煤矿防治水规定全面解释)课件.ppt（162页）

1、煤矿防治水规定煤矿防治水规定国际水文地质学家协会（国际水文地质学家协会（IAHIAH）中国国家委员会）中国国家委员会 副主席副主席国家安全生产专家组国家安全生产专家组 成员成员国家煤监局国家煤监局”水害防治水害防治”专家组专家组 组长组长中国中国地质学会地质学会 理事理事 ; ; 主要目录主要目录一、第一章一、第一章 总则总则二、第四章二、第四章 第五节第五节 疏干开采和带压开采疏干开采和带压开采三、第五章三、第五章 井下探放水井下探放水四、第七章四、第七章 露天煤矿防治水露天煤矿防治水五、第八章五、第八章 水害应急救援水害应急救援第一章第一章 总总 则则 本次本次规定规定的总则，重点强调了颁

2、布的的总则，重点强调了颁布的规定规定：目的和依据；目的和依据；在矿井防治水领域的在矿井防治水领域的权威性；权威性；防治水工作应遵循的防治水工作应遵循的基本原则；基本原则；防治水工作的防治水工作的责任人；责任人；防治水工作的防治水工作的机构设置和人员配备及专用装备；机构设置和人员配备及专用装备；矿井防治水矿井防治水应开展的工作应开展的工作等；等； 第第1条：为加强煤矿的防治水工作，防止和减少水害事故，保条：为加强煤矿的防治水工作，防止和减少水害事故，保障煤矿职工生命安全，根据障煤矿职工生命安全，根据安全生产法安全生产法、矿山安全法矿山安全法、国务院关于预防煤矿生产安全事故的特别规定国务院关于预防

3、煤矿生产安全事故的特别规定等法律、行政等法律、行政法规，法规，制定本规定。制定本规定。第第2 2条：本规定适用于中华人民共和国境内开办的各类煤矿。煤条：本规定适用于中华人民共和国境内开办的各类煤矿。煤炭行业现行的各项规程、规范、标准在防治水方面与本规定不一炭行业现行的各项规程、规范、标准在防治水方面与本规定不一致的，致的，按本规定执行按本规定执行。 第第3 3条条 煤矿防治水工作应坚持煤矿防治水工作应坚持“预测预报，有疑必探，先探预测预报，有疑必探，先探后掘，先治后采后掘，先治后采”的的原则原则，落实，落实“防、堵、疏、排、截防、堵、疏、排、截”综合治综合治理措施。理措施。 第第4 4条条 煤

4、矿法定代表人或煤矿主要负责人（含实际控制人，煤矿法定代表人或煤矿主要负责人（含实际控制人，下同）是防治水工作的下同）是防治水工作的第一责任人第一责任人；总工程师（技术负责人）负；总工程师（技术负责人）负责煤矿防治水技术管理工作。责煤矿防治水技术管理工作。 第第5 5条条 煤矿煤矿必须配备必须配备专门负责防治水工作的专业技术人员，专门负责防治水工作的专业技术人员，配齐专用探放水设备，建立专业探放水队伍。水文地质条件复杂、配齐专用探放水设备，建立专业探放水队伍。水文地质条件复杂、极复杂的煤矿要设立专门防治水机构。极复杂的煤矿要设立专门防治水机构。 第第6 6条条 煤矿企业、矿井应当建立健全煤矿企业

5、、矿井应当建立健全水害防治岗位责任制水害防治岗位责任制、水害防治技术管理制度、水害预测预报制度和水害隐患排查治理水害防治技术管理制度、水害预测预报制度和水害隐患排查治理制度。水文地质条件复杂或极复杂的矿井还要建立探放水制度、制度。水文地质条件复杂或极复杂的矿井还要建立探放水制度、重大水患停产撤人制度等。制定的各项制度都要组织宣传学习，重大水患停产撤人制度等。制定的各项制度都要组织宣传学习，并悬挂在醒目位置，做到人人皆知。并悬挂在醒目位置，做到人人皆知。 第第7 7条条 煤矿要编制（煤矿要编制（5-105-10年）的年）的中长期防治水规划中长期防治水规划和和年度防年度防治水计划治水计划（年初），

6、并组织实施。（年初），并组织实施。 第第8 8条条 煤矿企业、矿井的井田范围内及周边区域水文地质条煤矿企业、矿井的井田范围内及周边区域水文地质条件不清楚的，应当采取有效措施，查明水害情况。在水害情况查件不清楚的，应当采取有效措施，查明水害情况。在水害情况查明前，严禁进行采掘活动。明前，严禁进行采掘活动。 发现矿井发现矿井透水征兆时，应当立即停止受水害威胁区域内的采掘作业，撤透水征兆时，应当立即停止受水害威胁区域内的采掘作业，撤出作业人员到安全地点，采取有效安全措施，分析查找透水原因。出作业人员到安全地点，采取有效安全措施，分析查找透水原因。 第第9 9条条 煤矿要加强对职工防治水知识的培训和教

