1、 畢畢業(yè)業(yè)設(shè)設(shè)計(jì)計(jì) ( (論論文文 ) )（2015 2016 學(xué)年 第 一 學(xué)期） 題目：淺談礦井水害防治技術(shù)與方法淺談礦井水害防治技術(shù)與方法 系 別： 鐵道工程系 專 業(yè)： 礦山地質(zhì) 班 級(jí)： 礦山 3131 學(xué)生姓名： 安康 指導(dǎo)教師： 楊宮印 完成日期： 2015 年 12 月 陜西鐵路工程職業(yè)技術(shù)學(xué)院陜西鐵路工程職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)成績?cè)u(píng)定表畢業(yè)設(shè)計(jì)成績?cè)u(píng)定表姓姓 名名安康安康班班 級(jí)級(jí)礦山礦山31313131學(xué)號(hào)學(xué)號(hào) 0330713015103307130151設(shè)計(jì)題目設(shè)計(jì)題目淺談礦井水災(zāi)害防治技術(shù)與方法淺談礦井水災(zāi)害防治技術(shù)與方法設(shè)計(jì)評(píng)分設(shè)計(jì)評(píng)分答辯評(píng)分答辯評(píng)分總成績總成績成成

2、績績?cè)u(píng)語：評(píng)語： 指導(dǎo)教師：指導(dǎo)教師： 月月 日日 目錄目錄1 1 礦井水的基本概念礦井水的基本概念.1.1 1.1 礦井水的概念.1 1.2 礦井水害對(duì)煤礦安全生產(chǎn)的影響.12 2 礦井水害發(fā)生的規(guī)律礦井水害發(fā)生的規(guī)律.2.2 2.1 礦井水害的基本條件.2 2.2 礦井水災(zāi)的影響因素.4 2.3 造成水災(zāi)的主要原因.5 2.4 水災(zāi)的預(yù)兆.63 3 礦井水害的防治礦井水害的防治.9.9 3.1 地表水害防治.9 3.2 老窯水害的防治.9 3.3 松散孔隙水災(zāi)防治.9 3.4 煤層頂板水災(zāi)防治.104 4 主要防治水技術(shù)主要防治水技術(shù).11.11 4.1 預(yù)設(shè)防水煤巖柱.11 4.2 井下

3、探放水.12 4.3 疏干降壓開采.13 4.4 防水閘門與水閘墻.15 4.5 礦井防排水系統(tǒng).165 5 水害事故的處理水害事故的處理.18.18 5.1 發(fā)現(xiàn)透水預(yù)兆的緊急處理.15 5.2 礦井突水事故的搶救處理.15 5.3 主要注意事項(xiàng).166.6.結(jié)結(jié) 語語.17.17 我國是一個(gè)煤炭資源豐富的國家，在我國煤炭資源儲(chǔ)量中，有很大一部分受水害威脅。煤礦水害給國家和人民生命財(cái)產(chǎn)造成的損失是巨大的，是煤礦生產(chǎn)的重大災(zāi)害之一。本文依據(jù)礦井水基本概念和基本理論，重點(diǎn)論述礦井水治理的基本技術(shù)、防治礦井突（透）水的技術(shù)和水害事故的處理方法。1 1 礦井水的基本概念礦井水的基本概念1.11.1

4、礦井水的概念礦井水的概念凡是在礦井開拓、采掘過程中，滲入、滴入、淋入、流入、涌入和潰入井巷或工作面的任何水源水，統(tǒng)稱為礦井水。凡因井巷、工作面與含水層、被淹巷道、地表水體或含水的裂隙帶、溶洞、洞穴、陷落柱、頂板冒落帶、構(gòu)造破碎帶等接近或溝通而突然產(chǎn)生的出水事故，稱為礦井突水。凡影響生產(chǎn)、威脅采掘工作面或礦井安全的、增加噸煤成本和使礦井局部或全部被淹沒的礦井水，統(tǒng)稱為礦井水害。1.21.2 礦井水害對(duì)煤礦安全生產(chǎn)的影響礦井水害對(duì)煤礦安全生產(chǎn)的影響水害是煤礦重大災(zāi)害之一，在煤礦生產(chǎn)建設(shè)過程中，經(jīng)常會(huì)遇到水的威脅。水害輕者會(huì)增加煤炭企業(yè)的負(fù)擔(dān)，影響經(jīng)濟(jì)效益；重者會(huì)直接危害職工生命安全和給國家財(cái)產(chǎn)造成

5、損失。具體表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：（1）如果礦井排水系統(tǒng)不暢通，涌水任意流，巷道到處是泥水，必然惡化井下作業(yè)環(huán)境，不利于文明生產(chǎn)；（2）由于礦井水的影響，可能造成頂板淋水，使巷道內(nèi)空氣的濕度增加，影響工人身體健康；（3）在生產(chǎn)建設(shè)過程中，礦井水量愈大，安裝排水設(shè)備和排水電費(fèi)就愈高，這不僅增加原煤成本，也給煤炭企業(yè)管理工作增加一定的難度；（4）礦井水的存在，對(duì)金屬設(shè)備、鋼軌和金屬支架，將會(huì)產(chǎn)生腐蝕作用，縮短生產(chǎn)設(shè)備的使用壽命；（5）礦井水量一旦超過排水能力或突然涌水，輕者會(huì)造成礦井巷道或采區(qū)被淹，導(dǎo)致停產(chǎn)，重者會(huì)礦毀人亡；（6）由于礦井受到水的威脅，有時(shí)就需要留設(shè)保安防水煤柱，這必然會(huì)影響煤炭資源的

