煤矿防治水基本常识重点讲义资料

煤矿防治水基本常识

地测防治水中心

二O一六年

目录

一、矿井水害类型06

二、透水事故的预兆07

（一）一般预兆

（二）特别预兆

三、应急措施10

（一）发现透水预兆时

（二）发生透水事故时

（三）透水后被围困时

四、水害预防和治理措施12

（一）易发生突水的地点

（二）发生矿井水灾的原因

（三）水害分析及预防措施

（四）水害治理措施

五、探放水15

（一）采掘工作面探放水条件

（二）探放水的原则

（三）探放水要求

六、雨季三防17

七、排水系统17

八、罚则19

九、《煤矿矿长保护矿工生命安全七条规定》21

一、矿井水害类型

矿井水害类型按水源可分为：地表水、孔隙水、裂隙水、岩

溶水、老空水；按过水通道可分为：断层水、裂隙水、陷落柱水、

钻孔水；按煤层的相对位置可分为：顶板水、底板水，按地下水

性质可分为潜水、承压水。

1、老空水水害：老空水是年代久远已关闭或废弃老窑积水、

相邻矿井采空区积水，本矿采空区积水的总称。这种积水水体的

特点是：水体压力传递迅速，流动及地表水流相同。矿井采掘工

程活动一旦接近或破坏了老空区积水水体，水就会突然涌出，发

生通常所说的“透水”事故。据统计老空透水事故占矿井水害事

故的80%,是矿井的第一大水害。

2、岩溶水水害：矿井可采煤层上、下地层为可溶岩（石灰

岩）时，在地质历史时期，可溶岩在大气降水的作用下，部分岩

石及水中的二氧化碳发生化学反应被溶解形成溶洞、地下暗河和

岩溶陷落柱。因此可溶岩地层是岩溶含水层。当我们的采掘活动

及这些溶洞、地下暗河和岩溶陷落柱沟通时，往往会造成重特大

的矿井水害突水事故。岩溶水是矿井开采的第二大水害。

3、地表水水害：大气降水、地表水体（江、河、湖泊、水

库、沟渠、坑塘、池沼、泉水和泥石流），通过井口、岩溶陷落

柱、地面塌陷坑、断层破碎带、封孔不良的旧钻孔等过水通道迅

速灌入井下，发生矿井溃水事故，造成矿井水害。

4、断层水水害：断层破碎带本身储水，同时导水，如果断

层破碎带及老空水、地表水体、煤层顶、底板强含水层存在水力

联系，在断层破碎带进行采掘活动时容易引起突水水害事故。

5、钻孔水水害：钻孔本身储水不多，但它是井田范围内的

一个过水通道，在地质勘探时期，井田范围内如果存在封闭不良

的钻孔，并且有钻孔穿过含水层或地表水体、地下水体时钻孔作

为过水通道就起到了含水层或地表水体、地下水体的连接作用。

所以采掘过程中一但揭穿钻孔，就会发生矿井水害事故。

6、孔隙水水害：第三系、第四系松散含水层孔隙水、流沙

水或泥沙等，有时为地表水补给。通过采空冒落带、地面塌陷坑、

断层带及煤层顶底板含水层裂隙或封孔不良的旧钻孔导水进入

矿井造成的水害。

7、裂隙水水害：一般裂隙含水层富水性不强，很少造成矿

井重特大水害事故，但当煤层的顶板导水裂隙带发育到及强含水

层沟通的情况下，就会诱发煤层顶板含水层及地下富水带的水突

然导入采掘工作面，造成淹没工作面，产生矿井水害事故。

8、煤层底板承压含水层水害：在开采的煤系地层中的基底

沉积了巨厚的碳酸盐岩岩溶充水含水层时;当煤层的底板相对隔

水层厚度或阻水岩层的岩性达不到一定的厚度或强度的时候，随

着煤层开采深度的延深，采掘工作面矿压作用于煤层底板的强度

和煤层底板影响破坏的深度发牛变化，当采掘活动超过了底板岩

层或阻水岩层的强度时，由于底板下充水含水层的水头压力越来