7、育，提煤矿要加强对职工防治水知识的培训和教育，提高安全生产技能和综合素质。高安全生产技能和综合素质。 第第1010条条 煤矿要加强防治水科技攻关和新技术推广工作，煤矿要加强防治水科技攻关和新技术推广工作，提高防治水工作的科技水平。提高防治水工作的科技水平。第二章第二章 矿井水文地质类型划分及基础资料矿井水文地质类型划分及基础资料第一节第一节 矿井水文地质类型划分矿井水文地质类型划分第第1111条条 根据矿井受采掘破坏或者影响根据矿井受采掘破坏或者影响的含水层及水体、矿井及周边老空水分布的含水层及水体、矿井及周边老空水分布状况、矿井涌水量或者突水量分布规律、状况、矿井涌水量或者突水量分布规律、矿

8、井开采受水害影响程度以及防治水工作矿井开采受水害影响程度以及防治水工作难易程度，矿井水文地质类型划分为简单、难易程度，矿井水文地质类型划分为简单、中等、复杂、极复杂等中等、复杂、极复杂等4 4种（见表种（见表2-12-1）。）。表表2-1 2-1 矿井水文地质类型矿井水文地质类型分类依据分类依据 类类 别别简单简单中等中等复杂复杂极复杂极复杂受采掘破受采掘破坏或影响坏或影响的含水层的含水层及水体及水体含水层性质及含水层性质及补给条件补给条件受采掘破坏或影响受采掘破坏或影响的孔隙、裂隙、岩的孔隙、裂隙、岩溶含水层，补给条溶含水层，补给条件差，补给来源少件差，补给来源少或极少或极少受采掘破坏或影响

9、受采掘破坏或影响的孔隙、裂隙、岩的孔隙、裂隙、岩溶含水层，补给条溶含水层，补给条件一般，有一定的件一般，有一定的补给水源补给水源受采掘破坏或影响的主受采掘破坏或影响的主要是岩溶含水层、厚层要是岩溶含水层、厚层砂砾石含水层、老空水、砂砾石含水层、老空水、地表水，其补给条件好，地表水，其补给条件好，补给水源充沛补给水源充沛受采掘破坏或影响的为岩受采掘破坏或影响的为岩溶含水层、老空水、地表溶含水层、老空水、地表水，其补给条件很好，补水，其补给条件很好，补给来源极其充沛，地表泄给来源极其充沛，地表泄水条件差水条件差单位涌水量单位涌水量q q/ /（L Ls s-1-1m m-1-1）q q0.10.1

10、0.10.1q q1.01.01.01.0q q5.05.0q q5.05.0矿井及周边老空水矿井及周边老空水分布状况分布状况无老空积水无老空积水存在少量老空积水，存在少量老空积水，位置、范围、积水位置、范围、积水量清楚量清楚存在少量老空积水，位存在少量老空积水，位置、范围、积水量不清置、范围、积水量不清楚楚存在大量老空积水，位置、存在大量老空积水，位置、范围、积水量不清楚范围、积水量不清楚矿井涌水量矿井涌水量/ /（m m3 3h h-1-1）正常正常Q Q1 1最大最大Q Q2 2Q Q1 1180180（西北地区（西北地区Q Q1 19090）Q Q2 2300300（西北地区（西北地区

11、Q Q2 2210210）180180Q Q1 1600600（西北地区（西北地区9090Q Q1 1180180）300300Q Q2 21 2001 200（西北地区（西北地区210210Q Q2 2600600）600600Q Q1 12 1002 100（西北地区（西北地区180180Q Q1 11 1 200200）1 2001 200Q Q2 23 0003 000（西北地区（西北地区600600Q Q2 22 1002 100）Q Q1 12 1002 100（西北地区（西北地区Q Q1 11 2001 200）Q Q2 23 0003 000（西北地区（西北地区Q Q2 22

12、1002 100）突水量突水量Q Q3 3/ /（m m3 3h h-1-1）无无Q Q3 3600600600600Q Q3 31 8001 800Q Q3 31 8001 800开采受水害开采受水害影响程度影响程度采掘工程不受水害采掘工程不受水害影响影响矿井偶有突水，采矿井偶有突水，采掘工程受水害影响，掘工程受水害影响，但不威胁矿井安全但不威胁矿井安全矿井时有突水，采掘工矿井时有突水，采掘工程、矿井安全受水害威程、矿井安全受水害威胁胁矿井突水频繁，采掘工程、矿井突水频繁，采掘工程、矿井安全受水害严重威胁矿井安全受水害严重威胁防治水工作防治水工作难易程度难易程度防治水工作简单防治水工作简单防

13、治水工作简单或防治水工作简单或易于进行易于进行防治水工程量较大，难防治水工程量较大，难度较高度较高防治水工程量大，难度高防治水工程量大，难度高注：1.单位涌水量以井田主要充水含水层中有代表性的为准。单位涌水量以井田主要充水含水层中有代表性的为准。 2.在单位涌水量在单位涌水量q，矿井涌水量，矿井涌水量Q1、Q2和矿井突水量和矿井突水量Q3中，以最大值作为分类依据。中，以最大值作为分类依据。 3.同一井田煤层较多，且水文地质条件变化较大时，应当分煤层进行矿井水文地质类型划分。同一井田煤层较多，且水文地质条件变化较大时，应当分煤层进行矿井水文地质类型划分。 4.按分类依据就高不就低的原则，确定矿井

