矿井水害防治基本知识讲座共35页
矿井水害防治培训讲义
矿井水害防治培训讲义煤矿水害是与瓦斯、火灾、粉尘、顶板灾害并列的矿山建设与生产过程中的五大安全灾害之一。
长期以来，因为煤矿水害而给国家和人民带来的经济损失和人身伤亡极为惨重。
特别是近年来，随着煤炭工业的迅速发展，煤炭资源开发生产的深度在不断加大，采煤工作面的空间尺度在不断增加，矿井采掘速度和机械化明显提高，这种高产高效的生产管理方式对矿井防治水害安全技术的要求也越来越高。
最近几年来，我们国家的煤矿水害事故发生的频率在不断地增加，造成人员、经济的损失也是巨大的。
据统计在2005年以前的20多年里，全国煤矿共有250多个被水淹没，死亡1700多人，经济损失高达350多亿元人民币。
仅在2005年，全国煤矿就发生水害事故就达109起，死亡605人，其中发生一次死亡10人以上的特大水害事故就有13起，死亡306人。
特别是2005年8月7日，广东省梅州市大兴煤矿发生的重特大透水事故，造成6人死亡，117人至今下落不明。
2010年3月28日，中煤集团一建公司王家岭项目部在建矿井时发生重大透水事故，153名矿工被困井下，经过艰苦不懈地努力，115人被救，48名工人遇难。
这一次次水害事故的发生，告诫我们做好煤矿防治水工作的重要性；这一次次警钟的鸣声告诫我们做好煤矿防治水工作的必要性。
因此，做为煤矿的生产、建设者，掌握好、学习好煤矿的防治水知识，对于煤矿的生产和建设是十分重要的。
在座的各位都很清楚，在井工煤矿的建设和生产作业过程中，不可避免地要接近，揭露或波及破坏一些含水层。
只要这些工程的场所处于含水层(水体)的水位以下，水体就会因失去原有的平衡，在重力作用下，以各种形式向井巷和采场涌出。
这种涌出的形式有一般性的滴、淋水，也可以是突破性的大量涌出，形成水害。
是否能形成水害，这主要决定于作业场所所处的地质构造部位，含水层(水体)的富水性，可能补给的水量和水压，以及各采掘工程对各含水层的揭露、贯穿或波及破坏的程度。
因此，煤矿生产建设的整个过程，都存在着与地下水的斗争，矿井的生产与发展，都与这一斗争息息相关。
煤矿水害防治知识讲座12.18P195
四、水害防治技术及案例分析。
（三）煤矿水害防治基本知识:
老空水害的防治方法： 查明老空积水区边界、积水量、水压情况，并 在矿井充水性图上划出积水线、探水线、警戒线 ； 按规定留设防隔水煤柱或抽排干老空积水； 当采掘活动进入警戒区域后，严格执行探放水 规定，落实“先探后掘”的探放水措施； 严禁破坏或开采按规定留设防隔水煤柱。
（二）、矿井水文地质基本知识
3.2 按含水层空隙性质分为孔隙水、裂隙水、岩 溶水三类。
3.2.1孔隙水：是指存在于疏松岩层的孔隙中的 水；
3.2.2裂隙水：是赋存和运动于基岩裂隙（风化 裂隙、成岩裂隙、构造裂隙）中的地下水；
3.2.3岩溶水：是储存和运动于可溶蚀裂隙和溶 洞中的地下水；
一、煤矿防治水基础知识
一、煤矿防治水基础知识
（二）、矿井水文地质基本知识 特征：潜水直接接受大气降水和比它水位高的地 表水的渗入补给；潜水面不承受静水压力； 在重 力作用下，由高向底流动，称潜水流；潜水的埋深 因地而异，与水位、水量变化有关。
一、煤矿防治水基础知识
（二）、矿井水文地质基本知识
3.1.３承压水（自流水）：是埋藏在两个隔水层之间的 含水层中的地下水，其运动受上下隔水层的约束和水压的 作用，通常是从补给区流向排泄区。其补给区与分布区不 一致，受大气降水变化的影响较小，不易受污染。
水害防治讲座资料.
