矿井防治水范文

矿井防治水范文（精选12篇）

矿井防治水 第1篇

1 研究区概况

XX矿位于黑龙江省东部, 井田面积26.9km2。井田内主要含煤地层为中生代早白垩统穆棱组和城子河组。穆棱组煤层由于煤质、煤厚以及构造等情况均不可采, 城子河组为井田唯一的可采煤层地层。6#煤层为矿区主采煤层, 因此, 本次研究煤层为6#煤层。

2 矿井充水条件分析

2.1 充水水源

2.1.1 大气降水、地表水体对煤层开采的影响

井田内地形较为平坦, 地表径流条件差, 但井田内的若干条人工排水渠将地表水由北向南排出井田外, 井田内无河流分布。目前, 井田开采已转为深部开采, 且第四系顶部有隔水层存在, 因此地表水体以及大气降水对矿井充水影响不大。

2.1.2 老空水

老空水是指被废弃的矿坑和淹没的生产井巷中的积水, 是矿区常见的充水水源。采空区水对生产矿井危害较大, 具有突发性和灾难性。根据研究矿区老空水分布情况, 井田范围内共有积水61处, 但由于积水量较少, 因此, 老空水对煤矿煤炭资源开采威胁较低。

2.1.3 煤层顶板城子河组砂岩裂隙含水层

根据地质勘探资料, 6#煤层顶板以上主要含水层为城子河组砂岩裂隙含水层。根据钻孔资料, 含水层平均厚度143.25m, 最大厚度169.65m。单位涌水量平均0.58m3/d, 最大2.1669m3/d。渗透系数平均1.3814m/d, 最大5.2909m/d。冲洗液消耗量平均16.98m3/h, 最大6.2m3/h。岩心采取率平均77.14%, 最大84.50%。

2.2 充水通道

根据充水水源分析, 矿井充水通道主要是采动裂隙充水通道 (导水裂缝带) 。煤层开采形成导水裂缝带贯通含水层和煤层, 使得含水层的水进入矿井, 对矿井安全生产造成影响。

导水裂缝带发育高度计算公式采用《煤矿防治水手册》里面的综采经验公式, 结合6#煤层导水裂缝带高度实测值进行验证, 综合得出, 导水裂隙带发育高度计算公式:

式中:M为煤层开采厚度。6#煤层顶板最大导水裂缝带发育高度为52.5m, 平均32.5m。导水裂缝带发育高度沟通上覆含水层, 使得含水层与井巷产生水力联系, 有突水危险。

2.3 充水强度

通过以上分析可知:6#煤层开采时充水水源主要是城子河组砂岩裂隙含水层, 煤层开采引起的导水裂缝带发育至含水层, 沟通含水层与井巷, 引起突水危险。根据煤层开采统计资料, 目前矿井涌水量约为1028.2m3/h。

3 结论

(1) 6#煤层开采时充水水源为城子河组砂岩裂隙含水层, 此含水层南部及西南部富水性较强。主要充水通道为开采煤层引起的导水裂缝。

(2) 煤层顶板隔水层不连续且厚度较薄, 因此, 含水层富水性较强的区域为突水危险性较大的地方, 应重点防治。由于井田范围内构造比较发育, 在构造发育地段, 应特别重视防治水工作。

(3) 煤层开采时, 顶板隔水层不发育, 应提前对城子河组含水层进行疏干, 将含水层水位降至安全水位以下, 保证矿井安全生产。

摘要：随着我国煤炭开采强度的加大, 煤层开采深度和速度随之增大, 煤矿水害问题也日趋严重。因此, 在煤矿水文地质条件分析中对矿井充水条件的分析尤为重要。文章以东北某矿为例, 从充水水源、充水通道和充水强度三个方面对煤层开采时的充水条件进行分析, 并提出水害防治措施, 为煤矿的安全开采提供了水文地质基础条件。

关键词：矿井,充水条件,水害防治

参考文献

[1]武强, 等.矿井水害类型划分及主要特征分析[J].煤炭学报, 2013, 38 (4) :561-565.

[2]武强, 等.煤矿防治水手册[M].北京:煤炭工业出版社, 2013.

[3]国家安全生产监督管理总局.煤矿防治水规定[S].2009.

[4]王秀兰.矿山水文地质[M].北京:煤炭工业出版社, 2007.

矿井防治水制度 第2篇

按照《煤矿安全规程》的要求，根据我矿开拓实际布局，为确保安全生产，制定以下矿井防治水制度 一、一般制度

1、建立矿井防治水领导小组 组

长： 副组长： 成员：

矿长xxx为矿井防治水安全第一负责人，XXX负责矿井防治水全面工作。XXX具体负责平面及“夏季三防”的矿井水防治、防汛物质的增添、保管、管理工作；XXX具体负责井下采、掘工作面探水眼的深度、个数、探水眼工程验收及打探水眼过程中各种有害气体的监测处理工作；XXX负责专职探水队伍的组建、培训、人员的更换、管理等工作；XXX负责探水钻及探水设备的维修、保养等工作。

2、建立专职探放水队伍 组

长： 副组长： 成员：

以上人员均是本矿技术骨干，责任心强，且在矿工作时间都在五年以上，年龄在25—40岁之间。对本矿地理、地质、水文情况比较了解，探水队伍由XXX负责组织对探水钻的使用、维修及探放水知识进行学习、培训，并通过考核合格，使每个探放水职工都具备熟练操作技能和专业知识。

3、我矿绘制有矿井地质和水文地质图，钻孔柱状图，矿井岩石中各含水层清晰可见。

4、我矿每年年初都编制矿井防治水规划及井上、下防治水措施，成立矿井防治水领导小组。对井上、下防治水工作全面检查，成立矿井防治水领导小组。对井上、下防治水工作全面检查，成立组织抢险队，增添防洪抢险物资，设立专用防汛仓库，坚持下雨撤人，有效的杜绝水灾事故。

5、我矿备有两台探水钻，钻杆总长长度70米，两台探水钻交替使用，经常检修保养，确保其正常使用。

二、地面防治水制度

1、煤矿要把矿井防治水安全工作列入重要议事日程，按照《煤矿安全规程》的要求，加强管理，建立防治水工作责任制，矿长为防治水第一责任人，技术矿长负责防治水工作的技术管理及防治水业务。

2、每年年初由调度室组织安全科、生产科、机电科对矿井地面进行全面检查，研究制定防汛、防排水计划，同时开始检修井下主要水泵，清理水仓和疏通排水沟，列出施工图表，由调度室督促检查，组织完成。3、5月份，成立雨季“三防”领导小组，下设办公室（调度室），负责施工进度，筹备抢险物资。

4、雨季到来之前，由办公室牵头在组织全面检查一次，找出不足，堵塞漏洞，并组织抢险队，做好抢险准备。

5、调度室在雨季到来期间，天天收听天气预报，做好气候突变的应急准备，并检查防汛器材准备情况、交通车辆、通讯设备情况。

6、办公室在雨季要加强对地表、河流、冲床等的检测，密切注意采空区地面塌陷及各水井、河流的水位变化，并分析变化原因，提出相应的防治水措施，对采空区地面塌陷搬缝应及时调查并组织冲填。

7、安监科、生调科定期收集、调查和核对相邻煤矿和废弃老窑情况，在雨季前将对我矿造成危害程度调查清楚，并拿出处理方案，预防发生小窑透水事故。

8、地面排水沟及时疏通，要求在雨季之前完工，以防雨季河水溢出河道，减少河水渗漏。

9、雨季要做好防洪准备，备足材料，严防地表水灌入井下，清挖好工业广场水沟，对地面塌陷区裂缝及时充填。雨季“三防”领导小组成员在雨季其间昼夜坚守岗位。

10、水仓、沉淀池和水沟中的淤泥、淤煤应及时清理，必须在每年雨季前清理一次。

11、经常检查地面矿井水沟，严防由搬缝再次渗入井下。

12、地面裂缝和塌陷地点充填时，要有安全措施，防止人员陷下塌陷坑内。

三、井下防治水制度

1、施工设计要根据地测人员提供的资料，留足防水隔离煤柱、煤层露头的防水煤柱、矿井边界防水煤柱、断层防水煤柱等，在采掘工作面中应明确规定并严格按作业规程施工。

2、搞好井下水文地质预测预报工作，对每个工作面有突水危险时，安全科要提前做好详细调查。井下探放水有完整的设计，加强井下水文地质预报工作和逐月逐头、逐面排查水患工作，并估计涌水量，以便采取合理的防治措施。

3、在采掘工作面设计之前，道先根据现有条件对该设计采掘面进行水文地质探查工作，根据矿井钻孔资料或聘请专家到井下观察该区域地质岩性，含水层厚度及隔水层厚度、岩性等，做到心中有数，并采取相应的措施。

4、每次降大到暴雨时，立即通知井下人员全部撤离到平面。

四、井下排水

1、井下中央泵房水泵必须达到一备一用一检修，切水泵工作能力4小时内排出矿井24小时正常涌水量，备用水泵能力和工作泵能力一样。

2、井筒内两趟排水管道要交替使用，防止一趟长时间不用管节出现问题，造成应急排水困难。

3、排水泵房的专用电缆要同时满足工作、备用和维修水泵的用电需求，并经常维护保养水泵及排水设施。

4、主水仓和副水仓要每半年清理一次，确保水仓容量能正常使用。

5、水泵、水管、闸阀、排水用供电设施和输电线路，应经常检修和维修，在每年雨季前，必须全面检修一次，并对全部工作水泵和备用水泵进行一次联合排水试验，发现问题及时处理。

五、排放水制度

1、井下采掘工作面，必须先探后放、先探后采、不探不进、不探不采的探放水原则。

2、井下采掘工作面建立探放水报表制度和探放水验收制度，探放水报表由探放水专职人员填写，报矿长审阅，探放水验收由总技术员和专职安监员验收。

3、采掘工作面探放水遇到下列情况之一时，安全矿长或安全科长必须坚守探放水工作地点。

A、按近水淹或可能有积水的井巷、老巷、老窑、相邻煤矿时。

B、接近水文地质复杂的区域，发现煤壁发潮、变暗、挂汗、空气变冷、出现雾气、水叫、顶板来压、淋水加大、底板鼓起或产生裂纹发生涌水，水色发浑，有嗅味，有害气体增加等出现预兆时。

C、接近含水层，导水层、溶洞，塌陷柱时及可能同水库等连通的断层破碎时，底板原始导水裂缝有透水危险时。

D、接近有水或稀泥的灌浆区和可能出水的钻孔或其它可能出水的区域时。

4、安装钻机探水前，必须遵守下列规定：

（1）、加强钻场附近的巷道支护，并在工作面迎头打好坚固的立柱和拦板。（2）、清理巷道，挖好排水沟。探水钻孔位于巷道低洼处时，必须配备与探放水相应的排水设备。

（3）、在打钻地点附近安设专用电话。

（4）、测量和探放水人员必须亲临现场，依据计划，确定主要探放水孔的位置、方位、角度、深度以及钻孔数目。

5、预计水压较大的地区，探水之前必须先安好孔口管和控制闸阀，进行耐压试验，达到设计承受的水压后，方准继续钻进，特别危险的地区，应有躲避场所，并规定避灾路线。

6、钻孔时，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，现场负责人应立即向矿调度室报告，并排人监视情况。如果发现紧急情况时，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。

7、探访老空水前，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水位置时，只准用钻机探放水。探放孔必须打中老空水体，并要监视放水全过程，核对放水量，直到老空水放完为止。

8、钻孔接近老空，预计可能有瓦斯或其他有害气体涌出时，必须有瓦斯检查人员检查空气成分。如果瓦斯或其他有害气体浓度超过规定时，必须立即停止钻进，切断电源，撤出人员并报告矿调度室，及时处理。

9、钻孔放水时，必须估计积水量，根据矿井排水能力和水仓的容量，控制放水流量，放水时，必须设专人检测钻孔出水情况，测定水量、水压、做好记录。若水量突然变化，必须及时处理，并立即报告矿调度室(防治水办公室设在调度室)。

1项目经理安全生产责任制、认真贯彻党和国家的安全生产方针、政策和法令，以及公司制定的安全生产管理制度，对本单位的安全生产负全面责任，是安全生产的第一责任人。

2、及时编制单位工程安全计划，负责各项安全管理制度在本单位的实施，不断地提高本单位员工安全意识、安全行为的规范化、标准化水平。

3、要本着“安全第一、预防为主”的方针，建立健全本部的安全生产保证体系，制定本部门的安全规章制度，落实管理人员的安全责任。

4、要经常性的对本部管理人员进行安全教育、国家法令、法规的学习，要求管理人员必须按照安全规范管理标准验收，推广先进经验，表彰先进集体和个人。

5、要按时召开安全周例会，传达落实上级的安全会议精神，落实公司安全生产任务，总结本时期本单位安全生产状况及安全防范的重点，及时整改不安全隐患。

6、督促管理人员在施工管理中对安全技术措施的落实、执行，建立健全本单位在安全上各项制度。

7、针对本单位生产情况提出安全防范措施，对事故的隐患及时予以解决，对暂时不能解决问题及时上报。

8、若发生事故，要紧急抢救、保护现场、立即上报，同时采取措施，避免事故的扩大，对安全事故，要调查原因，接受教育，采取改进措施。项目副经理安全生产责任制

1、认真贯彻执行党和国家的安全生产方针、政策和法令，以及公司制定的安全生产管理制度，贯彻执行本单位制定的安全生产管理制度，在项目经理的领导下，负生产方面安全责任。

2、在保证安全的前提下组织指挥生产经营，及时制止违反安全生产制度和安全技术规程的行为。

3、在安排生产的同时必须保证安全，处理好安全与生产的关系。

4、要组织本部有关人员，定期对本部的安全施工状况进行全面检查，对检查情况进行全面总结，时刻提醒施工人员重视安全，安排工作时一定要根据实际对安全进行交底，保证生产顺利进行。

5、坚持安全生产季节性施工阶段值班制度，凡重要工程项目或直接危害员工生命、财产的易发事故，施工时必须亲临施工现场直接指挥。

6、要经常深入工地，对工程各分部分项及现场进行安全检查，时刻检查施工员在安排施工中安全管理及对各工种操作规程的执行情况，要及时总结，提出限期整改的意见，下发隐患整改通知单，并负责复查验收。

7、参加安全事故的调查分析，从事故中吸取教训，负责落实预防同类事故的具体措施。

8、督促检查施工员在施工中安全生产的落实情况。

技术主管安全生产责任制

1、认真贯彻执行党和国家的安全生产方针、政策和法令，以及公司制定的安全生产管理制度，贯彻执行本单位制定的安全生产管理制度，在项目经理的领导下，负技术方面安全责任。