14、水文地质类型。按分类依据就高不就低的原则，确定矿井水文地质类型。第第1212条条 矿井应当对本单位的水文地质情况进行研究，矿井应当对本单位的水文地质情况进行研究，编制编制矿井水文地质类型划分报告矿井水文地质类型划分报告，并确定本单位的矿井水文地质类，并确定本单位的矿井水文地质类型。矿井水文地质类型划分报告，由煤矿企业总工程师负责组型。矿井水文地质类型划分报告，由煤矿企业总工程师负责组织审定。织审定。(10.9(10.9前完成）前完成）矿井水文地质类型划分报告，应当包括下列主要内容：矿井水文地质类型划分报告，应当包括下列主要内容：（一）矿井所在位置、范围及四邻关系，自然地理等情况；（一）矿井所在

15、位置、范围及四邻关系，自然地理等情况；（二）以往地质和水文地质工作评述；（二）以往地质和水文地质工作评述；（三）井田水文地质条件及含水层和隔水层分布规律和特征；（三）井田水文地质条件及含水层和隔水层分布规律和特征；（四）矿井充水因素分析，井田及周边老空区分布状况；（四）矿井充水因素分析，井田及周边老空区分布状况；（五）矿井涌水量的构成分析，主要突水点位置、突水量及（五）矿井涌水量的构成分析，主要突水点位置、突水量及处理情况；处理情况；（六）对矿井开采受水害影响程度和防治水工作难易程度评（六）对矿井开采受水害影响程度和防治水工作难易程度评价；价；（七）矿井水文地质类型划分及防治水工作建议。（七）

16、矿井水文地质类型划分及防治水工作建议。第第1313条条 矿井水文地质类型应当每矿井水文地质类型应当每3 3年年进行重新确定。当发生进行重新确定。当发生重大突水事故后，矿井应当在重大突水事故后，矿井应当在1 1年内年内重新确定本单位的水文地重新确定本单位的水文地质类型。质类型。重大突水事故，是指突水量首次达到重大突水事故，是指突水量首次达到300 m3/h300 m3/h以上或者造成以上或者造成死亡死亡3 3人以上的突水事故。人以上的突水事故。第二节第二节 矿井防治水基础资料矿井防治水基础资料 第第1414条条 矿井应当编制矿井应当编制井田地质报告、建井设计和建井井田地质报告、建井设计和建井地质

17、报告地质报告。井田地质报告、建井设计和建井地质报告应当有相应。井田地质报告、建井设计和建井地质报告应当有相应的防治水内容。的防治水内容。 井田地质报告一般可分为普查、详查和勘探地质报告。井田地质报告一般可分为普查、详查和勘探地质报告。 第第1515条条 矿井应当按照规定编制矿井应当按照规定编制下列防治水图件下列防治水图件：（一）矿井充水性图；（一）矿井充水性图；（二）矿井涌水量与各种相关因素动态曲线图；（二）矿井涌水量与各种相关因素动态曲线图；（三）矿井综合水文地质图；（三）矿井综合水文地质图；（四）矿井综合水文地质柱状图；（四）矿井综合水文地质柱状图；（五）矿井水文地质剖面图。（五）矿井水文

18、地质剖面图。 其他有关防治水图件由矿井根据实际需要编制。其他有关防治水图件由矿井根据实际需要编制。 矿井应当建立数字化图件，内容真实可靠，并每半年对矿井应当建立数字化图件，内容真实可靠，并每半年对图纸内容进行修改完善。图纸内容进行修改完善。 矿井水文地质主要图件内容及要求见附录一。矿井水文地质主要图件内容及要求见附录一。 第十六条第十六条 矿井应当建立下列防治水矿井应当建立下列防治水基础台账基础台账：（一）矿井涌水量观测成果台账；（一）矿井涌水量观测成果台账；（二）气象资料台账；（二）气象资料台账；（三）地表水文观测成果台账；（三）地表水文观测成果台账；（四）钻孔水位、井泉动态观测成果及河流渗

19、漏台账；（四）钻孔水位、井泉动态观测成果及河流渗漏台账；（五）抽（放）水试验成果台账；（五）抽（放）水试验成果台账；（六）矿井突水点台账；（六）矿井突水点台账；（七）井田地质钻孔综合成果台账；（七）井田地质钻孔综合成果台账；（八）井下水文地质钻孔成果台账；（八）井下水文地质钻孔成果台账；（九）水质分析成果台账；（九）水质分析成果台账；（十）水源水质受污染观测资料台账；（十）水源水质受污染观测资料台账；（十一）水源井（孔）资料台账；（十一）水源井（孔）资料台账；（十二）封孔不良钻孔资料台账；（十二）封孔不良钻孔资料台账；（十三）矿井和周边煤矿采空区相关资料台账；（十三）矿井和周边煤矿采空区相关资