越大，就会发生底鼓、底裂，冲垮底板发生突水，造成水害。

二、透水事故的预兆

（-）一般预兆

1、挂汗。积水区的水，在自身压力作月下，通过煤岩裂隙

而在采掘工作面的煤岩壁上聚结成许多水珠的现象，叫挂汗。井

下空气中的水分遇到低温的煤体，有时也可能聚结成许多水珠的

现象。区别真假挂汗的方法是，仔细观察新暴露的煤壁面上是否

潮湿，若潮湿则是透水预兆。

2、挂红。矿井水中含有铁的氧化物，在它通过煤岩裂隙而

渗透到采掘工作面的煤岩体表面时，会呈现暗红色水锈，这种现

象叫挂红。挂红是一种出水信号。

3、水叫。含水层或积水区内的高压水，向煤壁裂隙挤压时,

及两壁磨擦会发出“嘶嘶”叫声，这就说明采掘工作面距积水区

或其他水源已经很近了。若是煤巷掘进，则透水即将发生，这时

必须立即发出警报，撤出所有受水威胁的人员。

4、空气变冷。采掘工作面接近积水区域时，空气温度会下

降，煤壁发凉，人一进入工作面就有凉爽、阴冷的感觉；但应注

意，受地热影响较大的矿井地下水的温度偏高，当采掘工作面接

近积水区时.，气温反而升高。

5、出现雾气。当采掘工作面气温较高时，从煤壁渗出的积

水，就会被蒸发而形成雾气。

6、顶板淋水加大。出现渗水或压力水流（或称水线）现象。

这表明离水源己较近。

7、顶板来压，底板鼓起。发生底板鼓起有两种原因，一种

是底板受承压含水层水（或积水区）静水压力和矿山压力共同作

用的结果，这种情况属于透水预兆；另一种是受矿山压力单方面

的作用而产生底鼓，这种情况一般不突水。因而巷道发生底鼓时,

一方面派人监视底鼓的发展变化，一方面报告矿井调度室，及时

确定发生底鼓的原因。如果证实是由水压造成的，应迅速采取处

理措施。

8、水色发浑，有臭味。

9、采掘工作面有害气体增加，积水区向外散发出瓦斯、二

氧化碳和硫化氢等有害气体。

10、裂隙出现渗水。如果出水清净，则离积水区较远；若浑

浊，则离积水区已近。

（-）特别预兆

煤矿井下有时会发生各种不同的突水现象，突水有大有小，

情况各有不同。一旦遇有不正常出水现象，我们就应当注意它的

特点，以便分析判断水源，尽早采取措施。

1、老空水涌出，一般都从上而下，水有色有味，有浅红、

浅黄、浅灰等颜色。由于老空水在地下封闭积存时间较长，流出

时有臭味，用口品尝，不清淡不爽口，有涩味。突出时瞬时水量

很大，其后水量迅速减小。

2、地表水渗入井下，其颜色随地表水的颜色而定，雨季洪

水渗入井下一般浑黄，有时带有泥沙或地面的杂物，洪水来临时

（稍滞后一段时间）水量变大，雨水过后水变清、水量渐小。

3、含水层突水。由于自然条件干差万别，其出水情况多种

多样。弱含水层突水一般从岩层裂缝中涌出，水量小，水质清澈

透明，无味，水量达到一定数值后开始稳定，如果不进行封堵•，

此水会变成长年流水，从而增加矿井涌水量。

强含水层突水多发生在深部，工作面靠近断层、岩层破碎带、

陷落柱（一种竖向穿透诸多煤层、充填无序的大圆柱形堆积体）

周围。强含水层突水一般也有水量由小变大的过程，有的先产生

底鼓，从岩石裂隙中渗水，随底鼓和岩石裂缝加大水量变大，水

有压力，翻水，由于周围岩石的摩擦开始水呈灰白色，时而变清,

时而变灰白色，底板稳定后水变清，水无色无味，清凉可口。随

突水口通道的加大，水量急剧上升，随高压水的大量喷出会再次

造成岩层破裂，并伴有岩层和水交杂产生的巨响。这时在现场的