导水构造
陷落柱
岩溶水
岩溶水一词是由于含水介质而命名的， 按含水介质分，地下水可分为孔隙水、 裂隙水和岩溶水。
由于奥陶系地层由石灰岩组成，储存或 运动于该岩层中的地下水称为奥陶系岩 溶水 。
岩溶水
古空区与采空区
• 古空区是指古代人民采煤后遗留下的空间； • 采空区是指距今时间不很长采煤后而留
自然因素
地表水体水害发生原因
• 人为因素
• 矿井的布置不合理，井口标高低于最高洪水位，且工业 广场缺乏必要的防洪建筑。
• 由于缺乏气象和水文观测资料，最高洪水位的计算和选 取有误。
• 由于在河道内占地建筑或排放废石渣等，人为改变了河 道行洪条件，使实际洪水位高于原设计值。
下三带示意图
疏水降压
• 由于煤层底板承受的水压力太大， 在开采时易发生底板突水，为了安 全开采需打钻孔或利用巷道进行抽、 排水，使水位下降，减少底板承受 的压力，该项工作称为疏水降压。
疏水降压
注浆堵水
• 是通过各种专用的压注设备，将根据不同 的堵水条件，按特定配方配制的不同特性 的堵水浆液注入岩体及岩层的孔隙中，占 据原来被水占有的孔隙和通道，在一定的 压力、一定的时间作用下脱水、固结或胶 凝，与围岩岩体形成阻水整体，从而改变 原来不利于采矿的水文地质条件。
煤矿水 害类型、发生原因 及防治措施
于广富
一、预备知识
• 自然界中水的循环 • 矿井突水与透水 • 导水构造 • 岩溶水 • 古空区与采空区 • 含水层与隔水层 • 水压值 • 富水性及富水地段 • 上三带、下三带及采空塌陷区 • 疏水降压 • 注浆堵水
自然界中水的循环
• 自然界水循环图
矿井突水与透水
下的空间 ； • 二者的相同点：都是由于煤层开采后留下
矿井防治水知识讲座讲解
矿井防治水知识讲座第一课时:矿井防治水的目的与意义矿井防治水的目的是：防止矿井水害事故发生，减少矿井正常涌水，降低煤炭生产成本，在保证矿井建设和生产的安全前提下使国家的煤炭资源得到充分合理的回收。
为达到上述目的，根据产生矿井水害的原因，采取不同的对策措施。
为此，《煤矿安全规程》第251条规定：“煤矿企业应查明矿区和矿井的水文地质条件，编制中长期防治水规划和年度防治水计划，并组织实施。
”煤矿防治水工作，是建立在弄清水文地质情况的基础上。
若矿区（井）水文地质条件不清，防治水工作就带有一定的盲目性，达不到预期效果。
煤矿在建设之前，虽分阶段（普查、详查、精查）进行了勘探，提出了地质报告，但由于受地质条件复杂性和勘探技术条件的限制，所获水文地质资料与实际不符的情况还有，遗留问题较多，给煤矿建设发展带来不良后果，造成淹井、停建等被动局面。
为了消灭水灾事故的发生，搞好煤矿安全生产，加强水文地质工作，摸清矿井水文地质条件，就显得非常必要。
矿井防治水的方针是：坚持预防为主，防治相结合的方针。
为了防止治水工程零打碎敲，取不到良好效果，应在查明矿区和矿井水文地质条件基础上，按照当前与长远、局部与整体、地面防治与井下防治、防治与利用相结合的原则，根据不同的水文地质条件，分别采取防、疏、堵、截的方法予以防治。
防治水规划是指矿区整体性防治水工程，规模大，工期长，需根据实际情况区分轻、重、缓、急，分期分批逐年进行施工。
