煤矿矿井水害及防治

煤矿矿井水害及防治（精选12篇）

煤矿矿井水害及防治 第1篇

关键词：矿井水害,充水条件,预兆,防治措施

煤矿突水事故在我国频频发生, 据不完全统计, 在过去的20余年, 我国已有220多个矿井被水淹没, 死亡8000多人, 造成的经济损失高达300多亿人民币, 通过这个数据表明我国煤炭水害已严重影响煤矿的安全生产, 加强对煤矿水害的研究和防治措施的改进已迫在眉睫。

所谓矿井水害是指凡影响生产、威胁采掘工作面或矿井安全的、增加吨煤成本和使矿井局部或全部被淹没的矿井水的总称。矿井水害往往来的突然迅猛, 井下工作人员无法及时撤出, 造成重大的人员伤亡, 淹没矿井带来巨大经济损失, 文章浅谈对矿井水害的认识。

1 矿井水害的基本条件

形成矿井水害的基本条件:一是充水水源;二是充水通道;三是充水强度。这几个条件缺一不可, 必须同时出现。

1.1 矿井充水水源

大气降水;地表水水源;地下水水源;袭夺水;老空积水。

1.2 矿井充水通道

点状岩溶陷落柱通道;构造断裂带;顶板冒落裂隙带;含水层的露头区;突破煤层底板;封闭质量不佳的钻孔。

2 矿井突水预兆

(1) 巷道壁或煤壁“挂汗”。这是由于积水透过孔隙凝聚于巷道或煤壁表面。

(2) 煤层变冷, 空气出现雾汽。空气及煤层中含水量增大时, 热导率增大, 气温降低, 用手触摸煤壁有发凉的感觉。

(3) 煤层变潮湿、松软, 干燥的煤变潮湿, 光亮的煤变暗淡, 若挖去表面依然如此, 说明附近有积水。

(4) 淋水加大, 矿压增大, 出现冒顶、片帮及底鼓现象, 尤其是接近断层积水区时更明显。

(5) 听到“嘶嘶”的水声, 高压积水通过缝隙向外涌出时的摩擦声, 这是距水源很近的征兆, 应立即发出警报, 撤出作业人员。

(6) 出现压力水线, 表明水源已近应密切注意水源, 水清则远, 混浊则近。

(7) 工作面有害气体增加, 特别瓦斯、硫化氢、二氧化碳气体浓度增大, 闻到臭鸡蛋气味。

(8) 煤壁“挂红”, 水的酸度大, 水味发涩。

3 矿井水害的防治措施

井下采掘工作坚持遵循“预测预报、有疑必探、先探后掘、先治后采”的原则, 落实“防、堵、疏、排、截”的综合治理措施。

3.1 地面防治水

(1) 慎重选择井筒位置, 井口标高应高于当地历年最高洪水位。 (2) 河流改道。 (3) 铺设河底。 (4) 填堵通道。 (5) 挖排水沟。 (6) 排除积水。 (7) 加强雨季前后的防汛工作。

3.2 井下防治水措施

(1) 做好水文观测和水文地质勘测工作。组织采掘、地质、测量等工程技术人员对矿井及周边水文地质条件进行勘探调查, 对岩石的性质、断层和裂隙位置、含水层与隔水层数量位置和厚度、含水导水性、老窑和现采小窑的范围、采空区积水分布, 冲击层厚度及各分层的透水、含水性进行详细的勘测, 为矿井施工和安全生产提供保障。在矿井生产的过程中, 要注意有计划收集地表水、井下水源的水压、水位和水量、井下涌水量变化进行观测。

(2) 井下探放水。在探放水过程中, “预测预报、有疑必探、先探后掘、先治后采”的原则, 遇下列情况必须进行探水:接近水淹井巷、老空时;接近含水层、导水断层和陷落柱时;接近各类防水煤柱和可能出水的钻孔时;接近可能与地表水体相通的断裂破碎带或裂隙发育带时;上层采空区积水, 在两层间垂直距离小于采高40倍或巷高10倍的下层采掘工作以及采掘工作面有明显出水征兆时。

采用钻孔探水的方法, 通过钻孔直径、探水超前距离、允许掘进距离、帮距和密度确定:探水-掘进-再探水-再掘进的方式循环, 超前距煤层8-20m岩层5-10m, 帮距与超前距一样。钻孔密度<3m。探水钻孔布置时巷道掘进所占空间应有钻孔控制, 且钻孔间距小于巷道高度、宽度、或煤层厚度。钻孔探测后要在采掘工程图上标明警戒线、探水线。

(3) 矿井堵水。煤矿常用注浆堵水的技术, 注浆堵水就是将配制的浆液通过空气压缩机压入到岩层空隙、裂隙或巷道中, 使其渗透、冷凝硬化, 提高岩层强度、密实性和不透水性, 达到封堵截断水源的作用, 是矿井防治水害的重要手段之一。

(4) 疏放水。疏放水就是将有威胁矿井生产的全部和部分水源有计划的疏放掉, 达到消除水害的目的。

疏放老空水:根据水量的大小来确定疏放的方法:当水量不大, 不超过排水能力可直接排水;水源补给量不大时采用先放后堵的方式;与巨大水源有联系, 动力储水量大采用先堵后放;对于水量大, 水质坏, 用煤柱或构筑物先隔离, 准备好排水设备排放。

疏放含水层水:在地面打环形钻孔或排形钻孔抽水;井下疏水巷道疏水;用井下钻放射状、排状、立井泄放孔疏放。

(5) 截水。截水是利用水闸墙水闸门和防水煤 (岩) 柱等物体, 临时或永久地截住涌水, 将采掘区与水源隔离, 使某一地点突水不致危及其它地区, 减轻水害的有效措施。通过留设防水煤 (岩) 柱、设置防水墙和防水闸门来实现。

4 结语

三联煤矿矿井水害防治工作总结 第2篇

2015年1至3月份全矿井放假，4至7月份矿井建设工作正常，目前我矿是建设矿井，还没有形成采面。从建矿到现在没有发生水害事故，杜绝因水情水害出现的安全事故，防治水工作取得较好成绩。现将防治水工作总结如下：

一、为了加强矿井防治水工作，特成立了以矿长为组长，总工程师、副矿长为副组长的防治水机构，2015年3月并下发了《关于成立防治水工作领导小组的通知》，建立了探水队，增加了探水队力量。并且根据实际情况，各科室的管理人员及区队管理人员为成员，划定了工作范围，进一步明确了各自的责任。通过认真细致地安排工作，保证我矿汛情安全建设正常进行，矿井防治水管理工作遂步走向制度化、规范化。

二、本，我矿探放水原则，采用物探、钻探相结合，实现掘进工程的安全工作正常进行。

三、今年以来，一直对井下各个涌水点的涌水进行了定期和不定期的观测，从观测的涌水量数据来看，全矿井的涌水量为5m/h,雨季时可能达到10-15m/h，涌水量较小，对矿井危害性不大。

四、针对雨季水增多讯期阶段，开展了“雨季三防”检查工作，根据矿井实际情况制定了“雨季三防”工作计划，成立了以矿长任组长，副矿长任副组长为“雨季三防”领导小组，5月份下发了《关于成立“雨季三防”工作领导小组的通知》。组织人

33员开展了全矿隐患排查，对检查出的隐患，制定并实施整改方案，每天安排人员对地面防洪进行巡查工作。并确保井下通讯线路、防尘洒水管路、压风管路“三条生命线”的畅通。要加强矿井防治水技术管理工作，认真执行水害防治“预测预报，有掘必探，先探后掘，先治后采”的原则，杜绝违章指挥，违章作业。

五、4月份组织了地质钻孔检查，得知钻孔封孔良好，对矿井掘进无影响；5月20日进行了一次矿井全排试验，根据数据显示，我矿中央泵房一切正常。水仓水沟和地面防洪沟定期清理，保障排水畅通。

六、定期对邻近国宝煤矿进行了解调查，水患分析，确定国宝煤矿的水没有威胁到本矿的掘进工作。目前老系统的积水是通过巷道自流排出地面，故矿井新的开采范围内无水害威胁。

七、我矿也存在一些不足之处，主要是水文地质技术人员的不足，业务水平有待提高等。

整体来说，今年以来我矿的地质及水害防治工作做得较好，今后应该继续发扬煤矿工人不怕苦不怕累的精神，克服人员不足的实际情况，努力学习，积极工作，提高业务水平，尽心尽力把我矿的防治水工作做得更好。

生产技术科

杨村煤矿水害及防治措施简析 第3篇

关键词：水层、矿井、煤柱、防治水

水文地质条件是科学评价煤矿开采的一个十分重要的方面，矿井涌水量是事关矿井防治水安全的大事，涉及矿井水文地质与供水水文地质的关系、水文地质勘探的质量对矿井水文地质资料的精确掌握和矿井涌水量进行准确的预测对于防止矿井突水、淹井等矿山恶性事故、保障矿山安全生产具有重要意义。

一、矿井主要水害及影响程度

杨村井田中小型断裂构造、次级褶曲发育，十下灰和十三-十四灰富水性弱至中等，奥灰富水性不均一，尤其主要受十三-十四灰及奥灰岩溶水的威胁。未来矿井开采的主要水害有第四系下组含水层、3煤层顶底部砂岩含水层、十下灰含水层、十三-十四灰含水层组、奥灰含水层，以及采空区积水、封闭不良钻孔等。

（一）矿井开采的主要水害

1.含水层水

（1）第四系下组含水层

第四系下组平均厚度50.01m，其下段厚度22.30～33.80m，底部含水层（底含）富水性弱，大部区域连续分布，直接覆盖在煤系基岩之上。当导水裂缝带波及底含时，底含将对工作面直接充水。故在提高开采上限区域开采，应稳步进行，防止开采中发生突水溃砂事故。

（2）3煤层顶部砂岩

3煤层顶部砂岩为开采3煤层直接充水含水层，正常情况下以淋水的形式通过采动裂隙直接涌入采掘工作面及回采工作面的采空区，为矿井正常涌水的来源。3煤层顶部砂岩富水性弱，补给条件不好，受矿井多年排水影响，静储量已被疏放，补给量较小，故对采掘影响不大。

（3）十下灰含水层

十下灰是16上煤层开采的直接充水含水层。在矿井大巷开拓时期，涌水点较多。井下揭露点最大涌水量97.8m3/h。矿井生产揭露情况表明，十下灰涌水量与构造有关，断层附近、裂隙发育地段出水量大，对生产有一定的影响。

（4）十三-十四灰含水层

十三-十四灰为矿井开采16上、17煤层的间接充水含水层， 富水性弱～中等。自矿井下组煤开采以来， 十三-十四灰水位持续下降。经对靠近突水点的十三-十四灰观测孔和奥灰观测孔水位动态进行分析，十三-十四灰水位变动与奥灰水位变动不存在相关性，证实突水水源为十三-十四灰水。总体看，十三-十四灰含水层在构造发育区可能向矿井充水，影响生产。

2.采空区积水

井田内采空区局部低洼处存有积水。经排查，截止2013年底，本矿采空区积水共8处，积水总量14.669万m3，今后在积水区附近采掘施工将受其影响。

3.封闭质量不良钻孔

本井田有封闭不良钻孔41个，这些钻孔比较均匀地分布在整个井田内，对矿井生产构成潜在威胁。

二、已开展的防治水工作

（一）矿井排水系统

杨村煤矿采用中央泵房直接排水法排水。中央泵房布设在井底车场附近，负责全矿井排水。中央水仓设有内环水仓两个、外环水仓一个，总容积9120m3。中央泵房水泵单机流量450 m3/h，总装机能力2700m3/h，满足相关规定的要求。

（二）矿井防水（隔离）设施

1.留设防水煤柱

（1）井田边界防隔水煤（岩）柱

杨村矿井与兴隆庄煤矿、横河煤矿、田庄煤矿、杨庄煤矿间的边界隔离煤柱留设情况见表1。

（2）第四系防水煤（岩）柱

第四系防水煤柱：下组煤由煤层顶板至冲积层底界面的垂距30m留设防水煤柱；上组煤3煤层按兴隆庄煤矿和鲍店煤矿的确定原则：煤层顶板至冲积层底界面垂高80m留设。

（3）断层煤柱

按建井地质报告中的煤柱留设原则，下组煤落差10～20m的断层按30m留设；3煤層中落差为10～20m的断层按20m留设（以上均指在断层一侧）。落差大于30m的断层均为边界断层，按矿井边界煤柱留设，落差小于10m的断层不留设煤柱。