6、充分利用，有的甚至難以開采。因此，必須嚴(yán)格執(zhí)行煤礦安全規(guī)程的有關(guān)規(guī)定，加強(qiáng)礦井水文地質(zhì)條件的調(diào)查研究，做好礦井防治水工作，杜絕水害事故發(fā)生。2 2 礦井水害發(fā)生的規(guī)律礦井水害發(fā)生的規(guī)律2.12.1 礦井水害的基本條件礦井水害的基本條件形成礦井水害的基本條件：一是必須有充水水源，二是必須有充水通道。兩者缺一不可。要避免礦井水害的發(fā)生，只需切斷上述兩個(gè)條件或其中一個(gè)條件即可。2.1.12.1.1 生產(chǎn)礦井水災(zāi)的水源生產(chǎn)礦井水災(zāi)的水源煤礦建設(shè)和生產(chǎn)中常見的水源有大氣降水、地表水和地下水（潛水、承壓水、老空積水、斷層水等）。（1）大氣降水從天空降到地面的雨和雪、冰雹等溶化的水，稱為大氣降水。大氣降水，

7、一部分再蒸發(fā)上升到天空；另一部分流入地下，即形成地下水；剩下的部分留在地面，即地表水。大氣降水、地表水、地下水，互相補(bǔ)充，互為來源，形成自然界中水的循環(huán)。（2）地表水地球表面江、湖、河、海、水池、水庫等處的水均為地表水，它的主要來源是大氣降水，也有的來自地下水。煤礦在開采淺部煤層時(shí)，地表水經(jīng)過有關(guān)通道會(huì)進(jìn)入煤礦井下，形成水患，給生產(chǎn)和建設(shè)帶來災(zāi)害。（3）潛水埋藏在地表以下第一個(gè)隔水層以上的地下水，稱為潛水。潛水一般分布在地下淺部第四紀(jì)松散沉積層的孔隙和出露地表的巖石裂隙中。潛水主要由大氣降水和地表水補(bǔ)給。潛水不承受壓力，只能在重力作用下由高處往低處流動(dòng)。但潛水進(jìn)入井下，也可能形成水患。（4）承

8、壓水處于兩個(gè)隔水層中間的地下水，稱為承壓水（或稱自流水）。承壓水具有壓力，能自噴。自流井和噴泉都是承壓水形成的。 煤礦地層中，石灰?guī)r裂隙及溶洞中的水為承壓水，它具有很大的壓力和水量，對(duì)煤礦生產(chǎn)威脅極大。（5）老空積水已經(jīng)采掘過的采空區(qū)和廢棄的舊巷道或溶洞，由于長期停止排水而積存的地下水，稱為老空積水。它很像一個(gè)“地下的水庫”，一旦巷道或采煤工作面接近或溝通了積水的老空區(qū)，則會(huì)發(fā)生水災(zāi)。老空積水往往帶有酸臭味。因此，在井下遇到酸臭味涌水時(shí)，要警惕老空積水的危害。（6）斷層水?dāng)鄬铀侵柑幱跀鄬訋В◣r石錯(cuò)動(dòng)形成）中的水。斷層帶往往是許多含水層的通道，因此，斷層水往往水源充足，對(duì)礦井的威脅極大。斷層附

9、近突水占煤礦突水事故的 7080。2.1.22.1.2 發(fā)生礦井水災(zāi)的通道發(fā)生礦井水災(zāi)的通道（1）煤礦的井壁地表水直接流入井筒，造成淹井事故。地下水穿透井巷壁進(jìn)入井下，也能給煤礦建設(shè)和生產(chǎn)造成重大災(zāi)害。（2）構(gòu)造斷裂帶斷裂構(gòu)造是加大巖層導(dǎo)水性能的重要因素，特別是斷層密集的地段，巖層支離破碎，失去隔離水性能，成為地下水賦存的場所和運(yùn)移的通道。當(dāng)井下采掘工程揭露或接近這些地帶時(shí)，地下水就會(huì)進(jìn)入井巷，嚴(yán)重的可造成突水淹井事故。（3）冒落裂隙帶煤層開采后，其上方的裂隙有時(shí)可與含水層或地表水溝通，造成礦井突水；當(dāng)覆蓋層厚度較小時(shí)，采空區(qū)上方形成裂縫與地面相通如果不及時(shí)處理，雨季洪水就會(huì)沿裂縫涌入井下。（

10、4）含水層的露頭區(qū)含水層在地表的露頭區(qū)起著溝通地表水和地下水的作用，成為含水層充水的咽喉與通道。含水層出露的面積越大，接受大氣降水補(bǔ)給量越多。（5）煤層底板巖層突破地下水水頭壓力很大的地段，在礦山壓力的作用下，承壓水可突破煤層底板隔水層而涌入礦井，使礦井涌水量突然增大，有時(shí)可導(dǎo)致淹井事故。（6）封閉不良的鉆孔在煤田勘探和生產(chǎn)建設(shè)中，井田內(nèi)要打許多鉆孔，雖然鉆孔的深度不同，但有部分鉆孔會(huì)打穿含水層，于是鉆孔就成為溝通含水層及地表水的人為通道。由于對(duì)其封閉不良，在開采揭露時(shí)，就會(huì)將煤層上方或下部含水層以及地表水引入礦井，造成涌水甚至突水事故。（7）導(dǎo)水陷落柱和地表塌陷有些陷落柱膠結(jié)程度極差，柱體周

11、圍巖石破碎，并伴生有較多的小斷裂，這就可能成為溝通地表水或地下水的良好通道，當(dāng)采掘工作面揭露或接近這些導(dǎo)水陷落柱時(shí)，就會(huì)造成井下涌水或突水事故。2.22.2 礦井水災(zāi)的影響因素礦井水災(zāi)的影響因素2.2.12.2.1 自然因素自然因素（1）地形若地面的地形坡度大，則大氣降水不易停留和滲入地下，而是沿著地表流走，這樣對(duì)地下水的補(bǔ)給及礦井的充水影響就很小。反之，若地形平緩，則降水不易沿地表流走而多滲入地下，成為礦井充水的水源。（2）巖石的性質(zhì)影響礦井充水的巖層包括煤層、煤層的頂?shù)装寮案采w于煤系之上的巖層。巖石性質(zhì)對(duì)礦井充水的影響主要表現(xiàn)在巖石的空隙和裂隙中的水進(jìn)入巷道。因?yàn)榈叵滤谴髿饨邓偷乇硭?/p>