其内容应包括：编制防水规划的必要性和完成规划项目的可能性；矿区（矿井）水文地质概况及存在问题和查（查清水文地质条件）、防（地面防洪、泄洪、内涝区排洪、井下防排水设施、防水煤岩柱、超前钻探等）、疏（疏放降压）、截（切断或减少补给量）、堵（注浆封堵突水点）等工程项目及工程量、劳动组织、工期、预期效果；所需设备和主要材料及工程费用概数等。
因此，《煤矿安全规程》第252条规定：“水文地质条件复杂的矿井，必须针对主要含水层（段）建立地下水动态观测系统，进行地下水动态观测、水害预报，并制定相应的探、防、堵、截、排综合防治措施。
煤矿水害防治基本知识-优质课件
2.我国煤矿水害事故情况
常言道：水火无情。煤矿在生产建设过程中经常受 到水的威胁。突水事故与顶板、瓦斯、火等事故相比， 发生率不算高，但一旦发生，造成的人员伤亡和经济损 失比顶板、机电、火灾等事故等要大得多，危害相当严 重。据统计，1949～1995年在我国煤矿一次死亡3人以 上的事故中，以死亡人数计算，水害事故占15.72％， 仅次于瓦斯和顶板事故，位居第三；平均每次事故死亡 7.06人，仅次于瓦斯和火灾事故，位居第三。
(5)矿井水缩短机电设备、管材等使用年限
酸性矿井水的腐蚀作用,使井下机电设备、器材 的使用年限大大缩短。
(6)矿井水影响煤炭资源开采利用
防水煤柱造成资源滞呆。
(7)矿井大量排水使地下水位大幅度下降。
4. 水害事故多发原因分析
(1) 没有树立“安全第一，预防为主”的思想
有的矿井在突水事故前，已有明显的预兆，但那里 的领导同志为了早出煤、多挣钱，仍不采取措施，还 强令工人继续掘进。
按突水地点分：
发生在掘进工作面111次，死亡1091人，占 64.7%；
发生在采煤工作面49次，死亡328人，占19.47%； 发生在井巷的27次，死亡149人，占8.84%； 发生在其他地点16次，死亡117人，占6.94%。
3.煤矿透水事故的危害
(1) 透水事故造成井下人员伤亡
透水事故是煤矿五大灾害事故之一。俗话说： 水火无情”、“火烧一线，水漫一片”。煤矿一旦发 生透水,可能造成大量井下人员伤亡。
(2) 透水事故造成煤矿资源财产损失
1984年6月2日10:20,河北开滦范各庄矿2171综 采工作面发生了一起世界采矿史上罕见的透水灾害, 奥陶系岩溶强含水层的高压承压水经导水陷落柱溃 入矿井,高峰期11h平均突水量2053m3/min,历时21h 便淹没了一座年产310万t,开采近20年的大型机械化 矿井,共有11名工人未及时撤出遇难。
矿井水害安全知识讲座(一)
矿井水害安全知识讲座(一)第一课矿井涌水是威胁来源通道要清楚矿井涌水量有大有小，完全没有涌水的矿井是很少的。
矿井涌水给建井、掘进、采煤以及机电设备的管理等都带来一定的困难。
为了排除井下涌水，就要修建水仓，安设水泵，安设水闸门，挖砌水沟，形成一个完整的排水系统。
如果排水系统不畅通，矿井涌水任意流淌，井西到处是水，既恶化了井下环境，又不利于文明生产。
井下排水要安设水泵，排水要消耗大量的电能。
常年不停地大量排水要花费大量的电费，从而增加了煤炭生产的成本。
有些矿井水还有很强的腐蚀性，尤其对金属材料及机电设备的腐蚀更为显然，这对矿井生产是非常不利的。
如果井下发生了突水或者透水事故，问题就更严重了，有可能淹没采区或矿井，造成财产的重大损失。
有时还会造成人员的伤亡，这就带来更大的不幸。
矿井水灾是煤矿常见的一种灾害。