2.防水闸墙

兴隆庄煤矿在未将铺子断层以西的3煤层划归杨村煤矿之前曾有4条巷道过铺子断层，当边界调整后，兴隆庄煤矿于1998年～2002年在本井田铺子断层东侧井田边界煤柱处共筑建了4道隔离墙，以确保井田边界防隔水煤（岩）柱的隔离作用。

表1 杨村煤矿与相邻矿井边界煤柱留设情况表 单位：m

煤

层与兴隆庄矿边界煤柱与横河矿边界煤柱与田庄矿边界煤柱与杨庄矿边界煤柱

计杨村

一侧兴隆庄一侧计杨村

一侧横河

一侧计杨村

一侧田庄

一侧计杨村

一侧杨庄

一侧

38050301208040 743737

16上130100301208040114、6880、3434683434

17150120301208040116、7280、3636723636

3.防水闸门

（1）五采区防水闸门

1996年在五采区设立了两座防水闸门。一座设在采区下山变坡点以下5m处，另一座设在皮带下山联络巷以下4m处。防水闸门设置后，该采区停止生产，已封闭，防水闸门从未开启。

（2）南大巷、南副巷防水闸门

2003年在南大巷、南副巷各设置一座防水闸门，规格为3.2LM-2X2.32，断面尺寸为宽2m、高2.32m，额定压力3.2MPa。南大巷闸门墙体长度5.5m、闸门墙体嵌入围岩长度0.7m，南副巷闸门墙体长度6.0m、闸门墙体嵌入围岩长度0.85m。

（三）施工探水孔和疏放水孔

1.观测孔

为观察奥灰水位情况，2003年在南大巷共施工奥灰水位观测孔4个，见奥灰初始水量0.5～5m3/h，最大水量29～40 m3/h，终孔水压2.67～3.2MPa；为观察十四灰水位情况，2011年在十采皮带下山JP7处施工观测孔一个（井下L14-1号孔），工程量54.5m，见十四灰初始水量1.2m3/h，最大水量16 m3/h，终孔水压0.98MPa。

2.基岩探查孔

为查清基岩厚度，保障提高上限开采工作面安全试采，1998年至2011年，先后在几个工作面及北总回、3煤皮带集中巷等地点施工了工作面泄水孔34个。

3.十四灰探放孔

为查明16上、17煤层下伏含水层十四灰的富水性及工作面水文地质条件，2002年～2013年，先后在各个工作面施工了十四灰探放水孔51个，其中9个钻进揭露十四灰无水，其余钻孔终孔水量0.5～60 m3/h，为制定工作面防治水措施提供可靠依据。

4.探放老空水孔

为解除老空区积水对采掘工作面的威胁，2001至2012年，先后对部分采空区施工老空水疏放水孔24个，确保了安全生产。

5.3煤顶板砂岩探放水

为保证工作面正常生产，2002～2013年，先后在几个工作面施工了顶板砂岩超前疏放水孔11个。

（四）井下水文地质勘探

杨村煤矿自建井以来，为查明采掘工作面地质构造和水文地质条件，应用地质雷达、瞬变电磁、直流电法、音频电透、坑透、井下三维电法等技术先后对18个工作面及开拓巷道进行了井下物探探测23次。井下物探完成后，对物探圈定的富水区分别进行打钻验证，取得了良好效果。

（五）启封封闭不良钻孔

1990年以来，结合生产接续，共启封对生产有影响的封闭不良钻孔27个，均采用水泥砂浆全孔重新封闭，质量较好。

（六）建立地下水位长期观测系统

为了查清杨村井田水文地质条件，建立主要含水层水位动态观测网，实行动态观测。投产后留设主要含水层水位观测孔31个。至2013年，仍在使用的长观孔14个，各观测孔均采用遥测法进行观测。剩余17个孔中，有16个钻孔已启封完毕，剩余 O-1号孔在相邻杨庄煤矿范围内，距离矿井边界650m，2000年3月堵塞，对杨村煤矿安全生产无影响。

（七）防治水科研攻关

1.水文地质条件研究和复杂条件下组煤开采防治水技术研究

矿井水文地质类型的确定，对指导矿井有效地开展水文地质工作具有重要的意义。对杨村煤矿水文地质类型的确定有一个逐步认识过程。1990年对矿井水文地质条件进行了分类，确定为水文地质条件中等的矿井，即二类矿井；1996年，2602工作面开采时发生底板突水，在专家论证会上，对矿井水文地质条件进行了分析，确定为大水隐患矿区。1997年矿井地质报告修编，将杨村矿水文地质类型确定为三类，即水文地质条件复杂的矿井。1994年～1997年间，杨村井田进行了水文地质补充勘探，建立了地下水动态监测网，对井田内主要含水层实行了动态观测，为矿井防治水工作提供了保障，也对分析矿井水文地质条件，合理评定矿井的水文地质类型提供了条件。

2.提高开采上限研究

（1）3煤層防水煤柱留设及提高开采上限研究

针对3层煤防水煤柱留设及提高开采上限自1996年开始便进行了一系列的研究，至2008年5月，最终确定杨村煤矿3煤层C区按留设防砂煤柱进行管理，即：在煤岩柱厚度大于38.6m范围内，采高7.7m，采用综放开采；煤岩柱大于31.6m小于38.6m范围内，采高7.7m，采用网下综放开采；煤岩柱大于21.3m，小于31.6m范围内，采高7.7m，采用综采分三个分层开采。

（2）下组煤提高开采上限的研究

自1997年开始，对杨村煤矿进行了“杨村煤矿薄煤层提高开采上限”的研究。2013年5月，确定杨村煤矿16上、17煤层二、四、六采区浅部设计防水煤柱在30m范围内，按11.0mm防砂煤岩柱留设，采用一次全厚开采。

（八）两带观测

为探测3煤层薄基岩柱条件条带开采冒落带和导水裂缝带（两带）发育的最大高度与形态，合理确定3煤层防砂安全煤岩柱尺寸，2003～2006年委托地质工程公司在TD304、305两个工作面施工了4个两带观测孔并通过对观测资料的分析汇总取得一定的成果。

（九）泗河河堤治理

1.313工作面开采后沉陷治理

313工作面开采后实测河堤最大下沉6.0m。为恢复其防洪功能，实行了泗河堤防修复加固治理工程，完成土石方8.6万m3，其中煤矸石量2.2万m3，滩地填筑土方2.7万m3，堤防填筑土方1.8万m3，清基1.3万m3，土石方整理0.6万m3。堤防防洪标准达到五十年一遇，堤防比二十年一遇的高程高1.8m。

2.3煤区段工作面泗河备土一期工程

为给采煤影响的泗河东岸段堤防、护堤地以及后期泗河治理储备土源，继续施行了杨村煤矿3煤区段泗河备土工程。

三、结论及防治水工作建议

杨村煤矿目前所做的水害防治措施较为齐全，对于水害防治起到了十分积极的作于，结合之前工作的经验和今后五年开采区充水条件，对今后防治水工作提出如下建议：

1.做好提高开采上限工作面第四系底含水的防治工作。对基岩柱高度、下组底部含（隔）水层分布及厚度、构造发育情况等局部控制不够的区域，开采前尚需做一些必要的探测和研究工作，为制定防治水措施提供可靠的依据。

2.提高开采上限的工作面回采前要委托有资质的机构对工作面开采可行性进行论证，编制《开采方案》，按程序进行报批，并严格按审批意见落实各项防治水措施。

3.对位于泗河下采煤工作面或开采对泗河有影响的工作面，要做好河堤下沉预计、治理措施和开采设计的报批。开采中做好河堤下沉段复堤加固，确保泗河防洪能力。

4.老空水探放工作。随着矿井采掘活动范围的扩大，造成老空区积水地点逐步增多，新采掘地点施工时老空水成为最大的水害隐患，对今后沿空掘进巷道生产有一定的影响，应慎重对待。

5.继续启封封闭质量不良的钻孔。根据生产安排，对回采工作面内及影响范围内的封闭质量不良的钻孔超前启封处理，防止钻孔导水事故的发生。

6.杨村煤矿在靠近田庄煤矿越界开采的采空区附近进行巷道掘进前，应按照“预测预报、有疑必探、先探后掘、先治后采”的原则，进行水情探测与水害分析，并根据水害分析预测报告，制定并落实防治水措施，防止老空突水事故发生。

参考文献：

[1] 国家安全生产监督管理局，国家煤矿安全监督局. 煤矿防治水规定[M]. 北京：煤炭工业出版社， 2009.

浅析煤矿矿井水害防治措施 第4篇

近年来, 山西省大气降水趋于增多, 矿井水害事故时有发生, 煤矿水害防治刻不容缓。煤矿在进行井下生产时, 要始终坚持“预测预报, 有掘必探, 先探后掘, 先治后采”的原则[1], 采取“防、堵、疏、排、截”的综合治理措施[2], 加强水害防治工作, 以确保煤矿安全。本文根据矿井主要水害影响, 提出了针对性的防治措施。

1 矿井充水因素分析

矿井充水的影响因素一般为:大气降水、地表水、煤系地层含水层、采空区积水、构造及岩溶等。从以上充水因素分析, 对矿井充水影响的主要因素为采空区积水构造、岩溶, 次要因素为大气降水、煤系地层对矿井充水影响、钻孔和关闭井筒及小窑。不同煤矿对矿井充水的影响也不同。

2 水害防治技术措施

2.1 进行水文地质补充调查

a) 资料收集。收集矿区气象资料, 收集调查矿区以往勘查研究成果、动态观测资料、勘探钻孔、供水井钻探及抽水试验资料;

b) 地貌地质情况。调查由开采诱发的崩塌、滑坡、地裂缝和出露的地质构造形态;

c) 地表水体情况。调查与收集本区河流、沟谷的流量、水位及最高洪水位;

d) 井泉情况。调查矿区内井泉的位置、标高、水位、涌水量、水质及出水层位;

e) 井田内及周边矿井、小窑情况。调查井田内矿井、小窑和周边矿井、小窑的位置、范围、开采层位、采空区范围、充水情况、采煤方法、隔离煤柱及周边矿井、小窑与本井田的空间关系。

2.2 进行水文地质补充勘查

水文地质补充勘查分钻探、物探、放水试验和水化学与环境同位素测试等。

2.2.1 地面物探

利用三维地震、瞬变电磁法和高密度电法等物探方法, 查明井田内落差5 m以上的断层和直径5 m以上的陷落柱, 查明断层、陷落柱的富水性、导水性及封闭不良钻孔的导水性, 查明井下采 (古) 空区积水范围, 查明开采各煤层形成的导水裂隙带高度。

2.2.2 地面钻探

根据物探工作, 发现井田水文地质条件明显变化, 需钻探确定, 可以施工水文孔证实。特别是要查明石炭系太原组碎屑岩类及碳酸盐岩类裂隙岩溶含水层的富水性, 同时查明奥灰水位, 以进一步确定井田煤层是否存在奥灰水带压开采区。

2.2.3 探放水试验

a) 探查开采扰动致“三带”发生、发展情况下, 石炭系太原组碎屑岩类及碳酸盐岩类裂隙岩溶含水层的富水性、降落漏斗的形态及其扩展情况;二叠系砂岩裂隙含水层对石炭系太原组碎屑岩类及碳酸盐岩类裂隙岩溶含水层的补给关系;井田大气降水、松散岩类孔隙水和基岩风化带水对矿井涌水量的影响;b) 查明开采扰动、“三带”发生、发展下水文地质边界条件, 确定各含水层之间的水力联系;c) 查明断层、陷落柱的富水性、阻水和导水性能;d) 通过放水试验研究探放老空水的技术和方案。

2.2.4 水化学与环境同位素测试

主要用来解决地下水补给来源和矿井充水水源问题、地下水年龄及其径流条件等问题。

在矿井沟谷区域地表和矿井进行水化学及同位素测试, 化验结果可采用聚类图和三角形图及建立矿区雨水线等方法进行分析研究。其目的是研究矿井的水化学环境及补、径、排特征, 为研究井田地表水和矿井间的水力联系积累资料。

2.3 井下工作面防治水技术措施

先对各煤层直接充水含水层富水性进行调查;并计算各煤层导水裂缝带是否可沟通上覆含水层、采空区积水;调查井田内构造发育情况及导水情况;调查井田内及周边是否分布有采 (古) 空积水。采掘过程中要坚持“预测预报、有掘必探、先探后掘、先治后采”的原则, 做好超前物探和超前钻探工作。