2、及时制止违反安全生产制度和安全技术规程的行为。

3、在下达施工计划时，要同时下达安全技术措施。

4、根据实际对安全进行交底，保证生产顺利进行。

5、负责施工中技术方面与监理、甲方的沟通。

6、负责编制施工措施和日常的技术交底。

7、参加安全事故的调查分析，从事故中吸取教训，负责落实预防同类事故的具体措施。

8、督促检查施工员在施工中安全生产的落实情况。

施工队长安全生产责任制

1、认真贯彻执行党和国家的安全生产方针、政策和法令，以及公司制定的安全生产管理制度，对本工号安全技术负全面责任。

2、必须认真学习党和国家安全生产、方针政策、法令，对公司的安全管理制度必须熟知。

3、有权拒绝上级违章指挥，遇有隐患事故有权立即指挥施工人员撤离现场。

4、经常对管理人员及员工进行安全知识、安全技能教育，严格要求各工种必须按《安全操作规程》执行。

5、组织开好班前会，参加每周周四例会。

6、参加安全事故调查，坚持“四不放过”原则。

7、参加本单位组织的安全检查，对负责施工的单位工程的安全隐患应及时予以纠正。

安全员安全生产责任制

1、认真贯彻执行上级安全规程、管理制度和安全生产的政策、法令等，在主管安全副经理（技术主管）指导下做好安全管理工作。

2、协助主管安全副经理（技术主管）按安全技术标准、规范及各项安全管理制度，进一步促进施工现场安全规范化、标准化、制度化管理。

3、参加本单位安全技术措施的制定及向班、组逐条进行安全技术交底及验收，并履行签字手续。

4、做好现场安全日常检查，监督安全设施的合理使用，发现安全隐患应及时提出改进措施，对“三违”人员有权予以制裁和教育帮助，同时应做好日常安全检查记录。

5、参加本单位的安全检查活动，对本单位组织的安全活动做好详细的记录，利用班前会经常性的对员工进行安全教育。

6、协助施工员搞好安全生产、同时配合开展安全宣传、安全教育工作。

维修工安全生产责任制

1、负责井下巷道的维修工作，维修时要注意观察顶帮的完好情况，做好敲帮问顶工作，确保安全维修。

2、负责清理巷道水沟、浮煤(矸石)及废旧材料，保持巷道清洁畅通。

3、遵章守纪，不违章作业和冒险蛮干，有权拒绝违章指挥。关心周围安全情况，主动提出合理化建议，劝阻、纠正他人违章作业和冒险蛮干。

提升机司机安全生产责任制

1、提升绞车司机实行双人作业制，一人操作、一人监护；提升绞车司机必须持证上岗，坚守工作岗位，严禁脱岗，操作过和中精力集中，手不准离开手把，不做与工作无关的事情。

2、司机酒后、精神不正常或有其它不适于正常工作现象时，严禁上岗操作。

3、司机必须严格执行交接班制度，准确清楚地了解设备的运行情况，全面检查实验设备的完好情况，发现问题要立即处理并汇报科领导，做到不完好不开车。

4、操作高压电器时，应按《煤矿安全规程》要求，戴绝缘手套，穿绝缘靴或站在绝缘台上，一人操作，一从监护。

水泵工安全生产责任制

1、遵守《煤矿安全生产法》有关规定，牢固树立“安全第一、预防为主”的方针，经过培训考核，持证上岗。

2、严格按规定进行巡检，认真检查设备运行情况，发现问题立即处理，严禁设备带病运转。

3、遵守劳动纪律，班前、班中不准喝酒，工作时必须集中精力，不准做与工作无关的事情

4、认真执行《煤矿安全规程》相关规定。入井时，必须穿戴好个人防护用品，在井下行走，严格执行“行车不行人，、行人不行车”制度。

5、设备运转过程中，严禁手、脚及身体的任何部位直接接触，严禁人员从转动的电机、减速箱等处跨越。

6、工作中必须认真负责，禁止违章、冒险作业，除注意本人的安全外，还要保护他人，做到“三不伤害”。

电焊工安全生产责任制

1、电焊工经过培训考核，取得资格证，持证上岗。

2、地面焊接操作时，5米以内不得放有易燃、易爆材料；高空电焊时，必须有栏杆或挡板围起的吊篮、或在铰手架上进行，铰手架高度不得小于0.8米，戴安全带并牢固缚在建筑物上。

3、在容器内焊接应保持良好的通风和照明；合上开关工作时，带干手套不得面向开关，以防发生触电事故。

4、修理电焊机时必须切断电源，严禁用手直接接触电焊机裸露带电部分。电焊机壳和焊件都必须接地。

5、电焊工工作时必须戴电焊手套、防护眼镜。

维修电工安全生产责任制

1、遵守《安全生产法》等法律法规、规程、标准，牢固树立“安全第一、预防为主”的方针，做到持证上岗。

2、严格按规定按时巡检，认真检查责任区的电气设备、开关、电缆等，发现问题立即处理，严禁电气设备带病运行。

3、严格执行“三大规程”，严禁带电搬迁、移动电气设备，如必须带电搬迁移动设备时，必须制定相应的安全措施。

4、安装电气设备时，严格遵守《安全生产法》的有关规定及《质量标准化细则》，干标准活，严把安全、质量关。

5、严格执行设备检修制度、设备完好标准、机电质量标准化标准、《煤矿安全规程》规定，不断提高检修质量。

6、提高“自保、互保、联保”意识，做到“三不伤害”，保证工作安全进行。

7、检修期间需停送电时，必须由专职电工操作，停电后需持停电警示牌，严禁预约停送电；现场作业必须执行双人作业制，一人操作，一人监护。

8、严禁在轨道中间行走或作业，时刻注意上下行驶的车辆。

9、参加项目部组织的各类安全活动。

井下电工安全生产责任制

1、要遵守电气安全责任制，维持井下电器设备安全运行，做好井下开关、水泵、通风机等等一切电气设备的维修和事故处理。

2、通风设备需要移动和安装，供电线路、开关和保护装置、自动控制必须立即跟上去，保证各作业面能及时开动通风机。

3、电灯照明必须紧跟掘进工作面。

4、必须执行计划检验和维护保养制： 主巷的固定电缆，对其悬挂点和挂钩以及电缆本身的悬挂松紧情况，每月必须全面进行一次检查调整。

电缆接头的绝缘情况及温度必须每周检查一次。照明线路以及照明灯每日按计划轮流检查，每周应巡视维护一遍，每季度进行一次全面维修。

井下扇风机控制盘、电动机绝缘及其接地装置，每月轮流检查一次，每年进行一次全面清洗检验。

其它所有电机,自动保护装置控制盘和开关、变压器等每月至少轮流检查一次。

5、照明架设要成一直线,电力设施要正规化、标准化。

6、及时登记井下变配电所的各项原始记录。

井下钳工安全生产责任制

1、遵章守纪，严格执行安全生产规章制度和技术操作规程，听从指挥，对本岗位安全工作负责。

2、机械设备的各种保护必须灵敏可靠，严禁甩掉或用其它物品代替。认真做好检查、维修和试验记录，并保持机械设备清洁卫生。

3、认真学习安全知识，提高操作技术水平，熟悉包机设备的性能和结构，掌握机械设备的拆装工艺。积极参加技术革新，提合理化建议，改善作业环境和劳动条件。

4、对机械设备的油质、油温、油量认真检查，不符合要求的立即更换。检修完毕要进行试运转，正常后方可进行生产。

矿井水文地质特点与防治水技术探讨 第3篇

关键词：矿井水文地质 概况 特点 防治水技术

1 矿井概况

笔者以山西潞安集团蒲县新良友煤业有限公司的矿井开采为例，对当地矿井的防水技术进行了简单介绍。井田位于吕梁山南麓，区内沟谷发育，地形复杂，地势西北高东南低。井田内基岩出露中等，属基岩剥蚀型山岳地貌，自然地理条件为剥蚀强烈的中低山区。最高点位于井田西北边界山梁上，标高1517.4m。最低点位于东南边界沟谷内，标高1290m，相对高差227.4m。矿井周围没有较大的河流，区内冲沟发育，均属季节性间歇性地表径流。由于地区以前主要是私人开采，老空水的防治就变成了防治水的重中之重。

2 矿井水文地质特点

2.1 地层特点

井田位于霍西煤田西南部，地层出露由西向东、由老到新为：太古界霍县群、太岳山群，上元古界长城系，古生界寒武系、奥陶系、石炭系、二叠系，中生界三叠系，新生界上第三系、第四系。

2.2 主要含水层

2.2.1 第四系砂砾层孔隙潜水含水层 分布在山涧河谷地带，主要为井田东侧的昕水河谷，岩性为灰白、灰黄色砂土、粉土、砂及砂砾，厚0-11.60m，井田内冲沟少量分布，仅在盘地东段分布，厚度不大，水位随地形变化，昕水河谷可成为富水性中等的孔隙含水层。

2.2.2 上石盒子组底部（K10砂岩）裂隙含水层 砂岩含水层较稳定，多呈透镜体，岩性为黄绿色，浅灰绿色中－细粒厚层状石英长石砂岩，埋藏浅时，风化裂隙及节理发育，局部含小砾。该层为弱富水性裂隙含水层。

2.2.3 下石盒子组（K9、K8）砂岩裂隙含水层 砂岩含水层位于2号、3号煤层以上，K8为煤层直接充水含水层，岩性为灰白色、灰绿色、黄绿色厚层状石英长石砂岩，多为钙质胶结，裂隙稍发育，西部埋藏浅、风化裂隙发育局部出现富水地段，含水层为弱——中等富水性裂隙含水层。

2.2.4 太原组石灰岩（K4、K3）岩溶裂隙含水层 K3石灰岩为8号煤直接顶板，厚度3.70m，裂隙较发育，随埋深增加裂隙逐渐不发育。

K2石灰岩为11号煤层直接充水含水层，也是太原组的主要含水层，岩性为深灰色，致密、坚硬、性脆石灰岩，一般含有燧石层及透镜体。厚2.50-10.00m，平均厚7.05m，局部较发育，钻进消耗量一般在1.00m3/h以下。根据ZX2-4号钻孔抽水试验结果，其单位涌水量0.00974L/s.m，水位标高1218.44m，属弱富水性裂隙含水层。

2.2.5 中奥陶统峰峰组石灰岩岩溶裂隙含水层 奥陶系峰峰组岩溶裂隙含水层是煤系地层下伏的主要含水层，岩性为质纯、致密、性脆，上部裂隙发育或较发育多层，但厚度多在3-5m之间，下部岩层多完整，裂隙不发育。下段为泥灰岩夹石膏层，可见角砾状石灰岩，棱角状灰岩碎块被泥灰岩胶结，厚63.76m，为相对隔水层。奥灰岩溶地下水位在600-650m，井田各煤层均处于奥灰水位（650m左右）之上，不存在奥灰带压开采威胁。

2.3 矿井充水通道

2.3.1 断层 受地质状况的影响，该矿井地质条件简单，但是也存在多条断层。当施工项目穿过井内断层时，断层裂缝形成的渠道可能会直接把积水引到井内。通常情况下，断层落差为10m左右，断层两侧的土质受裂缝的影响很容易出现崩塌危害，从而引起较为严重的井内突水。

2.3.2 煤层开采产生的裂缝 地层深处的煤层受重力的影响自身会产生较大的抗压力，煤层承受的压力与自身的抗压力处于平衡状态，从而保障土层的稳定。当矿井开采工作开始后，煤炭上层的土层被采空，重力作用减小，导致土层失去平衡，煤层两带因此产生裂缝，造成突水事故。

2.3.3 封孔不良产生的钻孔 矿井开采过程中会产生大量钻孔，钻孔施工结束后，通常会采用混凝土进行密封，受混凝土材料以及密封技术的影响，钻孔密封不合格是导致泄漏等问题产生的主要原因。

3 矿井防治水技术探讨

受矿井水文地质特点的影响，井田各煤层均处于奥灰水位之上，不存在奥灰带压开采威胁。矿井防治水技术主要表现在老空水、顶板水以及底板承压水三方面，矿井的水害威胁主要来自于这三方面（由于笔者曾在受底板承压水威胁的矿井工作，故浅谈下底板承压水的防治技术）。

3.1 老空水的防治技术

该矿井以前属于私人开采，老空水的防治工作是矿井管理人员应该高度关注的重点。老空水分布范围广泛，老空积水的具体位置、范围大小以及积水含量一直以来困扰着技术人员。矿井开采过程中一旦发生老空水突水事故，不仅会影响正常开采，还会造成大量的人员伤亡和经济损失。提高老空水的防治技术需要满足以下要求：第一，老空水的探查。矿井开挖前，管理者必须对老空水进行严格的探查，做好探查记录，老空水的检测工作还要与开采工作保持一致。另外，矿井开采单位还应该利用科学技术手段，对井内以及矿井附近的老积水区域进行勘探。很多煤矿由于规模较小，对老空水的范围、深度以及区域勘测不到位，导致突水事故的发生。矿井单位应该委派技术人员对老空水进行科学合理的勘测，积极采用物探手段，对地下和地上和老空水进行有效地勘测，保障矿井开采工作的安全实施。第二，老空水的防治。除了对老空水的位置、含水量进行探查外，还应该做好老空水危害的防治工作。结合矿井开采位置的土层情况，对积水进行探放，明确积水线、探水线和警戒线，按照要求做好老空水的防治工作。

3.2 顶板水的防治技术

顶板水通常以静态的形式出现，煤矿开采过程中，顶板水必须通过裂缝进入工作范围，为了保证开采工作的安全进行，煤炭开采前应该通过有效地疏排方式将顶板水放出。疏放钻孔是一种有效地疏排方式，这种方式主要通过物探手段明确顶板水的具体位置，在工作面上钻孔，将煤层顶板上含水进行疏放。另外，还可以通过疏水巷道来完成顶板水的疏放工作。疏水通道可以弥补疏放钻孔的不足，根据矿井开采的实际情况，选择合适的地点修建疏水通道，疏水通道的水流方向与顶板水的水流方向保持一致，减少因顶板水聚集而产生的突水危害。

3.3 底板承压水的防治技术

3.3.1 带压开采 煤层底板通常会受到严重的承压水压力，面对承压水的压力，带压开采是矿井开采的最佳的选择。带压开采技术必须依靠真实、可靠的突水系数完成，据相关研究表示，底板受破坏地段的突水系数通常在0.07MPa/m以内，正常块段的突水系数在0.1MPa/m以内。技术人员根据突水系数计算公式可以计算出底板水最大承压值，保障带压开采防治水技术的顺利实施。

3.3.2 疏水降压 疏水降压法主要作用于底板承压水的防治，奥灰含水层是底板承压水防治工作的重点。奥灰含水层厚度较大、积水量大、富水性能强，利用疏水降压法可以有效地保障防治水技术的顺利实施。

3.3.3 底板注浆加固 矿井底板通常含有大量裂缝，底板注浆加固可以有效地控制突水事故。煤层底板的注浆加固工作必须在煤矿开采前进行施工，注浆材料以混凝土为主，对底板的裂缝、纹理等进行密封，完善底板承水的防治技术。

4 结束语

面对复杂的矿井水文地质特点，煤层开采工作存在着断层、裂缝、以及钻孔密封不良等问题，突水事故不仅影响矿井开采的安全施工，对开采职工的人生安全和企业经济效益也有很大的威胁。因此，矿井开采单位应该不断改革防治水技术，保障矿井开采工作的顺利实施。

参考文献：

[1]俞志新，丛振，朱学军等.矿井防治水安全技术探讨[J].辽宁工程技术大学学报(自然科学版)，2002(3).

