矿井水灾防治 义煤职教中心义煤职教中心 岳义文岳义文 第一节地面防治水地面防治水一、矿井水n n矿井水：矿井水： 涌入矿井生产作业空间的水涌入矿井生产作业空间的水n n矿井水灾：矿井涌水量超过矿井正常排水能矿井水灾：矿井涌水量超过矿井正常排水能 力而造成矿井水泛滥成灾的现象力而造成矿井水泛滥成灾的现象n n矿井涌水量（矿井涌水量（Q Q） 单位时间内流入矿井的水量划分为四个等级：单位时间内流入矿井的水量划分为四个等级： 1 1、涌水小的矿井：、涌水小的矿井： Q Q 2m2m3 3/min/min 2 2、涌水中等的矿井：涌水中等的矿井：Q = 25mQ = 25m3 3/min/min 3 3、涌水大的矿井：涌水大的矿井： Q = 515mQ = 515m3 3/min/min 4 4、涌水特大的矿井：涌水特大的矿井：Q Q 15m15m3 3/min/min二、矿井水灾的危害n n1、威胁矿工生命安全n n2、影响矿工身体健康，降低生产效率n n3、增加排水费用，提高开采成本 n n4、锈蚀生产设备，缩短寿命n n5、影响煤炭回采率，降低煤质三、矿井水灾发生的条件 1、 水源 2、 通路 3、 失控矿井水水源1 1、大气降水、大气降水 水源：雨、雪水源：雨、雪 特点：季节性明显特点：季节性明显2 2、地表水、地表水 水源：江、河、湖、海、水塘、水库水源：江、河、湖、海、水塘、水库 特点：易造成严重淹井特点：易造成严重淹井3 3、老空水、老空水 水源：废弃的巷道、采空区，位置和范围不易确定水源：废弃的巷道、采空区，位置和范围不易确定 特点：死水、静储量、呈酸性、出水时间短、出水机率高特点：死水、静储量、呈酸性、出水时间短、出水机率高4 4、断层水、断层水 水源：断层面空间水源：断层面空间 特点：水量不大，但易与地表水沟通，导致严重透水事故特点：水量不大，但易与地表水沟通，导致严重透水事故5 5、含水层水、含水层水 水源：包括潜水和承压水，潜承于岩层裂隙、岩溶之中水源：包括潜水和承压水，潜承于岩层裂隙、岩溶之中 特点：裂隙水水量小、压力大；岩溶水水量大、来势猛特点：裂隙水水量小、压力大；岩溶水水量大、来势猛矿井水通路1 1、自然通路、自然通路n n断裂断裂n n天窗天窗n n陷落柱陷落柱2 2、人为通路、人为通路n n封闭不良钻孔封闭不良钻孔n n岩溶塌陷岩溶塌陷n n回采冒落导水裂隙回采冒落导水裂隙四、矿井水灾发生的原因n n1、 地面防洪措施不力n n2、 排水设备能力不足n n3、 水文地质情况不明n n4、 地质构造沟通含水层n n5 、冒顶破坏隔水顶板岩层n n6、 乱采滥挖破坏防水煤柱n n矿井水灾已成为仅次于瓦斯的煤矿第二大灾害n n煤矿企业应查明矿井的水文地质条件，编制并组织实施中长期防治水规划和年度防治水计划n n水文地质条件复杂的矿井，必须针对主要含水层建立地下水动态观测系统，进行水害预测分析n n煤矿企业每年雨季前必须对防治水工作进行全面检查n n井口和工业场地内建筑物的高程必须高于当地历年最高洪水位n n井口和工业场地内建筑物的高程低于当地历年最高洪水位，必须修筑堤坝、沟渠等防排水措施n n严禁开采煤层露头的防水煤柱n n容易积水的地点应修渠排水或填平压实n n漏水的沟渠、河床，应及时堵漏或改道n n及时封堵钻孔n n雨后派人检查地面裂隙、岩溶塌陷现象并及时封堵n n防止抽到地面的矿井水再次渗入井下 地面防治水措施地面防治水措施可概括为四个字n n防：挖防水沟n n排：排泄积水n n填：充填平整洼地n n蓄：上游筑坝、异地蓄洪第二节井下防治水井下防治水n n相邻矿井的分界处必须留防水煤柱n