2.3.1 超前物探

煤矿开采应将超前探测作为日常防治水的重要内容, 超前探的主要方法有:无线电波坑道透视、高密度电法、瞬变电磁技术、地质雷达。a) 无线电波坑道透视可探测井下两巷道之间、两钻孔之间、钻孔和巷道之间的断层、陷落柱、摺曲、褶皱、冲刷、松软破碎带、含水带、空洞、富水异常分布等情况;b) 电法探测掘进头前方的含水构造, 主要用于超前探测矿井含水构造 (包括陷落柱) 、含水层、老空集水等;c) 瞬变电磁技术可查明含水地质如岩溶洞穴与通道、煤矿采空区、深部不规则水体等;d) 地质雷达可超前探测30 m范围内的断层、陷落柱、含水带等地质构造异常体。

2.3.2 超前钻探探放水

矿井采掘过程中, 采掘接近老空区、相邻煤矿、导水性质不祥的陷落柱、断层、封闭可能不良的钻孔、水文地质条件复杂的区域时, 在超前物探的基础上, 必须进行超前钻探验证, 以便采取防治水措施。采掘工作面探水前, 应编制探放水设计, 确定探水警戒线, 并采取防止瓦斯和其它有害气体危害等的安全措施。探放水钻孔的布置和超前距离, 应根据水头高低、煤 (岩) 层厚度和硬度等确定。

2.3.3 管理措施

坚持预测预报制度, 在采掘工程中, 必须依据现有资料认真做好水患预测预报工作。水患预测预报工作要年有年报、季有季报、月有月报, 巷道接近危险地段或水情发生变化, 要做临时预报, 其预报内容要符合有关规程、标准的要求。当各项采掘工程设计批准后, 必须认真分析工程所涉及到区域的地质及水文地质条件和可能存在的水患隐患;提交单项工程水文地质资料和水患预报, 及应采取的防范措施。

2.4 完善矿井防治水基础资料

a) 根据变化了的矿井水文地质条件完善或重新编制矿井水文地质类型划分报告, 制定矿井中长远防治水规划;b) 补全和完善矿井防治水五种图件;c) 建立建全防治水基础资料台账;d) 建立水文地质信息管理系统, 实现矿井水文地质文字资料收集、数据采集、图件绘制、计算评价和矿井防治水预测预报一体化。

2.5 建立矿井水情水害预警系统

随着矿井防治水基础工作的不断建立和完善, 应建立矿井水情、水害预警系统, 提高矿井防治水能力。

3 水害防治保障措施

煤矿成立防治水机构, 建立了多项防治水工作制度, 并配备探水钻机, 包括探水钻杆、钻头及探放水零部件等工具。

为确保防治水技术措施能顺利落实执行, 还应有得力组织保障和足够的物资保障措施。

3.1 组织保障措施

a) 进一步完善矿井防治水领导小组, 煤矿主要负责人必须是本单位防治水工作的第一责任人, 总工程师具体负责防治水技术管理工作。防治水办公室设在地测部门, 负责防治水日常工作;b) 根据煤矿实际情况, 建立建全煤矿水害防治岗位责任制、水害防治技术管理制度、水害预测预报和水害隐患排查治理制度;c) 应配备2名至3名专业水文地质技术人员, 负责日常水文地质工作。建立探放水队伍, 配足配齐专职的探放水人员, 负责全矿井的探放水工作;

d) 分批分期对全矿职工进行防治水知识的教育和培训, 使职工了解做好防治水工作的基本知识, 掌握井下透水征兆的有关知识, 组织井下职工开展水害应急救援演练, 提高职工防治水的技能和抵御水害的能力。

3.2 物资保障措施

a) 探放水设备。煤矿必须配备3台以上的探水钻机, 并按要求配齐配足钻杆、泥浆泵等配品配件;

b) 防治水物资。备齐防治水抢险物资, 如水泵、排水钢管、水泥、沙袋等物资, 设置防治水专用仓库, 并派专人管理;

c) 防治水资金。根据矿井水害威胁程度和防治水工程的需要, 每年必须按排足够的防治水资金, 专款专用, 不得挪做它用。

4 结语

为提高矿井防治水技术能力, 实现矿井安全、有序、高效生产, 应进一步摸清矿井水文地质条件, 分析和评价矿井水害危险性及危害程度, 排查矿井水害隐患, 防患于未然, 更好地搞好矿井防治水工作。并结合各矿的实际情况, 做到有针对性的防范。

摘要：为有效预防和控制煤矿水害的发生, 切实做好煤矿企业的水害防治工作, 煤矿水害防治措施的研究已经迫在眉睫。通过对矿井充水因素分析, 提出水害防治技术措施及保障措施, 为矿井水害工作提供一定参考。

关键词：矿水害防治,矿井充水因素,防治水措施

参考文献

[1]国家安全生产监督管理总局, 国家煤矿安全监察局.煤矿防治水规定[M].北京:煤炭工业出版社, 2009:22, 109.

煤矿矿井水害及防治 第5篇

*****煤矿

目

录

一、水害防治岗位责任制„„„„„„„„„„„„„„„„2

二、水害防治技术管理制度„„„„„„„„„„„„„„„23

三、水害预测预报制度„„„„„„„„„„„„„„„„„25

四、水害隐患排查治理制度„„„„„„„„„„„„„„„29

责任制的落实。

11.负责抓好员工防治水安全技术培训、安全质量标准化等安全基础工作。

12.按照防治水隐患排查制度，对防治水隐患的排查和整改全面负责。

13.对各单位进行防治水安全生产责任制的考核，并决定进行奖励和惩罚。

总工程师水害防治岗位责任制

1.总工程师对矿防治水安全工作负技术责任，全面负责防治水技术业务管理及防治水工作的安排落实。

2.协助经理贯彻上级防治水技术方面的方针、政策、法规及有关决定和规定。

3.负责组织制定防治水安全技术措施，组织编制矿井灾害预防和处理计划报企业技术负责人批准。每季末，根据具体情况进行修改，制定补充措施；组织编制防治水安全技术发展规划，制定和审批安全技术措施计划，并检查督促实施情况。

4.对防治水工作负技术责任，负责组织编制、审批实施、检查防治水工作规划、计划和措施。

5.总工程师在经理领导下，对确保防治水安全生产急需解决的问题，有权调动人员和物资进行抢险处理。

6.负责对防治水技术问题提出方案和措施，经经理审定或报班子会批准后组织实施。

7.负责组织审批防治水作业规程及安全技术措施，定期组织复审。

8.按照防治水隐患排查制度，对分管范围内的防治水隐患进行排查和整改。

9.负责主持防治水技术标准、生产技术管理制度、作业规程、施工措施的制定修改、审批和执行情况的检查。

10.严格考核工程技术人员的安全生产责任制执行情况，并提

副经理（生产）水害防治岗位责任制

1.在经理领导下，负责日常安全生产工作，对分管范围内的防治水相关工作负直接领导责任。

2.配合经理贯彻上级有关防治水方面安全生产方针、政策、法规、规定。

3.对分管单位防治水管理工作负直接领导责任，制定并实施防治水管理工作计划，落实防治水方面管理措施。

4.经常深入现场，加强现场管理，解决和处理防治水方面的问题，坚持不安全不生产的原则。

5.负责抓好分管范围内的防治水方面各项措施、方案的实施。6.抓好分管范围内的质量标准化和文明生产工作。7.抓好分管职能部门的防治水业务保安工作。

8.按照水害事故隐患排查制度，对分管范围内的水害隐患进行排查和整改。

9.负责组织有关部门研究制定雨季“三防”工作，并负责组织实施。

10.配合总工程师搞好防治水安全技术措施工程的实施。

副经理（安全）水害防治岗位责任制

1.严格执行党和国家防治水方面安全生产方针、政策、法律、法规。承担安全综合管理责任。

2.参与每周一次的安全质量检查，对查出防治水方面的不安全隐患提出整改意见，并跟踪督促有关单位整改落实。

3.监督检查矿井灾害预防和处理计划的编制、演习和执行；负责对防止重大水害事故的安全措施的实施情况进行督促检查。

4.参加公司有关防治水方面安全生产的各种会议，审查有关防治水方面文件、资料、图纸等，参与每月一次的防治水专题会。

5.监督检查安全经费的使用情况及防治水安全技措工程进度，制定并执行安全奖惩制度。

6.参与组织有关部门编制防治水方面安全培训规划和培训计划，并监督实施。

7.参加审定作业规程及防治水方面安全技术措施，并督促贯彻实施。

8.经常深入现场，排查隐患，狠反“三违”，按照“四不放过”的原则，负责组织追查分析“三违”现象及各类安全事故，并提出处理意见和防范措施。

9.对群监协管工作进行业务指导，对防治水方面安全技术培训和持证上岗情况进行监督。

10.对防治水方面安全技术措施及实施负监督检查责任。11.负责公司安检队伍的管理、安全监察人员的思想和政治教

副总工程师（技术）水害防治岗位责任制

1.在总工程师领导下，对防治水工作负技术责任，向总工程师负责。

2.协助总工程师认真贯彻执行防治水方面安全生产方针、政策，严格执行《煤矿防治水规定》及防治水技术管理的有关规定。

3.参与编制和审定矿井灾害预防和处理计划及防治水方面安全技术措施计划，并督促检查实施情况。

4.在总工程师授权的情况下，审批采、掘、巷修专业技术的作业规程和防治水方面安全技术措施，并督促现场落实。

5.协助生产副经理抓好采、掘工作面防治水方面的现场管理。6.参加防治水工作专题会，分析研究采煤工作面防治水方面存在的问题，提出改进措施。

7.参加防治水工作工程质量检查，对查出的问题负责督促整改落实。

8.负责抓好矿井防治水方面工作。9.负责抓好技术部门的业务保安工作。

10.按照事故隐患排查制度，对分管范围内的水害事故隐患进行排查和整改。参加分管范围内的水害事故追查分析。

0

副总工程师（安全、通风）水害防治岗位责任制 1.在安全副经理和总工程师的领导下，对企业执行防治水方面安全生产方针、政策、法令、规程、条例进行监督检查和抓好安全综合管理工作。

2.协助总工程师抓好防治水方面管理。

3.参与每周一次的安全质量检查，对查出的防治水方面重大隐患，提出整改意见，并监督有关单位整改落实。

4.参与编制矿井灾害预防和处理计划，并监督检查执行情况。5.参加本企业有关防治水方面安全生产的各种会议和每月一次的防治水工作专题会。

6.协同有关部门编制防治水方面安全培训规划和培训计划，并督促检查执行情况。

7.参与编制、审批作业规程及防治水工作的安全技术措施，并监督检查落实情况。

8.经常深入现场，排查隐患，狠反“三违”，参与组织追查分析防治水方面的安全事故，并提出处理意见和防范措施。

9.负责抓好安全监察人员瓦检员等人员的思想教育，搞好业务保安。

安全监察部部长水害防治岗位责任制

1.严格执行党和国家防治水方面安全生产方针、政策、法律、法规。承担安全综合管理责任。

2.组织和参与每周一次的安全质量检查，对查出防治水方面的不安全隐患提出整改意见，并跟踪督促有关单位整改落实。

3.监督检查矿井灾害预防和处理计划的编制、演习和执行；负责对防止重大水害事故的安全措施的实施情况进行督促检查。

4.参加公司有关防治水方面安全生产的各种会议，审查有关防治水方面文件、资料、图纸等，参与每月一次的防治水专题会。

5.参与组织有关部门编制防治水方面安全培训规划和培训计划，并监督实施。

6.参加审定作业规程及防治水方面安全技术措施，并督促贯彻实施。

7.经常深入现场，排查隐患，狠反“三违”，按照“四不放过”的原则，负责组织追查分析“三违”现象及各类安全事故，并提出处理意见和防范措施。

8.对群监协管工作进行业务指导，对防治水方面安全技术培训和持证上岗情况进行监督。

9.对防治水方面安全技术措施及实施负监督检查责任。10.负责公司安检队伍的管理、安全监察人员的思想和政治教育、业务学习，调度安全情况，组织安全活动，总结安全工作。