因此，每一个井下工人都应该了解一些矿井水的知识，以及发生透水时的避灾路线。
大家共同做好矿井水防治工作，杜绝水灾事故的发生。
做好防治水工作，应该摸清矿井水文地质状况，在此基础上，制订出与矿井水做斗争的措施。
矿井涌水常见的来源有以下几种：地表水大气降水的渗入或流入，往往是开采地形低洼且埋藏较浅的煤层的主要水源，在雨季表现得尤为显然；地面上的河流、湖泊、水库、池塘水，也会渗入和流入井下成为矿井水。
地表水能否成为矿井水源，除了开采深度条件外，还与地层构造和采煤方法有关。
地下水有些岩层具有空隙、裂隙或溶洞并含有地下水，我们把它叫作含水层。
流沙层和砾石层中的水叫孔隙水，石灰含水层中的水叫溶洞水，砂岩中的水属于裂隙水。
地下水是可以流动的，并不断接受地表水的补给，开采越深水压越高、裂隙溶洞越大含水也越丰富，它是井下最直接、最常见的水源。
当井下巷道或回采工作面一旦揭露这些含水层时，水便会特别，危害性较大。
老空水过去采过的小煤窑以及矿井里废弃的旧巷道，经常有很多积水。
当采掘工作面与它们打透时，很短时间内会有大量积水涌入，来势凶猛，造成透水事故，破坏性很大。
矿井水害安全知识讲座(二)
矿井水害安全知识讲座(二)第三课矿井水灾有原因井下出水有征发生矿井水灾的根源，在水文状况不同、制定不当、措施不利或管理不善；人的思想麻痹也是一个原因。
具体来说有以下几个方面：地面防洪、防水措施不周详，或有了措施不认真执行，暴雨山洪冲破了防洪工程，致使地面水灌入地下；水文地质状况不清，井巷接近老空、充水断层、陷落柱、强含水层，未事先探放水，盲目施工，造成突水淹井或人参事故；井巷位置制定不合理，接近强含水层等水源，施工后在矿山压力和水压共同作用下，发生顶底板透水；乱采乱掘，破坏了防水煤、岩柱，或者施工质量低劣，平巷掘进腰线忽高忽低，造成顶板冒落，接通了强含水层透水；积水巷道位置测量错误或资料遗漏、不准，新掘巷道与它打通；或是巷道掘进的方向与探水钻孔的方向偏离，超出了钻孔控制范围，就可能与积水区掘通；井下未构筑防水闸门，或虽有防水闸门但未顺利及时关闭，在矿井发生突水的状况下，不能起堵截水的作用；井下水泵房的水仓不按时清理，致使容量减少，或者水泵的排水能力不够，在矿井发生突水时，涌水量大于排水能力，而且继续的时间很长，采用临时措施也无法补救时，矿井就可能被淹没。
只要我们搞清水灾发生的原因，有针对性地采用措施，强化管理，矿井水灾是完全可以避免的。
煤层或岩层出水之前，一般都有一些征兆，如工作面变得潮湿，顶板滴水或淋水，岩石膨胀、底板鼓起，工作面压力增大，片帮冒顶，巷道断面缩小，支架变形等等。
此外，比较显然的征兆还有：煤层里有“吱吱〞的水叫声，甚至有向外滋水的现象，这是因为四周有压力大的含水层湖或积水区，水从煤层的裂缝向外挤出造成的。
煤层挂汗，就是煤层上结成小水珠，说明前面有地下水。
工作面发潮，甚至有淡淡的雾气，由于水分蒸发吸热而使空气变冷，一进去就有阴凉的感觉，前面不远可能有地下水。
如果闻到工作面有臭几7蛋气味，用舌头尝渗出来的水感到发涩，把水珠放在手指间摩擦有发滑的感觉，就可以肯定前面有老空水；另外，老空水发红，很像铁锈水，如果发现煤壁上挂红，也是出水信号。
矿井水害安全知识讲座(五)