人员要尽快撤离。

4、岩溶水透水预兆。由于岩溶内积水长期侵蚀溶岩，水多

成灰色或灰黄色，带有臭味，有时也有挂红现象。另外，当采掘

工作面接近石灰岩溶水时，可能出现顶底板来压、裂隙和柱窝渗

水的现象。

5、断层水透水预兆。断层破碎带中的地下水一般是流动的,

补给较充分，故称“活水”。所以，很少出现挂红现象，水无涩

味而发甜；在岩巷中遇到或接近断层水时，有时在岩缝中可见到

淤泥，水较浑浊多呈黄色。另外，当采掘工作面接近含水的断层

破碎带时，会出现来压、淋水增大等现象。

6、冲积层水透水预兆。浅部掘进井筒常遇到冲积层水，采

空区顶板冒落，裂隙带沟通冲积层时，也会遇到冲积层水。冲积

层水透水特点是，开始水量较少，呈黄色，并夹有砂子，以后便

急剧增大。

三、应急措施

（一）发现透水预兆时

当井下出现透水预兆时，必须停止作业，撤出受水害威胁地

点的人员，向高位撤离，并立即报告调度室，发出警报。

(-)发生透水事故时

1、在透水迅猛、水流急速的情况下，现场人员应立即避开

出水口和泄水流，躲避到胴室内、拐弯巷道或具他安全地点。如

果情况紧急来不及转移躲避时，可抓牢顶梁、立柱或其它固定物

体，防止被水打倒和冲走。

2、如果是老空水涌出，使所在地点的有毒有害气体浓度增

高时，现场工作人员应立即佩戴好自救器。在未确定所在地方的

空气成分能否保证人的生命安全时.，禁止任何人随意摘掉自救器

的口具和鼻夹。

3、透水事故发生后，现场及附近地点二作的人员，在脱离

危险后，应在尽可能的情况下迅速观测和判断突水的地点、涌水

的程度、现场被困人数情况等，并立即向矿调度室报告。同时，

应利用电话或其它联络方式，及时向下部水平和其他可能受到威

胁区的人员发出警报，及时通知撤离。

(三)透水后被围困时

1、当现场人员被涌水围困无法退出时，应迅速进入预先筑

好的避难碉室中避灾，或选择合适地点快速建筑临时避难胴室避

灾，迫不得已时，可爬上巷道中的高冒空间待救。如系老窑透水,

则须在避难胴室处建临时挡墙或吊挂风帘，防止被涌出的有毒有

害气体伤害。进入避难胴室前，应在碉室外留设明显的标志。

2、在避灾期间，遇险矿工要有良好的精神心理状态，情绪

安定、自信乐观、意志坚强。要作好长时间避灾的准备，除轮流

担任岗哨观察水情的人员外，其余人员均应静卧，以减少体力和

空气消耗。

3、避灾时，应用敲击的方法有规律、天间断地发出呼救信

号，向营救人员指示躲避处的位置。

4、被困期间断绝食物后，即使在饥饿难忍的情况下，也应

努力克制自己，决不嚼食杂物充饥。需要饮用井下水时，应选择

适宜的水源，并用纱布或衣服过滤。

5、长时间被困在井下，发觉救护人员到来营救时，避灾人

员不可过度兴奋和慌乱，以防发生意外。

四、水害预防和治理措施

(-)易发生突水的地点

1、采煤工作面向前的地方。

2、急倾斜煤层的采煤工作面。

3、采煤工作面遇到封孔质量不好的钻孔。

4、掘进工作面掘进过程中。

（二）发生矿井水灾的原因

发生矿井水灾的根源，在于水文地质情况不明、设计不当、

措施不力或管理不善；人的思想麻痹也是一个原因。具体来说有

以下几个方面：

1、地面防洪、防水措施不周详，或有了措施不去认真执行,

暴雨山洪冲破了防洪工程，致使地面水灌入井下；

2、水文地质情况不清，井巷接近老空、充水断层、陷落柱、

强含水层，未事先探放水，盲目施工，造成突水淹井或人身事故;