生产调度室水害防治岗位责任制

1.认真贯彻执行党和国家防治水方面的安全生产方针。2.负责公司日常防治水方面安全生产的协调和调度指挥，随时掌握矿井安全生产动态，协助有关领导抓好防治水方面工作。

3.负责接收和传达公司领导和地方政府调度部门下达的有关防治水方面安全生产指令和布置的工作，并检查落实。

4.组织生产调度会，参加各种安全生产会议，对会议安排的工作负责督促检查落实，对不按期完成的单位组织分析追查原因，拿出处理意见。

5.按《煤矿安全规程》、《防治煤与瓦斯突出规定》、《防治水规定》、《矿井灾害预防及处理计划》等要求，做好调度指挥工作。

6.深入现场，熟悉矿井的通风系统和生产系统。

7.对危及矿井安全的水害问题及时协调组织有关单位和部门解决。

8.参加防治水方面事故的分析，追查和处理。9.负责向上级调度部门和领导汇报防治水方面工作情况。

采煤队队长防治水水害防治岗位责任制

1.队长是本队安全生产的第一责任者，对管辖范围内的防治水方面安全生产负全面责任。

2.负责贯彻执行党和国家关于防治水方面的安全生产方针、法律、法规。组织职工学习煤矿，《煤矿防治水规定》及防治水方面安全技术措施，严格规程措施的落实。

3.对管辖范围内的防治水方面的工作负第一责任。严格执行《煤矿防治水规定》的制度和措施。

4.负责抓好采煤工作面的防治水工作管理。

5.负责抓好采煤工作面及所辖范围的防治水工程质量标准化、文明生产。

6.负责抓好管辖区域内的防治水方面机电设备管理。加强检查维护，杜绝电气设备失爆。

7.负责组织召开班前会和每周一次的安全活动会。

8.参加每周一次的安全检查、安全办公会、每月一次的防治水、顶板管理等专题会，对所辖范围的安全隐患负责整改。

9.按《公司事故追查分析处理制度》对本单位防治水方面的事故进行追查分析，找出责任者，进行处理，制定防范措施。

10.配合安监、职教等部门抓好员工防治水方面安全教育培训，提高员工的安全技术素质和自保、互保、联保能力。

采掘队技术员水害防治岗位责任制

1.在队长领导下，对本队安全防治水工作负技术责任，抓好本队范围内的防治水方面技术工作。

2.负责贯彻有关防治水技术方面的法规、文件、指令、规定。3.根据现场实际，编制作业规程、防治水方面措施，并抓好现场落实。

4.对本职范围内的“一通三防”、防治水、顶板管理、机电运输等工作负技术责任。

5.采煤工作面过构造带、初采、末采和掘进工作面过构造带、开窝、贯通、起坡、拐弯揭煤等特殊时期，负责现场跟班，并落实防治水安全技术措施。

6.向技术部门提出对本职范围内规程进行复审。

7.对本职范围内的防治水技术问题提出方案，经批准后负责指导施工。

8.协助组织每周一次的安全学习，抓好员工的防治水方面安全教育培训。

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打钻工水害防治岗位责任制

1、作业前，必须对工作面附近10米范围内的顶板、支护情况进行全面检查，确定安全无误，再施工。

2、严格控制施钻工程质量，根据设计合理布局钻孔。

3、严格数据管理，钻孔过程中准确收集相关数据。

4、作业前，必须检查钻机主要系统和注油（风路、水路是否密封完好）。

5、严禁钻干眼。钻眼过程中打钻中必须随时掌握钻杆工作情况，严禁骑在钻杆上打眼，以防断杆伤人。

6、作业完毕后必须将钻机存放在距工作面60米以外，能避炮和较干净的地方，并防止矸石、煤及杂物进入机内和风、水管内。

7、认真执行探放水施钻安全技术措施。8.认真搞好钻机及风水管的详细交接班工作。

8、对水文地质观察情况进行专门记录，附必要的草图，写明观测地点、日期、观测者姓名、使用仪器等，对可能影响观测资料精度、质量的各种因素和主要原因要备注说明清楚，供分析资料时参考。

9、原始资料记录要经技术负责人审核，并妥善保存。

1、根据水文、地质预报或者作业规程进行施工。

2、根据职能部门的指令安排，负责（配合）本作业头面的超前物探、超前探放水及地质构造钻探等工作。

3、负责在掘进或者回采过程中水文、地质条件发生异常变化时，及时向矿调度室和地测部汇报。

五、水文、地质预报的主要依据

1、根据《地质精查报告》中查明的地质构造包括断层、层滑构造带、褶曲、煤层薄化带、漏水洞、岩溶裂隙、钻孔封孔情况等，查明的水文地质情况进行预测预报。

2、根据巷道在掘进、回采过程中实际揭露水文地质情况，利用地质构造和水文地质规律，对相邻巷道或者工作面进行水害预测预报。

3、利用现有的物探设备，如直流电法仪在井下巷道进行超前物探，结合井田地质构造发育规律对富水等物探异常区域进行预测预报。

4、根据超前物探、钻探的结果发现地质构造或者富水区，进行补充临时水文、地质预报。

5、根据井巷施工过程中实际揭露巷道淋水情况进行预测预报。

6、探查井田地质构造的导水性，总结地质构造导水规律，预测预报矿井涌水情况。

六、矿井预测预报工作要求

1、矿井按《矿井地质规律》、《煤矿防治水规定》及《地测防治水安全质量标准化标准管理办法》的要求，收集当月矿井水文、地质等原始资料，作为开展预测预报的基本工作。

3、地质构造情况。

4、对影响采掘的断层、陷落柱等地质构造进行专门临时预报。断层预测预报内容主要为：断层位置、性质、产状、落差、影响范围、含水性、导水性、建议或者处理意见。

5、采掘工作面瓦斯涌出量。

6、充水因数分析，预测积水范围、积水量，涌水量大小，根据预测内容提出相应的建议和处理意见。

产专项行动中发现的重大水害隐患，要分类定级，建立档案，同时要制定专门治理计划，做到人员责任、整改措施、整改资金、整改期限、应急预案五落实。严禁超层越界等违法非法开采，严禁采掘防隔水煤柱。凡存在严重水患而未采取有效措施的，要立即停止生产，排除隐患。

四、认真落实防治水措施

1、要认真落实“防、堵、疏、排、截”五项综合治理措施。矿井开拓巷道过导水断层、裂隙（带）、陷落柱等构造地带时，必须探水前进。矿井如受底板承压水威胁时，要进行疏水降压，保证安全开采；无法保证安全开采时，必须进行底板加固注浆。水体下采煤必须按设计进行试采，确保安全。

2、矿井受老空水威胁时，要分析查明老窑的空间位置、积水量和水压，确定探水警戒线，并准确填绘在采掘工程平面图上，编制探放水措施，坚持先探后掘；探放水要由专业人员使用专用探放水钻机进行施工，保证探放水钻孔的超前距离，探放水钻孔必须打中老空水体，并要监视放水全过程，直到老空水放完为止；探放水时，要撤出探放水点位置以下受水害威胁区域的所有人员，发现有突水预兆时，必须立即撤出所有受威胁区域的人员，并采取有效措施，水患消除后方可继续施工。

五、加强煤矿职工安全培训和教育

加强对职工水害防治知识的培训和教育，提高安全生产技能和综合素质。生产技术室制定并不断完善《矿井水害应急预案》，加强应急

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5、在本矿井掘进巷道贯穿相邻采空区时，必须制订专门的探放水措施，或在贯穿措施内编制专门的探放水内容。

6、采掘工作面过钻孔时，必须进行探放，在采掘工作面揭露出钻孔后必须及时进行封堵。

7、在每年汛期前的地面“三防”检查，对矿井三个井口周围地表的稳固情况、井口附近防洪沟渠的设置及其是否畅通等均要作系统的检查，对查出的问题及时进行整改，杜绝地表水形成的矿井灾害。

8、对井下职工进行矿井水灾避灾技术培训，使每一个职工都知道本工作地点的避灾路线，以及本区域或矿井受水灾后自己的行动要求。

9、对掘进工进行探放水技术培训，提高对老窑水危害的认识，在接近老窑采空区和本矿井采空区时提高警觉，遇到异常情况(煤、岩松软、湿润，或钻孔内有水渗出)不能慌乱，必须立即停止作业，将钻杆固定在孔内，将人员撤退到大巷内，向调度室汇报并听从调度员安排。如果水沿钻孔溃出，无法控制，则立即启动救灾程序，按发生矿井水灾处理。

10、技术人员必须提高警惕，在预计可能出现矿井水害的区域，必须认真调查研究，及时制订可靠的技术措施，确保矿井安全生产。

11、矿井防治水领导组要定期牵头组织有关部室、单位参加矿井防洪设施的检查，检查资料报矿有关领导和部门，查出的问题和隐患要限期整改。

12、年雨季前对各水泵房水仓进行一次全面清理，确保水仓有足够的储水容积。

煤矿矿井水害及防治 第6篇

关键词：神南矿区；煤矿水害；工作路线

中图分类号：TD745 文献标识码：A 文章编号：1006-8937（2015）24-0173-02

神府煤田位于陕西省最北端神木、府谷两县境内，是中国和世界特大煤田之一，占全国探明储量的15%。红柳林煤矿位于神府煤田的南翼，地跨神木县店塔镇、麻家塔乡，井田面积138.6 km2，煤层赋存于侏罗统延安组，主采煤层为1-2、2-2、3-1、4-2、4-3、4-4、5-2等煤层，煤炭总资源量约19亿t。现结合矿区内水害特点和防治水工作中已采取的方法和手段对矿区内的防治水工作进行分析。

1 红柳林煤矿水文地质条件及水害特征

1.1 水文地质条件

神南矿区位于陕北黄土高原与毛乌素沙漠的接壤地带，全区以黄土梁峁及沙丘地貌为主，形成特有的水文地质特征和充水条件，区内含水层主要包括以下几种类型。

1.1.1 第四系松散孔隙潜水含水

第四系全新统冲积层孔隙潜水含水层组：含水层为中细砂及砾石层，厚3.05～4.75 m，水位埋深0.5～4.40 m，一般2 m左右。

第四系上更新统萨拉乌苏组冲积、湖积层孔隙潜水含水层：含水层厚0～24.70 m，平均厚度为9.8 m，水位埋深2.8～10.5 m，是区内主要含水层和透水层。

1.1.2 风化基岩裂隙含水层

风化砂岩含水层厚度为9.10～54.80 m，平均厚约26 m。其岩性由一套黄绿色、灰绿色中粗粒砂岩、砂质泥岩及粉细砂岩组成。含水层底部为中粗粒含砾长石砂岩。

1.1.3 延安组砂岩承压含水层

本组地层为中细粒砂岩，粉砂岩及砂质泥岩为主，厚度21.75～114.13 m，平均66.5 m。本含水层富水性弱，渗透性差，为一极弱含水层。

1.1.4 烧变岩含水层

主要分布在各煤层南部露头线附近或沟谷区，烧变岩含水层厚度8.42～18.65 m，平均厚度12.69 m，富水性中等。

区内隔水层主要包括以下两种类型：

①第四系中更新统离石组黄土隔水层。本组地层在矿区内不连续分布，厚度变化较大，岩性以黄褐色亚粘土、亚砂土为主。②新近系保德组红土隔水层。在矿区内连续分布，厚度0～103.37 m，一般50～80 m，总体呈南北薄，中部厚。岩性为棕红色粘土、亚粘土，红土一般结构致密，裂隙较少，隔水性较好。

1.2 主要水害分布及特征

根据矿井水害的水源将矿井主要水害分为地表水、松散层水、基岩含水层水、上覆煤层采空区水、周边小窑采空区积水、烧变区水，分别具有如下特征：

①地表水水害：主要为分布于地表的冲沟、河流和水库，除考考乌素沟、芦草沟等为常流水外多为季节性流水；

②松散层水水害：神南矿区多数区域有厚层砂层覆盖，具有良好的渗水和储水条件，局部排泄不畅的区域容易形成极富水区，水力流动容易造成水砂涌出；

③基岩含水层水水害：大部分区域基岩含水层含水性较弱；

④上覆煤层采空区水水害：为矿区内开采上覆煤层时形成的采空区，因上部岩层塌陷容易沟通上部含水层或潜水，对下部煤层的开采构成威胁。

2 防治水方法和技术手段

随着现代科学技术水平的提高，在煤矿水害防治方面取得了迅猛发展和较大成就，新技术、新装备、新材料、新工艺不断推出，为防治水工作能力的提升奠定了坚实的基础。常见的技术手段主要有物理勘探、钻探、防隔水煤柱留设、注浆封堵、浅部截流、地面防渗处理、大功率强排水泵等，其中物理勘探因其操作简单，成本较低，探测范围大等优点得到越来越广泛的应用。物理勘探根据其原理可分为直流电法、瞬变电磁法、可控源音频大地电磁法、三维地震勘探法等。