20、料台账；（十四）水闸门（墙）观测资料台账；（十四）水闸门（墙）观测资料台账；（十五）其他专门项目的资料台账。（十五）其他专门项目的资料台账。 矿井防治水基础台账，应当认真收集、整理，实行计矿井防治水基础台账，应当认真收集、整理，实行计算机数据库管理，长期保存，并每半年修改算机数据库管理，长期保存，并每半年修改1 1次。次。 第第1717条条 新建矿井新建矿井应当按照矿井建井的有关规定，在建应当按照矿井建井的有关规定，在建井期间收集、整理、分析有关矿井水文地质资料，并在建井完井期间收集、整理、分析有关矿井水文地质资料，并在建井完成后将资料全部移交给生产单位。成后将资料全部移交给生产单位。 新建矿

21、井应当编制下列主要图件：新建矿井应当编制下列主要图件：（一）水文地质观测台账和成果；（一）水文地质观测台账和成果；（二）突水点台账、记录和有关防治水的技术总结，以及（二）突水点台账、记录和有关防治水的技术总结，以及注浆堵水记录和有关资料；注浆堵水记录和有关资料；（三）井筒及主要巷道水文地质实测剖面；（三）井筒及主要巷道水文地质实测剖面；（四）建井水文地质补充勘探成果；（四）建井水文地质补充勘探成果；（五）建井水文地质报告（可与建井地质报告合在一起）。（五）建井水文地质报告（可与建井地质报告合在一起）。 第第1818条条 矿井在矿井在废弃关闭废弃关闭之前，应当编写闭坑报告。闭之前，应当编写闭坑报

22、告。闭坑报告应当包括下列主要内容：坑报告应当包括下列主要内容：（一）闭坑前的矿井采掘空间分布情况，对可能存在的充水（一）闭坑前的矿井采掘空间分布情况，对可能存在的充水水源、通道、积水量和水位等情况的分析评价；水源、通道、积水量和水位等情况的分析评价；（二）闭坑对邻近生产矿井安全的影响和采取的防治水措施。（二）闭坑对邻近生产矿井安全的影响和采取的防治水措施。闭坑报告（包括图纸资料）应当报所在地煤炭行业主管部门闭坑报告（包括图纸资料）应当报所在地煤炭行业主管部门备案。备案。 第第1919条条 矿井应当建立水文地质矿井应当建立水文地质信息管理系统信息管理系统，实现矿，实现矿井水文地质文字资料收集、数

23、据采集、图件绘制、计算评价和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矿井防治水预测预报一体化 第五节第五节 疏干开采和带压开采疏干开采和带压开采 第七十二条：煤层（组）顶板导水裂缝带范第七十二条：煤层（组）顶板导水裂缝带范围内分布有富水性强的含水层，应当进行疏干围内分布有富水性强的含水层，应当进行疏干开采。开采。 垮落带与导水裂缝带最大高度可根据垮落带与导水裂缝带最大高度可根据建筑建筑物、水体、铁路及主要井巷煤柱留设与压煤开物、水体、铁路及主要井巷煤柱留设与压煤开采规程采规程中的有关公式计算和现场实测等方法中的有关公式计算和现场实测等方法综合确定。综合确定

24、。释义释义本条是关于煤层顶板被疏干范围确定方本条是关于煤层顶板被疏干范围确定方法的有关规定。法的有关规定。 煤层采动后，其顶板覆岩按照破坏形式，可划分为垮落带、导水裂缝带和弯曲带三个不同的开采影响带。 垮落带是指由采煤引起的上覆岩层破裂并向采空区垮落的岩层范围。具有以下特性：无序性，垮落岩块大小不一，无规则地堆积在采空区内；碎胀性，它是使垮落能自行停止的根本原因；可压缩性，垮落岩块间的空隙随着时间的延长和采动程度的加大，在一定程度上可得到压实；垮落带的高度主要取决于采出煤层厚度和上覆岩石的碎胀系数，通常为采出煤层厚度的3-5倍。 导水裂缝带是指开采煤层上方一定范围内的岩层发生垮落和断裂，产生裂

25、缝，且具有导水性的岩层范围。这一层具有成层性、连通性和导水性的特点。弯曲带位于裂缝带之上直至地表。其特点是具有隔水性，岩层的移动过程是连续且有规律，其发育高度主要受开采深度的影响控制。 疏干开采要预先设置排水系统，防止导水裂缝带范围内的水突然涌出，造成灾害。为了确定疏干范围，必须预测导水裂缝带发育高度，该高度主要与煤层开采厚度和开采面积、覆岩岩性和组合方式、煤层倾角和埋深、煤层开采方法和顶板管理方法等因素有关。 确定煤层覆岩垮落带和导水裂缝带最大高度的方法有经验公式法、现场实测法和数值模拟法等。有条件的矿井，要采用多种方法综合确定。1. 经验公式法表4-1 厚煤层（0-54）分层开采的垮落带高