3,井巷位置设计不合理，接近强含水层等水源，施工后在

矿山压力和水压共同作用下，发生顶底板透水；

4、乱采乱掘，破坏了防水煤、岩柱，或者施工质量低劣，

平巷掘进腰线忽高忽低，造成顶板冒落，接通了强含水层透水；

5、积水巷道位置测量错误或资料遗漏、不准，新掘巷道及

它打通；或是巷道掘进的方向及探水钻孔的方向偏离，超出了钻

孔控制范围，就可能及积水区掘透；

6、井下未构筑防水闸门，或虽有防水闸门但未顺利及时关

闭，在矿井发生突水的情况下，不能起堵截水的作用；

7、井下水泵房的水仓不按时清理，致使容量减少，或者水

泵的排水能力不足，在矿井发生突水时，涌水量大于排水能力，

而且持续的时间很长，采取临时措施也无法补救时，矿井就可能

被淹没。

只要我们搞清水灾发生的原因，有针对性地采取措施，加强

管理，矿井水灾是完全可以避免的。

（三）水害分析及预防措施

序

隐患管理措施操作措施

号

地表水

按规程留设防隔水煤岩

1体水涌禁止开采防隔水煤岩柱

柱，并审批

入井下

按规程进行地表河流观

地表河1、制定雨季三防制度及

测；雨季前进行地表裂缝、

流、洪措施

2废弃井口调查；采取河流

水涌入2、对河流留设防隔水煤

改道、修筑堤坝、填堵裂

井下岩柱，并审批

缝等措施

采掘范

围不清1、按规程留设防隔水煤

进行采空区调查，利用物

的老岩柱，并审批

探、钻探工程确定含水边

3窑、采2、合理确定含水边界、

界；严格执行专项防治水

空区积探水警戒线

措施。

水突入3、制定专项防治水措施

井下

采掘范

围清楚坚持有疑必探的原则，全进行井下出水点、密闭墙

的采空面进行水情分析，制定探调查，收集历史上出水资

4

区积水放水设计，并按照规定分料，圈定水体范围、水位、

涌入井级审批。标高；按照设计进行探放。

下

已进行

过探放生产前必须进行捅孔，确

的采空制定工作面防治水专项保大面积积水已疏放；工

5

积水涌措施。作面配备措施规定的排水

入工作能力

面

巷道积核实各类巷道的进度；实

完善贯通通知单、水害通

水突入际观测巷道积水、构造情

6知单制度；制定掘进防治

掘进工况；严格执行探掘或探放

水专项措施。

作面措施；禁止冒险超前掘进。

探放水

全面制定探放水措施（包透空前矿级防治水负责人

过程中

括水情分析、钻孔布置、现场指挥；严格执行探放

采空积

7单孔设计、施工、通风、水措施，确保隔水煤岩柱

水突入

通讯、安全、封孔、排水的宽度，坚决禁止近探近

采掘工

措施等）放

作面

松散

利用物探、钻探工程提前

层、岩

查明水文地质条件，制定进行探测；配备措施要求

8层水涌

专项预报及防治水措施的排水能力；并有防淤措

入采掘

施C

工作面

查明水文地质条件，按规

定每个掘进工作面要制

定防奥灰水专项措施，并

带压开严格执行防治水措施，禁

9经上级公司审批；回采工

采止冒险采掘。

作面必须进行水文地质

条件评价，进行相应的措

施。

重点调查采掘范围、积水

周边生按照规定进行小窑调查；范围、水位、水量；本矿

1产矿井及周边小窑及矿井建立现采周围应增加调查次

0及小窑资料交换、水害沟通机数；矿界隔水煤柱不完整

水害制，联测联防的应扩大调查范围至附近

煤矿。

1、开展全员透水征兆的发现透水征兆立即撤人、

1其他水培训汇报调度；调度按照水害

1害2、完善矿井排水设施，应急预案立即采取有效措

保证规程规定的排水能施

力。

3、完善矿井水害应急预

案（采掘措施中的水害避

灾路线、水害汇报制度、

撤人制度等）

（四）水害治理措施

防：主要指在矿井边界导水断层两侧，强承压含水层、陷落

柱，地下水强径流带等区域必须留设防水煤、岩柱。大水矿井或

水文地质条件复杂矿井，在井底车场或井下中央泵房要设置防水

闸门等防水工程。

堵：主要指井巷工程穿过含水层、导水断层、裂隙带、陷落

柱等水文地质复杂地带时，必须进行超前探水注浆加固封堵；掘

进、回采工作面底部为强含水层或高承压含水层时也必须进行底

板注浆加固措施。

疏：主要指当煤层顶底板有承压含水层或老空区水体存在

时，必须进行超前探放水，直到承压含水层水位达到安全开采值

以下或老空水全部疏干后，才能开展正常采掘活动。

封F：主要指矿井排水系统，必须按要求配备及矿井涌水量相

匹配的水仓、水泵、输电线路等设施，确保矿井正常排水，并满

足特殊情况下排水需要。

截：主要指矿井位于地表河流、山洪部位、水库等附近，对

井口、工业广场采取修筑堤坝、开挖沟渠等截流措施，以防止地

表水体倒灌矿井。地表水体、采煤塌陷区、煤系地层露头等部位,

有漏水现象时，要对漏水的水体基底进行防漏加固处理。

探：即井巷探水，

放：即对老空区积水、可疑水源采取放水，或超前放出顶板

水。

五、探放水

探放水指探水和放水。探水指采矿过程中用超前勘探的方

法，查明采掘工作面顶底板、侧帮和前方等水体的具体空间位置

和状况等，其目的是为有效地防治矿井水害，做好必要的准备。

放水是指为了预防水害事故，在探明水体情况后，采取钻孔等安

全方法将积水放出。

（一）采掘工作面探放水条件

当采掘工作面具有下列条件之一的，必须进行探放水，确认

无透水危险后，方可前进：

1、接近水淹或可能积水的井巷、老空或相邻煤矿时；

2、接近含水层、导水断层、溶洞和导水陷落柱时；

3、打开防隔水煤（岩）柱放水前;