矿井水害安全知识讲座(五)第九课钻孔毁坏可补救上山放水要当心煤矿井下一般都有水文地质钻孔，这里包括水量大的高压供水孔、放水孔以及在竟下揭露未封孔的老旧勘探孔。
这些钻空穿透了煤田中的强含水曾，有时会发生毁坏，造成大量出水。
大水量水文地质钻空毁坏的原因很多，有的是因为采掘活动使底板岩层产生移动，产生裂隙，孔管失起作用；有的是因为孔管各节之间接缝连接不牢；有的是因为钻孔管长度不够。
当然，钻孔内水压高、水量大也是重要原因。
钻孔一经破坏，地下水便从钻孔四周大量涌出。
处理这些毁坏钻孔使其停止涌水，关键是恢复孔管的原有功能。
底板破裂大量涌水的钻孔，可以采纳高压泵向孔内压入充填物的办法处理，这些充填物可以是锯末、棉丝、麻丝、布条等。
如果钻孔无保留价值，也可以直接向孔内投入铁砂、铅条等物，减小水流喷射速度，然后注入带有速凝剂的水泥浆，将孔封死。
关于孔管断裂、底板鼓起并严重破碎的大水量高压喷水钻孔，最有效的办法是采纳挖井法处理。
就是用提台抽水量大的水泵，对准钻孔抽水，使钻孔四周水位下降，再沿钻孔向下挖井，一直挖到孔管断处，使已经断裂的孔管重新对接。
准确对接之后，将破损的孔钢管再行焊接。
焊好后，将挖下的小井再用混凝土牢牢回填。
这样，钻孔又可以完好使用。
对无孔管的喷水钻孔，也可以利用抽水挖井的办法处理。
抽水后，向下挖井并埋入新的孔管，等待回填的混凝土凝固之后，用注浆泵将孔封掉，或完好保留做供水之用。
采掘煤层有老空威胁的地区上山掘进必须探水，因为水害威胁较大，施工必须十分当心。
按探水制定，上山煤巷掘进的探水空应布置成扇形，扇形群孔每组之间的夹角不能太大，也不能太小，一般以10度到15度为宜。
中间的沿巷道前进方向一组，两侧各两组，煤层厚度大于两米时一般孔数不少于3个，煤厚增大时孔数还要增加。
沿顶板掘进的煤巷，探水孔除有平行顶板的钻孔外，其余钻孔应依次向下斜，并最少有一个孔见到煤层底板。
沿煤层底板掘进的巷到，钻孔应依次向上斜，并确保要有一个钻空见到煤层底板。
煤矿防治水讲座
▪ 直流电法探水仪:对水敏感，用于探测工作面顶、 底板岩层内含水、导水构造，对采空区不含水， 表现为高阻异常区。
▪ 瞬变电法探水仪：在浅部形成20米左右的盲区， 易受金属仪器（采掘机械）的影响。用于探测工 作面顶、底板岩层内含水、导水构造，与直流电 法仪相比，施工方便，无高阻屏蔽影响。
▪ ⑤探掘分离和钻孔确认的规定；
▪ ⑥受水威胁地区信号联系和避灾路线的确 定；
▪ ⑦通风瓦斯检查，制定在探水过程中瓦斯 或其他有害气体涌出的防治措施。
▪ ⑧防排水设施，水仓、水泵、管路（重点 是施工地点的排水设备）和水沟等排水系 统及能力的具体安排；
▪ ⑨水情及避灾联系汇报制度和灾害处理措 施。
▪ 4、防治水制度。 ▪ 14种（柳煤字[2012]132号文件）。 ▪ 5、防治水原则和综合治理措施。 ▪ 原则：十六字方针“预测预报、有疑必探、
▪ 4、编制探放水设计并严格审批。
▪ 5、钻不漏探：坚持有掘必探，每一次探水 不欠距离、不少孔数。
▪ 6、积水放净:对水量减少的钻孔要进行通 孔，防止煤渣堵塞钻孔。
▪ 7、长期坚持探水并做好探放水过程中的安 全措施。在探水钻孔钻进时，发现煤岩松 软、片帮、来压或者钻眼中水压、水量突 然增大和顶钻等透水征兆时，应当立即停 止钻进，监测水情。如发现情况危急，应 当立即组织所有受水害威胁区域的人员撤 到安全地点，然后采取安全措施进行处理
