新时期我国煤矿水害的基本特点及对策

新时期我国煤矿水害的基本特点及对策勇于跨越追求卓越CONTENTS目录01煤矿水害概述02新时期煤矿水害的基本特点03煤矿水害典型案例分析04煤矿水害预测预报技术CONTENTS目录05煤矿水害综合防治措施06汛期水害防治专项措施07煤矿水害防治管理体系01煤矿水害概述煤矿水害的定义煤矿水害的定义与危害煤矿水害是指矿山在建设开发过程中，不同形式、不同水源的水通过某种途径进入矿坑，并给矿山建设和生产带来不利影响和灾害的过程和结果。其形成需满足充水水源、充水途径和充水强度三个条件。人员伤亡风险水害事故可能导致人员被困、窒息、溺水等，造成群死群伤。据统计，新中国成立以来全国煤矿一次死亡30人以上的水害事故17起，死亡857人；2000-2022年较大以上水害事故102起，死亡2039人。财产与生产损失水害会损坏矿井设备、设施，导致生产中断，造成巨大经济损失。例如2022年陕西榆林米脂县龙镇煤矿水害事故直接经济损失921.5万元，2024年华丰煤矿水害事故直接经济损失708.58万元。环境与社会影响水害可能造成地表水污染，影响周边生态环境。同时，事故处理难度大、时间长，社会影响恶劣，如2005年广东梅州大兴煤矿透水事故直接经济损失达4725万元，引发广泛社会关注。水害形成的三大基本条件充水水源的存在与特征矿井充水水源主要包括大气降水、地表水（如江河、湖泊、水库）、地下水（如松散层潜水、砂岩裂隙水、岩溶水）和老空积水。不同水源具有不同特征，如大气降水具有季节性变化，老空水则具有隐蔽性和突发性。充水途径的存在与类型充水途径是水源进入矿井的通道，主要包括构造破碎带、断层、裂隙、岩溶陷落柱、采动冒裂带、井筒、老空区等。例如，地表水可通过井口直接灌入，或通过采后顶板冒裂带渗入井下。充水强度与灾害后果充水强度指水源进入矿井的水量大小和速度，取决于水源的富水性、途径的导水能力等。强充水可能导致矿井涌水、突水甚至淹井，造成人员伤亡和财产损失，如2010年骆驼山煤矿突水最大涌水量达72000立方米/小时。

我国煤矿水文地质条件复杂性分析

水文地质类型多样性显著我国是世界上煤矿水文地质类型最多的国家之一，煤矿充水条件极为复杂，主要包括顶板突水、底板突水、老空水害、岩溶水害等多种类型。

区域差异特征明显不同区域煤矿水害类型差异显著，如侏罗系煤矿区以顶板水害为主，石炭-二叠系煤矿区底板岩溶水害较为常见，呈现出鲜明的区域特点。

充水水源构成复杂矿井充水水源主要有大气降水、地表水、地下水和老空积水等，不同水源具有不同特征，其组合情况增加了水文地质条件的复杂性。

充水途径多样且隐蔽充水途径包括采空区塌陷、地表裂隙、溶洞、断层、老空区等，其中点状的陷落柱和线状断层构造等隐蔽导水通道，给防治工作带来极大挑战。02新时期煤矿水害的基本特点六大水害区域划分水害区域分布特征

根据水文地质特征和自然地理条件，全国煤矿水害划分为华北石炭二叠纪煤田岩溶裂隙水水害区、华南晚二叠世煤田岩溶水水害区、东北侏罗纪煤田裂隙水水害区、西北侏罗纪煤田裂隙水水害区、西藏—滇西中生代煤田裂隙水水害区及台湾地区古近纪煤田裂隙—孔隙水水害区。华南地区事故高发

2000—2022年统计显示，华南地区水害事故起数和伤亡人数位居全国首位，全年内水害事故高发期主要集中在3～5月和7～8月。区域水文地质差异显著

侏罗系煤矿区以顶板水害为主，石炭-二叠系煤矿区底板岩溶水害较为常见；西北煤田随开采规模扩大，充水水文地质条件由简单向复杂转变，如鄂尔多斯盆地锦界煤矿、新疆哈密大南湖矿区煤矿。乡镇煤矿水害突出