4、接近可能及河流、湖泊、水库、蓄水池、水井等相通的

断层破碎带时；

5、接近有出水可能的钻孔时；

6、接近水文地质条件复杂的区域；

7、采掘破坏影响范围内有承压含水层或含水构造，煤层及

含水层间的防隔水煤（岩）柱厚度不清可能突水时；

8、接近有积水的灌浆区时；

9、接近其他可能突水地区时。

（二）探放水的原则

“五先五后”：

1、先探放后开采的原则；

2、先隔离后探放的原则；

3、先降压后探放的原则；

4、先封堵后探放的原则；

5、有掘必探的原则。

（三）探放水要求

1、必须先进行探放水设计；

2、必须使用专用的探放水设备;

3、探放水工必须持证上岗；

4、探放水作业必须严格按设计执行；

5、探放水工作面必须安装电话和定时检测瓦斯等气体。

六、雨季三防

地面防洪、井下防排水、防雷电

1、成立雨季“三防”组织机构

2、建立防汛值班制度

3、完善防洪防汛措施

七、排水系统

一般情况下配置三泵、二管、二水仓、双回路电源

1、三泵

工作水泵的能力应能在20h内排出矿井24h的正常涌水量。

工作水泵和备用水泵的总能力，应能在20h内排出矿井24h

的最大涌水量。

检修水泵的能力应不小于工作水泵能力的25%O

2、二管

排水管路必须有工作和备用水管。

工作水管的能力应能配合工作水泵在20h内排出矿井24h的

正常涌水量。

工作和备用水管的总能力，应能配合工作和备用水泵在20h

内排出矿井24h的最大涌水量。

3、二水仓

水仓要有主仓和副仓，当一个水仓清理时，另一个水仓能够

正常使用。

新建、改扩建矿井或者生产矿井的新水平，正常涌水量在

1000n?以下时丁主要水仓的有•效容量应当能容纳8h的正常涌

水量。

正常涌水量大于1000m：'的矿井，主要水仓有效容量可以按

照下式计算：

V=2(3000)

3

式中主要水仓的有效容量，m;

3

矿井每小时的正常涌水量，mo

采区水仓的有效容量应当能容纳4h的采区正常涌水量。

4、双回路电源

电源必须实现双回路，配电设备的能力应当及工作、备用和

检修水泵的能力相匹配，并能保证全部水泵同时运转。

5、有突水淹井危险的矿井，可以另行增建抗灾强排水系统。

6、每年汛期前，要举行一次联合排水试验，同时开启工作

泵和备用泵、工作管路和备用管路，验证是否能正常运行，且能

满足排水要求。

7、受水威胁严重的矿井，应当实现井下泵房无人值守和地

面远程监控，推广使用地面操控的潜水泵排水系统。

八、罚则

1、煤矿企业违反《煤矿防治水规定》第五条第一款规定的,

给予警告，并处2万元以下的罚款。

2、煤矿企业违反《煤矿防治水规定》第五条第二款规定仍

然进行生产的，责令停产整顿，处50万元以上100万元以下的

罚款；对煤矿企业负责人处3万元以上5万元以下罚款。

3、煤矿企业违反《煤矿防治水规定》第八条第一款规定的,

责令停产整顿，处50万元以上100万元以下的罚款；对煤矿企

业负责人处10万元以上15万元以下罚款。

4、煤矿企业违反《煤矿防治水规定》第八条第二款规定的,

责令停产整顿，处150万元以上200万元以下的罚款；对煤矿企

业负责人处12万元以上15万元以下的罚款。

5、煤矿企业违反《煤矿防治水规定》第十四条、第十五条

规定的，给予警告，并处1万元以上3万元以下的罚款；对煤矿

企业负责人处1万元以下的罚款。

6、煤矿企业违反《煤矿防治水规定》第十四条、第十五条

规定，提供虚假防治水图件应付检查或者影响事故抢险救援的，

给予警告，可以并处5万元以上10万元以下的罚款；情节严重

的，责令停产整顿。

7、煤矿企业违反《煤矿防治水规定》第二十六条规定的，

有下列情形之一的，处3万元以下的罚款；对企业负责人处1万

元以下的罚款。

遇突水