▪ （二）具体作业要求
资料准确、钻不漏探、积水放净、长期坚持。
▪ 1、资料准确：即查清井田范围内及周边本 煤层、上下邻近层古空、采空、钻孔、深井 范围。
▪ 2、做到“四专”：探放水应当使用专用钻 机、由专业人员和专职队伍进行，并进行专 人确认。
▪ 3、确定探水警戒线。确定探水线并绘制在 采掘工程平面图上。
矿井水害防治基本知识讲座共37页文档
36、如果我们国家的法律中只有某种 神灵， 而不是 殚精竭 虑将神 灵揉进 宪法， 总体上 来说， 法律就 会更好 。—— 马克·吐 温 37、纲纪废弃之日，便是暴政兴起之 时。— —威·皮 物特
38、若是没有公众舆论的支持，法律 是丝毫 没有力 量的。 ——菲 力普斯 39、一个判例造出另一个判例，它们 迅速累 聚，进 而变成 法律。 ——朱 尼厄斯
40、人类法律，事物有规律，这是不 容忽视 的。— —爱献 生
谢谢！
36、自己的鞋子，自己知道紧在哪里。——西班牙
37、我们唯一不会改正的缺点是软弱。——拉罗什福科
xiexie! 38、我这个人走得很慢，但是我尽全力做你应该做的事吧。——美华纳
40、学而不思则罔，思而不学则殆。——孔子
煤矿水害防治知识
煤矿水害防治知识1 防治水基础知识1.1 地下水的起源降水渗入地下形成的地下水，称为渗入水。
但是降水的渗入并不是地下水的唯一来源。
部分地下水的成因，无法用降水渗入解释。
干旱的沙漠地区，降雨稀少，有时整个夏季都不下一滴雨，但在沙丘中仍可以见到水汽凝结形成的地下水，即凝结水。
当地面温度低于空气的温度时，空气中的水汽便要进入土壤和岩石的空隙中，在颗粒和岩石表面凝结形成地下水。
还有一部分地下水既不是渗入水，也不是水汽凝结形成的，而是由岩浆中分离出来的气体冷凝形成，这种水是岩浆作用的结果，称为初生水。
此外，与沉积物同时生成或海水渗到原生沉积物的孔隙中而形成的地下水，称为埋藏水。
在渗入水、凝结水、初生水、埋藏水等成因的地下水中以渗入水最为常见。
1.2 岩石中的空隙自然界中的各种岩石，不论是松散层的第四系沉积物，或是坚硬致密的基岩，都存在着大小不等、形状各异的空隙。
自然界岩石的空隙差异极大，规律大者如可溶岩中的地下厅堂，可达数十万立方米；最小的显微孔隙和劈理，连肉眼也难以辩认。
岩石空隙差异如此之大，与其不同的成因有关。
根据成因可将空隙分为三大类：孔隙、裂隙、溶隙（穴）。
地下水就存在于岩石的空隙中，空隙越发育，储存的地下水就越多，地下水的运动越通畅。
因此，岩石中的空隙，不仅是储水空间，又是地下水的运移通道。
孔隙存在于松散沉积物或未完全胶结的岩石颗粒与颗粒之间或颗粒集合体与颗粒集合体之间的空隙，称为孔隙。
这些空间相互连通，呈小孔状，储水空间为孔隙的地下水称为孔隙水。
裂隙裂隙就是坚硬岩石形成时或形成以后由于各种内外营力的作用，使岩体遭受破坏而形成的空隙。
岩石在成岩过程中，如岩浆岩的冷凝收缩或沉积岩的固结干缩作用都可产生裂隙（成岩裂隙）；岩石在形成后由于构造变动受力可产生构造断裂裂隙（构造裂隙）；或经受风化作用产生风化裂隙（风化裂隙）。
储水空间为裂隙的地下水称为裂隙水。
溶隙可溶性岩石（如盐岩、石膏、石灰岩、白云岩等）经地下水的溶蚀和机械冲蚀作用产生的空隙，称之为溶隙，也称为溶穴。