26、度计算公式 注：M累计采厚；公式应用范围：单层采厚13m，累计采厚不超过15m；计算公式中号项为中误差。附表4-2、4-3同。 表4-2 厚煤层（0-54）分层开采的导水裂缝带高度计算公式 表4-3 急倾斜（55-90）煤层垮落带、导水裂缝带高度计算公式注：M累计采厚；h-采煤工作面小阶段垂高（m）。2. 现场实测法 主要在煤矿采空区上方施工钻孔，通过观测钻孔中冲洗液漏失量和钻孔中水位变化来确定垮落带和导水裂缝带高度。具体测定方法可参阅有关标准。此外，在现场运用地球物理勘探方法，测定垮落带和导水裂缝带发育高度，并最后用钻探实测结果校正，也是常常采用的一种实测方法。 表4-1、4-2和4-3中经

27、验公式适用于分层开采的情形。但近年来，由于综放开采具有高产高效的优点，因此在我国得到迅速普及。在目前尚未总结出适合综放开采的计算两带高度的经验公式条件下，采用现场实测法是较好的选择。3数值模拟法。 用有限单元法或有限差分法等模拟确定导水裂缝带的高度，已有现成程序，如Flac-2D、Flac-3D和Ansys-2D等。 经验公式法、现场实测法和数值模拟法这三种方法各有优缺点，有条件的矿井可采用多种方法综合确定。 第七十三条：被松散富水性强的含水第七十三条：被松散富水性强的含水层覆盖且浅埋的缓倾斜煤层，需要疏干层覆盖且浅埋的缓倾斜煤层，需要疏干开采时，应当进行专门水文地质勘探或开采时，应当进行专门

28、水文地质勘探或者补充勘探，以查明水文地质条件，并者补充勘探，以查明水文地质条件，并根据勘探评价成果确定疏干地段、制定根据勘探评价成果确定疏干地段、制定疏干方案，经煤矿企业总工程师审批同疏干方案，经煤矿企业总工程师审批同意后执行。意后执行。释义释义本条是关于矿井被松散富水性强的含水本条是关于矿井被松散富水性强的含水层覆盖且浅埋的缓倾斜煤层疏干开采的规定。层覆盖且浅埋的缓倾斜煤层疏干开采的规定。1进行专门水文地质补充勘探。疏干勘探是以疏干为目的的补充水文地质勘探，采用物探、化探和钻探等手段，查明疏干含水层的厚度、富水性、渗透性、水文地质边界条件和地下水的补给条件与运动规律、渗流场分布、矿井涌水量以

29、及疏干工程的出水能力、疏干水量、残余水头、疏干时间等；其目的是进一步查明矿区疏干所需要的水文地质资料，确定疏干的可能性，最后提出专门水文地质补充勘探报告。 2编制疏干方案。根据专门水文地质补充勘探报告，确定疏干地段、疏干工程布置、规模、种类、质量、施工设备、施工工艺及完工时间等，编制疏干方案。疏干方案编制一般应遵循下列原则：应与煤矿山建井、开采阶段相适应；疏干能力要超过充水含水层的天然补给量；疏干工程应靠近防护地段，并尽可能从充水含水层底板地形低洼处开始；疏干钻孔数应采用多种方案进行试算，孔间干扰要求达到最大值；水平充水含水层应采用环状疏干系统，倾斜充水含水层采用线状疏干系统。疏干方案的编制是

30、在水文地质勘探基础上进行的，在试验性疏干结束后，应根据实际情况对疏干方案作进一步修订。 3疏干方案经审批执行。疏干开采技术难度大，还要考虑经济成本、水资源和生态环境保护等。因此，需经煤矿企业总工程师审批执行。在实施疏干开采过程中，要加强现场管理，加强地面和井下水文地质情况的监测。 第七十四条：疏干开采半固结或者较松散的古近系、第七十四条：疏干开采半固结或者较松散的古近系、新近系含水层覆盖的煤层时，开采前应当遵守下列规定：新近系含水层覆盖的煤层时，开采前应当遵守下列规定： （一）查明流砂层的埋藏分布条件，研究其相变及成（一）查明流砂层的埋藏分布条件，研究其相变及成因类型；因类型； （二）查明流砂

31、层的富水性、水理性，预计涌水量和（二）查明流砂层的富水性、水理性，预计涌水量和预测可疏干性，建立动态观测网，观测疏干速度和疏干预测可疏干性，建立动态观测网，观测疏干速度和疏干半径；半径； （三）在疏干开采试验中，应当观测研究导水裂缝带（三）在疏干开采试验中，应当观测研究导水裂缝带发育高度，水砂分离方法、跑砂休止角，巷道开口时溃发育高度，水砂分离方法、跑砂休止角，巷道开口时溃水溃砂的最小垂直距离、钻孔超前探放水安全距离等；水溃砂的最小垂直距离、钻孔超前探放水安全距离等； （四）研究对溃水溃砂引起地面塌陷的预测及处理方（四）研究对溃水溃砂引起地面塌陷的预测及处理方法。法。释义释义本条是关于在易形成

32、流砂的半固结或较本条是关于在易形成流砂的半固结或较松散含水层下开采的有关规定。松散含水层下开采的有关规定。 在流砂层下采煤极易造成涌水溃砂灾害。涌水溃砂产生的条件是： 1上覆含水层中存在厚度大于0.25m的粉细砂层，砂土的含水率大于3%或孔隙率大于43%；土的组成中粉砂含量大于75%； 2覆岩含水层富水性强，向矿井涌水的水力坡度应达到或大于临界水力坡度。临界水力坡度一般用扎马林公式 (/1)(1)0.5csJnn来确定，式中 cJ为临界水力坡度， s土的容重， 为是水的容重，n为孔隙率； 3采矿破坏形成的垮落带和导水裂缝带贯通含水层； 4采空区和巷道有足够大空间容纳溃入的水砂。 防止煤矿涌水溃