12、過巖石空隙和裂隙滲入地下而形成的，所以地下水的來源就必然與巖石的性質(zhì)有著密切的關(guān)系。（3）斷裂構(gòu)造主要是指斷層而言，因?yàn)橛械囊?guī)模較大的斷裂破碎帶本身可以含水，而斷層是溝通地表水與含水層之間發(fā)生水力聯(lián)系的過水通道，所以斷裂構(gòu)造往往是礦井突然大量涌水的主要因素之一。我們對(duì)斷層也要做具體分析，并不是所有斷層都是導(dǎo)水的，有的斷層破碎帶有充填物的粘土，這樣的斷層不僅不導(dǎo)水，甚至還起著隔水的作用。2.2.22.2.2 人為因素人為因素影響礦井充水的人為因素主要為采空區(qū)頂板塌陷，廢棄的舊勘探鉆孔以及礦井開采面積的擴(kuò)大和長期排水等因素。（1）采空區(qū)頂板塌陷煤層被開采后，使上覆巖層產(chǎn)生裂隙，地表發(fā)生深陷，所造成

13、的裂隙就可成為降水或地表水滲入礦井的良好通道。因此一定要注意，煤層頂板巖石，雖然原來是隔水的，但在開采后產(chǎn)生塌陷裂隙，則可成為透水的。（2）廢棄的舊勘探鉆孔在地質(zhì)勘探過程中，每打完一個(gè)鉆孔都要用粘土或水泥砂漿進(jìn)行水封孔。如果沒有封孔或封孔質(zhì)量不好，鉆孔本身就可能成為地下水流入礦井的良好通道，將含水層中的水以及地表水引入到坑道中來。（3）開采面積和礦井長期排水的影響礦井涌水量隨著開采面積的增大和礦井的長期排水，在各個(gè)不同的時(shí)期也有變化。流入礦井的地下水，包括靜儲(chǔ)量和動(dòng)儲(chǔ)量兩部分：靜儲(chǔ)量是指巷道未揭露含水層之前，實(shí)際儲(chǔ)存在含水層中的水量（不包括其他補(bǔ)給水源）。動(dòng)儲(chǔ)量是指礦井初期排水以后，及時(shí)補(bǔ)給含

14、水層的水量。一般以靜儲(chǔ)量為主的礦井，開采初期其涌水量是隨著開采面積的增大而增加，這是由于采掘系統(tǒng)及采空區(qū)所揭露的含水層的層數(shù)及面積逐漸增大的緣故。但當(dāng)?shù)V井達(dá)到設(shè)計(jì)產(chǎn)量之后，雖然開采面積不但增加，而礦井的涌水量一般情況下卻大致保持在某一相對(duì)穩(wěn)定數(shù)值（因動(dòng)儲(chǔ)量補(bǔ)充的結(jié)果）或涌水量逐漸減少，這是由于靜儲(chǔ)量有被疏干的趨勢。而已動(dòng)儲(chǔ)量為主的礦井，一般到一定的階段涌水量就大致保持某一穩(wěn)定值。上述影響礦井沖水的各種因素，都不是孤立存在的，而是綜合作用互相影響的，在某種情況下，某一因素起主要作用，而在另一種情況下，這些因素卻又可能屬于次要地位，因此在研究礦井充水條件時(shí)，必須全面綜合地看問題，針對(duì)具體情況加以分

15、析，正確地確定影響礦井充水的主要和次要因素，以便采取正確的預(yù)防措施。2.32.3 造成水災(zāi)的主要原因造成水災(zāi)的主要原因礦井水害事故的原因是一個(gè)極為復(fù)雜的課題，它涉及煤田形成的地質(zhì)歷史環(huán)境，以及后期的地質(zhì)構(gòu)造、地質(zhì)作用的改造，出現(xiàn)了各煤田含水的巨大差異。即使條件近似的煤田，也因設(shè)計(jì)、技術(shù)、管理、素質(zhì)差異而導(dǎo)致礦井水害的原因不同。（1）地面防洪、防水措施不當(dāng)。防洪設(shè)施失效，或地面塌陷、裂隙未處理，使地面洪水由井筒、塌陷、裂隙進(jìn)入井下造成水害。（2）水文地質(zhì)情況不清。井巷接近充水?dāng)鄬?、?qiáng)含水層、巖溶陷落柱、富水溶巖、老空積水區(qū)，以及打開隔水煤柱時(shí)，未按探放水規(guī)定執(zhí)行，盲目施工；或雖然進(jìn)行探放水，但措

16、施不嚴(yán)密，而造成淹井或人身事故。（3）井巷位置不合理。設(shè)計(jì)中誤將井巷置于地質(zhì)條件差或過分接近強(qiáng)含水層，導(dǎo)致頂、底板透水。（4）施工措施不力，工程質(zhì)量低劣，致使井巷塌落冒頂、跑沙、透水。也有工程鉆孔封閉不良導(dǎo)致透水。（5）亂采亂掘破壞防水煤柱造成透水。（6）測量錯(cuò)誤導(dǎo)致巷道進(jìn)入老空積水區(qū)而透水。（7）防水閘門未按設(shè)計(jì)修建，或修建時(shí)質(zhì)量低劣不能防水，或年久失修，當(dāng)井下出現(xiàn)水情無法防水而導(dǎo)致淹井。（8）排水設(shè)備能力不足，或機(jī)電事故而造成淹井。（9）排水設(shè)施平時(shí)缺少維護(hù)，如水倉、水管不按時(shí)清理，突水時(shí)失效而導(dǎo)致淹井。（11）認(rèn)識(shí)不足，投入不充分。（12）對(duì)“有疑必探，先探后掘”的原則能理解，但執(zhí)行中打