在2000～2006年发生的61起特大水害事故中，乡镇煤矿发生43起，死亡845人，占70.5％和70.7％，主要因技术探查及管理能力薄弱。

水害类型及水源构成主要水害类型煤矿水害主要包括顶板突水、底板突水、老空水害、岩溶水害等类型。其中，老空水害因具有隐蔽性、突发性、强破坏性等特点，已成为近年来多起煤矿水害事故的主要原因。

充水水源分类矿井充水水源主要有大气降水、地表水、地下水和老空积水。地表水包括江河水、湖泊水、水库水等；地下水可分为第四系松散沉积层潜水、砂岩裂隙水、岩溶裂隙水等。

区域水害特征差异我国煤矿水害区域差异明显：侏罗系煤矿区以顶板水害为主，石炭-二叠系煤矿区底板岩溶水害较为常见。如鄂尔多斯盆地、新疆哈密大南湖矿区等西部矿区，随着开采规模扩大，充水水文地质条件趋于复杂。

开采条件变化引发的水害新趋势中西部矿区充水条件复杂化西北及华北西部矿井增多、开采规模扩大，充水水文地质条件由简单向复杂转变，如鄂尔多斯盆地锦界煤矿、新疆哈密大南湖矿区等，正常涌水量接近甚至超过中东部矿井。

东部矿区“三高一强”特征显现东部煤矿随开采深度增加，高水压、高地应力、高温和强扰动特征突出，面临“头顶老空水、脚踩承压水”的复杂作业环境，突水机理与类型更趋复杂。

大型矿井排水系统压力剧增内蒙古、陕西接壤地区单体矿井范围扩大，煤层近似水平导致井下自流条件差，传统集中排水系统需多级泵站，成本大幅提高且管理复杂，如高家堡煤矿、大海则煤矿。

突水影响因素多元化煤层底板突水不仅与水压、隔水层厚度相关，还受含水层富水性、断裂构造、岩溶陷落柱、矿压破坏带等多因素影响，传统突水系数法已难以满足深部开采需求。

水害事故时间分布规律季节性高发特征水害事故全年高发期主要集中在3～5月和7～8月，与雨季及融雪期地表水补给增加密切相关，此时矿井涌水量易出现峰值。

年度变化趋势2000—2022年全国煤矿共发生水害事故1205起，尽管事故率整体下降，但重大及以上事故占比仍高达六成左右，防治形势依然严峻。

昼夜及时段差异掘进工作面透水事故多发生在作业强度较高的白天时段，夜间因人员较少、警惕性降低，也存在突水风险，需加强24小时监测。03煤矿水害典型案例分析

老空水害事故案例01陕西榆林米脂县龙镇煤矿“7·25”水害事故2022年7月25日，该矿11503运输顺槽掘进至1243.6米时与相邻茂源煤矿老空区相通，老窑积水涌入工作面，造成3人死亡，直接经济损失921.5万元。

02山东能源新汶矿业集团华丰煤矿水害事故2024年，该矿未按规定探放水，未查明11105采空区积水情况，11106切眼掘进工作面出现突水征兆时未及时撤人，采空区积水突破煤壁涌入，造成3人遇难，直接经济损失708.58万元。

03山西太原东山李家楼煤业公司水害事故2024年7月6日，因矿界内老空巷道积水状况未充分查明，掘进作业违规超掘，导致老空巷道中高压积气与积水突破煤壁涌入工作面，造成3人死亡，直接经济损失919万元。顶板突水事故案例侏罗系煤矿区顶板水害典型案例我国侏罗系煤矿区以顶板水害为主，如鄂尔多斯盆地的锦界煤矿、高家堡煤矿、大海则煤矿等，随着开采规模扩大和强度增加，顶板充水水文地质条件逐渐复杂化，正常涌水量显著增加。顶板突水致灾特征顶板突水多因煤层顶板上方中厚层砂岩裂隙或薄层岩溶裂隙含水层，在采掘过程中覆岩冒裂损失导致。具有隐蔽性强、突水量大、易引发巷道淹没和设备损坏等特点，严重威胁井下作业安全。顶板突水防治技术应用针对顶板水害推行"三图双预测法"，即通过顶板冒裂安全性分区图、顶板含水层富水性分区图、顶板突水条件综合评价分区图，结合天然及人为改造状态下工作面涌水量预测，定位危险区并采取配套防治措施。01底板岩溶水害事故案例河北邯郸峰峰矿区永顺煤矿突水事故该矿违法超层越界开采有突水危险的9号煤层，掘进过程中发生底板奥灰突水，井下水量通过采空区溃入相邻牛儿庄煤矿，造成全井被淹，直接经济损失达3.82亿元。02福建龙岩新罗区赤坑煤矿断层突水事故2005年5月28日，该矿掘进巷道遇含水断层时，未坚持“有疑必探”原则，未认真进行探放水措施，违章爆破后发生断层带突水，导致10人死亡。03四川广能集团龙滩煤矿溶洞突水事故2005年10月3日，该矿在掘进巷道时遭遇溶洞透水，造成28人死亡，暴露出对断层水、底板水、溶洞水防治认识不足、措施不落实的问题。