33、砂的主要方法是疏水降压，减小动水压力。为此，必须查明含水层和粉细砂层的埋藏分布规律和成因类型、含水层的颗粒级配、富水性、水理性质、渗透系数、贮（释）水系数、给水度、地下水水位和水质动态变化等，编绘地下水水位和基岩顶面等值线图，计算垮落带和导水裂缝带发育高度，确定疏干地段和疏干方案，并预测涌水溃砂可能引起的地面塌陷及其预防处理方法。案例： 2004年3月7日，新疆哈密煤业集团井采公司二井W4105工作面上顺槽发生涌水溃砂事故，导致9人死亡和矿井停产。造成这次事故的主要原因是采矿活动形成的垮落带沟通了上覆新近系含水砂层。 第七十五条：如果煤层顶板受开采破坏后，第七十五条：如果煤层顶板受开采破坏后，

34、其导水裂缝带波及范围内存在富水性强的含其导水裂缝带波及范围内存在富水性强的含水层（体），在掘进、回采前，应当对含水水层（体），在掘进、回采前，应当对含水层采取超前疏干措施。要进行专门水文地质层采取超前疏干措施。要进行专门水文地质勘探和试验，并编制疏干方案，选定疏干方勘探和试验，并编制疏干方案，选定疏干方式和方法，综合评价疏干开采条件和技术经式和方法，综合评价疏干开采条件和技术经济合理性。疏干方案由煤矿企业总工程师审济合理性。疏干方案由煤矿企业总工程师审定。定。释义释义本条是关于矿井疏干开采方案编制和审本条是关于矿井疏干开采方案编制和审批的规定。批的规定。 煤层开采过程中或顶板破坏后，其导水裂缝

35、带波及范围内存在富水性强的含水层（体），在具备疏干的条件下，在采掘前要进行专门水文地质疏干勘探和试验，编制疏干方案，选定疏干方式与方法，对含水层（体）采取超前疏干措施。 对导水裂缝带可能波及到的诸如老空水等强富水体，必须预先彻底疏干或疏放，方可开采。 第七十六条：在矿井疏干开采过程中，第七十六条：在矿井疏干开采过程中，应当进行定性、定量分析，可以应用应当进行定性、定量分析，可以应用“三图三图双预测法双预测法”进行顶板水害分区进行顶板水害分区评价和预测。有条件的矿井可以应用数评价和预测。有条件的矿井可以应用数值模拟技术，进行导水裂缝带发育高度、值模拟技术，进行导水裂缝带发育高度、疏干水量和地下水

36、流场变化的模拟和预疏干水量和地下水流场变化的模拟和预测。测。释义释义本条是关于矿井疏干开采过程中应当采本条是关于矿井疏干开采过程中应当采用新方法和新技术预测预报的规定。用新方法和新技术预测预报的规定。 为了使矿井疏干方案更具合理性，应采用新方法和新技术进行导水裂缝带发育高度、充水含水层富水性、顶板水害分区评价和疏干水量预测等研究。 “三图双预测法”是一种解决煤层顶板充水水源、通道和强度三大关键技术问题的顶板水害预测评价方法。“三图”是指煤层顶板充水含水层富水性分区图、顶板冒裂安全性分区图和顶板涌（突）水条件综合分区图；“双预测”是指在天然和人为改造状态下的回采工作面分段和整体工程涌水量预测。

37、充水含水层富水性分区图，可通过影响控制含水层富水程度的厚度和岩性、地质构造、渗透特性、单位涌水量、钻孔岩芯描述和采取率、冲洗液消耗量、抽（放）水试验和井下涌（突）水形成的地下水渗流场分析、地下水水化学场和地球物理勘探场分析等资料，根据多源信息复合原理，应用GIS的叠加功能编制形成。地理X坐标（m）地理Y坐标(m) 顶板冒裂安全性分区图，是指煤层回采过程中诱发的顶板导水裂缝带加保护层总高度与煤层至含水层之间覆岩厚度之差图，它是煤层回采过程中顶板突水灾害发生的前提。顶板导水裂缝带发育总高度受控因素多，具有非常复杂的非线性特征，除了受控于煤层覆岩岩性组合、塑与脆性岩沉积厚度比值和其沉积位置、倾角和构

38、造条件以及原岩地应力分布等自然影响因素外，开采工艺、采高和工作面斜长以及具体的顶板管理方式等人为影响因素也同等重要地控制其发育总高度。导水裂缝带发育总高度一般可采用经验统计公式或数值模拟计算评价，也可采用井下现场实测确定。地理X坐标（m）地理Y坐标(m) 顶板涌（突）水条件综合分区图，是应用GIS的多源信息复合叠加功能，将前述的煤层顶板充水含水层富水性分区图与顶板冒裂安全性分区图复合叠加处理后编制而成。 地理X坐标（m）地理Y坐标(m) 天然和人为改造状态下的回采工作面分段和整体工程涌水量预测，是根据研究天然和人为改造状态下的回采工作面分段和整体工程涌水量预测，是根据研究矿井具体的充水水文地质