①直流电法是以地壳中不同岩、矿石的电阻率差异为物质基础，通过观测、研究人工建立的稳定电流场在地下岩、矿石中的分布和变化规律以达到找矿、研究地质构造和寻找地下水的一种电法勘探的方法。主要用于浅部（小于200 m）的水文勘探工作，如：第四系含水层、覆盖层厚度、断层裂隙带、岩溶、采空区等的勘查。

②瞬变电磁法勘探原理探测原理是在发送回线中通以稳恒电流，这样在回线中及周围一定区域内便产生了一次稳定磁场。根据电磁感应原理，当一次电流关断后，在大地中感应出二次涡流场。在地中，良导体内部所激发的涡流场较强、不良导体中的涡流场较弱，可通过分析二次场随时间的衰变规律，来探测地下地质体的分布情况。主要用于中深部（小于1 000 m）水文勘探工作，如：砂岩富水区、断层裂隙带、岩溶裂隙、采空区等的勘查。

③可控源音频大地电磁法的原理与常规大地电磁测深（MT）类似，是针对天然电磁场信号弱的特点，采用可控制人工发射源方式，利用发射电偶极AB（一般1～3 km）向地下发送不同频率的交变电流，形成交变电磁场，在距离场源足够远的地方通过测量相互垂直的电场信号Ex和磁场信号Hy，根据公式求得地下介质的视电阻率和阻抗相位。可用于中深部（可达1 500 m）水文勘探工作。

④三维地震勘探方法：三维地震勘探方法是在地面上布置一条条的测线，沿各条测线进行地震勘探施工，采集地下地层反射回地面的地震波信息，然后经过电子计算机处理得出一张张地震剖面图。

3 矿区防治水工作路线

煤矿水害的防治工作主要以预防为主，然后再结合其它防治方法，遵循预测和预报，有疑问必探，先探后掘，先治后采的基本原则。形成首先进行水害隐患排查，然后有针对性的进行水害治理并采取必要的防治措施的防治水工作路线。

3.1 水害隐患排查

采用三维地震勘探结合钻探验证的方法查找矿区内小煤矿采空区，采用可控源音频大地电磁法结合钻探验证的方法确定烧变区边界，采用瞬变电磁法结合钻探验证的方法对煤层上覆含水层、松散层水等异常富水区域进行圈定。煤矿开采留下的采空区要标明积水范围、积水量，定期对矿区内地表水进行调查，查明水库蓄水边界和蓄水量，查明冲沟及河流的流速、流量等基本水文情况。

3.2 水害治理措施

地表水因流量大并可能造溃水溃砂，对矿井危害较大，一般采取筑坝拦截、铺膜防渗、留设防水煤柱的方法进行防治；小煤矿采空区、煤层上覆采空区、松散层水、基岩含水层水在采用物探手段大体查清的基础上采用钻探的手段进行探放，达到设计探放水目的后可以进行采掘作业。

3.3 防治水措施

根据矿井实际情况建设强排水泵房，安装大功率强排水泵，确保矿井发生超预期涌水量的抗灾能力；安装矿井水情在线监测系统，对矿区内主要水体进行实时监测和预警。

4 结 语

矿井的水害防治是一项综合性的工作，所以需要结合煤矿的实际情况，进行开采条件和安全技术等方面的论证，有效地提高矿井水害防治的工作效率和质量，实现高质量的开采。

参考文献：

矿井水害类型分析及防治对策 第7篇

20世纪80年代后期, 由于小煤窑的经济投入、安全要求等各方面都不具备煤炭生产企业应有的基本条件, 越层越界现象时有发生, 造成了资源及地质结构破坏等多方面危害, 加之图纸、台账等技术参考资料严重短缺, 给现代化矿井建设造成了很多盲区, 进而影响了现代化矿井合理开采, 部分矿井已经或即将受到矿井水害威胁, 因此, 制定科学合理的水害防治措施对煤矿企业来说显得尤为重要, 本文就围绕这个话题进行简单分析。

1 矿井水害的主要类型及特点

造成矿井水害的水源主要有老空水、地表水、含水层、岩溶水及山体滑坡引发的泥石流等, 其类型及特点如下:a) 老空水主要呈现的特点。开采资料少、判断难度大、水体压力大、突水频率高、存在范围广、防治难度高且水中含有浓度较高的H2S;b) 地表水主要呈现的特点。水源丰富、供给充足、来势凶猛;c) 含水层的水害特点。水量丰富、距离极短、空隙松散、水中含有砂子;d) 岩溶水的主要特点。受地质构造影响, 复杂多变, 容易引发突水, 一旦突水难以治理且水质浑浊;e) 滑坡泥石流的特点。多发生在雨季和泥土解冻期, 偏远山区时有发生。

2 矿井水害的影响因素

a) 地面防洪、防水措施不到位, 雨季期间的强降水大量灌入井下, 造成矿井水灾[1];b) 煤矿为降低成本, 未配齐足够探水设备;c) 出现透水预兆未觉察或未被重视或处理不当造成透水;d) 对矿井水害的危险性重视不够、认识不足、责任不到位;e) 测量错误, 导致巷道穿透积水区域;f) 未定期清理水仓和检修排水设备。

3 矿井水害防治的规定

3.1 摸清矿井周边区域内的水文地质条件

矿井应编制本单位的防治水中长期规划和年度计划, 并组织实施。查明井田范围内及周边区域的水文地质情况后, 方可进行采掘活动。

3.2 划分水文地质类型

矿井应每3 a重新确定1次水文地质类型, 发生重大突水事故的矿井, 应在1 a内重新确定。矿井水文地质类型可划分为简单、中等、复杂、极复杂等4种。具体划分依据见表1。

3.3 完善排水系统

矿井要查清矿区附近的积水、汇水等情况, 并掌握当地历年降水量和最高洪水位, 建立疏水、防水和排水系统, 并配备与矿井涌水量相适应的水泵、排水管路、配电设备和水仓, 满足矿井排水需求。

3.4 建立水文动态观测系统

水文地质条件复杂的矿井, 必须按照《煤矿防治水规定》要求, 建立水文动态观测系统, 并制定综合防治水措施[2]。

4 矿井透水预兆

4.1 一般预兆

a) 煤壁“出汗”或变潮、松软;b) 出现滴、淋水现象, 且淋水变大;c) 煤壁“挂红”, H2S浓度增大;d) 工作面温度降低或出现雾气;e) 出现水射流或听到“嘶嘶”声, 有害气体浓度增大;f) 支架变形, 发生片帮、冒顶或地臌。

4.2 工作面底板突水预兆

a) 采掘面压力增大, 出现底臌或“底爆”;b) 采掘面底板出现裂隙;c) 煤帮或底板裂隙涌水增大, 时清时浑;d) 出现水喷, 有时伴随水叫;e) 涌水有异味, 水色乳白或黄色。

4.3 顶板松散孔隙水预兆

a) 突水部位发潮, 井下涌水增大, 水含细砂;b) 局部冒顶, 涌水突增, 水色时清时浑, 含砂量增大;c) 顶板出现溃浆 (水、泥、砂、石混合物) 。

5 矿井水害防治对策

充水水源、涌水通道和充水强度是引发矿井水害的3个要素, 只要控制其中的任何一要素, 均可有效防治矿井水害事故发生。

a) 矿井水害防治必须坚持“预测预报、有掘必探、先探后掘、先治后采”的原则, 并制定与矿井水害相适应的“防、堵、疏、排、截”综合防治水措施[3];b) 煤矿企业要建立健全防治水组织机构, 明确矿井水害防治的责任和分工, 配齐配全专业技术人员和专用探水设备, 成立专门的探放水队伍;c) 加强培训教育工作;d) 全面加强水文地质工作。 (a) 完善防治水基础地质资料, 收集气象资料、地质及地表水情况, 建立台账; (b) 加强对老窑和周边矿井的调查研究, 全面了解矿区水域及井下含水情况; (c) 调查了解井泉及周边情况, 要对井泉位置、涌水量、水质、标高、水位进行了解, 还要对矿井位置、范围及开采区的冲水、采煤方法、周边矿井、隔离煤柱、小窑之间的空间关系具体考察, 做到心中有数。新建矿井的井筒开凿到底后, 必须先建立永久性排水系统;e) 严格执行防治水各项规定。矿井应配备水泵 (一备一用一检修) 、排水管路、配电设备和水仓等排水设备, 以满足矿井排水需求, 且每年雨季前要进行1次全矿井的联合排水试验[4];f) 认真做好井下探放水工作。井下探放水工作要坚持长探与补探相结合的方式进行, 采掘面附近悬挂醒目的探放水控制牌和补探牌板。采掘工作面坚持“有掘必探、有采必探”的原则;g) 制定防范暴雨洪水引发事故的应急措施。煤矿企业要密切关注天气预警信息, 建立灾害性天气预警和预防机制, 通过与气象、水利、防汛等部门的联系, 及时掌握汛情, 主动采取措施, 雨季期间要严格执行24 h值班制度和重特大暴雨停产撤人制度。

6 结语

结合描述了解到煤矿矿井水害防治是一项综合复杂的工作。不管开采人员还是管理人员都必须加强专业知识学习, 以此提高水害防治能力, 在工作中首先要合理布置开采区巷道和采掘工作面, 其次做好水文地质全面调查和补充勘查工作, 最后建立完善的防排水系统及应急救方案, 另外还可借鉴国外先进经验, 以此来减少煤矿矿井水害的发生, 进而促进煤矿行业进一步发展。

摘要：主要从矿井水害的类型及特点、矿井水害的影响因素、矿井水害防治的规定、矿井透水预兆及矿井水害防治对策等这几个方面进行简单分析, 以供相关人士参考。

关键词：矿井水害,类型分析,防治对策

参考文献

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[3]杨龙龙.煤矿防治水综合措施的应用分析[J].内蒙古煤炭经济, 2015 (1) :59.

浅谈矿井常见水害事故及防治对策 第8篇

1 煤矿水害的产生原因与破坏性

我国矿区所处的地质条件以及环境较为复杂, 受防水技术及其安全设备的限制及矿区开采形式和条件等多种因素的影响, 煤矿在建设和开采过程中, 难以避免水害事故的发生, 导致造成严重的经济损失, 甚至造成人员伤亡, 严重影响了矿区的正常安全生产。

1.1 煤矿水害形成的原因

因中国矿区位置的环境与地质条件非常复杂, 同时在防水技术与安全设备等层面存在或多或少的限制, 导致煤矿在经营运作时经常发生一些水害事故, 造成非常严重的损失, 有时候还会造成人员伤亡, 对整个矿区的安全运作产生不利影响。所以, 在防治对策制定过程中, 应当首先对其影响因素进行分析。

1.2 煤矿水害的因素分析

首先, 矿井水文地质探测专业型工作者数量不足, 这样就无法充分掌握井下水文地质情况, 导致随意性地开展煤炭采掘工作。同时, 因防水技术手段以及相关设备等方面的制约, 再加上矿井防水害的专业型工作者严重不足, 防水对策不科学合理, 形成或多或少的安全隐患。其次, 没有高度重视那些已经关闭的废弃的老矿区与老采空区的积水问题。因大部分老矿区的建设均未编制细致的图纸, 这样就不能对矿井分布与积水进行有效定位。要是有突水事故发生, 则会严重影响到整个矿区的安全生产。再次, 没有充分认识煤矿水害的类型, 无法尽快制定科学的防治对策和方式。最后, 在矿区开采环境较为复杂的情况下, 没有形成高效的水害防治技术方法与较高的管理水平, 这无形中使煤矿水害事故发生的概率显著增加。几种主要的水害来源具体见下图所示 (图1) 。

2 透水预警与相关案例研究

2.1 煤矿水害前的透水预警

不管哪一种矿井水害, 均离不开充水渠道、充足的水源以及相应的流通途径, 当充水强度达到一定程度时, 才会发生水害事故。所以, 在发生水害事故之前, 有一定的规律可循。只要施工工作者可以敏锐地发现相关征兆, 就能够降低或防止突水事故的发生。

