煤业南运输巷位于矿井中南部，从多个小窑采空破坏区之间通过，为上山掘进，掘进时遇一条2米正断层，掌子面位于断层下盘。基本情况案例2：晟聚煤业“1.19”透水事故

512010年1月19日开准队当班队长常某，工长朱某，当班安排三人打钻探水，三人送料。23:00井下中央水泵房泵工王某汇报水量增大，三台水泵全部开启进行排水。矿领导组织下井查看情况，并安排撤人。23:40接到井下汇报，一部皮带有水，人员过不去。0:15采煤、掘进汇报下井人员全部出井，开准队汇报有三个钻探工没有出来。3:30在二部皮带储存架处右手帮工字钢木棚下，找到3名遇难人员。事故经过案例2：晟聚煤业“1.19”透水事故

52晟聚煤业南运输巷掘进过程中已经穿过7条空巷，均无积水，在遇到落差2米正断层探放水时，导通断层上盘巷道积水，造成透水事故。突水量约300m3。

事故原因案例2：晟聚煤业“1.19”透水事故

531、思想麻痹大意。晟聚煤业在连续穿过7条空巷无水的情况下，对可能存在积水的老空既未开展物探，也未按规定距离和规定钻孔数量进行钻探等探放水工作，导致发生水灾事故。违反了《煤矿防治水规定》第九十二条第一款“接近水淹或可能积水的井巷、老空或相邻煤矿”必须进行探放水的规定。2、防治水工作基础薄弱。晟聚煤业无防治水机构和专业技术人员，也无专业探放水队伍，水文地质情况不清，资料、图纸、台账严重匮乏，未掌握清楚采空区和老空水位置，也未编制探放水设计，防治水设计，防治水制度和措施等不落实。经验教训案例2：晟聚煤业“1.19”透水事故

543、安全培训教育不到位。未对职工进行全员防治水安全教育培训，新职工不培训就安排上岗作业，仅300m3的古窑水量，就造成了一个重大水害事故。4、矿井防治水应急救援预案不完善，矿井在发生透水征兆的情况下，应立即撤出受水害威胁的作业人员到安全地点，同时启动水害应急救援预案。经验教训案例2：晟聚煤业“1.19”透水事故

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2011年8月8日5时许，西山煤电镇城底矿井下发生一起水文孔出水事故，造成矿井被迫停产。案例3：西山煤电镇城底矿“8.8”GS13-2号水文孔出水事故

56镇城底矿GS13-2号水文孔平面图57GS13-2水文孔位于镇城底矿东一皮带大巷与回风大巷之间，于2002年1月施工，竣工时间为2002年7月，孔深380米，开孔层位为8号煤，终孔层位为奥陶系上马家沟组下段。出水处底板标高为+771米，奥灰水静止水位标高为+900米，带压1.29MPa，突水系数为0.026MPa/m，隔水层厚度为80米。

基本情况案例3：西山煤电镇城底矿“8.8”GS13-2号水文孔出水事故

582011年8月8日凌晨5:30，镇城底矿760东轨道大巷800米处的GS13-2水文孔硐室底板有水涌出，现场发现硐室底板有4个较大涌水点和3个小的涌水点，涌水量约150m3/h，现场检测硫化氢气体浓度为0.8ppm；8月8日早8:30，涌水量逐渐增至230m3/h，后趋于稳定；8月12日12：50打开水文孔井盖后涌水量没有明显变化，基本稳定在230m3/h。事故经过案例3：西山煤电镇城底矿“8.8”GS13-2号水文孔出水事故

591、设计不当。不取芯钻进，致使判层不准确，第一径套管未下到位（奥灰顶界面），致使煤系地层段增加一径325mm的井壁管；2、钻进至峰峰组地层段时，因出现严重孔壁坍塌而下一径273mm井管护壁；又因判层不准，多下一径219mm井壁管，井壁管才下到峰峰组底部。3、钻孔结构由3径变成复杂的5径，使支撑井壁管的岩层台阶变小；又因孔壁坍塌严重，致使井壁管滑动失去应起的作用。事故原因案例3：西山煤电镇城底矿“8.8”GS13-2号水文孔出水事故

60614、因施工时地层坍塌掉块严重，在矿山应力的挤压作用下，致使井壁管在变径连接处、井壁管薄弱处破裂。5、奥灰静止水位升高。晋祠泉流域近十年来严禁开采奥灰水，导致水位升高31米。该水文孔原抽水试验奥灰水位标高868.5米，现附近水文孔观测奥灰水位标高899.5米.事故原因案例3：西山煤电镇城底矿“8.8”GS13-2号水文孔出水事故