17、折扣，心存僥興。2.42.4 水災(zāi)的預(yù)兆水災(zāi)的預(yù)兆2.4.12.4.1 水災(zāi)的一般預(yù)兆水災(zāi)的一般預(yù)兆（1）煤層發(fā)潮發(fā)暗。干燥、光亮的煤，由于水的滲入而變得潮濕暗淡。若挖去表面還是這樣，說明附近有積水。（2）巷道壁或煤壁“掛汗”。這是由于壓力水滲過煤、巖微小裂隙后，凝聚于煤層和巖石表面形成的。（3）空氣變冷?？諝饧懊?、巖中含濕量增加時(shí)，熱導(dǎo)率增大，氣溫降低，煤壁變涼，人進(jìn)入后感覺陰涼，且時(shí)間越長越明顯。 （4）出現(xiàn)霧汽。含水煤、巖層溫度較低，當(dāng)溫度較高的風(fēng)流經(jīng)過時(shí)，便產(chǎn)生冷熱交換現(xiàn)象，使巷道中溫度增加，出現(xiàn)霧汽。 （5）頂板來壓，淋水加大。受積水區(qū)靜壓力和礦山壓力的影響所致，尤其是接近斷層積水區(qū)

18、時(shí)更明顯。 （6）出現(xiàn)壓力水線。高壓積水通過煤、巖縫隙向外涌出時(shí)的摩擦聲，這是距水源很近的征兆。若涌水清凈，表明距水源稍遠(yuǎn)，若涌水混濁，表明已迫近水源。這是透水的危險(xiǎn)征兆，應(yīng)立即發(fā)出警報(bào)，撤出所有受水威脅地點(diǎn)的人員。（7）工作面有害氣體增加。一般積水區(qū)都存在有害氣體，這些有害氣體主要是瓦斯(CH4)、二氧化碳(CO2)、硫化氫(H2S)。（8）煤壁“掛紅”，水的酸度大，水味發(fā)澀。這是由于積水時(shí)間久，水中溶解多種雜質(zhì)，水中含有鐵的氧化物所致。這是老空水的主要特點(diǎn)。2.4.22.4.2 不同類型水源的水災(zāi)特點(diǎn)不同類型水源的水災(zāi)特點(diǎn)（1）沖積層水。松散的沖積層中儲(chǔ)有大量的水，在淺部掘進(jìn)井筒，或煤層回

19、采后頂板冒落塌陷裂隙與沖積層溝通時(shí)，常常會(huì)遇到?jīng)_積層水。沖積層水一般具有開始涌水量較小，夾帶泥砂，水色發(fā)黃，以后水量急劇增大的特點(diǎn)。沖積層水一般不致于構(gòu)成對(duì)人體的傷害。（2）老空水一般積存時(shí)間長，水量補(bǔ)給差，屬于“死水”，所以“掛紅”、酸度大、水味發(fā)澀的特點(diǎn)。老空水多以靜儲(chǔ)量為主，猶如地下水庫，一旦突水，來勢兇猛，涌水量大，破壞性強(qiáng)。但涌水持續(xù)時(shí)間短，易疏干。老空水酸度大，不能飲用，而且井下軌道、金屬支架、鋼絲繩等金屬設(shè)備有腐蝕作用。老空水透出一般伴有有害氣體的涌出。（3）斷層水。由于斷層附近巖石破碎，當(dāng)采掘工作面與其接近時(shí)，常常出現(xiàn)工作面來壓，淋水增加，有時(shí)還可在巖縫中見到淤泥。由于斷層及破

20、碎帶中積存大量水，且斷層溝通各含水層成為通道，因此，斷層水多屬“活水”，補(bǔ)給充分，一旦突水，來勢兇猛，涌水量大，持續(xù)時(shí)間長，在不封堵水源的情況下不易疏干。斷層水混濁，多為黃色，很少“掛紅”，水無澀味。（4）巖溶水。由于巖溶長期受水侵蝕，水多為灰色，帶有臭味，有時(shí)也有“掛紅”現(xiàn)象。當(dāng)采掘巷道與其接近時(shí)，可出現(xiàn)頂板來壓、柱窩和裂縫滲水現(xiàn)象。當(dāng)巖溶范圍較小，與其他水源沒有聯(lián)系時(shí)，屬于“死水”，透水時(shí)雖然來勢兇猛，破壞性強(qiáng)，但持續(xù)時(shí)間短，易于疏干。（5）大氣降水。大氣降水是地下水的主要補(bǔ)給來源，它首先滲入地下各含水層，然后再涌入礦井。因此，由于大氣降水造成礦井的涌水具有明顯的季節(jié)變化，最大涌水量都出現(xiàn)

21、在雨季，且涌水高峰滯后降雨高峰一定時(shí)間。大氣降水對(duì)礦井涌水的影響，取決于降水量的大小和含水層接受大氣降水的條件。3 3 礦井水害的防治礦井水害的防治3.13.1 地表水害防治地表水害防治3.1.13.1.1 防治措施防治措施采取井下著眼、地面著手的方針，防、排、治措施相結(jié)合。具體如下：（1）力爭掌握詳盡的礦區(qū)水文地質(zhì)資料，井筒、工業(yè)廣場建在歷年最高洪水位之上；（2）近山區(qū)，以蓄為主，蓄防結(jié)合；（3）礦區(qū)外圍，以防為主，排放、隔墊相結(jié)合；（4）礦區(qū)內(nèi)部，以導(dǎo)為主，導(dǎo)排結(jié)合。3.1.23.1.2 危險(xiǎn)區(qū)的確定和預(yù)防危險(xiǎn)區(qū)的確定和預(yù)防（1）認(rèn)真分析礦區(qū)實(shí)情，事前圈定危險(xiǎn)區(qū)，采取相應(yīng)的截洪、排洪等抗災(zāi)