首先, 矿区煤层发潮、发汗。当采矿作业面与积水区接近时, 因受到水压的作用, 其中的一些水渗到煤层里面, 导致煤层发汗、发潮, 对于这个现象, 具体可通过“浅剥皮”技术对其进行判断。其次, 当矿井作业面继续与积水区接近时, 隔水煤墙变软, 抗压能力不断降低, 形成底板突起、顶板下弯等问题, 煤层同样有渗水、滴水状况, 当与老采空区接近时, 煤体会产生铁锈色水迹。再次, 随着矿井作业面更加与积水区接近, 积水区相对较强的水压对煤墙产生撞击, 导致矿井中压力上升, 作业面的气温大幅降低, 有时候还会有水声产生。最后, 当矿井工作面老采空积水区接近时, 能够产生刺鼻气味 (S2O, H2S等) 。

2.2 煤矿水害案例

发生水害前是能够预见的, 如果发现并选择针对性的对策, 能够把灾害损失减至最小。例如, 某矿在巷道掘进时发生矿井透水事故。有30名矿工在井下, 14名成功升井, 其余的17名被困住。分析其中的缘由, 主要是因为未充分弄清楚井下的水文地质状况, 随意性地开展井下采掘工作, 不小心挖通早就关闭的老空区, 这样积水就流到采掘工作面之中, 从而引发透水事故。当突水事故发生以后, 没有在第一时间选择正确的应对策略, 没有在最合适的时间范围内对被困矿工进行营救, 因此产生非常严重的人员伤亡与经济损失。在采掘工作开展以前, 要充分掌握水文地质条件, 选择针对性的防水对策, 熟悉掌握水害前的透水预警。发生突水事故以后, 每一个部门要密切配合, 尽快选择营救措施, 以最大限度地降低损失, 防止伤亡。

3 防治煤矿水害的有效策略

建设与开采时, 因受到防水技术手段与相关安全设备等方面的影响, 有的水害事故很难有效避免。然而为最大限度地减少水害事故的次数, 减少带来的伤亡以及损失, 需要科学地制定系统全面的管理制度, 坚持“预防为主、综合治理”的指导思想。

首先, 不断提高防水害意识与能力。煤矿应组建起专门的防水领导小组, 主要是负责每一个矿区的防水方法。同时还应当加大力度培训施工者, 使他们通过学习掌握突水前预兆, 这样在突水出现之前, 可以在第一时间内选择相应的措施, 将伤亡与损失降到最小。

其次, 对已有的资料进行分析, 构建起系统全面的矿井水文地质专家知识库, 充分掌握矿井涌水、突水的的规律以及原理, 从而为有效预测与应对矿井水害提供保障。在矿井巷道与综采工作面位置应当充分弄清楚其积水状况, 选择针对性的措施, 为掘进的安全可靠提供保障, 从而能够充分确保煤矿处于安全生产状态之中。

再次, 构建起线监测预警系统。主要是引入计算机技术、无线通信技术、传感技术等先进技术手段把矿井内水压动态状况传到监控站, 进而对接收到的信息加以分析, 判别是不是存在引发水害事故的隐患, 为煤矿安全生产提供有效的参考。

最后, 矿井建设过程中, 应当充分分析可能引发突水的相关因素, 从而能够确定有效的防水技术方法, 从而使煤矿的安全性有所提高。现阶段, 防水技术主要包括以下几种 (图2) 。

4 结语

综上所述, 为有效应对矿井水害, 对于煤矿企业来说, 应不断提高防水害意识与能力, 构建起系统全面的矿井水文地质专家知识库、构建起线监测预警系统、掌握先进的水害防治技术, 从而能够有效防止煤矿发生水害事故, 确保煤矿安全生产运营。

摘要：本文主要阐述了矿井水害产生的具体原因, 在此基础上, 提出应对煤矿水灾的有效对策, 以期为有效减少水害事故的发生、提高煤矿的安全运作水平提供指导和借鉴。

煤矿矿井水害及防治 第9篇

1 矿井地质条件

1.1 地形地貌

该矿属于太行山前冲洪积平原, 地面海拔标高75~100 m, 全区呈北高南低缓慢倾斜地势, 地形简单, 自然坡度5‰~8‰。本区属海河流域卫河水系, 井田内主要河流是石门河和清水河。矿区北部的太行山奥灰岩层裸露, 接受降雨补给后在河谷地带形成许多岩溶大泉, 并成为河流的发源地, 多数河流上游河段有水, 距山口10~20 km开始漏失或全部漏失, 成为煤矿的主要充水水源。

1.2 构造

井田总体构造形态为一走向北西、倾向南西, 倾角2~6°、局部12°的单斜构造。在隆起构造背景控制下, 本区构造特征以高角度断裂为主, 发育的断层有NE向、NW向和近EW向3组, 其中以NE向为主。NE向断层延伸长、落差大、频度高, 由西北向东南把整个井田切割为阶梯状长条形断块, 且具多期活动性, 造成断层两盘新生界地层厚度相差较大;NW向和EW向断层多被NE向断层切割, 近EW向断层多在NE向断层之间发育。

2 矿井水文地质

井田北东向大断层发育, 自西而东呈近平行展布, 将区内煤层分割成多个断块, 诸断块由西而东呈阶梯状逐级下降, 埋深加大, 加上勘探区最西部九里山断层为区域性导水大断层, 其余北东向断层亦均为导水断层, 故本区西北部成为供水边界和主要来水方向;东南部边界应属疏水边界;南部峪河断层 (F20) 落差300~700 m, 使本区煤层底板灰岩含水层与邻区新生界地层对接, 成为本区一条横向阻水边界。北东部为煤层及灰岩隐伏露头区, 由于断层切割, 使得奥陶系、太原组灰岩含水层在此成为一个复杂的含水系统, 天然状态下北东部露头地带不是来水方向, 但是人工疏排时有回补矿区的可能。

2.1 矿井主要含水层

井田主要含水层有中奥陶统灰岩岩溶裂隙含水层、太原组下部灰岩含水层、太原组上部灰岩含水层、二1煤顶板砂岩含水层、风化带含水层、新近系中底部砂砾石含水层、第四系含水层。

1) 中奥陶统灰岩岩溶裂隙含水层。由中厚层状白云质灰岩、泥质灰岩组成, 是强富水的含水层。上距L2灰岩一般19 m, 距二1煤层一般118.26~142.58 m。正常情况下不影响煤层开采, 断裂沟通情况下对矿井威胁大。如矿井F16断层最大落差达到150 m左右, 断层上盘二1煤层与断层下盘的O2灰岩对接, 存在下盘O2灰岩对上盘二1煤层突水及L8灰岩补水的可能性极大。

2) 太原组下部灰岩含水层。由L2、L3灰岩组成, 其中L2灰岩发育较好, 井田内厚度由西向东由浅而深变厚, 一般厚15 m, 最厚18.98 m, 区内水位标高约+60 m, 富水性较强, 应为二1煤层间接充水含水层。抽水单位涌水量1.090 L/ (sm) , 渗透系数9.87 m/d, 为富水性强的含水层。

3) 太原组上部灰岩含水层。主要由L9、L8、L7灰岩组成, 其中L8灰岩发育最好, 含水层厚度一般8~11 m, 平均8.75 m, 最厚11.50 m, 岩溶裂隙较发育, 水位标高+66 m, 含水层上距二1煤层24.08~39.89 m, 平均31.94 m, 抽水单位涌水量0.550 7 L/ (sm) , 渗透系数9.82~10.94 m/d, 为二1煤层底板直接充水含水层, 属中等富水含水层。对安全生产威胁最大, 在掘巷施工期间发生多次突水。

4) 二1煤顶板砂岩含水层。主要由二1煤顶板大占砂岩和香炭砂岩组成, 厚度一般2.80~67.99 m, 抽水单位涌水量0.000 736 L/ (sm) , 属弱富水含水层。

5) 风化带含水层。由隐伏出露的各类不同岩层组成, 厚度15~50 m, 一般20~35 m, 除石灰岩风化带含水层富水性较强外, 其他砂岩、砂质泥岩等岩层属弱含水层到隔水层, 局部为弱透水层。11901孔抽水单位涌水量0.000 082 6 L/ (sm) , 属弱富水含水层。

6) 新近系中底部砂砾石含水层。新近系中部存在1~3层中、细砂岩, 含承压水, 抽水单位涌水量0.393 L/ (sm) , 渗透系数2.082 m/d, 属中等富水含水层。井田范围内, 新近系底部未见砂砾石层 (俗称“底含”) 含水层, 属弱富水含水层, 对矿床影响不大。

7) 第四系含水层。主要由冲积砾石和细中粗砂岩组成, 级配差别大, 多位于中上段。西部山前多为砾卵石层, 含水层埋藏较浅, 厚度5.0~16.1 m, 含水丰富;中、东部多为砂、砾石含水层, 多层相间分布, 调查含水层厚度11.70~35.95 m, 富水性较强。

2.2 矿井主要隔水层

井田主要有本溪组铝质泥岩隔水层、太原组中段砂泥岩隔水层、二1煤底板砂泥岩隔水层、新近系泥质隔水层。

1) 本溪组铝质泥岩隔水层。系指奥陶系含水层上覆的铝质泥岩层、局部薄层砂岩和砂质泥岩层, 全区发育, 厚度2.80~28.85 m, 分布连续稳定, 具有良好的隔水性能。

2) 太原组中段砂泥岩隔水层。L4顶至L7底之间存在的砂岩、泥岩、薄层灰岩及薄煤等岩层, 以泥质岩层为主, 为太原组上下段灰岩含水层之间的主要隔水层, 该层段总厚度28.94~53.25 m。

3) 二1煤底板砂泥岩隔水层。二1煤底板至L8灰岩顶之间存在的砂泥岩互层, 以泥质类岩层为主, 分布连续稳定, 是良好的隔水层段, 该段的总厚度为24.08~39.89 m, 平均31.94 m。但遇构造处隔水层变薄, 隔水性能明显降低。

4) 新近系泥质隔水层。由一套河湖相沉积的黏土、砂质黏土组成, 厚度215~571 m, 呈半固结状态, 隔水性良好, 可阻隔地表水、浅层水对矿床的影响。

3 矿井充水因素分析

根据地质及水文地质条件可知, 矿井有可能充水因素主要有断层导水、采动破坏及巷道支护不到位破坏底板突水、顶板含水层淋水、地表径流水和新生界孔隙水。

3.1 断层导水

根据勘探资料, 矿井范围内断层非常发育, 且均属于导水断层, 尤其井田边界断层, 中部F16断层及矿区内落差大于20 m断层。井田中部F16断层将井田分为南北两翼, 南翼为上盘, 北翼为下盘, 下盘抬升, 使煤层底板强含水层与上盘煤层对接, 形成强导水通道。F15断层 (边界断层) 下盘即矿井北翼与上盘煤层对接, 使煤层底板强含水层与上盘煤层对接, 形成强导水通道。F20断层与F15、F16、F17断层相连接交叉范围, 受构造运动影响, 煤层顶底板岩石破碎, 强度较低, 极易形成强导水通道。矿井建设及生产期间共发生突水事故8次, 其中受断层影响有6次。

3.2 采动破坏及巷道支护不到位破坏底板突水

煤层底板在采掘过程中, 受集中应力影响, 底板发生破坏, 底板隔水层能力大大降低, 难以承受底板L8高水压。开拓掘进施工造成底板受应力扰动、二次支护时间不及时、管理不到位等发生破碎, 进而恶化为底板突水。在掘进中没有对巷道变形严重地段及时进行二次加强支护曾出现2次底板出水事故。

3.2.1“下三带”理论计算分析突水危险性

根据“下三带”理论, 采场底板可以划分为采动破坏带、完整隔水带和原始导升带, 如图1所示。从图1中可以看出, 在无地质构造影响条件下, 当采动破坏带和原始导升带的厚度大于底板厚度时, 底板将发生突水事故。

采动破坏带高可根据经验公式进行计算:h=0.008 5H+0.165α+0.107 9L式中h采动破坏深度, m;H开采深度, 取采面最大埋深570 m;α煤层倾角, 取平均倾角4°;L工作面斜长, 取工作面长度180 m。

经计算, h=25.790 2 m, 则完整隔水带与原始导水带总高为0.109 8 m。

根据煤矿防治水规定安全隔水层厚度计算[1]:

式中t安全隔水层厚度, m;L回采工作面最大控顶距, 取4.3 m;r底板隔水层的平均重度, 取0.027 MN/m3;kp底板隔水层的平均抗拉强度, 取3.45 MPa;p底板隔水层承受的水头压力, 取4.7 MPa。经计算, t=3.512 9 m。