事故原因及教训总结客观原因：水文地质条件复杂我国是世界上煤矿水文地质类型最多的国家之一，充水条件极为复杂，如东部煤矿“三高一强”（高水压、高地应力、高温和强扰动）特征显现，西部矿区充水水文地质条件随开采规模扩大而复杂化。

主观原因：管理不当与违法违规部分煤矿水害防治基础工作薄弱，专业人员不足、探放水设备缺乏，甚至在透水征兆明显时冒险作业；超层越界开采、破坏防隔水煤柱等违法违规行为时有发生，如2022年陕西榆林龙镇煤矿“7·25”水害事故因未查明老空积水情况导致3人死亡。

技术原因：探查与预测不到位隐蔽致灾因素（如陷落柱、断层）探查不清，老空水未严格落实“查全、探清、放净、验准”四步工作法，传统突水系数法难以满足深部开采需求，部分矿井未按规定安装水害预警监测系统。

教训：强化责任与技术应用必须严格落实煤矿主要负责人第一责任，加强“三专”（专业技术人员、探放水队伍、专用设备）配备，推行“预测预报、有疑必探、先探后掘、先治后采”原则，应用脆弱性指数法等新技术，杜绝“边探边掘”“超层越界”等行为。04煤矿水害预测预报技术顶板水害预测：三图双预测法三图双预测法的提出背景我国大部分矿区普遍面临煤层顶板覆岩冒裂导致的顶板突水难题，顶板上方普遍沉积中厚层砂岩裂隙或薄层岩溶裂隙，或松散孔隙充水含水层，推行“三图双预测法”是应对该难题的必要手段。三图的构成与功能“三图”即顶板冒裂安全性分区图、顶板含水层富水性分区图、顶板突水条件综合评价分区图，通过这三张图可以将煤矿水害危险区精准定位出来。双预测的内容与作用“双预测”包括天然状态下工作面涌水量预测和人为改造状态下工作面涌水量预测，用于确定危险区域的危险程度，为采取相应的防治水配套措施提供依据。三图双预测法的应用价值该方法将危险区定位与危险程度预测相结合，有助于煤矿企业有针对性地制定防治水策略，提高顶板水害防治的科学性和有效性，是顶板水害预测预报的重要技术方法。底板突水预测：脆弱性指数法

传统方法局限性传统突水系数法仅考虑水压和隔水层厚度两个因素，难以满足深部开采“三高一强”条件下复杂突水机理的预测需求。

脆弱性指数法核心模型融合含水层富水性、隔水层岩性结构、断裂构造、岩溶陷落柱、矿压破坏带等多因素权重系数，与GIS空间信息分析功能耦合，实现综合评价。

关键影响因素拓展相较于突水系数法，新增原始导升高度、含水层渗透系数、岩体完整性指数等参数，更全面反映底板突水动态过程与多场耦合作用。

老空水害预测：分区管理法查明老空分布与积水情况查明煤矿和周边200米范围老空立体空间分布规律、形成时间、范围、层位、积水、补给来源等情况。

制定防治方案与具体措施根据查明的老空水情况，制定针对性的老空水防治方案和具体的探放水、疏水降压等措施。

编制分区管理设计并审批根据老空水查明情况和防治措施落实程度，对受老空水威胁的煤层按程度编制分区管理设计，并由煤矿总工程师组织审批。

划分可采区、缓采区与禁采区老空积水情况清楚且防治措施落实到位的区域划为可采区；否则划为缓采区，经探查和措施落实后可转为可采区；仍不能保证安全开采的区域划为禁采区。先进物探与钻探技术应用