22、防洪措施；（2）防人為的堆矸積水成災(zāi)事故；（3）泄洪涵洞和溝渠安全可靠，避免進(jìn)危險(xiǎn)區(qū)；（4）進(jìn)行必要的鉆探，分析補(bǔ)水條件和水源；（5）物探、鉆探相結(jié)合，探明老窯和巖溶裂隙分布情況，采取相應(yīng)的防水措施。3.1.33.1.3 滑坡泥石流的防治滑坡泥石流的防治（1）滑坡泥石流是指在山坡地段，在一定自然、人為條件下，使大量土石體在重力作用下沿一定的軟弱面整體下滑的現(xiàn)象。（2）滑坡泥石流的危害：破壞地表建筑，造成人員傷亡，改變地形地貌，阻塞水系溝渠，引發(fā)其它災(zāi)害。3.23.2 老窯水害的防治老窯水害的防治防老窯水要解決好七個(gè)問題：（1）克服麻痹僥幸，避免疏忽大意（2）認(rèn)真分析老窯水調(diào)查資料（3）制定合理

23、有效的防治對(duì)策（4）嚴(yán)密組織探水掘進(jìn)（5）特別注意近探近放和貫通積水區(qū)（6）重視本礦采空區(qū)廢巷積水探放（7）鉆、物探相結(jié)合3.33.3 松散孔隙水災(zāi)防治松散孔隙水災(zāi)防治主要研究內(nèi)容包括：礦區(qū)松散沉積層的結(jié)構(gòu)、厚度；基巖的結(jié)構(gòu)、厚度，與松散巖層關(guān)系；煤層與二者的距離、地質(zhì)構(gòu)造等。 主要方法手段包括：煤炭地質(zhì)勘探階段必須達(dá)到一定密度的勘探鉆孔；為了防水需要，針對(duì)性的布置查“條件”工作。3.43.4 煤層頂板水災(zāi)防治煤層頂板水災(zāi)防治（1）先利用勘探資料輔以水文地質(zhì)觀測，圈定強(qiáng)、弱涌水區(qū)域；（2）查明含水層情況，圈出井筒布置地段，供設(shè)計(jì)選擇；（3）井位確定后，視水文地質(zhì)條件，布置一個(gè)或數(shù)個(gè)檢驗(yàn)孔，查明

24、井筒區(qū)各含水層裂隙和富水性；（4）檢驗(yàn)孔要按“三采規(guī)程”要求；（5）綜合分析檢孔資料，選擇確定防水方法，提出防水設(shè)計(jì)；（6）如遇大斷層、破碎、水大，另選井位。4 4 主要防治水技術(shù)主要防治水技術(shù)4.14.1 預(yù)設(shè)防水煤巖柱預(yù)設(shè)防水煤巖柱4.1.14.1.1 防水煤柱的類型防水煤柱的類型（1）斷層防水煤（巖）柱（永久性的）；（2）井田邊界煤（巖）柱（永久性的）；（3）上下水平（鄰采區(qū)）煤（巖）柱（非永久性的）；（4）水淹區(qū)防水煤（巖）柱（永久性的）；（5）地表水體防水煤（巖）柱（永久性的）；（6）沖積層防水煤（巖）柱（永久性的）。4.1.24.1.2 留設(shè)原則留設(shè)原則（1）有水災(zāi)威脅，又不宜疏排

25、，必須留設(shè)；（2）尺寸要合適（少壓煤又能防水）；（3）考慮地質(zhì)構(gòu)造、水文地質(zhì)條件、煤層賦存條件、圍巖性質(zhì)、開采支護(hù)因素等；（4）在總體設(shè)計(jì)中確定，與整體布局一致；（5）多煤層開采統(tǒng)籌考慮免受采動(dòng)影響；（6）多用途時(shí)，應(yīng)滿足各條件（就大不就?。?）加強(qiáng)維護(hù)，嚴(yán)禁采動(dòng)；（8）數(shù)據(jù)依照本礦實(shí)情，參照數(shù)據(jù)應(yīng)加大安全系數(shù)；（9）防水巖柱中必須有粘土質(zhì)隔水層或裂隙少、含水性弱的巖層。4.24.2 井下探放水井下探放水4.2.14.2.1 探水的目的探水的目的（1）查明頂、底、幫及前方的水情；（2）有效地防治水災(zāi)。在探放水過程中，堅(jiān)持“有疑必探，先探后掘”的原則，下列情況必須探水：（1）有水災(zāi)威脅，又不宜

26、疏排，必須留設(shè)；（2）尺寸要合適（少壓煤又能防水）；（3）考慮地質(zhì)構(gòu)造、水文地質(zhì)條件、煤層賦存條件、圍巖性質(zhì)、開采支護(hù)因素等；（4）在總體設(shè)計(jì)中確定，與整體布局一致；（5）多煤層開采統(tǒng)籌考慮免受采動(dòng)影響；（6）多用途時(shí)，應(yīng)滿足各條件（就大不就?。?.2.24.2.2 探放老窯水的探放原則探放老窯水的探放原則（1）積極探放（不得有僥幸心理）；（2）先隔離后探放（水體大時(shí)）；（3）先降壓后探放（水壓高時(shí)）；（4）先堵后探放（補(bǔ)給豐富時(shí)）。探水前的主要注意事項(xiàng)：（1）檢查排水系統(tǒng)。包括水泵、水倉、水溝等，達(dá)到最大能力；（2）準(zhǔn)備堵水材料。包括坑木、木塞、木板、黃泥、套管、鋸、斧等；（3）檢查瓦斯。要