n防水煤柱的尺寸应考虑地质构造、水文地质条件、煤层赋存条件、围岩性质、采煤方法、岩层移动规律等因素n n严禁开采防水煤柱n n水文地质条件复杂或有突水淹井危险的矿井，必须在井底车场周围设置防水闸门n n在有突水危险的地区，只有在其附近设置防水闸门后方可掘进n n防水闸门必须每年进行2次关闭试验，其中1次应在雨季前进行 一、井下水防治措施井下防治水措施也可概括为六个字n n 查：查明原因和通道n n 测：作好水文测量工作n n 探：坚持有疑必探，先探后掘n n 放：疏放水源n n 截：截断水源n n 堵：注浆堵水二、煤矿井下透水前的预兆n n 煤矿井下透水前的预兆有：1、空气变冷，出现雾气2、顶板挂红、挂汗，淋水加大3、煤层发潮、发凉、变暗、裂隙渗水4、底板鼓起5、水叫声，水色发浑，有气味三、发现透水预兆后应采取的措施n n1 1、 停止作业停止作业n n2 2、 采取防灾措施（开启全部排水水泵、关闭采取防灾措施（开启全部排水水泵、关闭 水闸门、加固支架、切除电源）水闸门、加固支架、切除电源） n n3 3 立即报告调度室立即报告调度室n n4 4、 发出警报，撤出所有受水危险地点的人员发出警报，撤出所有受水危险地点的人员n n5 5、 遇有毒有害气体，戴好自救器遇有毒有害气体，戴好自救器n n6 6、 人员升井后，清点人数，向领导汇报人员升井后，清点人数，向领导汇报n n1 1、沿避灾路线撤离，避免进入独头巷道、沿避灾路线撤离，避免进入独头巷道n n2 2、撤离途中抓紧固定物件，避开水势、撤离途中抓紧固定物件，避开水势n n3 3、一旦进入独头巷道及时发出求救信号、一旦进入独头巷道及时发出求救信号n n4 4、坚定信心，团结协作，统一行动、坚定信心，团结协作，统一行动n n5 5、沉着冷静，尽量避免体力和氧气消耗、沉着冷静，尽量避免体力和氧气消耗n n6 6、有计划的使用食物和矿灯，做好长期、有计划的使用食物和矿灯，做好长期 避灾的准备避灾的准备四、水灾发生后的避灾自救 一、水泵n n必须有工作水泵、备用水泵和检修水泵必须有工作水泵、备用水泵和检修水泵n n工作水泵的能力，应能在工作水泵的能力，应能在 2020h h 内排出矿井内排出矿井 2424h h 的的正常涌水量（包括充填水及其他用水）正常涌水量（包括充填水及其他用水）n n备用水泵的能力应不小于工作水泵能力的备用水泵的能力应不小于工作水泵能力的7070。n n工作和备用水泵的总能力，应能在工作和备用水泵的总能力，应能在 2020h h 内排出矿内排出矿井井 2424h h 的最大涌水量的最大涌水量n n检修水泵的能力应不小于工作水泵能力的检修水泵的能力应不小于工作水泵能力的2525。n n水文地质条件复杂的矿井，可在主泵房内预留安水文地质条件复杂的矿井，可在主泵房内预留安装一定数量水泵的位置装一定数量水泵的位置二、水管及配电设备n n水管：必须有工作和备用的水管n n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n n配电设备：应同工作、备用以及检修水泵相适应，并能够同时开动工作和备用水泵三、泵房n n主要泵房至少有主要泵房至少有2 2个出口，一个出口用斜巷通到个出口，一个出口用斜巷通到井筒，并应高出泵房底板井筒，并应高出泵房底板 7 7mm以上；另一个出口以上；另一个出口通到井底车场，在此出口通路内，通到井底车场，在此出口通路内， 应设置易于应设置易于关闭的既能防水又能防火的密闭门关闭的既能防水又能防火的密闭门n n泵房和水仓的连接通道，应设置可靠的控制闸门。泵房和水仓的连接通道，应设置可靠的控制闸门。