39、物理概念模型，建立地下水流系统的三维数值模拟模型，矿井具体的充水水文地质物理概念模型，建立地下水流系统的三维数值模拟模型，在反演识别基础上，根据回采工作面周期来压步骤，分别预测在天然和人为改造两在反演识别基础上，根据回采工作面周期来压步骤，分别预测在天然和人为改造两种不同状态下的回采工作面分段和整体工程涌水量。种不同状态下的回采工作面分段和整体工程涌水量。 第七十七条：当承压含水层与开采煤层之第七十七条：当承压含水层与开采煤层之间的隔水层能够承受的水头值大于实际水头间的隔水层能够承受的水头值大于实际水头值时，开采后，隔水层不容易被破坏，煤层值时，开采后，隔水层不容易被破坏，煤层底板水突然涌出可

40、能性小，可以进行带压开底板水突然涌出可能性小，可以进行带压开采，但应当制定安全措施，由煤矿企业总工采，但应当制定安全措施，由煤矿企业总工程师审批。程师审批。 安全隔水层厚度和突水系数计算公式见附安全隔水层厚度和突水系数计算公式见附录四。录四。释义释义本条是关于矿井带压开采的规定。本条是关于矿井带压开采的规定。 1带压开采评价。测定底板隔水层平均重度、平均抗拉强度和底板隔水层承受的水头压力，根据附录四安全隔水层厚度和突水系数计算公式，评价是否可以带压开采。 2制定带压开采方案。在带压开采过程中，要加强动态监测，制定现场应急预案，防止误揭断层或破碎带等导水地质构造。带压开采方案需经煤矿企业总工程师

41、组织审批。 第七十八条：当承压含水层与开采煤层之间的隔水层能够承受第七十八条：当承压含水层与开采煤层之间的隔水层能够承受的水头值小于实际水头值时，开采前应当遵守下列规定：的水头值小于实际水头值时，开采前应当遵守下列规定： （一）采取疏水降压的方法，把承压含水层的水头值降到隔水（一）采取疏水降压的方法，把承压含水层的水头值降到隔水层能允许的安全水头值以下，并制定安全措施，由煤矿企业总工层能允许的安全水头值以下，并制定安全措施，由煤矿企业总工程师批准。总结适合本矿区（井）的安全水头值，指导安全生产。程师批准。总结适合本矿区（井）的安全水头值，指导安全生产。矿井排水考虑与矿区供水、生态环境保护相结合

42、，推广应用矿井矿井排水考虑与矿区供水、生态环境保护相结合，推广应用矿井排水、供水、生态环保三位一体优化结合的管理模式和方法。排水、供水、生态环保三位一体优化结合的管理模式和方法。 （二）承压含水层的集中补给边界已经基本查清情况下，可以（二）承压含水层的集中补给边界已经基本查清情况下，可以预先进行帷幕注浆，截断水源，然后疏水降压开采。预先进行帷幕注浆，截断水源，然后疏水降压开采。 （三）当承压含水层的补给水源充沛，不具备疏水降压和帷幕（三）当承压含水层的补给水源充沛，不具备疏水降压和帷幕注浆的条件时，可以酌情采用局部注浆加固底板隔水层和改造含注浆的条件时，可以酌情采用局部注浆加固底板隔水层和改造

43、含水层为弱含水层的方法，但应当编制专门的设计，在有充分防范水层为弱含水层的方法，但应当编制专门的设计，在有充分防范措施的条件下进行试采，并制定专门的防止淹井措施，由煤矿企措施的条件下进行试采，并制定专门的防止淹井措施，由煤矿企业总工程师批准。业总工程师批准。 安全水头压力值计算公式见附录五。安全水头压力值计算公式见附录五。释义释义本条是关于矿井疏水降压开采的规定。本条是关于矿井疏水降压开采的规定。 1疏水降压开采。根据附录五安全水头压力值计算，如果承压含水层与开采煤层之间的隔水层能够承受的水头值小于实际水头值时，就要进行疏水降压开采，防止突水淹井。 2切实保护地下水资源和生态环境。在疏水降压开

44、采过程中，应积极推广应用矿井排水、供水、生态环保三位一体优化结合的管理模式和方法，有效解决由于煤矿大流量、大降深疏排地下水而导致的矿区所在城市与周围地区的供水困难和生态环境恶化的难题。 根据矿井所在区域的具体水文地质条件和经济社会发展对水资源的需求，在取水建筑物选型中，要多方面考虑，不仅选择在井下打专门疏（放）水孔，也可选择在矿井地面打抽水孔，或在承压含水层的浅部隐伏露头补给区处打地面浅排孔。排、供、生态环保三位一体优化结合管理模型是在矿区地下水流数值模拟基础上，应用运筹学的数学规划理论和方法，在保证矿井安全生产和生态环境质量等约束前提下，寻求满足供给矿区和周围地区一定数量水资源或产生一定经济