[2]王江伟.矿井水文地质特点与防治水技术[J].时代报告（学术版），2012(12).

[3]唐志慧.对矿业防治水技术的讨论[J].科技创新导报，2013(17).

[4]张祖林.矿井水文地质的划分及对防治水工作的建议[J].技术与市场，2014(1).

矿井突水防治措施 第4篇

1 突出水的类型

根据地下水埋藏条件、储水空间特征以及水理性质分为四个含水层组。 (1) 松散的第三系、第四系冲积层含水岩组, 由中更新统、上更新统及全新统地层组成, 主要分布于山前平原地带和山间沟谷之中, 从山前到冲积平原, 含水层的颗粒由粗到细, 富水性由强到弱。 (2) 砂岩裂隙含水岩组, 由二叠系的砂岩、泥岩互层, 主要隐伏与第三、第四系松散岩组之下, 为构造裂隙和风化裂隙含水层, 对建井生产期间矿井涌水影响较大, 但突水量较小。 (3) 碳酸岩类裂隙岩溶含水层, 岩性为石炭系太原群和本溪群的砂泥岩夹灰岩多层组成, 是矿井主要冲水含水层。 (4) 碳酸盐类岩溶裂隙含水岩组, 由奥陶系中下统及寒武系中上统的厚层灰岩、白云质灰岩及泥灰岩组成, 富水性极强, 是主要含水层组, 其中中奥陶统上马家沟灰岩, 层厚质纯, 岩溶发育, 常对矿井开采造成严重水害。

2 突水条件及影响因素

矿井在采掘工程中产生突水, 是采掘活动破坏了采场原始状态下力的平衡。原先隔水层的厚度与强度起着阻止静水压力的作用, 采掘活动使隔水层遭到破坏、强度降低, 不能抵抗静水压力, 从而引起矿层周围地下水向矿井涌入或溃入, 称之突水。

矿井突水即与矿层距含水层的远近、含水层的厚度、富水性有关, 又与矿层与含水层间的隔水层厚度、岩性有关, 还与矿层开采高程、水压大小、采掘方法等众多因素有关。不同矿区矿井突水频率和强度有着显著的不同, 这与它们所处的沉积环境, 富水含水层的分布、出露面积、自然地理条件都有着密切关系。

3 矿井突水征兆

通过十几年的矿井突水的调查分析对突水前的征兆进行了总结, 井下采掘工作面透水前比较明显的预兆有以下几种 (1) 本来是干燥光亮的煤, 变得发暗潮湿, 无光泽, 空气变冷。 (2) 出现雾气, 井下空气中含有大量的水蒸气, 湿度较大, 水蒸气凝成雾气。 (3) 挂“汗”, 当采掘工作面接近积水区时, 水在自身压力下, 通过煤岩裂隙在煤壁、岩壁上聚成许多水珠。 (4) 挂红, 煤壁浸出的水发涩, 有硫化氢臭味, 附着在裂隙表面有暗红色氧化铁水锈, 表明掘进已经接近老窑积水区。 (5) 煤层里发出“嘶嘶”水叫, 这是由于井下高压积水向煤岩裂缝强烈挤压, 与裂缝壁摩擦而发出的声音, 如果煤巷掘进, 说明透水即将发生。 (6) 地板鼓起, 有时出现压力射流水, 水有甜味, 可能是层间水、断层水。如果水体在地板以下, 水量大而压力高, 再加上矿压作用就会出现底鼓甚至有压力水喷射出来。 (7) 顶板来压, 产生裂缝, 出现淋水。其中主要的采掘工作面先出小水、后出大水, 占48.8%;地板鼓起占33%;裂隙出水占29.7%。

4 矿井突水预测措施

煤矿井下的地质水文条件是复杂的, 在我们还无法确保疑问地区没有突水威胁的情况下, 只有坚持“有疑必探, 先探后掘”的方针, 才能确保安全生产。

4.1 采掘前的突水预测

(1) 矿区或采区底板突水预测图。利用矿区已有的地质构造、突水水量、突水点位置、岩溶发育程度、放水试验数据、观测孔数据、水质等资料进行综合整理分析, 编制出不同块段的富水程度分布图, 并划出相对安全区和突水危险区。

(2) 导水陷落柱预测。将矿区采上层煤见到的陷落柱编绘到陷落柱分布图上, 再将煤系砂岩水或薄层灰岩水和煤层底板厚层含水层的等水压线, 综合制成导水陷落柱预测图。图上可以划出高水压区和低水压区。

4.2 采掘过程中的突水预测

在上面两条预测的基础上, 对突水危险地段、易于突水的构造部位, 可采用下述方法进行预测。

(1) 钻探方法。探测高水压区, 在安全的超前距内布设探水孔, 探测各薄层含水层的水压值与下伏厚层含水层的水压值进行比较, 如薄层水压值与厚层水压值接近, 则有突水危险。

(2) 放射性测量。主要是用测氡仪测量氧气含量来确定底板的导升高度及隔水层含水性。当底板有裂隙且富水性强时, 氡气含量增高。

(3) 物探方法。当采掘工作面的迎头或巷道底板接近含水、导水和富水性的破碎带时, 其工作面周围的气温降低、湿度大, 据此可用仪器监测工作面气温和湿度, 来预测突水。

5 突水防治措施

(1) 查明水文地质条件, 认识客观, 这是做好矿井防治水工作的基础。 (2) 全面规划, 把防治水和矿井的长远发展、采掘安排等作为一个整体来考虑。 (3) 实行规范化科学化管理, 严格报批制度和各项规章制度, 消除工作“漏洞”和失误, 保障安全生产。 (4) 坚持预防为主, 防治结合的原则, 有针对性的探查。既可以保障安全生产, 又可以做到有的放矢, 达到省时、省力、省钱的效果。 (5) 水源是根本, 地层、地质构造是条件, 水压是关键, 采掘引起的重新平衡是起因, 水动态变化既是突水的前奏, 也反映其结果。五者的关系不能颠倒、混淆, 这是正确分析、预报水情、防止水害事故的经济和有效的技术途径。 (6) 坚持生产和科研相结合。生产建设中遇到的防治水问题, 既是生产问题, 也带有很强的科学研究性质, 应该理论和实践结合, 深人研究, 得出结论, 为今后的防治水工作提供依据。 (7) 在生产实践中既要执行规程, 又要创造条件, 积极进行各项实验、探索。

6 结语

矿井突水的防治措施:、防治措施概括起来主要六个字:一是清, 采用钻探、物探、化探、水文地质试验等方法和手段查清水文地质资料;二是排, 按照《煤矿安全生产》规定安装和建造足够的排水设施和排水系统, 排出矿井和突出水的涌点;三是防, 搞好地面防洪, 建设井下各种防水煤柱及防水闸门、水闸墙等防水建筑物;四是堵, 用注浆办法封存对矿井建设和生产无用的水;五是疏, 有计划地疏水降压, 避免超压开采;六是用, 将矿井排出的水进行去污取净, 为工农业和人民的生活所用, 逐渐使井下排出的水成为可利用资源。

摘要：我国是一个煤炭资源丰富的国家, 但矿井水害一直制约着煤炭工业的健康发展, 尤以矿井突水问题最为严重, 文章以突出水的类型及突水的条件开始, 分析了突水机理、影响因素以及矿井突水征兆, 最后在水害预防和治理方面提出针对性的措施。

关键词：矿井安全,突水,防治措施

参考文献

[1]庞渭舟, 刘维周.煤矿水文地质学 (修订本) [M].北京:煤炭工业出版社, 1985.

[2]阎秀璋.煤矿地质学[M].徐州:中国矿业大学出版社, 1993.

[3]昊维加.煤矿水害防治若干技术研究[J].能源技术与管理, 2007, 6:108～110

矿井防治水汇报材料 第5篇

一、矿井概况:

山西新村煤业有限公司是经省煤矿企业兼并重组整合工作领导组办公室以晋煤组办发【2009】49号批准为保留矿井，由原武乡县墨镫乡新村煤矿、武乡县白和煤矿、武乡县墨镫乡合家垴煤矿三座煤矿兼并重组整合而成。其中，武乡县白和煤矿、武乡县墨镫乡合家垴村煤矿已按关闭标准实施了关闭。重组整合后企业名称核准为：山西新村煤业有限公司，生产能力由30万吨提升到90万吨，开采9#、15#煤层，井田面积5.303平方公里，建设性质属兼并重组整合扩建，隶属于山西煤炭运销集团长治有限公司。

根据2010年10月长治市高原综合勘探工程有限公司提交的《山西新村煤业有限公司兼并重组整合矿井地质报告》，以及2010年12月14日山西省煤炭工业厅文件以晋煤规发

[2010]1693号文“关于山西新村煤业有限公司兼并重组整合矿井地质报告的批复”显示，本矿井田内地质构造简单，煤层厚度较稳定，水文地质类型中等，但是整合前各原矿井内存在大量的采空区，被整合矿井原始资料不全，不能提供翔实可靠的采掘图纸资料，给本矿防治水工作带来一定影响。鉴于上述情况公司在防治水方面严格按照《煤矿防治水规定》进行防治水管理，并总结经验汲取其他矿井好的管理办法，摸索出一套适合本矿防治水管理的办法，下面就公司防治水

管理情况做一汇报

二、矿井防治水工作开展情况

(一)建立防治水机构

为加强防治水工作，防止和减少水害事故，根据《煤矿防治水规定》的要求，我公司设立有地测防治水科，其中防治水人员4人，主要负责矿井防治水日常工作，成立有专门探放水队，人员9人，探水钻机2台，主要负责防治水超前钻探工作。并成立了以矿长为首的矿井防治水工作领导小组，其主要职责是组织研究和解决防治水工作中的重大问题，负责防治水工程验收和落实专项资金专项使用情况，定期组织全矿防治水安全检查等，其中矿长是防治水第一责任人，总工负责防治水技术工作，安全矿长负责监督检查工作。

(二)进一步完善防治水规章制度

为做好防治水工作，确保矿井安全生产，我矿编制了《山西新村煤业有限公司防治水工作规划》及《2011年防治水工作计划》，并已按计划组织实施。为提高矿井防治水工作管理水平，落实各级防治水人员安全生产责任制，确保矿井安全生产，从根本上杜绝水害事故的发生，结合我公司实际，我们制定了以下防治水管理制度：

1、防治水人员岗位责任制;

2、水害隐患排查制度;

3、矿井水害防治技术管理制度;

3、水害预报制度等九项制度。通过严格落实以上制度，确保了我矿的防治水工作正常开展。矿井每月对所有采掘头面进行一次井下各头面隐患排查分析，根据排查情况下发水情水害

预测月度评价表，月末进行水情水害验证总结。

(三)坚持有掘必探、先探后掘原则

1、公司所有掘进巷道已按《煤矿防治水规定》要求，编制了探放水设计及安全技术措施，并严格按照设计施工。掘进严格按照“探六进三”(探60米掘进30米)的原则进行，根据井下实际情况和三角函数测算掘进工作面探水钻孔探眼设计为8个孔，1#、2#为正前方、3#、4#为左右20°找顶板、5#、6#为左右45°正前方、7#、8#为左右45°找顶板、1#正前方找顶板，这样设计在正常情况下掘进前方、左右可以做到留有30米防水煤柱。并根据地质条件变化和周边煤矿调查走访所提供的开采方式资料进行探眼调整和补钻，并且邀请市煤管局技术服务部对所有掘进巷道进行了瞬变电物理探测，物理探测只能是作为参考数据，所以公司严格规定决不能用物探代替钻探。运用物探加钻探的方法在15102工作面两次成功放水达1600m3。

(四)防治水技术管理方面

1、矿井按规定编制了各种防治水图件，做到内容可靠、真实，并按规定时间对防治水图件进行填绘、更新。

2、根据《煤矿防治水规定》的要求，建立了各种技术成果台账：矿井涌水量观测成果台账、地表水文观测成果台账、钻孔水位及井泉动态观测台账、井下突水点台账、钻孔抽水试验成果台账、井下水文钻孔台账、水质分析成果台账、水源水质受污染台账、封闭不良钻孔台账和矿井和周边煤矿

采空区台账，各台账有待实行计算机数据库管理。

(五)地面防治水

1、我矿已基本查清本矿界内及邻界的地表水、老窑水、老空水等，并绘制上图。

2、雨季期间，坚持每日线路进行专人巡查，结合公司周一自查、周五复查、周三地面检查派专人检查矿区及其附近的地面有无裂缝、采空陷落、排洪沟堵塞等现象，并制定防护排涝等一系列措施，发现问题立即处理，严格雨季期间矿领导跟班、调度24小时值班、大雨、暴雨停产撤人制度。

3、针对矿井实际情况修筑了：回风井工业广场河道270多米，地面配电室拦洪坝、所有沟渠的出水涵洞，确保所有沟渠内的水能全部汇入河道。

4、拆除了职工危房并进行妥善安置。

(六)成立雨季“三防”领导小组，建立防汛抢险队伍

1、按照上级文件要求要求成立的雨季“三防”工作指挥部，指挥部下设雨季“三防”办公室，做到分工明确，责任到位。

2、编制了矿井水灾事故应急预案及演练方案，雨季前进行了现场演练，根据演练中存在的问题及不足进行了总结。

(七)排水系统

1、公司排水系统能够满足安全生产需要，工作水泵的

能力能够在20h内排出矿井24h的正常涌水量，工作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。

2、雨季来临前已对水泵、水管、闸阀、排水用的配电设备和输电线路全面检修、检测，并进行过水泵联合试运转。

3、雨季来临前对井下各水仓进行了清挖。井下水沟的清挖工作按辖区分配给各队，随时对淤积的地点和水沟进行清挖。

(八)、培训学习：

公司利用“每日一题”“每月一考”的形式对防治水知识进行了全员学习，针对探水队钻机操作、防治水技术进行专项培训，结合公司“百日安全无事故”活动的规定，17号-23号为“地测防治水”专项检查学习活动周，活动周内除了进行地测防治水专项培训学习、检查以外，要在探放水队作为试点进行“手指口述”安全确认法的培训和进一步推广。矿井防治水是一项系统工程，是煤矿安全生产的重要组成部分，根据矿井实际情况水害防治是公司的重中之重，为此我们将一如既往的严格按照《煤矿防治水规定》和《煤矿安全规程》要求执行，力争把防治水工作做好，确保公司安全生产