n n有突水淹井危险的矿井，可另行增建抗灾强排能有突水淹井危险的矿井，可另行增建抗灾强排能力泵房力泵房四、水仓n n主要水仓必须有主仓和副仓，当一个水仓清理时，另一个水仓能正常使用n n新建、改扩建矿井或生产矿井的新水平，正常涌水量1000m3/h以下时，主要水仓的有效容量应能容纳8h的正常涌水量n n但主要水仓的总有效容量不得小于4h的矿井正常涌水量。一、探放水的原则n n 矿井必须作好水害分析预报， 坚持十六字探放水原则： 预测预报 有疑必探 先探后掘 先治后采 二、什么情况下必须进行探放水n n1 1、 接近与地表水相透的断层破碎带接近与地表水相透的断层破碎带n n2 2、 接近含水层、导水断层、溶洞等接近含水层、导水断层、溶洞等n n3 3、 接近老空区接近老空区n n4 4、 接近有出水可能的钻孔接近有出水可能的钻孔n n5 5、接近有水的灌浆区、接近有水的灌浆区n n6 6、 打开防水煤柱打开防水煤柱n n7 7、 接近其他可能出水地点接近其他可能出水地点三、探放水时的注意事项n n1 1、 钻孔位置选择在顶板、煤壁条件好的巷道钻孔位置选择在顶板、煤壁条件好的巷道n n2 2、 排水设备先进行试运转排水设备先进行试运转n n3 3、 进行耐压封闭试验进行耐压封闭试验n n4 4、 提前设计，保证钻孔打中水体提前设计，保证钻孔打中水体n n5 5、 安设专用联系电话安设专用联系电话n n6 6、 及时监测水情、监测有毒有害气体及时监测水情、监测有毒有害气体n n7 7、 是否解除水灾威胁，必须进行鉴定是否解除水灾威胁，必须进行鉴定n n8 8、 施工人员必须熟知水灾避灾路线施工人员必须熟知水灾避灾路线n n钻进时，若发现煤岩松软、片帮、来压或钻孔中的水压、水量突然增大，以及有顶钻等异状时，必须停止钻进，但不得拔出钻杆，现场负责人员应立即向矿调度室报告，并派人监测水情。如果发现情况危急时，必须立即撤出所有受水威胁地区的人员，然后采取措施，进行处理n n钻孔放水前，必须估计积水量，根据矿井排水钻孔放水前，必须估计积水量，根据矿井排水能力和水仓容量，控制放水流量能力和水仓容量，控制放水流量n n钻孔接近老空，预计可能有瓦斯或其他有害气钻孔接近老空，预计可能有瓦斯或其他有害气体涌出时，必须有瓦斯检查工或矿山救护队员体涌出时，必须有瓦斯检查工或矿山救护队员在现场值班在现场值班n n探放老空水前，首先要分析查明老空水体的空探放老空水前，首先要分析查明老空水体的空间位置、积水量和水压。老空积水区高于探放间位置、积水量和水压。老空积水区高于探放水点位置时，只准用钻机探放水。探放水孔必水点位置时，只准用钻机探放水。探放水孔必须打中老空水体，并要监视放水全过程，核对须打中老空水体，并要监视放水全过程，核对放水量，直到老空水放完为止放水量，直到老空水放完为止四、三条线n n积水线：根据对水淹区域掌握情况确定n n探水线：从积水线外推 60m 150mn n警戒线：从探水线外推 50m 150m五、探水钻孔深度n n钻孔深度一般为钻孔深度一般为4040mm左右左右n n钻孔直径一般不大于钻孔直径一般不大于7575mmmmn n探水钻孔数目不少于探水钻孔数目不少于3 3个，个，1 1个中孔个中孔 2 2个帮孔个帮孔n n钻孔应成扇形布置钻孔应成扇形布置n n探水超前距探水超前距 探水钻孔中最浅钻孔终孔探水钻孔中最浅钻孔终孔点与巷道允许掘进终点之间的距离点与巷道允许掘进终点之间的距离n n薄煤层最小不小于薄煤层最小不小于5 5mmn n中厚和厚煤层不小于中厚和厚煤层不小于2020mmn n岩层一般不小于岩层一般不小于5 5mm10m10m