1、一、基本概念：一、基本概念：v矿井水：在矿井生产过程中，渗入、淋入、 流入、涌入和溃入井巷或工作面的任何水源的水，统称矿井水。v含水层：能够透过并给出相当数量水的岩层。岩性主要为灰岩、石英砂岩、粗粒砂岩、中粒砂岩、细粒砂岩、砂层等v隔水层：不能透过并给出一定水量的岩层。岩性主要为泥岩、砂质泥岩、粘土等二、矿井水灾的危害二、矿井水灾的危害v1、恶化生产环境。v2、增加排水费用（增加生产成本）。v3、损失煤炭资源。v4、缩短生产设备使用寿命。 矿井水有腐蚀作用，对设备、轨道、支架有腐蚀作用v5、引起瓦斯积聚、爆炸或硫化氢中毒v6、发生突水。 涌水量超过排水能力或突水，可造成淹没工作面，甚至矿井，威
2、胁井下作业人员安全。三、矿井水害发生的基本条件三、矿井水害发生的基本条件l1、有水源： A大气降水：包括降雨和降雪 B地表水：包括河流、湖泊、诏泽、池塘、水库、采后塌陷积水等 【例】2005年8月7日广东梅州市兴宁市大兴煤矿发生重大透水事故，为透地表水体（水库）而发生的淹井事故。原因是发生“抽冒”，造成突水C地下水: 松散层水 砂岩裂隙水o【例】新集一矿111311工作面收作时，发生突水，最大涌水量达400m3/h，突水水源为13-1煤以及以上煤层顶板砂岩水，造成淹没工作面。岩溶裂隙水o【例1】1984 年6 月2 日，开滦范各庄矿2171 综采工作面发生世界采矿史上罕见的岩溶陷落柱透水灾害，
3、最大涌水量为12.318万m3/h，矿井被淹没（310万吨/年），相邻的吕家坨煤矿淹没，林西矿受严重威胁停产，赵各庄矿、唐家庄矿受威胁告急迫使该矿井处于停产状态，并危及临近矿井，直接经济损失10亿元。o【例2】1996年任楼煤矿首采面曾因隐伏导水陷落柱突水,最大涌水量达11854m3/h引发淹井灾害,造成3.5 亿元的重大经济损失。老空区水 2、有导水通道： A 人为通道：井筒、开采裂隙，未封闭钻孔 B 自然通道：裂隙、断层、溶隙（主要危害为陷落柱） 3、失控：对矿井充水水源和导水通道的管理达不到预定的要求，导致淹没矿井甚至人员伤亡等情况的发生。四、水害产生的原因四、水害产生的原因n1、地面防
4、洪、防水措施不当、地面防洪、防水措施不当 地面洪水由井巷、塌陷、裂隙等通道进入井下造成矿井水灾。地面洪水由井巷、塌陷、裂隙等通道进入井下造成矿井水灾。n2、井田水文地质资料不清、井田水文地质资料不清 井巷或采掘工作面接近老空积水区、充水巷道、导水断层、强含水层、井巷或采掘工作面接近老空积水区、充水巷道、导水断层、强含水层、 陷落柱、老钻孔等充水水源和充水通道时未采取措施，造成透水事故。陷落柱、老钻孔等充水水源和充水通道时未采取措施，造成透水事故。n3、井巷位置选择不合适、井巷位置选择不合适 井巷布置在水文地质复杂或离强含水层较近，导致顶、底突水。井巷布置在水文地质复杂或离强含水层较近，导致顶、
5、底突水。n4、技术决策失误。、技术决策失误。 防治水措施、乱挖防水煤柱等防治水措施、乱挖防水煤柱等n5、工程质量差、工程质量差 包括巷道工程质量不合格，造成抽冒，导通强含水层。另外，探放水钻包括巷道工程质量不合格，造成抽冒，导通强含水层。另外，探放水钻孔施工质量不合格等。孔施工质量不合格等。n6、排水设备能力不足或机电事故影响。、排水设备能力不足或机电事故影响。n7、防水闸门未按设计要求施工或质量低劣不能起到防水作用。、防水闸门未按设计要求施工或质量低劣不能起到防水作用。n8、思想麻痹大意。、思想麻痹大意。n 新集五矿井筒探水注浆时，注浆孔按高压钻孔设计，发生突水（第8个孔），钻孔最大水量达5