地面物探技术：三维精细勘探应用地面三维精细地震、瞬变电磁法、可控源大地电磁法等勘探手段，可精准查明井田范围内含水层富水性、断裂构造、岩溶陷落柱等隐蔽致灾因素，为水害防治提供基础数据支撑。井下物探技术：实时动态探测井下掘进巷道采用随钻钻孔物探超前探放水技术与装备，回采工作面应用坑透、音频电视透视、槽波勘探等技术，实现对采掘前方水文地质条件的实时动态探测，及时发现水害隐患。钻探技术：探放水作业核心严格落实“查全、探清、放净、验准”四步工作程序，采用专用探放水设备进行钻探，确保探放水超前距符合规定，严禁用短探（最小超前水平钻距小于30米）代替正规探放水，有效防范老空水等水害风险。监测预警技术：微震与电法耦合应用井下微震监测、微震与电法耦合等监测预警技术，结合基于现代信息技术的矿井水害防控与智能应急管理系统，对矿井涌水量、含水层水位等进行实时监测，实现水害早预警、早处置。05煤矿水害综合防治措施

探：地面与井下探查技术地面探查技术手段地面探查主要包括水文地质（补充）调查、观测、勘探等，例如采用地面三维精细地震、瞬变电磁可控源大地电磁法等勘探手段，为煤矿水害防治提供基础数据。

井下探查技术应用井下探查涵盖水文地质补充勘探、采掘工作面探测及局部防治水工程勘探，如井下掘进巷道随钻钻孔物探超前探放水技术与装备，以及井下回采工作面坑透、音频电视透、槽波勘探等技术。

老空水探查“四步工作法”探放老空水必须严格落实“查全、探清、放净、验准”四步工作程序，采用井上井下结合的钻探、物探、化探等综合勘探技术手段查明老空积水情况，编制矿井老空水害评价报告。防：防隔水煤柱与防水设施防隔水煤柱的留设原则防隔水煤(岩)柱一旦确定，不得随意开采破坏。需根据水源类型、水压、隔水层厚度等因素科学计算留设宽度和高度，确保其有效性。防水闸门与防水墙的建设标准井下需修建具有足够承压能力的防水闸门或防水墙，施工后应进行试压验收。例如，江西萍乡上栗县永胜煤矿曾因防水密闭墙不符合规范要求，雨季积水后垮塌导致15人死亡。防隔水煤柱的保护与管理严禁在防隔水煤柱中进行采掘活动，严禁超层越界开采破坏煤柱。2005年广东梅州大兴煤矿因超强度开采破坏防隔水煤柱，导致121人死亡的特大水害事故。防水设施的日常维护与检查建立重点部位巡视检查制度，定期对防水闸门、防水墙等设施进行检查维护，确保其在突水事故发生时能够有效阻挡水流，为人员撤离和抢险争取时间。堵：注浆封堵技术与应用

注浆封堵的核心目标注浆封堵是通过向具有突水威胁的顶底板充水含水层、导水断层、裂隙、陷落柱等局部通道，或导水边界注入浆液，形成止水帷幕，阻止或减少矿井涌水，是煤矿水害防治的关键技术手段之一。

主要注浆材料与技术特点常用注浆材料包括水泥浆、水泥-水玻璃双液浆、化学浆液等。水泥类浆液成本低、强度高，适用于大裂隙封堵；化学浆液可注入细微裂隙，但成本较高。技术上需根据地质条件和堵水要求选择合适材料与工艺。

典型应用场景与工程案例在处理导水断层、岩溶陷落柱等突水通道时应用广泛。例如，针对矿井底板奥灰水突水，可采用地面或井下注浆方式构筑防水帷幕；2010年国家能源集团骆驼山煤矿岩溶突水事故中，采用水泥—骨料反过滤快速封堵技术成功封堵导水通道。