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煤矿、防治水、汇报材料

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济煤公司五矿防排水汇报材料

尊敬的各位领导：

大家好！欢迎您们检查指导工作！现在，我就五矿目前 的基本情况及工作做简要汇报。

一、矿井基本情况

济煤五矿位于济源市克井镇白涧村西南，行政区划隶属 克井镇管辖。、企业概括：矿井井田面积 0.3776km ²，保有资源储量 240.4 万吨，可采储量 93.76 万吨，可服务 5.13 年。

（1）、开拓方式为双立井单水平上下山开拓全井田。

（2）、通风方式为中央并列式，通风方法为抽出式。

（3）、矿井供电系统为双回路供电电源。

（4）、水文地质条件简单，正常涌水量 40m 3 /n，最大涌 水量 80m 3 /n。

（5）、矿井为低瓦斯矿井，煤层自燃倾向为三类，不易 自燃，煤尘无爆炸危险性。

（6）、井下避险“六大系统”建设情况

瓦斯监测监控、压风自救、消防除尘供水施救、通讯联 络、人员定位五大系统全部投入运行。

紧急避险系统按照“三同时”原则，避险硐室安装储氧 舱已纳入技改工程施工项目。

我矿严格按照济源市煤炭企业兼并重组领导小组批复 意见和核定入井 90 人进行施工。、技改工程进展情况）地面：变电所、充灯房、职工澡堂、职工宿舍、综 合办公楼已建成并投入使用。提升绞车、主通风机、空压机 正常运行。）、井下技改工程：①原轨道巷、皮带巷改造扩修，完 成 600 余米，完成总量的 96 ％。②泵房、变电所砌碹工程全

部结束。③外环水仓全部砌碹结束，内水仓还剩 20.5 米正 在开掘砌 硂

。④上仓皮带巷全部结束，总回风巷还有 64 米

正在加强施工。⑤副井底改造，码头门砌碹，井筒上下安全 设施安装工程正在有序开展。、排水系统）新井 3 台 MD85 — 45 × 6 型水泵和 2 趟Ф 133 × 5mm 排

水管路正在安装。）原 2 台 D46 — 30 × 8 型水泵和 2 趟Ф 108 × 5mm 排水管

路完好，运行正常。

二、矿井技术矿长苗春生分管防治水工作。

三、矿井设立防治水机构和专业探放水队伍。

探放水专业队长：薛建花，四个探放水队员：连李强、许士国、彭泽春、张后学均持证上岗。

四、矿井聘请河南省地质矿产勘查开发局第二地质队编 写《水文地质报告》。

我矿编写的《矿井水文地质类型划分报告》符合煤炭行 业水害防治有关规定。

五、矿井采掘工程平面图，水文地质图、充水性图等图

纸资料齐全。

六、矿井井田东与复兴煤业，南与济煤一矿相邻，煤层 底板标高高于相邻两矿。根据多年揭露和周边煤矿资料查 询，采掘范围、采空区位置和积水量清楚，周边矿老窑水不 会对我矿造成威胁。

七、2009 年，聘请河南省地质矿产勘查开发局第二地质

队对我矿井田进行水文地质探测，并编写了《地球物理勘探 报告》。

八、矿井根据物探报告，对井下技改工程的巷道掘进作 出周密的探放水设计，制订了严格的探放水措施，并付诸实 施。

九、矿井有两台 ZJY —

270/170 架式液压回转钻机和两 台 KHYD — 40dIA 型矿用岩石电钻，完全满足探放水工作要求。

十、矿井 2010 年修订了中长期防治水规划和 2011

防治水计划。随着技改工程的进展，由技术科随时对两个规 划进行修订、贯彻和实施。

汇报完毕，欢迎各位领导多加指导！

济源煤业有限责任公司五矿

煤矿矿井水处理措施研究 第6篇

【关键词】煤矿矿井；水处理；措施

0.前言

煤矿开采生产是一项关乎国民经济、能源供应的重要事业，在对地下煤炭进行开采阶段中，将排出较多废水，如何对该部分废水有效的处理、净化，解决干旱地区生活、工业用水紧张的问题，令其变废为宝，则成为行业人员应主力探讨的重要问题。因此，应创新水处理手段，科学应用矿井水，降低开采生产带来的环境污染，促进矿井水实现资源化应用，成为煤矿行业应重要研发与应用的技术策略。本文就煤矿矿井水科学处理措施展开探讨，对实现良好的效益目标，完善环境保护，有积极有效的促进作用。

1.煤矿矿井水特征

矿井水没有被污染之前同一般性质的地下水相同，水质特征则受到含水层岩性以及水利状况影响，较多矿井水为偏碱性或者中性水，矿化程度较小，而毒性成分物质总体含量则通常在检出标准之下。然而，煤矿资源生产开采阶段中，矿井水受到采煤工作的影响，在流经工作面以及煤矿巷道之时，便会在人为操作的影响下，令煤炭粉、岩粉以及他类有机物进入水中，形成污染影响。水则逐步变成黑色，并包含较多悬浮颗粒、杂质以及微生物成分。应明确的是，煤矿矿井水含有的悬浮物成分主体为煤粉以及岩粉，通常呈灰黑颜色，其景观以及感官性质均相对较差。同时，悬浮物质的总体含量并不稳定，相同矿井在不同阶段排水的总体浓度也存在较大差别。通常来讲，煤矿井排水总量越高，其中的悬浮物含量越小。在矿井水排至地面前期，会位于井下水仓内留置四到八小时。矿井下水仓等同于较大的平流沉淀池，通常体积大的颗粒可形成沉淀。一般状况下，通过井下水仓经历沉淀过程的矿井水，总体含有悬浮物的百分比均符合排放标准要求。然而，在矿井水仓之中经过一定时间沉淀之后，将令煤泥总体沉积厚度提升，并降低其贮水空间，将令沉淀的过程有所减短，进而影响沉淀效果。再加上排水泵在戏水过程中形成的扰动影响，会令已经沉淀的煤泥在水泵戏水过程中重新带回到地面，令煤矿矿井水含有悬浮物的比例有所提升。由此不难看出，煤矿矿井水含有悬浮物的浓度水平，不单纯的受到煤质状况以及开采生产涌水量高低的影响，同时还相关于水仓总体清理频率以及排水泵设施的吸水操作方式。另外，不同的煤矿矿井，由于地理位置、地质环境的不同，令矿井水质中不仅包含悬浮杂质，还会具有一些有机污染成分。因此在应用水处理措施阶段中，应合理的设置必要装置。例如处理COD可设置曝气装置，提升整体处理水平。

2.煤矿矿井水处理工艺

为优化煤矿矿井水处理，我们应采取科学有效的工艺措施，提升处理效能，令矿井水变废为宝、科学利用，发挥综合应用价值。处理阶段中，可令煤矿矿井从井下水仓流经水泵并上升到预沉调节池之中。该调节池的作用具体为，可发挥良好的调节能力，并实现预沉淀。由于矿井水整体水质不匀称、不稳定，各个时期水质以及总体水量均不相同。特别是进行井下水仓处理清洁阶段中，矿井排水瞬时便可上升到每升五千至六千毫克。因此，为提升整体煤矿矿井水处理效率，以及系统对进水量、水质的契合性，优化出水品质。可布设预沉调节池，对水量以及水质进行优化调节，令其更为均化。调节池中的矿井水出水通过提升泵上升到絮凝池之中，令污废水同混凝剂以及助凝剂匀称的混合，形成絮凝反映，而后流入斜管沉淀池之中。这样矿井废污水内的大体积悬浮颗粒将通过有效的吸附处理变为污泥，在斜管沉淀池中进行沉淀。污泥通过排泥阀将进入浓缩池，借助螺杆泵进入板框压滤机之中实现脱水以及压滤处理，待完成干燥实现填埋并进行良好的外运处理。斜管沉淀池将含有一部分上清液，逐步流入至下级处理系统，即中间水池之中。通过其提水泵处理，完成沉淀污废水将上升到无阀过滤池。在其中的石英砂影响下，完成沉淀污废水内细小悬浮物质将实现进一步的过滤处理。完成上述步骤后，处理水通过ClO2 发生器实现良好的消毒，进而可作为井下循环水进行应用。余下处理水可符合排放标准，进而达到废物利用，有效节约水资源的环保节能目标。

3.优化煤矿矿井废水与污泥处理科学措施

煤矿井下水废水处理同样尤为重要，可令其通过预沉调节池处理，形成沉淀，并做好水量的优化调节，令水质变得均匀，并良好的中和其酸碱性。经过处理后，水质将以均匀状态从潜水泵上升到絮凝池，一同流进调节池的还包括污泥浓缩池之中的污水，通过循环处理，可令污废水得到良好的净化。该处理环节中混凝操作较为重要，可向废水之中添加混凝以及助凝剂，令其形成絮状，并在该阶段中持续吸附悬浮颗粒，将有机物质良好的溶解，絮粒则可在沉淀条件作用下由水中逐步分离并良好的沉淀。虽然，原水为井下水，然而由于在煤矿区进行开采生产，进而会令水质受到不良污染影响。由井下涌水上升至絮凝池，令其同混凝剂以及助凝剂充分混合，进入斜管沉淀池，将在较强的吸附架桥影响下，将细微分散悬浮物处理形成粗大密实颗粒悬浮物，进而逐步沉淀，而后则可应用沉淀方式将其有效去除。由斜管沉淀池流出上清水可通过无阀过滤池，令其在石英砂作用下，有效的将没有全部沉淀杂质良好截留。该阶段中，应定期对无阀过滤池实施良好的反冲洗，完成过滤处理清水可在矿井除尘中发挥优质作用。另外，我们可科学利用污泥微排措施，在斜管沉淀池下形成沉淀污泥通过排泥电磁阀实现微排并进入污泥浓缩池。该阶段中，基于污水体现的波动性，将领斜管沉淀池经常形成底部污泥向上翻问题，因此应不定期进行排泥处理。然而并非将斜管沉淀池排泥阀开启，并待其自动关上便可实现去除污泥的目标。实际应用阶段中，倘若全面开启电磁阀们，会导致污泥快速流动，则更易形成上翻问题，并对清水水质形成不良影响。电磁阀开启往往需要一段时间，因此可适应性降低其开启时间，令阀门开启固定角度，进而抑制污泥快速流动，确保稳定匀称的完成排泥处理，不至于引发上翻问题。

另外，为优化污泥处理，可将从斜管沉淀池流出污泥流入浓缩池之中，实现良好的浓缩沉淀，而后可利用螺杆泵打污泥至板框压滤机实现脱水，完成脱水处理的污泥则可进行填埋或外运处理。

通过上述处理措施，可令矿井废水污染标准大大降低，对四周环境不至于形成显著的破坏影响。同时，将对地下水整体水质状况发挥优化改善作用，进而对区域河流水质形成积极影响。由此可见，该处理措施体现了显著的环境效益，同时将降低排污处理代价，节约成本投入，创设良好的经济效益与社会效益。

4.结语

总之，为做好煤矿矿井水处理，降低污染影响，提升水质标准，令其形成良好的循环利用。我们应采取科学有效的矿井水处理措施，总结经验，应用合理的工艺技术，不断创新，方能真正令煤矿矿井水质符合排放标准，节约能源耗损，提升经济效益，优化环境保护，并强化综合生产处理水平。

【参考文献】

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[2]倪鸿，周勉，易洋.矿井水处理新技术——ReCoMagTM超磁分离水体净化系统[J].第八届全国采矿学术会议，2009.

[3]陈元良，何绪文.我国矿井水处理利用现状及存在的问题[J].科技创新导报，2009，（24）.

顾桥煤矿矿井水危害及防治 第7篇

井田所在的地区属暖温带和亚热带过渡气候带、半湿润气候区, 季节性明显, 冬冷夏热, 雨量适中, 梅雨显著。该地区年均气温15.1℃, 两级气温分别是41.2℃和-22.8℃;一般春、夏季多东南及东风, 秋季多东南及东北风, 冬季多东北及西北风, 平均风速3.18m/s, 最大风速20m/s;年均降雨926.33mm, 最大达1723.5mm;雪期一般在每年11月上旬至次年3月中旬, 最大降雪厚度16cm;土壤的最大冻结深度为30cm。

1 矿井水文地质概况

1.1 矿区地层岩性与地质构造

1.1.1 矿区地层岩性

淮南煤矿位居广阔的平原之中, 全部被第四系覆盖, 煤田主要含煤地层为石炭二叠纪含煤煤系, 煤系基底为古生代海相沉积的岩系和元古界地层。顾桥井田属全隐蔽含煤区, 钻探所及地层由下而上依次有下古生界奥陶系 (O) 、上古生界石炭系 (C) 和二叠系 (P) 、中生界三叠系 (T1) 、新生界第三系 (E、N) 以及第四系 (Q) 。

1.1.2 矿区地质构造

本井田位于淮南复向斜的中部, 属陈桥背斜的东翼与潘集背斜的西部之衔接带。煤系地层总体构造形态为一走向近南北、倾向东、倾角多为5°~15°的反“S”型单斜, 并发育一系列宽缓褶曲和断层。根据褶曲和断层的发育特点, 可将本井田分为北部宽缓褶曲挤压区、中部简单单斜区、中南部“X”型共轭剪切区和南部单斜构造区四部分。

经综合精查地质勘探和高分辨率数字地震补充勘探, 全井田共查出小陈庄背斜、胡桥子向斜、后老庄背斜和桂集向斜等次一级褶曲4个。共有断层200条, 其中正断层174条, 逆断层26条, 大致可分为近东西向、北西向和北东向3个断层组。若按落差大小划分, 分别有大于等于100m的12条, 小于100m而大于等于50m的9条, 小于50m而大于等于20m的29条, 小于20m的150条。