45、效益目标的水资源供给和分配方案。 这样一方面提高了三位一体结合系统整体运行的安全可靠性，另一方面，使矿井疏排水预测和供水资源管理以及生态环境质量评价工作同步进行。不仅在经济上可避免三个部门大量重复的地质勘探和专门评价管理工作，为国家节约大量资金，而且在技术上由于利用一个模型同时全面系统地考虑了各工程设施所形成的地下水渗流场之间的相互干扰和影响，从而确保了预测、管理和评价工作的精度。 3. 降低疏水降压开采成本。为了减少疏水降压排水费用，当承压含水层的集中补给边界基本查清时，可预先对其进行帷幕注浆，截断补给水源，然后再进行疏水降压开采。4注浆加固底板隔水层。当承压含水层的补给水源充沛，不具备疏水

46、降压和建立帷幕注浆条件时，可以采用局部注浆加固底板隔水层和改造含水层为弱含水层的方法，预防突水事故发生。此项工作应当预先编制专门注浆设计，由煤矿企业总工程师批准。 第七十九条：有条件的矿井，可以采第七十九条：有条件的矿井，可以采用脆弱性指数法或者五图双系数法等方用脆弱性指数法或者五图双系数法等方法对底板突水危险性进行综合分区评价，法对底板突水危险性进行综合分区评价，可以采用比拟法、解析法和数值模拟法可以采用比拟法、解析法和数值模拟法等方法预计最大涌水量。等方法预计最大涌水量。 释义释义本条是关于矿井采用新方法和新技术对本条是关于矿井采用新方法和新技术对底板突水危险性进行评价和预计最大涌水量的规

47、底板突水危险性进行评价和预计最大涌水量的规定。定。 脆弱性指数法是指将可确定底板突水多种主控因素权重系数的信息融合方法与具有强大空间信息分析处理功能的GIS耦合于一体的煤层底板突水预测评价方法。 根据信息融合的不同数学方法，脆弱性指数法可划分为非线性和线性两大类。非线性脆弱性指数法包括:基于GIS的ANN型脆弱性指数法、基于GIS的证据权重法型脆弱性指数法、基于GIS的Logistic回归型脆弱性指数法、基于GIS的贝叶斯法型脆弱性指数法等；线性脆弱性指数法包括基于GIS的AHP型脆弱性指数法等。 脆弱性指数法评价的具体步骤： 1.根据对矿井充水水文地质条件分析，建立煤层底板突水的水文地质物理

48、概念模型； 2.确定煤层底板突水主控因素； 煤煤层层底底板板突突水水主主控控因因素素体体系系厚度、充填物岩性厚度、充填物岩性单位降深涌水量单位降深涌水量平均值、最大值平均值、最大值渗透系数、渗透率渗透系数、渗透率充水含水层充水含水层含水层水压含水层水压含水层富水性含水层富水性含水层渗透性含水层渗透性中奥陶统灰岩古风化壳发育及充填情况中奥陶统灰岩古风化壳发育及充填情况厚度等值线图厚度等值线图隔水强度高的砂岩层空间沉降位置隔水强度高的砂岩层空间沉降位置脆、塑性岩厚度比脆、塑性岩厚度比底板隔水岩段底板隔水岩段防突性能防突性能隔水岩段关键岩层位置隔水岩段关键岩层位置隔水岩段岩性比例隔水岩段岩性比例隔水

49、岩段总厚度隔水岩段总厚度工作面斜长工作面斜长开采方法与工艺开采方法与工艺煤层倾角煤层倾角矿压破坏发育带矿压破坏发育带煤层采高与采深煤层采高与采深回采诱发的导升高度回采诱发的导升高度导升发育带导升发育带原始导升高度原始导升高度线密度分布图、单位面积断层迹线的总长度线密度分布图、单位面积断层迹线的总长度张性、压性、扭性张性、压性、扭性点密度分区图点密度分区图断距、宽度、长度及倾角断距、宽度、长度及倾角充填岩性、胶结程度充填岩性、胶结程度地质地质构造构造断层（裂断层（裂隙密集带）隙密集带）性质性质断层分布密度断层分布密度断层尖灭点、交叉点分布密度断层尖灭点、交叉点分布密度断层规模断层规模断层充填胶结

50、情况断层充填胶结情况埋深、位置埋深、位置线密度分区图线密度分区图褶皱轴密度褶皱轴密度褶皱轴埋深褶皱轴埋深褶皱褶皱密度分布图、不同部位水力性质密度分布图、不同部位水力性质岩溶陷落柱岩溶陷落柱3.采集收集各突水主控因素基础数据，并进行归一化无量纲分析和处理； 4.应用地理信息系统,建立各主控因素的子专题层图； 5.应用信息融合理论，采用非线性数学方法（如ANN，证据权重法，Logistic回归法或其它方法），或线性数学方法（如AHP等其它方法），通过模型的反演识别或训练学习，确定出煤层底板突水的各主控因素的“权重”系数，建立煤层底板突水脆弱性的预测预报评价模型； 6.根据研究区各单元计算的突水脆弱