27、求 0.5%以下；（4）檢查支架。要求牢固、完整；（5）檢查幫、壁。必要時(shí)打木垛；（6）檢查水溝。保持暢通；（7）檢查安全退路。要求暢通無阻。4.2.34.2.3 探放斷層水的原則探放斷層水的原則（1）采掘面附近有含、導(dǎo)水?dāng)鄬?，情況不明時(shí)；（2）采掘面附近預(yù)計(jì)有斷層，水性不清時(shí)；（3）隔水層處于臨界狀態(tài)，有不明斷層時(shí)（4）雖然采掘以穿越斷層，但上、下水壓大，可能斷層活化導(dǎo)水時(shí)；（5）斷層淺部無水，但深部可能突水時(shí)；（6）留設(shè)煤（巖）柱，但必須探明斷層時(shí)；（7）采掘面距已知含水?dāng)鄬?60m 時(shí)；（8）采掘面接近推斷含水?dāng)鄬?100m 時(shí)；(9)有小斷層使煤層與強(qiáng)含水層距離縮短時(shí)；(10)構(gòu)造不明

28、，含水層水壓大于 23MPa 時(shí)。探查的主要內(nèi)容包括：斷層的位置、產(chǎn)狀要素、水情等；斷層內(nèi)充填物、裂隙、巖性等；斷層與煤層的實(shí)際距離；斷層與其他地質(zhì)構(gòu)造、水情的關(guān)系；疊瓦式斷層，應(yīng)確定綜合斷距；結(jié)合礦圖和實(shí)際，查明斷層的水壓、水量、導(dǎo)升高度等。4.2.44.2.4 探放陷落柱水探放陷落柱水陷落柱水的表現(xiàn)形式及特點(diǎn)如下：（1）水量大小懸殊，導(dǎo)水陷落柱附近涌水集中、水量穩(wěn)定；（2）可使煤層頂?shù)装搴畬泳植克簧摺惓?；?）導(dǎo)水陷落柱與煤層頂?shù)装逅|(zhì)差異不大（流動(dòng)形成）；（4）一旦突水，水量猛增陷落柱探放過程中應(yīng)注意的主要事項(xiàng)如下：（1）水壓大于 2MPa，探水孔要布置在底板巖層中（否則安全止水

29、套管不可靠）；（2）孔口安全裝置、注意事項(xiàng)與探高壓斷層水要求相同；（3）及時(shí)鑒定巖芯，編制水文地質(zhì)圖表；（4）嚴(yán)格鉆孔驗(yàn)收，加強(qiáng)掘進(jìn)距離的審批制度；（5）嚴(yán)密監(jiān)測孔內(nèi)水壓、水量等的變化；（6）探到陷落柱內(nèi)無水或水量小時(shí)，可用水泵壓水檢驗(yàn)其導(dǎo)水性，并鉆探深部了解導(dǎo)、充水條件、導(dǎo)升高度；（7）探測完畢，必須用大于該靜水壓 1.5 倍的壓力注漿封孔，并做好封孔記錄。4.2.54.2.5 導(dǎo)水鉆孔的探水導(dǎo)水鉆孔的探水（1）各類探水鉆孔達(dá)到目的后應(yīng)立即封閉；（2）封孔禁用水泥砂漿，用高標(biāo)號(hào)純水泥；（3）嚴(yán)重漏水段，應(yīng)先用木塞止水，然后注漿（防砂漿流失）；（4）先設(shè)計(jì)，后實(shí)驗(yàn)，再封孔，做好記錄，并出報(bào)告；

30、（5）需長期保留的觀測孔，要安裝牢固的止水套管，并加強(qiáng)維護(hù)管理；（6）所有探水孔要埋設(shè)標(biāo)志，資料齊全，以備后用。導(dǎo)水鉆孔的調(diào)查與分析步驟有如下兩點(diǎn)：（1）繪制鉆孔分布圖，備齊有關(guān)資料如：柱狀圖、封孔資料、孔口標(biāo)高和坐標(biāo)、測斜數(shù)據(jù)等，便于準(zhǔn)確定位；（2）建立鉆孔止水質(zhì)量調(diào)查登記表，在采掘工程平面圖上標(biāo)明警戒線、探水線，以引起高度重視。4.34.3 疏干降壓開采疏干降壓開采4.3.14.3.1 與一般排水的區(qū)別與一般排水的區(qū)別（1）疏干降壓是用專門工程，相應(yīng)設(shè)備，積極有計(jì)劃有步驟地疏干局部充水、含水層；（2）一般排水則是消極被動(dòng)地通過排水設(shè)備，將流入水倉的水直接排至地面。4.3.24.3.2 疏干

31、降壓目的疏干降壓目的（1）預(yù)防地下水突然涌入礦坑，避免水災(zāi)事故；（2）消除地下水高水壓造成的破壞作用；（3）改善勞動(dòng)條件，提高勞動(dòng)生產(chǎn)率。4.3.34.3.3 疏干程序疏干程序（1）疏干勘探勘探的主要目的是：1）查明疏干所需的水文地質(zhì)資料；如：補(bǔ)給條件、邊界情況、涌水量預(yù)測、層間通道、導(dǎo)水系數(shù)、疏干量等；2）確定疏干方案。確定疏干原則如下：1）應(yīng)與礦建、開采階段性相適應(yīng)；2）疏干能力要超過天然補(bǔ)給量；3）盡量靠近防護(hù)地段，從含水層低處開始；4）水位降低應(yīng)滿足采掘安全要求；5）疏干工作不能停頓，根據(jù)生產(chǎn)需要有步驟進(jìn)行；6）水平含水層用環(huán)狀系統(tǒng)，傾斜用線狀系統(tǒng)（2）試驗(yàn)性疏干水量、水范圍不大時(shí)在開