6、94m3/h，水柱喷高达10余米，钻杆冲出30米左右，淹没井筒事故，即为思想麻痹大意造成。【例】w五、防治水技术措施五、防治水技术措施w防探放水十六字方针：防探放水十六字方针：w预测预报、有疑必探、预测预报、有疑必探、先探后掘、先治后采。先探后掘、先治后采。综合防治水措施，归纳为“七”字：w防防：防水设施及防治水措施w排排：排水设施、排水能力w探探：井下探水（包括物探和钻探）w放放：超前探放老空区水、顶板砂岩水w疏疏：疏水降压或疏干含水层w截截：留设各种防水煤柱w堵堵：注浆堵出水口，加固裂隙带，充填岩溶裂隙等NC641.72726.20951.62408.63层断冲逆凤阜4F888021-23
7、F1110FPQFCPOPtPC-PQ106102107111-200-400-600-800-1000 0 0-1000-800-600-400-200图 3 推 覆 构 造 剖 面 示 意 图七、水害防治七、水害防治（一）地表水 2005年8月7日广东梅州市兴宁市大兴煤矿发生重大透水事故，均是为透地表水体（水库）而发生的淹井事故。原因是发生“抽冒”，造成突水主要防治措施（1）在矿井设计时，符合煤矿安全规程，如井口工业广场的标高，要高于当地最高洪水位标高；如井口工业广场的标高低于当地最高洪水位标高，采取建拦洪坝、截水沟等防洪工程，目的防止地表水从主井、副井、风井口直接灌入井下。（2）钻孔、报
8、废孔必须全孔封闭。 （二）新生界松散层 我国中部和东部矿区、煤系地层上覆盖有新生界松散层，由于后者分布面积较大，能广泛接受和储存古(现)代大气降水，并与下伏基岩含水层呈角度不整合接触而使两者的水力联系较好，因而它不仅成为压在矿坑上方的一个巨大的含水体，而且也是矿井涌水的补给来源。我国煤矿开采史上，曾有过多次新生界松散层水透水恶性事故。1、查明条件： 新生界松散层赋存、岩性与分层结构、岩性组合、厚度、富水性、隔水性，特别要查明新生界底部含水层、隔水层的富水性及厚度变化，查明采区上方基岩顶面的起伏变化、标高，新生界松散层与地表水体及其它含水层之间可能存在的水力联系等 。2、留设合理煤岩柱类型和高度
9、：（1）在查明条件基础上，确定留设煤岩柱类型；（2）结合煤系地层倾角、风化带的性质、采高和煤层顶板岩组的力学特性等， 并通过开展“开采上限”研究，结合按“三下”开采规程留设相应的安全煤(岩)柱合理高度。【例】淮北矿业集体芦岭煤矿发生突水事故即矿井提高回采上限开采时，留设的防水岩柱不合理，导致新生界四含水溃入井下。3、不同条件下预先采取不同措施：（1）新生界松散层底部含水层富水性较弱、静储量有限的块段地区，可在井下实施疏干排放；（2）底部含水层富水性中等和较强，留设合理防水煤(岩)柱。 （3）新生界地层覆盖较薄地区开采 煤系地层倾角较大的地区，必须根据实际情况，留设足够的煤柱，防止抽冒发生。开采