1.2 矿井水文地质条件

1.2.1 地下水类型与含水岩 (层) 组的划分

根据地下水赋存条件和含水介质特征, 矿区主要有:松散岩类孔隙水、碎屑岩类裂隙水和碳酸盐岩裂隙岩溶水等3种地下水类型 (详见下表1) 。

矿区含水岩 (层) 组可划分为:松散岩类孔隙含水层组、碎屑岩类孔隙裂隙含水岩组和碳酸盐岩裂隙岩溶含水岩组。

本井田松散层厚度224.10~576.00m, 按埋藏深度, 松散岩类孔隙含水岩组可分为浅层含水层组、中深层含水层组、深层含水层组。

1) 浅层含水层组

浅层含水层组, 古河道发育地段, 含水砂层颗粒较粗, 以细砂、中细砂为主, 分选性较好, 厚度一般大于10m, 富水性较好, 单井涌水量一般为1000~3000m3/d;古河间地段, 含水砂层颗粒较细, 以粉砂为主, 厚度一般小于10m, 富水性稍差, 单井涌水量一般为500~1000m3/d。地下水一般具无压~半承压性质, 水位埋深一般1.5~3m, 年变化幅度一般2~3m, 水质类型为HCO3-Ca·Na型, 溶解性总固体一般小于0.5g/l。

地下水以接受大气降水与地表水补给为主, 其次为农业灌溉入渗和侧向迳流补给。地下水垂直交替强烈, 迳流条件较好, 地下水自北西流向东南, 水力坡度在1/8000~1/10000, 动态变化具明显的季节性, 属典型的降水入渗~蒸发型动态类型。以蒸发排泄为主, 其次为人工开采、侧向迳流和越流排泄。

2) 中层含水层组

中层含水层组, 该含水层组富水性好, 单井涌水量1000~3000m3/d;地下水具承压性质, 水位埋深一般1.0~2.0m, 年变化幅度一般1.5m左右, 局部受开采影响, 水位变化幅度较大。水质类型为HCO3-Ca·Mg型和HCO3-Na型。溶解性总固体一般小于0.5g/l。为矿山生活供水的开采层位。

地下水以接受浅层水的越流补给为主, 其次侧向迳流补给。地下水循环交替条件较差, 迳流条件较差, 地下水流向总体上与浅层水基本一致, 水力坡度在1/10000左右, 在地下水开采区, 其流场发生变化, 地下水自四周流向开采井, 动态变化季节性不具明显。以人工开采、侧向迳流和越流排泄为主要排泄方式。

3) 深层含水层组

深层含水层组, 岩性以半胶结的灰绿色、棕黄色细砂、中细砂、中粗砂和泥质砂砾层为主, 富水性好, 单井涌水量1000~3000m3/d。地下水具承压性质, 水位标高为+24.0m左右, 高出地面约1.0~5.0m, 年变化幅度一般小于1.0m, 水质类型为Cl-Na型。溶解性总固体一般2.396~2.69g/l。

地下水以接受侧向迳流补给为主, 其次为上、下含水层的越流补给。地下水循环交替条件差, 迳流条件差, 地下水流向总体上与浅层水基本一致, 水力坡度在1/10000左右, 在矿区其流场发生变化, 地下水自四周流向开采巷道, 动态变化季节性不具明显。以矿坑排水、侧向迳流为主要排泄方式。

1.2.2 各含水层之间水力联系

1) 浅层孔隙含水层组与中深层含水层组之间, 一般有10~20m厚的粘土类隔水层间隔, 二者之间除局部地段存在越流补给因素外, 一般无直接水力联系。

2) 中深层含水层组与深层含水层组之间, 一般有大于20~30m厚的粘性土隔水层间隔, 水力联系甚微。下部含水组, 储存量丰富, 是矿坑充水主要补给来源, 但范围很小, 补给量受基岩渗透性控制, 又因其远离可采煤层, 故对矿坑充水无直接影响。

碎屑岩类孔隙水主要赋存于砂岩孔隙裂隙之中, 因各层砂岩之间有泥质岩类隔水层间隔, 相互之间在正常情况下, 无水力联系。但在断层切割处层间水力均衡又遭破坏时, 有一定的水力联系, 有可能导致矿坑突水危险。

由于松散岩类孔隙含水层组的分布与厚度受古地形控制。一般与碎屑岩类孔隙含水岩组水力联系甚微;但是局部含水层直接覆盖于煤系之上的地段, 通过煤系地层中的砂岩裂隙发生直接的水力联系。

碳酸盐岩含水岩组主要由太原组灰岩组成, 含水层距1煤底板平均间距16m~20m, 正常状态下无水力联系, 第一水平 (-600m) 的灰岩水头压力约6.1MPa, 超过1煤底板岩层的抗压强度时, 会造成底板断裂, 发生水力联系。因此, 当开采1煤层时太原组灰岩岩溶裂隙水, 是1煤底板直接充水含水层, 尤其是煤层与灰岩“对口”的断层破碎带, 就成为灰岩水进入矿井的直接通道。

2 矿井水害分析

2.1 矿井涌水因素分析

根据矿井开采资料分析, 主要充水因素有6个:

(1) 松散岩类孔隙水直接充水

新生界松散层孔隙含水层的下段或底部与基岩含水层接触而产生水力联系, 为避免采动后导水裂隙带进入松散含水层, 因此, 必须留设60~80m的防水煤柱, 防止松散层水溃入矿井。

(2) 碎屑岩类裂隙水直接充水

煤系砂岩裂隙含水层之间一般均有多层较厚的隔水层存在, 在正常情况下没有水力联系, 但若被断层切割时有可能出现突水或涌水, 由于煤系砂岩含水层富水性弱, 补给源有限为储存消耗型特征, 水量下降快直至疏干, 虽然是矿井直接充水水源, 但对煤层开采威胁并不严重。

(3) 碳酸盐岩裂隙岩溶水直接充水

太原组灰岩岩溶裂隙含水层, 距1煤层间距16~20m, 第一水平-600m的灰岩水水头压力约6.1MPa, 在失去水力均衡作用条件下, 可以通过断层裂隙带转化为直接充水含水层, 太原组灰岩岩溶含水层虽然是间接充水含水层, 但由于它的富水性强、补给丰富, 成为矿井水害最大的隐患。

(4) 断层及破碎带导水

本井田断层破碎带多为泥岩和粉、细砂岩碎块充填, 并呈胶结状, 正常情况下有相对隔水作用。但是, 若不同层位的含水层受断层切割而对口, 且断层带又未被泥质物和岩屑所充填, 或受采动影响而致断层活化, 破坏了地下水的水力均衡, 断层带很可能成为地下水突溃的主要途径。

(5) 井下采掘煤机运转过程工艺用水

矿井采煤、掘进工艺中, 为了达到降尘目的, 采煤和掘进机械中装设了喷雾或洒水降尘环节, 产生的工艺废水进入矿井水抽排系统, 和矿井地质涌水是矿井水的主要组成部分。

(6) 大气降水通过地表水系补充地下水

大气降水进入地表水系后, 由地表断层或裂隙, 渗透进入地下水, 采煤过程不同程度破坏了原地质岩层结构, 使地下水经过破坏的地层进入采煤工作面或掘进巷道, 汇入矿井地质涌水系统, 该部分水也成为矿井水的重要来源之一。

2.2 矿井涌水量、排水水质情况分析

矿于2007年正式投产, 统计数据表明, 矿井历年排水量呈逐年上升趋势, 并于2009年、2012年达到143.3万m3、154.143m3峰值, 之后总体排水量趋于下降趋势, 生产年份年均涌水量120~130万m3 (矿坑涌水量统计见表2) 。

由于煤矿井下作业环境的特殊性, 在岩煤巷掘进, 综采面开采过程中, 产生的大量粉尘和煤尘, 这些粉煤尘随着喷雾洒水降尘系统进入矿井巷道排水系统, 进而混合进入矿井地质涌水, 使矿井水遭到不同程度污染, 矿井水悬浮物及浊度变大, 酸碱性也发生了改变。监测数据表明, 该矿矿井水悬浮物高, 水质p H值呈弱碱性 (详见矿井水水质情况统计表3) 。

注:数据为相同时间段单次测定数据.

2.3 矿井水的危害分析

2.3.1 对安全生产的影响

煤层开采活动可能会导致断层活化形成导水通道而沟通松散层含水层与煤系含水层的水力联系, 煤层开采中如揭露断层将会造成井下突水, 对矿井安全生产形成巨大的威胁。突水不仅仅会破坏井下巷道, 矿井水的侵蚀, 也会使作业面发生形变, 导致巷道煤壁塌落, 剧烈的突水事故, 会给严重破坏井下生产秩序, 甚至造成伤亡事故。

2.3.2 对职工健康的影响

矿井水由于受到污染, p H值呈弱碱性, 具有轻微的腐蚀性, 工人长时间浸泡其中, 将会对皮肤造成腐蚀性伤害;矿井水中含有的大量盐分及悬浮物质容易滋生微生物、病原细菌等, 这些对于作业环境中的人体也会造成不同程度的伤害, 严重影响职工健康。

3 矿井水防治措施

矿井水害防治历作为矿井一通三防三防之一, 是顾桥矿安全生产工作的重要组成部分。顾桥井田内的较大断层已基本查明, 设计中对已探明的各断层均设计了保护煤柱, 顾桥矿生产中, 矿严格按照《煤矿安全规程》中有关防治水的规定, 严禁开采设计留设的断层保护煤柱, 对井田内可能还存在的未探明断层、陷落柱等构造应予以充分重视, 加强生产过程中的地质勘探, 严格执行“有疑必探、先探后掘”的原则, 预防井下突水。

对井下作业面及巷道中的矿井水, 目前主要以抽排为主, 矿井水在统一排放至井下积水仓之后, 通过井下水泵房抽排至地面矿井水处理站, 进行净化处理 (见图1) 。

随着国家资源环境形势的严峻发展, 目前对矿井水的防治不仅仅是停留在危害防治层面, 实施对矿井水的再利用, 变害为利, 变废为宝已成为矿井水害治理的新的政策导向和发展趋势。

矿目前部分生产用水利用净化处理后的矿井水, 矿井日常生产过程中, 除生活用水和其他用水水质有特殊要求的由水源井供给外, 其他生产用水、绿化用水等均利用净化后的矿井水, 实现了水资源合理利用、节约利用和有效保护, 变害为利, 不仅有效治理了水害, 节约了资源, 保护了生态环境, 产生了良好的经济效益。

4 结论

(1) 顾桥煤矿所在的淮南潘谢矿区, 气候条件特殊, 地质水文状况复杂, 造成矿井水量较大, 水害问题比较突出, 是威胁矿井安全生产的重要因素之一。

(2) 矿井对水害的防治, 主要在技术上, 设计预留断层保护煤柱, 利用抽排工段, 及时收集抽排矿井地质涌水;在管理上, 强化地测防治水监督监测, 防止突水事故发生。

参考文献

[1]梅国栋.我国煤矿安全的主要因素分析[J].安全生产科学技术, 2008, 4 (3) :84-87.

[2]陈锦如, 肖华山.顾桥煤矿安全改建及二水平延深工程环境影响报告书[R].煤炭工业合肥设计院, 2012, 6.

[3]武强.煤矿防治水规定释义[M].徐州:中国矿业大学出版, 2009, 12.

矿井防治水技术研究与应用 第8篇

煤矿是中国目前主要经济来源之一, 煤矿的发展前景在很大程度上决定了中国未来几年经济发展情况。但是矿井水害一直是影响中国煤矿发展的主要因素, 为更好地保证煤矿工作安全, 许多煤矿开始对防治水工作采取措施, 但煤矿防治水工作仍面临许多难题, 这些难题已成为阻碍中国煤炭企业快速发展的主要原因之一。针对存在的难题, 提出加强煤矿防治水工作对策, 希望对加强煤矿防治水工作有所帮助[1]。

1 矿井水灾的划分类别及出现的条件

1.1 矿井水灾的划分类别

通过有关通道, 地下水与地面水流入矿井, 在达到矿井水流量超出限制的情况下, 特别是在超出矿井最大排水量时, 就形成了矿井水灾。纵观矿井水灾的整体情况, 重点存以下现象。

1.1.1 孔隙水水灾

在形成孔隙水的基础上, 特别是在煤层松散及含水的黏土层、砂砾层、流沙层覆盖时, 在采掘水平井下的情况下, 不充足地留设煤岩柱, 就会导致冒裂带向松散层进入。在采掘前, 难以清楚地观察整体的水文状况, 未能够根据含水层回采留设煤柱, 导致回采后砂石和水分向矿井下面馈入。除此之外, 在未根据严格要求的前提下超额出煤, 或将硐室和巷道在煤岩柱中开拓, 会影响整个煤层的完整性。因为年久渗水的情况, 所以导致馈入泥沙、流砂、冲击层水, 从而堵塞煤矿井巷, 最终出现空隙水灾[2]。

1.1.2 地表水水灾

当水渠、水库、湖泊、河流等一系列蓄水工程存在于煤矿附近时, 特别是在具备充足降水的前提条件下, 会导致水位上涨, 进而超出矿井井口标高向煤矿井下涌入, 或经由断层、裂缝等向矿井下面渗透, 导致出现水灾。地表水灾因为涌入量大, 且会伴随泥石流等情况, 如果防治不当, 那么会导致淹井的情况出现。

1.2 矿井水灾出现的条件

1.2.1 采掘煤矿导致裂隙通道而出现矿井水灾

在采掘煤层后, 采空区上面的岩层由于下面被采空而导致丧失平衡性, 矿山压力会出现, 进而会破坏采场, 导致顶部岩体移动、垮落、开裂。塌落的岩块会持续地充满采空区, 结合采空区上部岩层破坏与变形现状存在的差异性, 能够划分为三带, 而矿井充水的良好通道是三带当中的裂隙带与冒落带。

1.2.2 接触带与构造断裂带而出现矿井水灾

不同数量的断裂构造存在于矿区的含煤地层当中, 不但导致断裂附近的岩石位移与破碎, 也导致地层丧失完整性, 进而变成一系列充水水源向矿井涌入的通道。地层不整合或假整合的接触带, 因为空隙发育, 在其靠近水源的情况下, 也会变成地下水向矿井通道涌入[3]。

2 矿井水灾的危害

2.1 导致生产环境恶化

矿井水灾能够导致矿井下面巷道积水, 淋水的情况会出现在煤矿矿床的顶板, 导致煤矿附近巷道与工作面的空气比较潮湿, 进而难以通畅地流通空气, 这不利于煤矿矿井的安全操作, 这也会从一定程度上影响矿井设备的顺利工作, 进而导致整个工作环境恶化, 不利于矿井工人的身心健康。并且, 出现的水灾情况可以导致H2S中毒、瓦斯爆炸与积聚的情况。尤其是在矿井出现突然涌水或矿井水量超出矿井本身排水能力的情况下, 轻时会淹没矿井局部巷道或局部停产, 重时会淹没矿井及导致矿井工人伤亡。