32、采初期，利用疏干勘探工程而進(jìn)行，并且在此過程中進(jìn)一步了解礦區(qū)水情。（3）經(jīng)常性疏干1）定期進(jìn)行疏干孔的水量觀測和觀測孔的水位觀測；2）編制疏干水量、水位動(dòng)態(tài)變化曲線圖和疏干、降落漏斗平面圖，曲線逐日、平面圖每月；3）定期進(jìn)行化驗(yàn)、分析，并測定溴、碘、氨等，是否有新補(bǔ)給水源；4）根據(jù)實(shí)情，必須修改、補(bǔ)充疏干方案。（3）疏干方式疏干方式主要包括：地表式（適于埋藏淺的露頭礦）、地下式（巷道和鉆孔疏干）和聯(lián)合式（以上二者合用）。4.44.4 防水閘門與水閘墻防水閘門與水閘墻4.4.14.4.1 設(shè)計(jì)原則設(shè)計(jì)原則（1）礦井水文地質(zhì)條件復(fù)雜地區(qū)，礦井設(shè)計(jì)都要考慮設(shè)置防水閘門或水閘墻，并在附近留設(shè)足夠的防水

33、煤柱；（2）設(shè)計(jì)資料內(nèi)容要求：1）最高靜水位；2）涌水量；3）圍巖性質(zhì)；4）巷道斷面和支護(hù)形式；5）巷內(nèi)運(yùn)輸方式；6）巷內(nèi)風(fēng)量；7）巷內(nèi)管線電纜布置；8）防水閘門規(guī)格等。（3）設(shè)計(jì)內(nèi)容包括：1）設(shè)計(jì)說明書、計(jì)算書；2）工程位置和施工圖；3）主要附屬設(shè)施；4）施工與質(zhì)量要求；5）注漿防漏要求；6）耐壓試驗(yàn)要求；7）主要材料及工程量。（4）采用的設(shè)計(jì)要進(jìn)行驗(yàn)算，補(bǔ)充的設(shè)計(jì)圖要報(bào)批；（5）門框、門扇設(shè)計(jì)應(yīng)包括以下內(nèi)容：1）技術(shù)要求、指標(biāo)、質(zhì)量檢查方法、制造和安裝公差、防腐要求等；2）全套圖紙，包括安裝、拉緊裝置、門口密封的全部零件制造圖和材料表。（6）水溝閘門與運(yùn)輸風(fēng)門位置要錯(cuò)開；（7）牢固可靠，達(dá)

34、到隔水要求；（8）位置要求：1）不受采動(dòng)影響；2）盡量設(shè)在致密煤巖層內(nèi)；3）遠(yuǎn)離斷層和破碎帶；4）便于施工和恢復(fù)生產(chǎn)；5）巷斷面小。4.4.24.4.2 水閘門和水撞墻的維護(hù)與管理水閘門和水撞墻的維護(hù)與管理（1）制定管理制度，指定專責(zé)單位，明確專人管理，定期檢查維護(hù)；（2）每季進(jìn)行一次不承壓關(guān)門試驗(yàn)。要求：密封合格、圍巖不變、零件齊全、設(shè)施無損；（3）報(bào)廢必須經(jīng)礦總工批準(zhǔn)。4.4.34.4.3 監(jiān)察監(jiān)察（1）設(shè)計(jì)中是否有，其設(shè)計(jì)是否經(jīng)報(bào)?。▍^(qū)）局、集團(tuán)公司總工批準(zhǔn)；（2）材料、施工、密封、強(qiáng)度是否符合要求；（3）前后兩側(cè)是否分別砌筑 5m 混凝土護(hù)碹，注漿是否達(dá)到要求；（4）迎水側(cè) 1520m

35、 處是否加設(shè)蓖物柵欄，其間是否有車輛和雜物；（5）通過的鐵道、架空線是否靈活易拆；（6）是否有觀測水壓裝置和放水閥門。（7）竣工后有否礦總工組織驗(yàn)收和記錄；（8）是否進(jìn)行過耐壓試驗(yàn)，是否符合標(biāo)準(zhǔn)，有無試驗(yàn)記錄；（9）關(guān)閉用的工具、零件、附件是否專人、專地點(diǎn)保存，有無挪用或丟失；（10）每年是否有兩次礦長組織的關(guān)閉試驗(yàn)，開啟是否靈活，關(guān)閉是否嚴(yán)密，有無記錄；（11）是否有檢查維修制度，有無專職責(zé)任制；（12）設(shè)備是否完好無損，每年是否刷油等。4.54.5 礦井防排水系統(tǒng)礦井防排水系統(tǒng)4.5.14.5.1 水倉及要求水倉及要求（1）容量按煤礦安全規(guī)程要求（不小于 8h 正常涌水量），有相連并能隔離

36、的主、副水倉（便于清理）；（2）有吸水小井并有控制閥門，有足夠的沉淀容積；（3）有條件的設(shè)應(yīng)急儲(chǔ)水區(qū)；（4）與水泵房相連的水平大巷設(shè)臨時(shí)搶險(xiǎn)隔離閘板門（水災(zāi)時(shí)防泵房破壞）。4.5.24.5.2 泵房泵房（1）有便于水泵及電機(jī)進(jìn)出的通道。其中安全出口，密封門及電纜孔的密封，控制閘閥等符合有關(guān)要求；（2）必要時(shí)預(yù)留安泵位置和接電開關(guān)，一旦需要，突擊加泵；（3）環(huán)形管路及閘閥方便合理；（4）同一開采水平，若有兩個(gè)以上泵房，安設(shè)標(biāo)高應(yīng)相同；4.5.34.5.3 排水管路排水管路管徑、趟數(shù)、管厚等，應(yīng)與水泵能力、排水能力、揚(yáng)程等相匹配，達(dá)到有關(guān)規(guī)定。4.5.44.5.4 水泵水泵選型、臺(tái)數(shù)要按有關(guān)規(guī)定，