注浆效果评估与质量控制注浆效果需通过压水试验、物探手段（如声波CT、电法勘探）及矿井涌水量监测等进行综合评估。施工中应严格控制注浆压力、浆液配比和注入量，确保形成连续、完整的止水屏障，防止出现漏注、欠注等问题。

疏：含水层疏水降压措施疏水降压的核心目标通过预先疏放含水层水体，降低水压至安全阈值，消除或减弱对采掘工作面的突水威胁，为安全开采创造条件。

主要疏水对象与方式重点针对老空水、煤层顶底板强含水层等。老空水采用“查全、探清、放净、验准”四步工作程序；含水层则通过井下疏水巷道、疏水钻孔等方式进行预疏水降压。

疏水工程的关键技术要求严格控制探放水超前距，严禁用短探（最小超前水平钻距小于30米）代替正规探放水；探放水作业需安装视频监控，防治水专业技术人员现场盯守指导，确保疏水效果和作业安全。

疏水效果的监测与评价疏放过程中需对含水层水位、涌水量等进行动态监测，结合“四线”（积水线、警戒线、探水线、停采线）管理，验证疏水降压是否达到设计要求，确保疏水后水压满足安全开采条件。排：矿井排水系统建设

排水系统构成要素矿井排水系统主要包括排水水泵、管路、水仓和供电系统等关键组成部分，需根据矿井涌水量和水压等条件进行合理配置。排水能力保障要求煤矿应确保排水系统能力满足矿井正常涌水量和最大涌水量需求，水文地质条件复杂、极复杂矿井需装备应急潜水泵排水系统，其由地面直接供电控制并配有独立排水管路。设备维护与联合试验定期清理水仓、沉淀池和水沟中的淤泥，全面检修水泵、水管、闸阀、配电设备和线路，雨季前必须对全部工作水泵、备用水泵及潜水泵进行联合排水试验，确保系统可靠运行。特殊开采条件下的排水设计对于内蒙古、陕西接壤地区等单体矿井范围大、煤层近似水平、井下自流条件差的情况，需针对多级泵站排水的复杂性，优化排水系统设计以降低成本和管理难度。截：地表水截流治理地表水截流治理的核心目标地表水截流治理旨在通过工程措施拦截、疏导矿区周边的河流、湖泊、水库等地表水体，切断其通过采动裂隙、塌陷区等途径进入矿井的通道，是煤矿防治水“探、防、堵、疏、排、截、监”七项措施中的重要环节。主要截流工程措施常见的地表水截流措施包括修建截水沟、挡水墙、拦洪坝、排洪渠等，对井田范围内可能影响矿井安全的地表水体实施系统性拦截与导排，例如对废弃老窑、地面塌陷坑进行封堵充实，防止洪水倒灌井下。重点区域巡查与维护在暴雨、洪水等灾害性天气期间，需对井田范围内的河流、湖泊、水库、涵闸、堤防工程及地面塌陷坑、采动裂隙等实施24小时不间断巡查，及时发现并处理渗漏、溃决等隐患，确保截流设施完好有效。

监：水害动态监测与预警01监测系统构成建立地下水和扰动岩土体的动态监测系统，对井田范围内主要充水含水层水位、水温、水质，矿井局部采区涌水量，采掘、注浆扰动破坏岩土体的应力与应变等进行长期动态监测。

02在线监测与预警技术正常生产建设煤矿必须安设水害预警监测系统，实现水害防治感知数据联网和水害风险在线监测，对矿井涌水量、钻孔水位、矿区降雨量等异常情况进行实时预警。

03关键监测装备配置水文地质条件复杂、极复杂或者有突水淹井危险的矿井要装备潜水泵排水系统，受承压水威胁的矿井装备微震监测系统，为水害预警提供技术装备支撑。06汛期水害防治专项措施

汛期水害风险分析气候条件与水害关联性据中国气象局预测，主汛期（5月至9月）我国气候状况总体偏差，极端天气气候事件偏多，降水呈“南北多、中间少”分布，涝重于旱，易引发煤矿水害。