2.2 缩短设施使用年限

矿井水灾会从一定程度上腐蚀金属设施, 这不利于机械设施的顺利工作, 不但增加维修机械设施成本, 而且也降低采煤效率。

2.3 增加矿井生产费用

出现矿井水灾, 特别是矿井水灾比较大的情况下, 需要投入排水设施, 从而使综合排水的成本提高, 进而增加煤矿生产费用, 这不利于煤矿矿井整体的生产经营。

3 矿井防治水技术及其应用

3.1 探测煤矿水灾技术及其应用

对于探测煤矿水灾来讲, 具体有:

a) 矿井冲积层厚度及其各个分层的透水性、含水性、成分等;

b) 矿井断层和裂隙的含水现状、范围、距离、位置、长度等;

c) 矿井隔水层与含水层距离、数量、位置及一系列含水层的涌水性与透水性;

d) 采掘空间深度、范围及积水现状;

e) 采掘煤矿时, 断裂带与垮落带高度对涌水形成的影响作用及附近岩层的破坏现状。

要做好防治煤矿水灾的工作, 需要探测煤矿的水灾情况, 清楚采掘煤矿过程中水灾的具体位置, 进而实施有效的技术策略:

a) 在探测煤矿水灾具体位置时, 需要确保测量的精度, 特别是已废弃的采空区与巷道, 需要实时地在采掘煤矿的平面图上加以标注, 且根据这一系列的位置实施防护技术策略, 进而防止连通的矿井出现水灾;

b) 煤矿企业应用三维地震技术来探测煤矿工作面含水层及断层等, 以保证在采掘煤矿时可以避开这一系列的含水层与断层, 并且能够在煤矿工作面的富水区域应用瞬变电磁法进行探测, 进而便于煤矿防治水工作顺利进行;

c) 通过先进的地质勘测器来探测煤矿水灾, 如超前地质探测器等, 其特点是内容详细、探测广泛、准确性高等, 可以对出现的煤矿水灾进行准确探测, 进而实时地采取应对的技术策略, 确保煤矿采掘安全进行[4]。

3.2 注浆堵水技术及其应用

注浆堵水技术是指通过矿井钻孔, 在溶洞、破碎带、裂隙当中注入专门制作的浆液, 使浆液形成硬化、凝固、扩张的情况, 进而隔离与堵塞矿井涌水通道的水灾。在很久之前就已经开始应用注浆堵水技术, 特别是近些年以来得到了非常普遍的应用, 注浆堵水技术无论是在工艺、设施、材料, 还是在具体应用中都获得了全面进步、发展。一些企业在注浆堵水技术的基础上创造出间歇注浆法与小流量注浆法, 在煤矿企业应用这两种方法不但大大提高了煤矿采掘效率、降低煤矿采掘费用, 而且可以使矿井水灾减少, 从而减少矿井安全事故, 给矿井工人提供稳定、安全的工作环境。

3.3 防治井下水技术及其应用

防治井下水技术的应用, 应当做好一系列地质勘测与水文观测工作, 把握老空积水与含水层现状, 详细了解地下水源。在采掘时打超前钻孔, 整体探查工作面全面端头地质及工作面侧帮、底板、顶板, 针对地势低洼矿区, 将水闸建立在泄洪总沟出口位置及建设排洪站, 通过水泵进行有效地排水[5]。

3.4 防治地面水技术及其应用

防治地面水的技术是指将一系列防排水工程修筑在地表, 减少或避免地表水与大气降水向矿井或工业广场涌入, 这是确保矿井生产安全性的首要防线, 尤其是对于充水水源是地表水与大气降水的矿井非常关键。应用这种技术, 能够使防治地面水的技术体系越来越成熟。借助排除积水、堵塞通道、改道河流、挖沟排洪、河堤铺垫等系统的方式, 避免矿井流入地表水, 并且在渗透的区域, 通过料石与粘土等实施全面休整。

4 结语

在煤矿开采过程中, 煤矿防治水工作是非常重要的组成部分, 对于确保煤矿开采顺利进行具有重要意义。因此, 在未来的发展过程中, 煤矿企业应当积极采取有效措施, 加强水灾防治工作, 从而更好地满足煤矿开采需求, 也更好地满足中国的社会主义经济发展需求。

参考文献

[1]白云来.矿井底板承压水突水特征与防治措施研究现状[J].矿业快报, 2010, 12 (8) :47-48.

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浅析矿井防治水实用技术 第9篇

1 注浆材料研究

注浆材料一般为粉煤灰和水泥。注浆使用粉煤灰只作为充填溶洞或者较大的含水裂隙之用, 在注浆量较大、注浆没有压力或压力较小的情况下才使用, 一旦注浆压力上升到一定数据时必须停止使用, 或少量使用。只有当钻孔的可注性好或出水量大的情况下才可大比例掺和粉煤灰, 当钻孔的可注性差或出水量小时少量掺加粉煤灰或不加粉煤灰, 以免影响注浆效果。实行底板注浆改造施工的矿井都建有技术先进的地面注浆站。浆液通过送料孔, 井下管道输送到注浆孔, 即井下打钻, 地面注浆。地面注浆与井下注浆相比, 具有很大的优越性;一是泵量大、压力大、进浆量大, 注浆效果好。二是操作方便, 不影响井下正常生产;三是效率高, 井下注浆材料运输量大大减少, 降低成本。一般水泥和粉煤灰的配比为3∶1, 注浆压力一般为6MPa。每个钻孔在钻进过程中可能会多次穿过导水裂隙, 一般采取的办法是:每穿一次裂隙 (钻孔出现涌水量大于10m3/h时) , 注一次浆, 注到基本不出水时继续往下钻进。再出水再注, 一直到终孔层位。整个工作面注浆结束后, 要用瞬变电磁法再检查一下注浆效果, 必要时打少量的检查孔, 以单孔涌水量小于10m3/h为注浆合格。否则, 在该区域继续补注。

2 塌孔处理技术

在矿井防治水钻探施工过程中, 钻探塌孔现象是常见的。在所有钻探事故中, 塌孔事故占50%, 而且塌孔事故严重影响钻探施工进度, 并且对钻孔注浆质量也有较大影响。塌孔事故一般是由于地层松软、岩层破碎等原因造成的。在生产实践中, 我们探索总结出了处理塌孔事故的方法, 成功率达百分之百。

2.1 塌孔处理技术要点

塌孔处理。一般情况下, 处理钻孔塌孔必须进行注浆, 但并不是说简单地注浆就能解决塌孔问题, 关键是如何注浆, 什么样的情况下采用什么样的注浆方法, 这才是能否成功的关键所在。发现钻机旋转吃力, 孔内返水变小, 返水颜色变浑浊, 钻渣碎石较多, 即将发生埋钻的危险, 此时应立即带水旋转起钻, 千万不可停水, 待钻机旋转正常, 孔内返水带渣减少时, 开始小心缓慢下钻。如果发现钻机旋转吃力, 再次起钻, 反复以上过程, 直到不再塌孔, 钻机旋转正常, 方可继续钻进。如果以上操作仍不能解决问题, 塌孔现象仍在继续, 而且越来越严重, 说明塌孔部位岩层松软, 塌孔周围在水冲刷的情况下连续不断地塌孔, 越垮塌空间越大, 孔内积存的碎渣越多, 此时发生埋钻、卡钻、抱死钻杆的危险性很大, 应及时把钻杆全部拔出孔外。

2.2 两种处理方式

如果在钻探过程中, 发现钻机旋转压力逐渐增大, 旋转速度逐渐变慢, 噪声增大, 感觉明显吃力, 钻杆有扭劲现象, 说明孔底遇到了松软岩层, 在水的搅动和冲刷下坍塌堆积在孔底, 而且岩石的强度很低, 在钻头和钻杆的搅动下越堆越多, 越搅越碎, 越搅越密实, 最终把钻杆抱死。遇到这种情况, 立即把钻杆拔出孔外, 进行注浆。软岩注浆和裂隙岩层注浆是截然不同的, 而且软岩注浆是很难注进去的。此时应该把原来的钻头去掉, 换上一个“一”字形钻头, 或者干脆不带钻头 (目的是为了防止塌孔埋钻拔不出来钻杆) 把钻杆下到孔底, 用水反复冲洗钻孔, 尽可能地多冲出岩石碎渣, 让塌孔部位充分“片帮”, 形成一个空间。此时, 停止冲水, 把钻杆与注浆管连接, 从钻杆中间注入浆液孔底, 在注浆压力作用下, 孔底浆液向上顶起沉淀的岩石碎渣, 并向上移动。移动一定距离后, 由于上部孔壁完好, 钻杆周围的环状间隙很小, 底部上升的岩石碎渣会挤紧在这里, 把浆液封死在孔底塌孔部位, 注浆压力会逐渐上升, 浆液不仅充满了塌孔空间, 而且也挤入岩石缝隙, 加固了松软岩层。此时, 应停止注浆, 把钻杆从孔内拔出, 等到浆液凝固后, 原塌孔部位已经成为一个水泥大块, 当再次打钻时将会很容易通过。如为轻微塌孔, 立即采取增大泥浆比重, 提高泥浆水头, 增大水头压力。塌孔不深时, 可改用深埋护筒, 护筒周围夯实, 重新开钻。若发生严重塌孔, 应马上用片石或砂类土回填, 或用掺入不小于5%, 水泥砂浆的黏土回填, 必要时将钻机移开, 避免钻干被埋入孔内, 待回填稳定后重钻, 当回填后片石的岩面倾斜较大时, 钻头易摆动, 撞击护筒或孔壁, 造成偏孔或塌孔、卡钻等现象, 这时先选用小冲程进行冲击, 待将孔底的浮土、凸出部分凿平出现平台后.再加大冲程转入正常冲程。

3 井下跑水钻孔封堵技术

实行底板注浆改造的矿井在井下均发生过高压水钻孔的跑水情况, 如供水钻孔、水文地质观测孔、探水孔、注浆孔和封闭不良的勘测钻孔。

钻孔跑水的几种形式及原因分析如下:

3.1 注浆孔口管加固不牢, 高压水从岩缝隙中跑出

造成这种跑水的原因有:一是注浆加固孔口管时浆液太浓, 扩散距离太近, 距钻孔稍远一点的岩石裂隙没有被封堵, 钻孔使用一段时间后会出现滞后跑水;二是孔口管下入太浅, “岩盖”强度不够, 造成底板鼓起, 产生裂隙;三是耐水压试验不成功。孔口管断裂部位往往在孔口管的接箍部位, 一般在第一节或第二节位置。

3.2 供水钻孔、观测孔发生跑水

造成这种跑水的原因有在地下的高压、锈蚀、冲磨 (高压水内带有岩石碎粒, 可对管道进行冲磨) 作用和地压等因素的作用下, 或者在地压作用, 岩层发生位移, 造成孔口管错断及孔口管破坏, 使孔内的高压地下水失去控制从孔口内跑出。

在生产实践中, 我们摸索出一套处理以上两种钻孔高压跑水堵漏的特效方法, 设计和加工了一套下料装置, 如图1所示。

对于解决高压水钻孔跑水问题, 必须从根源上着手处理, 即治本。一般通用的方法是在孔口管内下入注浆导管, 并深入断口 (漏水口) 以下。从注浆导管中注入骨料, 骨料在孔内水流的带动作用下向漏水口方向流动, 骨料在流动过程中会被阻挡和堆积, 堵塞导水通道, 达到堵水的目的, 然后再注浆充填骨料缝隙封死钻孔。

该套下料装置使用方法如下:将下料管2安装在孔口闸阀4上, 关闭闸阀4, 打开闷盖1, 将骨料放入下料管2中, 合上闷盖1, 将注浆管7接到截止阀6上并打开, 同时打开孔口闸阀4, 开始注浆, 2min以后停止注浆, 关闭孔口闸阀4, 打开泄压阀8, 再打开闷盖1, 重复以上过程, 下第二管骨料和第三管骨料。一般情况下, 两三管骨料即可明显看出跑水量减少, 四五管骨料即可完全解决问题。

3.3 回采工作面内勘探钻孔因封闭不良而引发的钻孔跑水处理方法

由于封闭不良的勘探钻孔成孔时间较长, 钻孔的结构不确定, 往往是在工作面回采揭露到该钻孔时而发生跑水。对这类跑水钻孔的处理要求及时、有效, 尽量减少因钻孔跑水而影响生产的时间。在处理时, 我们自行设计, 加工了另外一套有效封堵装置———双层注浆导管, 如图2所示。

1-煤层顶板;2-注浆阀;3-煤层顶板;4-泄水阀;5-外套管;6-棉纱;7-孔壁;8-内容管;9-水泥浆;10-止浆窟;11-顶柱

其原理是:首先封闭孔口周围岩石裂隙, 使其不跑水、不漏浆, 然后再进行深部注浆堵水。

具体做法如下:在外层管上缠绕棉纱, 下入孔内, 用顶柱11压紧, 泄水阀4呈打开状态, 从注浆阀2注入双液浆, 目的是封闭内外套管与岩壁之间的环状间隙, 并达到快速凝固。待泄水阀4有水泥浆返出, 说明管外的水泥浆已充满, 此时可以稍微关闭泄水阀4, 使得管外的水泥浆增加压力, 以便完全封堵孔壁裂隙, 但加压时间是瞬间的, 不可过长。然后停止注浆, 等待凝固20min, 关闭泄水阀4, 观察有无漏水现象和周围岩体有无变化和响声。若无异常情况, 可从泄水阀4注入单液浆实现彻底封堵钻孔的目的。

利用该技术封堵了802钻孔, 该钻孔是20世纪70年代由地质勘探队施工的地质钻孔, 它位于011604工作面内, 钻孔从地面延伸到煤层底板下80多米, 穿过第一、第二、第三3个含水层, 到L9石灰岩含水层中部。钻孔资料显示钻孔已被封闭, 但在工作面回采过程中, 揭露了该钻孔, 发现该钻孔在煤层段仅使用浓泥浆封孔。钻孔直径160mm, 孔内涌水量为10m3/h左右。经测量水压为3.5MPa。

4 注浆管路防堵技术研究与应用

实行底板注浆改造矿井均建有地面注浆站, 利用地面注浆站向井下各钻场供浆, 各矿注浆管路长达10000米。

管路故障 (如堵塞, 漏浆等) 现象时常发生。其中管路堵塞处理起来非常困难, 如果不及时进行处理, 供浆管内的水泥浆将在管路中凝固, 造成整个供浆管路报废。即使能够将凝固的管路疏通, 也需要花费大量的人力和时间, 影响了正常的注浆工作, 损失较大。为此, 设计了一套注浆管防堵装置, 在底板注浆过程中使用效果很好。设计的装置着重从输料管、注浆管两个方面做文章。