626、水文孔硐室处位于马兰向斜轴部北部，构造应力集中，断裂构造较多，裂隙发育，致使岩层整体稳定性差，阻水能力减弱。7、工程质量不符合要求。建设单位、监管单位对水文钻孔设计审查不严格，对施工过程监管不严，工程质量没有得到充分保证。事故原因案例3：西山煤电镇城底矿“8.8”GS13-2号水文孔出水事故

631.带压开采矿井，尽量避免井下施工水文钻孔，如果确实需要，以满足勘探基本要求即可，严禁大口径施工，同时留设水文孔保护煤柱，并安设水文动态监测系统。2.施工隐蔽工程水文钻孔时，水文钻孔的设计与施工过程一定要严把关，并保存有影像资料，确保水文孔的资料翔实、可靠，施工质量达到国家相关规定要求，严格各级监理责任，验收合格后方可使用。3.水文地质补充勘探中，水文地质钻孔奥灰顶界面以上岩层尽量全部取芯（特别是井下水文地质钻孔），以便判层准确。经验教训案例3：西山煤电镇城底矿“8.8”GS13-2号水文孔出水事故

644.水文孔各级套管须下到预定位置，由于特殊情况下不能下到预定位置的，必须在水文孔综合资料中准确说明情况。各级不同管径处水泥壁座必须符合规定要求。5.如要封堵水文钻孔，封堵设计中，严格按照止水点水压计算配重，减少封堵的不确定因素，提高封堵效率。6.对其它水文孔（特别是井下水文孔）进行安全评价，必要时进行注浆，加固底板，并由技术人员定期对其进行观测。经验教训案例3：西山煤电镇城底矿“8.8”GS13-2号水文孔出水事故

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2012年5月14日6时许，山西左权县汾西正珠煤业有限公司井下发生一起透水事故，水量达5万米3，造成矿井停产半个月。案例4：汾西矿业正珠煤业“5.14”南翼皮带巷正前掘进头出水事故

66正珠煤业+1012南翼皮带巷出水事故

67+1012南翼皮带巷位于正珠煤业矿井南翼一采区，计划掘进至井田技术边界保护煤柱，服务于东南部15号煤工作面。截至2012年5月14日，南翼皮带巷距离南部井田边界保护煤柱约5米。

基本情况案例4：汾西矿业正珠煤业“5.14”南翼皮带巷正前掘进头出水事故

682012年5月14日6:30分，正珠煤业综掘二队工人在+1012南翼皮带巷进行标准化及隐患整改等工作时，发现在距工作面掘进迎头20余米处有直径约0.5㎡范围渗水，水量逐渐增大，带班长立即组织工人撤出本巷道，并打电话报告矿调度室。6点31分，矿调度室接到报告后，立即通知公司董事长及其他公司领导和相关部门负责人到调度室待命，董事长立即启动防治水应急预案，下令撤出井下全部人员,并派人入井查看情况。事故经过案例4：汾西矿业正珠煤业“5.14”南翼皮带巷正前掘进头出水事故

696点47分，经指挥部成员研究后下令将一采区三条下山、+1012南皮巷、+1012南轨道巷、1511工作面动力电源全部切断；6点59分，矿调度室分别向瑞泰公司调度、井矿调度汇报井下出水情况，通知综采队、综掘一队、准备队早班职工换好工作服待命，安排两名带班领导查看井下人员撤离情况，同时安排井口验身房、头灯房、监控室清点人数。7点17分，确认井下所有人员全部撤离至地面。事故经过案例4：汾西矿业正珠煤业“5.14”南翼皮带巷正前掘进头出水事故

70未查清井田南部相邻小煤矿采空区范围及其积水情况，未认真落实“有掘必探”措施，物探、钻探设计不合理，致使巷道盲目掘进距离采空积水区距离很近且不足5米，导致采空区积水突破煤柱涌出造成出水事故。事故原因案例4：汾西矿业正珠煤业“5.14”南翼皮带巷正前掘进头出水事故