37、選型提倡潛水泵與臥泵配套使用，優(yōu)點(diǎn)如下：（1）大流量潛水泵平時(shí)封存不用，僅用于排水搶險(xiǎn)；操作安全，不怕淹泵不需移泵；（2）正常排水用臥泵，維修管理方便，較潛水泵排水溝，噸水電耗低；（3）水倉與配水小井要專門設(shè)計(jì)，泵房封閉門和配水小井控制閘閥均可簡化；（4）水倉容量，泵房及配電室尺寸均可調(diào)整，節(jié)約井巷工程量。4.5.54.5.5 供電系統(tǒng)供電系統(tǒng)（1）與水泵負(fù)荷相匹配；（2）保證雙電源、雙回路供電。4.5.64.5.6 閘門系統(tǒng)閘門系統(tǒng)要能保證：分區(qū)隔離， 有效控制，安全生產(chǎn)。4.5.74.5.7 水閘門、水閘墻設(shè)計(jì)、施工與管理水閘門、水閘墻設(shè)計(jì)、施工與管理（1）設(shè)計(jì)：按礦井充水條件，說明修建的

38、必要性；提出與其相關(guān)的煤巖柱的計(jì)算建議；選擇地質(zhì)條件好、巖性好，免受采動(dòng)影響的地段修建；預(yù)報(bào)閘、墻關(guān)閉后繞流量、通閥流量，以便考慮水溝斷面及水溝閘門規(guī)格；（2）施工：掘進(jìn)施工要時(shí)刻關(guān)注圍巖變化，及時(shí)匯報(bào)；注漿管及時(shí)調(diào)整，達(dá)到密封和強(qiáng)度要求；水閘門、墻必須做耐壓試驗(yàn)，達(dá)到有關(guān)要求；發(fā)現(xiàn)漏水，必須進(jìn)行補(bǔ)充加固注漿；水閘墻內(nèi)必須達(dá)到耐壓要求。（3）管理：按煤礦安全規(guī)程要求制定有關(guān)制度，并認(rèn)真執(zhí)行（包括工具數(shù)量、存放地點(diǎn)、管理等）；定期檢查維修要詳細(xì)記錄；定期分析周圍是否受采動(dòng)影響，便于管理；定期分析水閘門（墻）控制區(qū)的充水條件變化情況，便于采取相關(guān)措施。5 5 水害事故的處理水害事故的處理5.15.

39、1 發(fā)現(xiàn)透水預(yù)兆的緊急處理發(fā)現(xiàn)透水預(yù)兆的緊急處理不管發(fā)現(xiàn)上述何種透水預(yù)兆，都必須立即停止掘進(jìn)迎頭工作，向上級(jí)匯報(bào)情況及時(shí)采取安全措施。采取邊探邊掘，探水眼必須超前掘進(jìn)巷道，達(dá)到要求的超前安全距離。若是水情緊急，透水即將發(fā)生，必須立即發(fā)出警報(bào)迅速采取果斷措施進(jìn)行處理。防止透水事故發(fā)生，防止淹井，并及時(shí)撤出所有受水害威脅地點(diǎn)的人員。如果透水已經(jīng)發(fā)生，各工作地點(diǎn)人員必須沿上山向高標(biāo)、高巷道往上撤離水區(qū)。5.25.2 礦井突水事故的搶救處理礦井突水事故的搶救處理礦井一旦發(fā)生突水事故，事故地點(diǎn)人員應(yīng)按礦井災(zāi)害預(yù)防處理計(jì)劃的規(guī)定及時(shí)匯報(bào)調(diào)度室，并通知、組織受災(zāi)影響范圍人員按避災(zāi)路線撤離災(zāi)區(qū)。礦調(diào)度室接到事

40、故電話后應(yīng)向礦領(lǐng)導(dǎo)匯報(bào)，通知救護(hù)隊(duì)及相關(guān)部門。成立救災(zāi)指揮部，有組織按步驟處理災(zāi)害。救災(zāi)指揮部成立后，應(yīng)迅速判定水災(zāi)性質(zhì)、了解突水點(diǎn)、影響范圍、搞清事故前人員分布、統(tǒng)計(jì)撤離出井人員，分析被困人員躲避地點(diǎn)；根據(jù)突水量大小和礦井排水能力，積極采取排、堵、截水的技術(shù)措施。如果是老窯積水，積水量受老窯井巷空間限制，可選擇排水方法處理涌水；如果是地表水透入井下，往往有充足的補(bǔ)給水源，應(yīng)首先采取措施攔截地面補(bǔ)給水通道，然后加強(qiáng)井下涌水的排放。當(dāng)然，井下突水情況復(fù)雜，可根據(jù)具體情況采取某種或幾種措施同時(shí)并用。同時(shí)，條件允許，必須盡快恢復(fù)災(zāi)區(qū)通風(fēng)，防止瓦斯和其它有害氣體積聚和發(fā)生熏人事故。排水后，進(jìn)行偵察搶險(xiǎn)時(shí)，要防止冒頂，掉底和二次突水事故的發(fā)生。發(fā)生透水事故后常常有人被困井下，指揮人員仍應(yīng)本著”救人是第一任務(wù)”的原則，爭時(shí)間搶速度，采取有效措施使他們?cè)缛彰撾U(xiǎn)。透水事故發(fā)生后，應(yīng)正確判斷遇險(xiǎn)人員可能躲避的地點(diǎn)，科學(xué)分析該地點(diǎn)是否具有人員生存的條件，然后積極組織力量進(jìn)行搶救。當(dāng)躲避地點(diǎn)比外部水位高時(shí)，遇險(xiǎn)人員可能生存，對(duì)于這些地點(diǎn)的人員，應(yīng)利用一切可能的方法(打鉆或掘一段巷道)向他們輸送新鮮空氣、飲料和食物，以延長待救時(shí)間。當(dāng)避難地點(diǎn)比外部水位低時(shí)，存在兩種情況：(1)突水時(shí)洪水能直接涌入位于突水點(diǎn)下部的巷道(如平巷、下山)，并把他們淹沒，一般情況