4.1 输料孔的防堵技术

注浆输料孔是从地面通向井下的输浆钻孔, 其内壁是89mm的钢管, 在长期的注浆过程中, 其内壁会沉积一些类似水垢一样的浆皮, 自然脱落或在受外界振动的情况下脱落后, 掉入孔底堵塞管路。为此, 在孔底安装了一个变径装置, 储存异物, 阻挡异物进入注浆管路, 并能安全方便地取出堵塞物 (见图3) 。

1-输料孔底部;2-闸阀;3-杂物储物管;4-法兰盘;5-Ф32mm截止阀;6-泄压阀

一旦输料管内有浆皮掉下去, 便可被Ф32mm的截止阀5所阻挡, 保护下部注浆管不被阻塞。另一个作用是处理堵塞物时安全方便, 只用关闭闸阀2, 打开泄压阀6, 卸开法兰盘4, 把堵塞物取出即可。

4.2 井下注浆管路的防堵

在井下连接管路时要采取以下措施:每隔1000m安装一个Ф32mm的高压闸阀, 以便分段查找故障;注浆结束后, 冲洗管路的时间不小于2h;停止注浆时, 浆液在管内停留时间最多不能超过40min;从管路中下骨料颗粒直径不得超过8mm;严禁在注浆管路中使用水玻璃, 其他速凝物质也要谨慎使用。

5 井下注浆钻孔快速施工法

井下钻场一般布置钻孔较多, 合理地交叉施工平行作业, 能够提高工作效率。快速施工法的意义在于提高劳动效率, 提高工时利用, 应用效果非常明显。

6 间歇注浆技术研究与应用

间歇注浆理论是有使用条件的, 只有当钻孔涌水量特别大, 注浆量特别大时才能运用, 进一步讲, 应具备以下条件:钻孔涌水量大于80m3/h以上且可注性好;钻孔注浆量超过100T干水泥且注浆压力无上升趋势。钻孔注浆压力上升到某一数值后不再上升且持续时间较长。

7 浅部 (开孔过程中) 出水事故预防与处理技术

开孔过程中浅部含水层出水, 此时钻孔为裸孔未加装任何控制水量装置, 极易造成水淹事故。

7.1 预防措施

在预计浅部赋、导水性较强的地区, 可首先向底板施工一直径Ф42mm探测孔, 探查煤层底板浅部岩层的赋水性与导水性, 探孔深度不超过4m。若探测孔见水, 必须下入1in插管, 插管外壁用破布缠绕, 利用井下注浆泵进行注浆加固, 注浆终压为5MPa。若开孔过程中孔内出水, 水量无法控制, 必须立即将钻头前端用破布缠绕, 借助钻机力量下入孔内, 暂时对出水孔进行封堵。出水孔暂时封堵完毕后, 人员必须站立在钻场外侧, 待工作面排水系统可靠后方可采取措施对出水钻孔进行彻底封堵。

7.2 处理技术要点

停止开孔, 立即下入Ф127mm孔口管, 深度以接近孔底为准。孔口管外壁用破布缠绕, 并用木楔子或者道钉固定。在Ф127mm孔口管外壁下入一根25mm×1.5m长的插管, 插管外壁用破布缠绕, 用道钉楔入孔壁与管壁之间的缝隙内。插管外口安装1 in球阀, 利用井下注浆泵采用双液浆进行埋管 (此措施为固定孔口管) 。孔口管与孔壁之间空隙充填结实后, 在Ф127mm孔口管上安装埋管螺丝头, 进行单液注浆, 水灰体积比为1∶0.8—1∶1。注浆过程中密切观察管壁变化情况。注浆压力不应过高, 一般不超过5MPa。注浆结束24h后进行扫孔, 下二级孔口管。

矿井防治水 第10篇

1 深入学习、强化理解

《煤矿防治水规定》是国家制定的强制性技术规范, 是在原《矿井水文地质规程》和《煤矿防治水工作条例》的基础上, 通过多年实践、整理、总结、整合而成的, 是自1986年以来对煤矿防治水技术工作的一次全面规范。《煤矿防治水规定》内容全面、条文清晰, 是指导现场具体防治水工作的纲领, 由此可见, 生产中严格执行《煤矿防治水规定》意义是非常重大。因此, 我们采取了业余学习和集中培训相结合的方式, 组织全矿科室及工区工程技术人员对《煤矿防治水规定》进行了认真、全面的学习, 并对重点章节、涉及款项进行了重点讲解、深入剖析, 已达到每位人员都能精准掌握。

在对《煤矿防治水规定》内容的讲解中, 与以往《水文地质规程》及《工作条例》有差别的条款进行逐一对照、着重研讨, 较深刻领悟本规定的的内涵。例如对第十三条中“重大突水事故”的定义、第十六条中矿井应该建立的防治水基础台帐等条款新增规定内容;同时对本规定的“罚则”部分认真学习, 切实认识到煤矿防治水工作在安全生产中的重要作用。

2 领导主抓, 全员参与

煤矿防治水工作是项系统性、综合性的的专项工程, 并非单靠哪几个人、哪个专业就能完成的;实践证明矿井防治水工作需要领导思想重视、决策正确, 机构配置、人员配备和设备配置合理, 以及各专业、各部门的组织系统协调顺畅。因此, 生产中首先要领导高度重视、认真对待, 各部门各专业才能重视, 才能把防治水工作各项制度、责任落到实处。山东王晁煤电集团新宏煤业有限公司位于台儿庄运河和运河支流-伊家河之间, 且受南、北东两条大断层切割影响, 井田地质为盆地型构造, 地表水、断层水、采空水等水患威胁均被列入重大危险源;因此, 公司领导高度重视, 把防治水工作作为安全生产的重中之重, 亲自召开防治水专项工作会议, 成立由矿长牵头的专项小组;专项小组机构配置上至矿长, 下到每位职工, 责任制度层层落实。目前, 全矿从领导到职工, 从科室到工区都充分认识到矿井水害的危险性和防治水工作的重要性, 切实做到了全员防治的效果。

3 加强现场管理, 责任落实到位

《煤矿防治水规定》明确规定矿井施工中应坚持“预测预报、有疑必探、先探后掘、先治后采”原则, 严格落实“防、堵、疏、排、截”五位一体的综合防治措施;并要根据水害情况和采场安排, 依照隐患分析排查的具体要求, 认真、详细对各采掘工作面进行水情、水害分析, 对受水害影响的作业地点制定专项安全措施, 落实现场责任人、落实工作目标, 并严格考核工作任务及措施执行情况, 切实做到了水患不除不生产、安全隐患不落实不生的安全目标。

首先, 矿井水害防治从采区设计开始, 根据《煤矿防治水规定》内容要求, 全面分析、预测采区的水害因素、水害来源及涌水量情况, 并依据相关标准、规定设计匹配相应的排水泵房及排水设施, 确保采区泵房和排水设施与采区同时设计、施工和投入使用。

其次, 矿井水害防治应从采空区积水、地表涌水、断层导水及相临矿井的积水采取重点监控、重点治理的原则。矿井生产中对受水害威胁区域, 始终坚持“有疑必探、先探后掘、先治后采”的方针, 且与相邻矿井严格进行季度交换图纸, 信息互通、精准掌控确保了我矿将水害隐患的发生杜绝在源头。比如对于相邻的宏泰福源煤矿的水害威胁, 依据科学可靠的物探监测、计算机分析等手段, 留设足够的边界隔水煤柱;对中央泵房、采区泵房扩大了矿井排水能力, 并且在各泵房入水口设置了水文监控系统和视频探头, 在各主要采掘地点和大巷安装了水害应急撤人群发报警装置, 做到了随时掌握矿井涌水量的变化及停产撤人的应急落实制度。

4 严格执行“三项”保障制度

根据《煤矿防治水规定》内容要求, 我矿成立了以矿长为总指挥、总工程师为组长、各副总及地测防治水成员为成员的矿井防治水专项小组;且根据规定要求落实专项资金300万元, 用于购置探放水水各设备设施及其他防治水储备物质, 并每年落实10万元专项资金用于防治水工作。如2009年至2013年, 落实160万元打钻注浆封固二水平延伸主巷道隔水煤柱;落实60万对下煤组进行了物探;落实80万元安设视频探头及应急避险设施等, 累计投资了300余万元用于水害治理, 通过系统的完善水害治理措施, 较大提高了矿井抗水灾能力。

5 加强应急预案及现场演练管理

根据年初编制的《灾害应急救援预案》和《灾害现场处置方案》, 我矿每年在雨季汛期前举行一次全矿井范围的水害及停产撤人联合避灾演习。防治水专项小组成员在现场各重要地点进行督察, 记录实际情况;且通过应急演习, 使每一个职工真正在日常生产工作中时刻树立“居安思危”的思想, 掌握应急避灾的有关技术知识, 切实提高了职工在出现突水及其他险情能够逃生的能力;而且, 通过应急演习, 验证了《灾害应急预案》的系统性、科学性及《灾害现场处置方案》的可行性、时效性, 并真实反映出了应急措施编制中存在问题, 确保了《灾害应急预案》、《灾害现场处置方案》后期修改的针对性。

6 强化基础工作, 提升水平

实际工作中我们以《煤矿防治水规定》为契机, 强化矿井防治水技术工作, 并在工作中落实以技术保安全的主题目标, 对每一采区和工作面必须采用物探、钻探和水文地质试验等综合勘探手段, 查明构造发育情况及其导水性, 尤其对主要含水层厚度、岩性、水质、水压等情况, 提供准确、详实的矿井地质报告、采区说明书及采掘工作面地质说明书, 做到准备期预测准确、生产期落实措施可靠、后期系统校验。并对部分煤层底板灰岩承压水的治理, 采用了新技术、新工艺来完善疏水降压, 确保安全条件下最大限度的进行煤炭资源开采。

生产中我们时刻依据《煤矿防治水规定》内容要求不断完善矿井防治水工作, 包括对各类图纸、台帐进行细致填写、详细检查, 将现场观测数据如实、及时地反映在相关图纸资料上, 保证资料的完整性、连续性、时效性。对电子资料进行备份, 进行系统的管理, 保证矿井水文数字化工程的正常运行, 并及时对水文资、地质料归档保存, 严格执行档案资料的存借制度。通过对各种水文地质资料的编录和整理, 我们可以完整、详细地把井下各种水文地质状况及时反映在图纸上, 为水文地质资料数据分析节省了时间, 地提高工作效率。

) 7结束语

峰峰集团矿井水利用产业化应用研究 第11篇

【关键词】峰峰集团；矿井水；产业化应用；研究

矿井水是煤炭开采过程中涌出的地下水，经井下各巷道集中至井下水仓后排至井上地面，是宝贵的非常规水资源。利用好矿井水既可以减少对环境的污染，同时也可缓解煤矿用水紧张的状况。矿井水的有效利用对促进矿区经济社会的可持续发展、对煤炭企业转变产业和产品结构、发展新兴产业、提高矿区及周边地区供水能力都具有很大的作用，对解决我国淡水资源严重缺乏，具有十分重要的意义。

随着国家对节约资源、保护环境号召力的加强，保护水环境、提高矿井水综合利用率逐步得到重视。面对众多成熟的矿井水综合利用技术和途径，从源头上保护水资源，在大水矿区内，对大量排放的矿井水资源在内部无法消耗的情况下，拓展利用空间，走向市场化有十分重要的意义。

1、峰峰集团矿井水资源概况

峰峰集团可供利用的水资源包括矿井涌水、居民生活污水和自备水源三类。据2012年统计，峰峰集团矿井水年涌水量总计11168.19万立方米/年，居民生活污水产生量为263.62万立方米/年，自备水源出水量为3500万立方米/年。2012年矿井水利用量3090.45万立方米/年，排放量8077.74万立方米/年，矿井水产生和排放情况详见图1-1。

据统计，峰峰集团矿井水年涌水量总计11168.19万立方米/年，年排放量（含农灌）达到8077.44万立方米/年，利用率（不含农灌）27.7%。排放量和产生量变化趋势基本一致，其中梧桐庄矿、大淑村矿矿井水全部回用实现零排放，其次为通顺公司利用率达到86.4%，其他矿井均低于全国平均水平。

从图1-2可以看出，2015年峰峰集团矿井水涌水量达到9710.19万立方米/年，比2013年减少1458万立方米/年，涌水量较高。2020年在仅考虑老矿井关闭（不考虑新井建设和矿井重组等情况），矿井水涌水量达到5429.26万立方米/年，矿井水涌水量较2013年降低5738.93万立方米，但涌水量仍然高于全国平均水平。

2、峰峰集团矿井水综合利用情况

峰峰集团作为煤炭行业矿井水处理较早的国有煤炭企业之一，集团公司一直高度重视矿井水的净化处理和回用工作，坚持现代化的矿井水治理理念，统筹煤炭生产、矿区生活与水生态和谐发展，推动生态矿山和矿井水产业化利用示范工程建设。峰峰集团在矿井水资源化利用过程中，遵循“循环发展、综合利用”的原则，以大涌水量矿区为依托，以矸石电厂、焦化用水单位为渠道，以水资源综合、高效、可持续利用为目标，着力打造人水和谐、矿水和谐的新型现代化煤炭大水矿区。

峰峰集团目前建有6座矿井水处理厂，年处理矿井水231.84万吨，矿井水处理后主要污染物为COD、SS等，SS浓度为10毫克/升左右，COD为40毫克/升左右，出水水质符合《煤炭工业污染物排放标准》（GB20426-2006）排放浓度要求。矿井水处理达标后部分外排，部分回用于各工业生产中，还有部分用于农灌，少部分进行回灌矿井。另外，选煤厂、瓦斯发电厂、矸石发电厂、建材厂等其它综合利用企业的在生产过程中有废水产生，全部经过处理后回用于生产环节，不外排；煤化工废水完全循环使用，做到零排放。

根据峰峰集团矿井水综合利用途径分析，目前处理后的矿井水大部分用在井上及井下生产用水，部分满足生活和煤化工用水需求。矿井水水质较好的矿井，经简单混凝沉淀，过滤消毒即可达到一般工业用水的水质需求。

3、峰峰集团矿井水产业化发展可行性研究

3.1矿井水利用和产业化的必要性

在我国，为了确保井下安全，在排出大量的矿井水。于此同时，一些大水矿区把矿井水作为第二水源开发利用，可达节约用水、减少污染的目的，是缓解此问题的重要举措。矿井水的高效、科学利用，是保护生态环境、服务人类社会、创造综合价值的公益性事业。邯郸市地下水资源开发利用程度较高。部分地区水资源总的开发利用率已经超过100%，水资源需求量已经远远大于其可供给量，地下水资源量较匮乏。缓解邯郸市水资源需求压力刻不容缓，因此实现矿井水产业化，提高节水意识，不仅是节约资源、保护环境的基本国策，也是促进经济社会的有效措施。发展矿井水产业结构模式，打造“走出去、大循环”的思路，进一步充分利用矿井水，节约水资源，在邯郸市内优化峰峰集团丰富的矿井水资源十分可行。