由上述计算可知, 要求的安全隔水层厚度3.512 9 m, 大于完整隔水带与原始导水带总高0.109 8 m。因此, 在采动影响下工作面易发生突水事故。

3.2.2 突水系数法计算分析突水危险性

根据煤矿防治水规定突水系数计算公式[1]:

T=p/M式中T突水系数, MPa/m;p底板隔水层承受的水头压力, 取4.7 MPa;M底板隔水层厚度, 取26 m。经计算, T=0.18 MPa/m。

底板突水系数可以理解为单位厚度岩层所能承受的水压值。采用突水系数评价底板隔水性的关键在于确定临界突水系数Ts。若说明TTs, 则说明底板不稳定, 发生底板突水的可能性大。临界突水系数是对矿区大量突水资料统计分析得出的, 一些突水资料丰富的矿区总结出的值见表1[2]。

工作面突水系数远大于焦作矿区临界突水系数0.06。因此开采过程中底板突水危险性很大。由以上2种突水危险性分析计算可知, 赵固一矿不具备带压开采的条件, 在未进行底板预注浆加固改造之前, 易发生突水事故。

3.3 顶板含水层

该含水层主要为二1煤顶板大占砂岩和香炭砂岩组成, 厚2.80~67.99 m, 渗透系数0.008 58 m/d, 属弱富水含水层, 易于疏排。

3.4 地表径流水和新生界孔隙水

地表水和新生界孔隙水距二1煤层间距大, 其间有厚366~594 m黏土层相隔, 对矿床无充水作用。表土段底部在本井田未见“底含”分布, 勘探区西、东部存在的底部砾石层多被黏土胶结, 其渗透率介于含水与弱透水之间, 属弱富水, 对矿床影响不大, 但在基岩厚度较薄处应引起重视。

4 结论及防治水建议

根据煤矿防治水相关规程、规定和对赵固一矿主要充水因素分析, 赵固一矿防治水工作主要在于预防误揭断层导水和采动影响底板出水。因此应严格执行煤矿安全规程及煤矿防治水规定, 坚持“预测预报, 有疑必探, 先探后掘, 先治后采”, 采取防、堵、疏、排、截综合治理措施[3,4,5,6]。

1) 防治断层导水措施。采用三维地震勘探, 探明地质构造及水文地质条件。对于边界煤柱, 根据防隔水煤柱要求, 计算预留煤柱尺寸。对于矿井开拓掘进及回采需要揭露的断层, 应及时根据断层要素进行注浆加固、支护。结合井下钻探进行效果检验, 不断优化设计, 细化钻孔结构、注浆工艺参数, 务求实效。

2) 防治底板突水。采用直流电法进行底板含水性物探预测分析, 根据电阻值情况将低阻异常区划分为易突水区, 在底板改造过程中有针对性地对其注浆加固。在注浆加固结束后进行钻探检查, 验证注浆效果。对已完成加固底板区域采用直流电法仪进行物探, 并与工作面回采中实际涌水量进行对比分析。

3) 防排水系统。工作面在掘进、回采过程中要建立完善的防排水系统, 及时铺设延伸排水管路, 排水泵要使用双电源供电, 绘制矿井排水系统图, 确保井下出水时能够及时排水, 指挥人员能够根据突水系统图快速及时、准确无误地下达水灾抢险命令。

参考文献

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[5]虎维岳.矿山水害防治与方法[M].北京:煤炭工业出版社, 2005.

煤矿井下水害及防治措施 第10篇

结合以往出现的矿井水害经历, 总结水害的具体发生状态及相关诱因、实施的防范措施、补救方法经验。改善其不足、吸取其教训、拓展有效的技术理念与合理的方案。积极改进、探索。通常其主要诱因包括:未勘测清楚具体的水文地质情况, 井巷靠近老空地积水区、充强含水层及水断层、陷落柱与敞开隔离煤柱, 单凭借经验主义而未能实施探放水的规章制度, 随意施工、方案不合理;地面的防洪、防水手段及管理方法不明确, 由于地表水的大量流入井下, 导致大体积水灾;井巷的施工质量不合规, 引起矿井的井巷出现大面积塌落、冒顶及跑砂出现透水或者工程的钻孔在固井发生止水前进入巷道, 致使顶板发生含水透水;井巷的位置设计不完善, 如设立井巷在地质较差的条件中或过于靠近强含水层等水源处, 引发施工过程中因地压及水压的共同作用引起顶、底板面透水;排水各方面的设备选取不合规;测量过程中出现误差, 引发巷道穿透积水区;排水的设备未能及时维护, 如水仓清挖不及时, 由于储水能力不足导致淹井;井下未设置防水闸门及技术管理与组织不合理, 出现透水时不能及时处理进而导致淹井现象。

2 煤矿井下水害重要特点

2.1 含水层水源

含水层水源作为矿井最重要的充水源头, 主要特征是水量教多, 但规律性强。一般情况下, 大气降水及地表水均通过先补水至含水层水, 后流入矿井。所以, 需高度重视、认知含水层水的客观规律, 择取合理有效的防范措施。

2.2 地表水水源

地表水水源是地面的大气降水透过地面的塌陷区、煤层的露头地域及岩石受风化破碎地带中不能整体胶结形成的各洞口及裂隙等通道流入井下, 进而形成井下水。其主要特点是涌入的流水量和四季的下雨量达成正比, 遇雨季时水量会较大, 而旱季时水量便随之减少。

2.3 地表的承压水及断层与岩溶水

地层承压水即填充两个隔水层间的重力水。因承压水填充在两个隔水层内, 其隔水的岩层顶底板均遭受静水压力。通常普遍形成承压水构成的地质结构显示单斜或向斜。

断层水是地层表面因断层结构制约, 透过断层面形成含水层及巷道峒室等, 引发含水层水及地面等相关水源流入井下。主要是以断层及裂隙为基础, 其受损程度与受断层面的切割部位显示的岩性、破碎程度与充填胶结现象的差异显示不同的结果。

岩溶水即埋藏于白云岩及石灰岩等可溶性强的岩石裂隙溶洞地下水。其出现过程中需有几个基础条件, 如水在地下岩层中需保持流动性且水含有一定的侵蚀性;可溶性的岩层普遍存在;岩层内部出现裂隙导致透水现象的发生;碳酸的岩石均不涵括空隙, 未经溶蚀阶段, 其主要透水性均直接影响到裂隙的发育范围, 裂隙的发育首先是由于地下水得流通至通道, 通过腐蚀, 形成岩溶水。溶洞的平均分布和地质的结构线相符, 一般沿断层带的扩展成为成排的溶斗及落水洞等。

3 水害防治措施

3.1 深入开展隐患排查活动, 充分认识隐患排查对于避免水害

事故的重要性, 努力找到水害事故隐患的蛛丝马迹, 认真加以治理, 真正做到防患于未然。

3.2 加强雨季期间调度和值班工作。在雨季, 煤矿主要负责人要在岗在位, 不能远离。

3.3 要主动与气象、水利、防汛等部门联系, 建立灾害性天气预

警和联合预防机制, 及时收听收看天气预报, 掌握可能危及煤矿安全生产的暴雨洪水灾害信息, 及时主动采取措施。与周边相邻矿井沟通信息, 当矿井出现异常情况时, 立即向周边相邻矿井进行预警。

3.4 建立雨季巡视制度。煤矿企业在雨季要安排专人负责对本

井田范围内的可能威胁矿井安全的废弃老窑、地面塌陷坑、采动裂隙以及湖泊、河流、涵闸、堤防工程等部位进行巡视检查, 特别是接到暴雨灾害预警信息和警报后, 要实施24h不间断巡视。矿区每次降大到暴雨时和降雨后, 必须派专业人员及时观测矿井涌水量变化情况。

3.5 建立重大水害应急预案和及时撤人制度, 并授予调度值班

人员紧急处置权, 明确撤人的指挥部门和人员以及撤人的程序等, 24h降雨量超过50mm, 以及发现暴雨洪水灾害严重、可能引发淹井时, 必须立即停产撤人。

3.6 准确、及时地将矿井的采、掘工程绘制到采掘工程平面图等

图纸上, 定期收集相邻煤矿和关闭废弃的老窑情况, 及时与相邻矿井交换图纸, 并在井上、下对照图上标出其井口位置、井田开采范围、开采年限和地表水情况, 准确掌握矿井受水患危险的情况。

3.7 对地表采动裂缝及塌陷坑要及时进行治理;对关闭废弃的

煤矿井简要充实填死;煤系地层露头部位有漏水时, 要及时注浆加固处理。凡可能和井下有水力联系的低洼地点, 设置防洪站, 保证随时排除积水。同时对排水沟及时巡查维护, 保证河道畅通, 防止河水倒灌。

3.8 安装和完善井下职工的“三条生命线”, 保证“三条生命线”

安全可靠。在矿井生产水平水仓入口、可能的突水地点、可能的过水通道等处安设摄像头, 保证安全监测系统能够对水情变化进行实时监控。

3.9 开采下部层位煤层受上部采空区积水威胁的矿井, 要认真

核对上层煤巷道和采空区的低洼地点, 把可能的积水范围和积水量, 标绘在上层煤采掘工程平面图上。在开采下层煤之前实行探放水, 将上层煤的积水放净。

3.1 0 生产和在建矿井完善排水系统, 坚持正常排水, 严禁有任何

超层越界违法开采行为, 相邻矿井之间要及时互通信息, 建立联合预警机制;加强对井下各防水闸门、墙的日常管理, 水闸门要确保备件齐全、开启便捷, 定期作关闭试验, 做好涌水观测工作。

3.1 1 对于生产区域上部存在高压积水的, 一方面要增设挡水

墙;另一方面要对周围环境进行随时监测, 且在挡水墙周围不能进行采掘工作。

3.1 2 对于存在复采活动的矿井, 实行有采掘必探。采用正规采

煤法, 有计划的逐步退出复采区域的采掘活动, 消除复采区域水害、顶板等灾害的威胁。

3.1 3 对于开采下组煤的矿井, 要开展对承压水水文地质的探查

和研究, 弄清承压含水层的水压、富水性、隔水层的厚度和完整性等水文地质情况, 要采用疏水降压的办法, 将承压含水层的水头值降到安全范围, 再行开采。对强含水层, 在掘进时应加强探放水工作, 在巷道过这些含水层时, 必要时采用预注浆方式。

4 结语

矿井防治水工作是一项复杂而艰巨的长期性工作, 不断采用新技术、新设备等手段对矿井水害进行预测和治理, 采取行之有效的综合防治水措施, 是保障矿井生存和安全生产的基础。

参考文献

[1]闫以朋.矿井水害的防治[J].煤炭技术.2010 (03) .[1]闫以朋.矿井水害的防治[J].煤炭技术.2010 (03) .

[2]郑纪峰.浅谈矿井水害防治[J].装备制造.2010 (01) .[2]郑纪峰.浅谈矿井水害防治[J].装备制造.2010 (01) .