711、盲目相信小煤矿提供的假采掘资料，周边小煤矿采空积水情况不清（井田南部的永兴煤化有限责任公司已经于2010年6月关闭，已采掘破坏了矿界两侧的40米煤柱，形成了大量采空积水，但矿井也未做探测工程）。2、物探距离太长。在距离出水点155米处做瞬变电磁法探测，超过一般的物探有效距离80-100米，巷道接近物探异常区也未进行钻探验证。3、现阶段的物探结果，由于其具有多解性，不能做为指导防治水工作的依据，只能作为参考。物探有效距离不得大于80-100米。经验教训案例4：汾西矿业正珠煤业“5.14”南翼皮带巷正前掘进头出水事故

724、超前钻探钻孔深度长达145米，探测距离太长，保证不了精度；钻孔密度不够；掘进接近矿井边界，未及时分析水情，未补充修改探放水措施。今后的探放水工作中，钻探有效深度不得大于80米。5、水害隐患排查不到位。工作面接近井田边界，未认真组织水害隐患排查，忽视了小煤矿的无序不规范开采。6、矿井中央水仓未建成，排水系统不畅通。经验教训案例4：汾西矿业正珠煤业“5.14”南翼皮带巷正前掘进头出水事故

73案例5：霍州煤电李雅庄煤矿“3.23”突水事故

2011年3月23日4时29分，霍州煤电集团公司李雅庄煤矿在进行六采区末端泵房峒室扩刷过程中，六采区末端水仓1#、4#吸水小井掉渣片帮，2#小井井壁大量涌水，涌水量350m3/h,淹没六采区末端联巷，造成风流短路、六采区停产的安全生产事故。

74李雅庄矿六采区末端水仓平面图75六采区末端水仓位于矿井东南部井田边界处，设计长度为280m，2010年6月开始施工，11月底内仓、外仓巷道工程施工结束。事故出水点位于六采区末端水仓内外两仓靠近小井的通道，该点巷道底板标高为+233m，层位为2号煤层底板下4m，下距太原组k4灰岩含水层约34m，距O2灰岩106m。太原组灰岩含水层静止水位标高为+478m，带压2.45MPa；奥陶系灰岩含水层静止水位标高为+520m，带压2.87MPa。该巷道在掘进过程中曾揭露落差为3.5m正断层。基本情况案例5：霍州煤电李雅庄煤矿“3.23”突水事故

762011年3月23日4时29分，六采区末端水仓1#、4#吸水小井掉渣片帮，2#小井井壁出水，并有水从2#与3#小井间配水巷流出，伴有硫化氢气味。开始渗水水量约10m3/h，23日8时涌水量增至约70m3/h，12时增至约230m3/h，晚22时增至约350m3/h，目前涌水量基本稳定在350m3/h左右。事故经过案例5：霍州煤电李雅庄煤矿“3.23”突水事故

77在施工六采区末端水仓时揭露3.5m的断层，巷道围岩比较破碎，在矿山压力和构造应力的长时间作用下，巷道底板受到破坏，承压岩溶水沿断层裂隙带滞后涌出。事故原因案例5：霍州煤电李雅庄煤矿“3.23”突水事故

781、思想麻痹大意。该矿为带压开采矿井，矿井开采的2号煤层距离奥灰顶面106m，隔水层厚度比较大，揭露3.5m断层没有引起足够重视，误以为不导水。2、矿井生产指挥部门和分管领导安排六采区施工时，未按设计规定先施工六采区末端水仓，同时六采区末端排水系统在未形成的前提下，施工回采工作面顺槽。临时排水系统不完善，能力不匹配，采区预计最大涌水量200m3/h，临时水仓排水能力仅为150m3/h。经验教训案例5：霍州煤电李雅庄煤矿“3.23”突水事故

793、带压开采矿井必须树立“构造不导水是相对的，构造导水是绝对的”观念，在开拓掘进前，必须提前研究分析开掘区域的构造情况，对每个构造都要引起高度重视，综合考虑整个区域的防排水设计方案等防治水措施。经验教训案例5：霍州煤电李雅庄煤矿“3.23”突水事故

80案例6：霍州煤电白龙煤矿“3.18”斜井370水平突水事故2007年3月18日霍州煤电白龙煤矿发生一起回采工作面陷落柱底板突水事故，最大突水量1200m3/h。本次事故虽未造成人员伤亡、但最终造成370水平被淹的水害事故，直接经济损失4200余万元。81白龙煤矿斜井370水平2-1101工作面位置图

82白龙煤矿斜井370水平2-1101工作面№.572陷落柱位置图

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2-1101工作面为白龙矿370水平首采工作面，位于十一采区皮带巷前进方向的左翼，