地表水倒灌风险井田范围内废弃老窑、地面塌陷坑、采动裂隙以及河流、湖泊、水库等，在暴雨洪水期间可能成为地表水倒灌通道，威胁矿井安全。

老空水害叠加风险雨季降水可能通过采动裂隙渗入老空区，导致老空积水水位上升、水压增大，增加突水风险，老空水害占特大水害事故比例超70%。

排水系统承压挑战汛期矿井涌水量骤增，若排水系统维护不当或能力不足，可能导致排水失效。需确保水泵、管路、配电设备等在雨季前完成联合排水试验。健全雨季三防领导机构与方案雨季三防工作要求煤矿企业须成立雨季“三防”领导机构，制定工作方案，明确职责，确保防汛物资、装备、资金和队伍四到位，落实主体责任。建立灾害性天气预警与预防机制密切联系气象、水利、防汛部门，及时掌握暴雨洪水预警信息；与周边矿井加强沟通，发现水害风险时立即发出预警，果断采取防范措施。严格执行事故灾害紧急撤人制度煤矿主要负责人赋予调度员、安检员、井下带班人员等紧急撤人权，发现突水征兆或极端天气可能淹井时，立即撤出受威胁区域所有人员。强化重点部位24小时巡视检查暴雨洪水期间，对井田内废弃老窑、地面塌陷坑、采动裂隙及周边河流、水库等实施不间断巡查，及时处理隐患，严防洪水倒灌井下。完善疏水防水和排水系统查清矿井及周边水利工程汇水、渗漏情况，雨季前清理水仓淤泥，检修水泵、管路等设备，开展联合排水试验，确保排水能力达标。极端天气应急处置措施建立灾害性天气预警机制密切联系当地气象、水利、防汛等部门，及时掌握暴雨洪水等灾害性天气的预报预警信息，建立快速响应的预警传递渠道。落实紧急撤人制度煤矿主要负责人必须赋予调度员、安检员、井下带班人员、班组长等相关人员紧急撤人的权力，发现突水（透水、溃水）征兆、极端天气可能导致淹井等重大险情，立即撤出所有受水患威胁地点的人员。强化重点部位巡视检查在暴雨、洪水期间，对井田范围内废弃老窑、地面塌陷坑、采动裂隙以及可能影响矿井安全的河流、湖泊、水库、涵闸、堤防工程等实施24小时不间断巡查，发现问题及时处理。严禁极端天气下冒险作业严禁在暴雨、洪水、台风过境等极端天气条件下安排人员入井作业；煤矿安全监管监察部门应督促无安全保障的煤矿在暴雨、洪水期间及时停产撤人。加强应急值班值守与物资储备切实做好汛期应急值班值守工作，时刻保持应急状态，确保第一时间妥善处置各类重大险情；储备必要的应急物资，如救生衣、潜水泵、排水管等。07煤矿水害防治管理体系

防治水责任体系构建企业主体责任落实煤矿企业主要负责人是防治水工作的第一责任人，总工程师负责防治水技术管理工作，需成立雨季“三防”领导机构，明确职责，确保防汛物资、装备、资金和队伍到位。

专业技术与队伍保障配备防治水专业技术人员、经专门培训的探放水作业队伍和专用探放水设备。水文地质条件复杂、极复杂煤矿必须配备具有防治水工作经验的副总工程师，落实“三专”要求。

监管监察责任强化各级煤矿安全监管监察部门督促企业落实“三专两探一撤”制度，将水害防治作为执法重点，对未查明采空区积水、擅自开采防隔水煤柱等行为严厉处罚，对暴雨洪水期间无安全保障矿井督促停产撤人。

责任考核与追究机制建立水害防治责任、措施、资金、时限和预案“五到位”考核机制，对因责任不落实、措施不到位导致水害事故的，依法从严追究煤矿企业主要负责人、总工程师及相关人员责任。专业技术人员配备三专两探一撤制度落实

煤矿必须配备受过正规院校地质、水文地质专业教育或长期从事煤矿防治水工作的防治水专业技术人员。水文地质条件复杂、极复杂煤矿必须配备具有防治水工作经验的副总工程师。探放水队伍与设备保障

配备经过专门培训并取得特种作业操作证的探放水作业队伍，配备专用探放水设备。严禁用短探（最小超前水平钻距小于30米）代替正规的探放水，安装视频监控监督探放水作业全过程。水害预警监测系统建设

正常生产建设煤矿必须安设水害预警监测系统，实现水害防治感知数据联网和水害风险在线监测，对矿井涌水量、钻孔水位、