论煤矿水害的防治措施 第11篇

【关键词】煤矿水害防治；地面防治水；煤矿井下防治水

0.引言

凡是影响、威胁矿井安全生产、使矿井局部或全部被淹没并造成人员伤亡和经济损失的矿井涌水事故都称为矿井水灾。我国不仅是世界主要煤矿生产国，同时也是煤矿水害最为严重的国家之一。据解放后的统计资料，1955～1985年30年内全国统配煤矿共发生突水769次（其中老窑水198次），淹井事故218起，且有逐年增长的趋势。煤矿突水事故所造成的经济损失也是巨大的。

大气降水、地表水、含水层水、岩溶陷落柱水、断层水、以及旧巷或老空区积水等，都是造成矿井水害的主要水源。

1.地面水害防治措施

地面防水指的是在地表修筑各种防排水工程，防止和减少大气降水和地表水渗入矿井。矿井水的主要来源是地表水和降水，因此采取地面防水措施对与矿井结构而言非常关键。结合矿区的气候条件和地质状况，笔者认为，矿井的防水设计应该注意以下几点。

1.1慎重选择井筒位置

井口（平硐口）和工业广场内主要建筑物的标高应在当地历年最高洪水位之上，难找较高位置的应在上述周围修建泄水沟和拦水堤坝。

1.2河流改道

在矿井范围内有常年性河流流过且与矿井充水含水层直接相连、河水渗漏是矿井的主要充水水源时，可在河流进入矿区的上游地段筑水坝，将河流截断，采用人工河道使河水远离矿区。

1.3铺整河底

矿区内有流水沿河床或沟底裂缝渗入井下时，侧可在渗漏地段用粘土、料石或水泥铺垫河底，防止或减少渗漏。

1.4添堵通道

矿区范围内，因采掘活动引起地面沉降、开裂、塌陷而形成的矿井进水通道，应用粘土或水泥予以添堵。

1.5挖沟排（截）洪

地处山麓或山前平原区的矿井，因山洪或潜水流渗入井下构成水害隐患或增大矿井排水量，可以在井田上方垂直来水方向布置排洪沟、渠，拦截、引流洪水，使其绕过矿区。

1.6排除积水

有些矿区开采后引起地表沉降与塌陷，常年积水，且伴随开采面积增大积水越来越多，此时可将积水排掉，造地复田，消除水害隐患。

1.7加强雨季前的防汛工作

做好雨季防汛准备和检查工作是减少矿井水灾的重要措施。

矸石、炉灰、垃圾等杂物不得堆放在山洪、河流冲刷到的地方，以免冲到工业广场和建筑物附近，或是淤塞了河道和沟渠。

2.煤矿井下防治水

井下水害来势凶猛，俗有“水老虎”之称，可见水害之凶猛。矿井水害的防治可归纳为六个字，那就是“查、探、放、排、堵、截”。

2.1查

做好矿井水文地质的观察和资料的收集是煤矿水害防治的基础和依据。

①收集煤矿所在地的地面气象、降水量和河流水文资料、查明地表水体的分布、水量和补给、排泄的条件、洪水期对煤矿所在区域的影响程度。②通过探水钻孔和水文地质观测孔、观测各种水源的水压、水位和水量的变化规律，分析水质等。③观测矿井涌水量及季节的变化规律。④查明矿井水源和可能涌水的通道，为防治水提供依据。

2.2探

“有疑必探，先探后掘”是采掘工作必须要遵守的原则，也是防治井下水害事故发生的重要方法。

当采掘工作面的施工接近充水的小窑、老空、含水量大的断层等水体时，必须严格按照煤矿安全规程的要求采用探放水的方法，严格按要求查明探细采掘工作面前方的水体情况，并将水有控制有节奏有计划的放出，以确保证采掘工作面的安全生产不出现突水和涌水的水害事故。当进行采掘工作时若是遇以下各种情况必须严格按照《煤矿安全规程》中规定的要求实行探水作业：

①当采掘工作面接近水淹井巷、老空、老窑或小窑时，必须进行探水作业，探明前方的详细水体赋存情况；②当采掘工作面接近含水层、导水断层、陷落柱时需严格的按照制定的作业措施施行探水作业，并有专人监督指导；③当采掘工作面接近有可能出水钻孔和各类防水煤柱时，需事先编写专门的作业措施并指导施工；④当采掘工作面接近可能与地表水体相通的断裂破碎带或裂隙发育带时，必须事先详细调查查明相关的地质资料，透彻前方的水体分布和赋存情况并编制专门的作业措施，现场要有专门的探水专业人员操作；⑤当采掘工作面接近或是遇有上层采空区积水的情况时，或是在两层间垂距小于采高40倍或巷高10倍下层采掘工作以及采掘工作面有明显出水征兆时必须实行探水作业并编制专门的探水作业措施。

2.3放（排）

要杜绝水患，首先要制定有力的措施将威胁性水源全部或部分地疏放掉。

疏放老空区水可以采用直接放水、先堵后放、先放后堵和采用煤柱或构筑物暂先隔离；疏放含水层水可以采用地面打钻抽水、用井下疏水巷道疏水和用井下钻孔疏水。

疏放水时的安全注意事项：①探到水源后，在水量不大时，一般可用探水钻孔防水；水量很大时，应该另打防水钻孔。一般情况下，防水钻孔直径都在50～75mm之间，孔深在70m以内。②采取防水措施前，应该先测试放水量、水压以及煤层的透水性，必须掌握排水设备的排水能力和水仓容量，才可以安排防水顺序，确定控制水量。若不提前了解现场情况和机械设备的工作状况，就盲目采取防水措施，很可能造成严重后果。③防水施工中，应该实时关注水量变化、出水的清浊和杂质、是否伴有特殊声响或有害气体涌出等，一旦发现异常情况，必须尽快采取处理措施并报告调度室。④提前规划好施工人员撤退的路线，以确保其人身安全。撤退途中必须有照明设施。⑤为避免高压水和碎石喷射或将钻具压出伤人，如果水压太大，钻孔时必须使用反压和防喷装置，并用挡板背紧工作面以防止套管和煤岩壁突然鼓出，挡板后面要加设顶柱和木垛，必要时还应在顶底板坚固地点砌筑防水墙，然后才可防水。

2.4截

截水是通过水闸门、水闸墙及防水煤（岩）柱等物体将水截住，采掘区必须远离水源，有效制止水灾蔓延。如果某一点发生突水事故，就不会对其它地区造成太大的威胁。许多实践工程也证明了，截水防水的措施有助于减轻水灾危害。

2.5堵

堵水实际是矿井注浆堵水，它是矿井防水措施中（下转第408页）（上接第331页）一个非常有效的措施。注浆堵水就是将配置的浆液压入井下巷道或岩层的裂隙和空隙内，在缝隙内扩散、凝固、硬化，以提高岩层的密实度、强度以及不透水性，用封堵的方式将补给水源截断，同时加固地层。多个钻孔注浆后形成的隔水帷幕，我们称之为帷幕注浆。

矿井注浆堵水一般在下列场合使用：①当涌水水源与强大水源有密切联系，单纯采用排水的方法不可能或不经济时。②当井巷必须穿过一个或若干个含水丰富的含水层或充水断层，如果不堵住水源将给矿井建设带来很大的危害，甚至不可能正常进行掘进工作时。③当井筒或工作面严重淋水时，为了加固井壁、改善劳动条件、减少排水费用等，可采用注浆堵水。④某些涌水量特大的矿井，为了减少矿井涌水量，降低常年排水费用，也可以采用注浆堵水的方法堵住水源。⑤对于隔水层受到破坏的局部地质构造破坏带，除采用隔离煤柱外，还可以采用注浆加固法建立人工保护带；对于开采时必须揭露或受开采破坏的含水层，对于沟通含水层的导水通道、构造断裂带等，在查明水文地质条件的基础上，可用注浆帷幕截流，建立人工隔水带，切断其补给水源。

3.小结

煤矿矿井水害及防治 第12篇

(1) 大气降水及地表水影响评价:井田内地表水属黄河流域汾河水系的潇河的Ⅰ级支流-白马河的上游支沟。井田内无大的河流和其它水体, 较大的沟谷为位于北部的荣家沟。沟谷平时干涸无水, 雨季有短时期洪水排泄。降水多集中在7、8、9三个月份。井田北部白马河河床下煤层埋藏较浅, 河水和冲积层水对煤系含水层存在水力联系。丰水季节河水可通过第四系松散地层渗透向矿井间接充水, 地表水对矿井采掘活动有影响。

(2) 太原组灰岩地下水影响:太原组8、9、12、15号煤层为本区主要可采煤层, 其直接充水含水层主要是太原组石灰岩含水层。该含水层主要由K2下、K2、K3、K4四层石灰岩组成, 单层厚度0.80m～4.59m。单位涌水量为0.004～0.02L/sm, 渗透系数为0.009～0.161m/d, 为弱富水性。据井田内及周边生产矿井的生产实践证明, 开采8、9号煤层井下涌水量一般为40～55m3/d。预算瑞龙煤矿矿井8号煤层正常涌水量为150m3/d, 最大涌水量一般为234m3/d。9号煤层正常涌水量为170m3/d, 最大涌水量为250m3/d。15号煤层目前掘进巷道正常涌水量为720m3/d, 最大涌水量为1320m3/d。太灰水不会对矿井采掘工程造成影响。

(3) 山西组砂岩裂隙水影响:山西组砂岩裂隙含水层是6号煤层开采的直接充水含水层, 由K7砂岩及其层间砂岩组成。其中K7砂岩岩性为粗中粒砂岩, 砂岩裂隙一般不发育, 仅局部见有开口型裂隙。单位涌水量为0.004～0.028L/sm, 渗透系数为0.0015～0.067m/d, 为弱富水性。矿井开采初期涌水量稍大, 中期随着开采时间的延续, 矿井涌水量有逐渐减小的趋势。到开采后期, 随着开采面积增大, 坍塌裂隙发育到地面, 这时大气降水可能通过塌陷裂隙渗入矿井, 致使矿井涌水量有所增加, 而伴随季节的变化而变化。据估算整合后, 开采6号煤层正常涌水量为176m3/d, 最大涌水量为272m3/d。山西组砂岩裂隙水不会对矿井采掘工程造成影响。

(3) 奥灰岩溶水影响评价:井田内奥灰水最高水位标高为581m～593m, 15下号煤层最低底板标高845m, 奥灰水水位低于15下号煤层最低底板标高, 奥灰水对瑞龙煤层开采无影响。

(4) 采空区积水影响评价:井田内采空区积水。经估算6号煤层积水量累计约19.6万m3;8号煤层积水量累计约40.5万m3;9号煤层积水量累计约33.5万m3。全井田采空区积水量累计约93.6万m3。采空区积水对本煤层和下伏煤层的采掘工程有影响。

综上所述, 瑞龙井田及周边相邻矿井6、8、9号煤层采空区存在积水, 对同层煤及其下伏煤层的采掘工作有影响, 积水范围、积水量基本查明。

2 对矿井防治水工作难易程度的评价

(1) 地表水:由于井田北部煤层埋藏较浅, 在白马河水可通过第四系松散地层渗透向矿井间接充水, 一定要按规定留足河道隔水煤柱, 沿沟谷建设排洪渠道, 防止洪水侵入造成危害, 检查并按规定填埋废弃小窑井口和地表塌陷裂缝。

采掘工作面在过井田内沟谷地段时, 对工作面上部及时观测, 出现采空沉陷裂缝及时回填, 减少入渗的裂隙通道, 井下回采工作面可进行回填采掘, 以减小下沉空间, 减少导水裂隙带, 减少入渗量, 地表水害防治水工作简单。

(2) 煤系地层裂隙水:煤层的直接充水含水层主要为老顶砂岩裂隙含水层和灰岩岩溶裂隙含水层, 这些含水层水沿着构造裂隙及回采放顶冒落裂隙带直接向矿井充水, 但是其水量较小, 补给较差。矿井排水系统基本健全, 煤系地层裂隙水防治水工作简单。

(3) 矿井内及周边煤矿采空区积水:井田及周边相邻矿井6、8、9号煤层采空区存在积水, 对同层煤及其下伏煤层的采掘工作有影响, 积水范围、积水量基本查明。因此, 将来在采空区附近开采时, 根据上组煤采空区积水分布及下组煤采掘情况, 编制专门探放水设计, 由专业探放水队伍依据相关规程规范进行探放水工作, 探放水工作从技术上容易进行 (表1) 。

3 对防治水工作的建议

(1) 应建立完备矿井测量及资料管理系统, 应建立周边煤矿的图纸的定期交换制度, 及时掌握井田相邻区域采掘情况, 为采空区积水防治工作提供依据。

(2) 由于井田内及周边开采历史较久, 形成了大量古空区, 由于缺乏资料记载, 其采空范围不明, 是采空区积水防治工作中最大的难点。应加强调查走访和采空区探查工作, 为矿井探放水工作指明方向, 提高探放水效率。

(3) 在矿井建设中和生产过程中, 应加强地质及水文地质资料的收集整理工作, 总结矿区内构造发育、矿井突水等规律及经验, 以便采取有效措施为生产服务。

(4) 充分认识采空区积水具有动态变化的特征。随着采空区和小窑的停采和关闭, 采空区积水范围和积水量都呈增加趋势, 应定期调查、修编充水性图。做好本矿井水文地质观测工作是完成好此项工作的必备基础。

(5) 在6、8、9号煤层采空积水区下回采前, 应根据积水情况制定专门防排水预案, 或提前探放水消除安全隐患。

(6) 矿井生产要严格执行矿井防治水工作相关标准、规范和要求, 认真贯彻“预测预报, 有疑必探, 先探后掘, 先治后采”的原则, 确保矿井的安全生产。

(7) 探放老窑积水时, 要制定预防有害气体溢出伤人的预防措施。

(8) 强化矿井防治水工作的管理。

摘要：大气降水及地表水、太原组灰岩地下水、山西组砂岩裂隙水、奥灰岩溶水、采空区积水等对矿井开采影响的评价。