3.2峰峰集团矿井水产业化框架构建

根据峰峰集团各矿矿井水涌水、水质及利用率不高的现状，结合峰峰矿区及邯郸市缺水情况，特别是部分企业超采地下水，过度依赖地下水。随着国家对地下水资源的严格现状开采，保护地下水资源的规定不断出台，邯郸地区缺水现状将更加严峻。

峰峰集团各煤矿特别是黄沙矿、大力公司、羊东矿、牛儿庄矿、孙庄矿、薛村矿等煤矿矿井涌水量较大，水质较好，需进一步提高利用率。梧桐庄矿、龙矿、磁西矿虽矿井涌水量较大，但是由于水质矿化度较高，达到5000mg/L，矿井水需要深度处理，才能满足用户需求。

通过分析峰峰矿区和邯郸市周边企业用水需求，拟以黄沙矿、孙庄矿为中心建设矿井水达标处理产业园区（西南区，设计处理规模为10万立方米/天），主要面向南部峰峰矿区内的企业供水，部分矿井水向磁县和周边工农业用户供水。以通顺公司矿井水处理设施（设计规模2万立方米/天），万年矿矿井水处理设施（设计规模2万立方米/天）为中心建设煤化工产业区，主要面向峰峰集团煤化工供水，部分面向北部峰峰矿区内的企业供水。以羊东矿、大力公司、牛儿庄矿、薛村矿为中心建设矿井水集中处理园区（东北区，设计规模20万立方米/天），面向峰峰矿区及武安、邯郸市区供水。以梧桐庄矿、九龙、磁西矿为高矿化度矿井水，建设矿井水深度处理区（东南区，设计处理规模3.5万立方米/天），集中深度处理后分质、分管网供往用户。峰峰集团矿井水产业化示意图见图3-1。

3.3峰峰集团矿井水产业化效益研究

（1）经济效益。矿井水处理工程实施之前，大多数矿山全矿生产和生活用水主要靠抽取地下深井水，矿井水处理工程实施以后邯郸每年可净化利用大量的矿井水。项目实施可减少抽取地下水成本和年抽水费用、年免交排污费，大多数矿井水回用工程都具有明显的经济效益。

（2）环境效益分析。矿井水净化处理后，每年可减少排放悬浮物，矿井水净化处理后作为生产和生活用水可以减少地下深井水的开采量，节约地下水资源，保护矿区地下水和地表水的自然平衡；可以解决过度开采地下深井水带来的环境问题，改善煤矿企业和周围村庄之间的关系；可以解决矿区用水量日益增加和水资源越来越短缺的矛盾，保证煤矿企业的正常生产和经营，提高煤矿企业的综合效益，促进矿区的可持续发展。

（3）社会效益。本项目的实施可以解决矿区供水不足的局面，为企业用水提供保障。

4、結论

常村煤矿矿井充水规律及防治对策 第12篇

1 地下水补给、径流和排泄

矿区内地表大部分面积被第四系黄土、冲洪积物、残积物、坡积物等所覆盖, 基岩仅在沟谷中零星出露。丘陵区的第四系浅层孔隙地下水接受大气降水的补给, 以溢流泉和人工开采方式向外排泄;分布于涧河河谷冲洪积物中的孔隙地下水, 接受大气降水和上游河水的补给, 主要以泉和侧向径流方式向外排泄, 其次以越流途径补给基岩地下水。各基岩含水层, 在露头区及采煤塌陷区, 直接接受大气降水和地表水入渗或渗漏补给;在被第四系地层覆盖的区域, 可接受第四系孔隙水的越流补给。天然条件下, 基岩裂隙水以泉形式排泄, 目前, 矿井排水是其主要排泄形式。

基岩裂隙水富水性较差, 分布也均匀, 受构造控制, 断层及裂隙密集带附近富水性略强。通常没有统一的地下水面, 各裂隙含水层之间有泥岩等隔水层相隔, 垂向上缺乏水力联系。但受采动破坏的影响, 煤层顶板出现“三带”, 导致各裂隙含水层水力联系增强, 联合向矿井充水。

2 矿井充水水源

常村矿在历年发生的51次突水中, 煤层顶板侏罗系中统砾岩裂隙水突水21次, 占总突水次数的41.2%;南涧河地表水透水5次, 占总突水次数的9.8%;煤层顶板砂岩裂隙水突水6次, 占总突水次数的11.8%;老窑水或采空区积水突水19次, 占总突水次数的37.3%。可以看出, 煤层顶板侏罗系中统 (J2) 砾岩裂隙水、采空区积水是矿井2种主要充水水源;涧河地表水突水虽发生次数少, 但威胁矿井安全。

2.1 煤层顶板砂岩砾岩裂隙水

义马侏罗系煤田地质和构造背景决定了矿井水文地质条件和矿井充水特征, 主采煤层顶板由泥岩、砂岩和砾岩地层组成, 裂隙发育微弱且不均匀, 含水性普遍较弱, 但局部存在强含水段。采煤过程中, 煤层顶板裂隙含水层是矿井主要充水含水层, 因此, 矿井以煤层顶板裂隙水为主要充水水源。目前, 矿井普遍采用综采放顶煤采煤工艺, 采煤破坏所形成的顶板导水裂隙向上发育, 导水裂隙带的最大发育高度可达数百米。由此, 可能沟通垂向上的多个含水组, 当上覆的含水组富含地下水时, 井下易发生顶板突水 (淋水) 灾害。

以煤层顶板砂岩和砾岩裂隙水为水源的突水, 突水强度一般较小, 最大突水量不超过300 m3/h, 一般在5~25 m3/h之间。涌水方式以片状淋水滴水为主, 少量呈小股流水。一般初期水量较小, 然后急剧增大至峰值, 很快又衰减至某一稳定水量。在浅部采煤时, 煤层顶板砂砾岩含水层接受大气降水和地表水的补给, 补给较为充沛, 对矿井充水影响较显著, 井下发生突水时, 突水强度较大。深部采煤时, 由于煤层顶板砂砾岩含水层埋深很大, 大气降水和地表水对含水层的补给减少, 对矿井充水作用降低, 井下发生突水时, 突水强度明显低于浅部。

2.2 老窑水和采空区积水

20世纪后期, 矿井浅部曾分布有很多小煤矿, 废弃后的老空接受大气降水, 形成老窑水。矿井工作面回采期间, 设备的冷却水和降尘水以及防灭火用水大部滞留在采空区, 形成采空区积水。老窑水和采空区积水也是矿井的主要充水水源。

2.3 地表水

涧河源于陕县英豪山东麓, 自西而东流经井田西北边缘露头区, 于洛阳兴龙寨汇入洛河, 全长104 km。旱季流量仅为2.26 m3/s, 1958年洪峰暴发流量达到1 446.5 m3/s, 系典型的山区季节性河流, 是矿井地下径流的主要地表水体, 成为矿井的重要充水水源。

2.4 大气降水

大气降水是矿井的间接充水水源。大气降水不仅是矿区各含水层地下水的主要补给来源, 还是地表水的来源, 以地表径流方式汇集于涧河或其他沟谷之中, 通过采煤塌陷通道进入矿井。

3 矿井突水通道

(1) 顶板构造裂隙和采动裂隙通道。

顶板砂岩和砾岩裂隙发育微弱, 但存在裂隙较发育部位, 并赋存裂隙水。井下采掘工程直接或间接揭露含有裂隙水的部位, 裂隙水便以淋水或滴水方式进入矿井, 故岩层中裂隙和裂隙带成为煤层顶板水的常见通道。

(2) 小煤矿与大矿巷道或采空区贯通通道。

小煤矿大多在大矿浅部采煤, 开采造成地表塌陷, 地表水及大气降水通过塌陷坑灌入小煤矿采空区。同时, 小煤矿开采无序, 越界开采导致大矿防水煤柱受到破坏, 在小煤矿与大矿之间产生了过水通道。

(3) 断层及断层带通道。

在大断层附近布置采掘工程时, 因小断层非常发育, 断层不仅可能导水, 而且断层带还伴生裂隙密集带。采掘过程中经常揭露小断层, 多次发生断层突水。

4 突水强度和方式

突水强度与突水水源和突水通道关系密切。

(1) 以涧河水为水源, 以小窑采空区与矿井的贯通巷道为通道的突水, 突水强度大。

(2) 以煤层顶板砂岩和砾岩水为水源的突水, 通过构造裂隙和采动裂隙或小断层进入矿井, 突水强度小。

(3) 以涧河水为水源的突水, 表现为突然涌水, 短时间内矿井涌水量突增。

(4) 以煤层顶板砾岩裂隙水、砂岩裂隙水为水源的突水, 突水方式多为顶板淋水或滴水, 水量不大。突水点水量随着时间的变化普遍具有以下特征:初次揭露时, 突水量较小且常伴随有瓦斯溢出, 随后水量逐渐增加, 一般在8~16 h水量增至峰值, 峰值过后, 水量很快衰减, 最后趋于稳定或干涸, 从开始突水至水量衰减为0或稳定, 一般持续2~3 d。

(5) 采空区积水突水, 与开采方式有关。在开采下分层时或在已采面下布置采掘工程时, 导通回采后上部采空区或巷道, 采空区或巷道积水通过天然裂隙或采动裂隙进入矿井。老空水突水特点:初期水量大, 来势凶猛, 但因积水量有限, 突水后水量往往迅速衰减, 一般3~5 d后稳定甚至衰减为0。

5 突水规律

5.1 工作面突水规律

(1) 井田22盘区、13盘区、21盘区东翼、21盘区西翼深部工作面, 煤层顶板裂隙水水害比较严重, 突水点比较集中。

(2) 13盘区开采深度浅, 工作面处在砾岩露头区之下, 砾岩裂隙水是充水水源, 并具有良好的大气降水入渗补给条件。21盘区东翼煤层直接顶板为砂岩, 是直接充水含水层, 裂隙水沿构造裂隙或采动裂隙进入矿井。21盘区西翼深部2116和2118工作面突水水源为煤层顶板砂砾岩裂隙水, 煤层顶板60 m范围内砂岩/泥岩比值高、构造裂隙发育是造成工作面多次突水的主要原因。

(3) 开采下分层煤层时, 上分层、上部工作面或巷道积水是主要充水水源, 是影响安全生产的不利因素。

5.2 掘进巷道突水规律

因巷道揭露的导含水裂隙带范围有限, 且巷道爆破后松动圈范围较小, 所以, 巷道掘进过程中突水与工作面突水有所不同。掘进巷道突 (涌) 水具有如下特征:①涌水方式以顶板片状淋水或滴水为主, 巷道穿越断层破碎带或裂隙带时, 会出现很多渗水或出水点。②掘进巷道突水均发生在浅部, 这与浅部裂隙含水层容易获得大气降水入渗补给有关。③掘进巷道突水的突水量取决于裂隙水带的富水程度, 多在5~25 m3/h, 并以消耗含水层静储量为主, 突水持续时间不会很长。

6 矿井涌水量的影响因素

采用关联度分析方法比较涌水量与年降水量、年采煤量的关联程度。涌水量与年降水量的关联度为0.72, 涌水量与年采煤量的关联度为0.54。计算结果显示:涌水量与年降水量关系密切, 而与年原煤产量的关系不十分密切。

矿井涌水量主要来源有2部分:①来自矿井西翼+210 m水平以上地段的涌水。地表水、大气降水为其主要的补给水源, 涌水量受季节影响较显著。②其他采区的煤层顶板砂岩和砾岩裂隙水, 以含水层静储量为主。对1990年以来逐月平均降水量和涌水量进行统计和对比得出:二者具有明显的相关关系, 曲线形状基本一致, 只是涌水量峰值滞后于降水量峰值2个月左右。

7 防治水措施

为控制水害事故发生, 应加强防治水技术、管理工作:①贯彻执行《煤矿安全规程》和《煤矿防治水条例》, 坚持“预测预报, 有疑必探, 先探后掘, 先治后采”的16字原则和“防、堵、疏、排、截”5项综合治理措施, 编制水害事故应急救援预案。②增加排水设备, 完善排水系统, 增强排水能力。③成立专门防治水队伍, 添置探水设备。探放水工作是常村煤矿重要的防治水手段, 也是最有效的防治水手段。有必要设置专门探放水施工队伍, 添置钻进深度可达300 m的井下钻机, 钻机配备钻孔导向防斜装置。开展对煤层顶板砾岩水疏放工业性试验, 积累探测和治理经验。④加强井下水文地质勘探工作, 重视对顶板砂砾岩裂隙含水层的瞬变电磁勘探工作。⑤添置煤矿常规水文地质物探设备, 如瑞利波坑透仪等。除此之外, 对不同类型的水害, 应有针对性的防治措施。

7.1 涧河透水

①在涧河河漫滩进行三维地震勘探和瞬变电磁 (或地面高密度电法) 勘探, 圈定出隐伏于第四系松散层之下的采空区位置, 然后采取地面钻孔注浆方法对采空积水区进行灌浆充填。②用附近煤矸石及黄土等材料, 对废弃小煤矿和塌陷坑进行回填, 表面压实后, 用水泥砂浆抹面。③会同水文和水利部门, 收集流域水文资料, 确定塌陷区附近不同概率水平下的洪峰流量、洪水位和淹没范围。④对涧河河道进行清障疏浚和堵漏, 开挖导水和泄洪渠道, 修建石砌挡水堤 (墙) , 渠道用水泥砂浆硬化, 渠道和挡水墙应按一定防洪标准进行设计, 改变洪水漫流的局面。⑤复垦整理河漫滩上13.3 hm2耕地。

7.2 煤层顶板砂砾岩裂隙水

①工作面运输巷、回风巷贯通后, 采用井下瞬变电磁物探方法, 对煤层顶板进行物探, 圈定裂隙水富水区段。对圈定的富水异常区, 施工放水孔, 提前进行疏放。②加强综采工作面的防治水能力。工作面要有足够的排水能力和配套的防排水设施, 工作面推进过富水异常区段前, 提前布置放水和排水, 开挖排水沟, 敷设排水管, 将水及时引入排水泵窝。

7.3 老空水或老巷水

采掘形成的采空区及老巷位置、积水位置和积水量都十分清楚。因此, 开采下分层煤层或在已采区下部布置工作面时, 对顶部和上部老空积水或老巷积水进行探放, 是行之有效的方法。

8 结语