10、时严格按开采设计控制采高和上风巷的标高，严格做到上、下层及上、下阶段(指急倾斜煤层)之间的间歇开采（三）煤系砂岩水砂岩裂隙水为赋存于煤层顶、底板砂岩裂隙的水体，一般其富水性及危害程度较地表水体、松散层底部含水层和灰岩水的小一些。 由于受裂隙非均匀性分布控制，以及上覆含水层的补给影响，变得琢磨不定，在生产过程中，常以“游击战”的形式出现。往往对掘进和开采产生影响。如果通过导水断裂、陷落柱等通道得到地表水、喀斯特水补给，成为矿井涌水、突水的直接水源。【例】新集一矿111311工作面收作时发生突水，最大涌水量达400m3/h，突水水源为13-1煤以及以上煤层顶板砂岩水，造成淹没工作面。防治的主要措施
11、：1、弄清砂岩裂隙水源，查清砂岩裂隙分布特征，采取物探方法进行探测顶板砂岩的富水性及分布规律；一、煤层顶板导水裂隙带范围内分布有含水层时，必须防探顶板水2、采取针对性措施，如封堵其与补给水源的构造联通部位、截断其主要的补给水源等，再进行打钻疏放顶板砂岩水。先期探放水孔，一般从开切眼起，可按30、50、100米的间距布置。往后可视具体情况而定。孔位应尽可能结合地质构造布设在疏水效果好的部位。3、在生产中也可利用支护锚干进行对裂隙水的引流疏放；4、评价煤层开采引起的冒落带、裂隙带波及砂岩裂隙的高度与范围，运用正确合理的方法评价开采后砂岩裂隙的补给量。5、当涌水量较大可能影响正常生产时，在工作面机巷
12、建立强排水系统和施工专门的泄水巷。【例】新集一矿南东翼采区151107工作面，在工作面回采前采用矿井瞬变电磁法进行超前探测，探测顶板砂岩富水规律，然后采取打钻疏放、锚索机疏放，同时在工作面机巷建立强排水系统，最终保证了工作面安全回采。（工作面回采时最大涌水量达120m3/h，未影响工作面生产）。（六）封闭不良钻孔防治 1、调查历史上已有的废孔，有无封孔不良。 2、编制含水层的等水位线图，结合井下出水点和矿井涌水量变化及可能出现的高、低水位异常区，研究确定是否有导水钻孔存在。 3、对封孔不良的钻孔，够在地面进行透孔处理。 4、井上下均难处理的，必须按规程留设防水煤(岩)柱。（七）、断层水 1、应
13、核准（包括补钻探明）断层产状、位置。分析断层带的富（导）水性，并在平面图、剖面图上确定断层与采掘工作面的空间几何关系。 2、井巷通过导水或可能导水断层前，必须超前探水，探水线（探水起点）至断层交面线的最小距离不得小于20米，水压大于20公斤力时应按比例增大。 3、当井巷通过含（导）水断层时，要严防来压冒顶突水或滞后突水（突泥砂），并及时建议采掘部门采取相应的防水措施，如加强支护、砌 石旋、注浆封闭等。 4、对与强含水层连通的导水断层，必须按规定留设防隔水煤柱。采掘工作面接近断层煤柱前，要复查煤柱的可靠性。八、突水预兆八、突水预兆o1、煤层发潮发暗，巷道壁或煤壁“挂汗”。 由于压力水渗过微小裂隙
14、凝结到岩石和煤壁表面形成许多水珠或使煤层发潮 发暗（挖掉一层仍潮湿）。 水珠呈尖形，而煤层自燃发火预兆“挂汗” 呈平行水珠，为蒸汽凝结于顶板所形成的o2、出现雾气 巷道温度较高，积水渗到煤壁后引起蒸发而形成雾气。o3、空气变凉； 工作面接近积水区，气温骤冷，煤壁发凉。o4、顶板来压，出现压力水流，煤层有水挤出，并产生“嘶嘶”水叫声，有时能听到空洞泄水声，o5、工作面瓦斯、二氧化碳、硫化氢等有害气体增加；o6、巷道顶板来压，底鼓或产生裂隙出现渗水；o7、巷道壁或煤壁“挂红”。 就是铁锈，地下水含水铁的氧化物。o8、水色发浑，有臭鸡蛋味 采空区水味发涩或有臭鸡蛋味，断层水一般发黄，味甜。九、水灾应急处理措施九、水灾应急处理措施o 当井下发生水灾事故时，要采取自救措施，同时尽力消除或减少水灾的危害，紧急情况下要安全的撤离灾区。
