矿井水害防治及应急救援
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1800m3/h
中型水害 60m3/h<Q≤600m3/h源自小型水害 Q≤60 m3/h
二、矿床充水条件分析
矿床充水条件分析，是矿床水文地质学重要 研究内容之一，也是矿井水文地质工作的重要环 节之一。该项工作从普查—勘探阶段开始，直至 矿床开采，贯穿于整个过程。
矿井充水条件分析
突水 三要素
水源
导水 通道
35米
4304工作面 4304机巷
75米
透水点
32米
13米
4304切眼
7月21日下午15：32发 生突水，不到3分钟，
水涌入大巷。
7月21日中午11图 ：4例0，掘进一
个矿井或局部采区淹没。 在各类突水事故发生之前，均可能表现出多种突水
预兆，下面分别予以介绍。
广西百色那读煤矿“7·21”特别重大透水事故平面示意图
副 井(长1008米)
(长主 100井 8米)
7月21日 共99人
入井
事故发生后，42人自行升 井，57人被困
四采区回风上山
采区变电所
4301料巷
4301机巷21名矿工被救，36人遇难
根据矿山调查资料表明，矿床开采后矿井充水强度除取决于充水 含水层的富水性、导水性、厚度和分布面积外，还取决于三个防线。 第一防线是充水含水层出露和接受补给源的条件；第二防线是充水含 水层侧向边界的导水与隔水条件；第三防线是矿层顶、底隔水岩层的 隔水条件。
三 突水事故的应急救援预案
水灾预防预案（突水前的工作） （一）、加强矿井防治水的基础工作
1、 解决矿井防治水机构设置和人员配置等问题 2、加强水文地质条件勘探、做好预测预报工作 3、建立健全管理制度，严格执行有关规程
4、切实完善防治水工程设施 5、加强职工技术培训、增强抵御水害的能力
（二）、 水灾预兆
一般突水事故可归纳为两种情况. 一是突水量小于矿井最大排水能力，地下水形成稳定
的降落漏斗，迫使矿井长期大量排水； 另一种是突水量超过矿井的最大排水能力，造成整
矿井水害防治及救援
一 矿井水害类型 二 矿井充水条件分析 三 矿井水灾救援 四 案例分析
一、我国矿井水害类型及分布
1. 华 北 石 炭 二 叠 纪 煤 田的岩溶——裂隙水 水害区；
2. 华 南 晚 二 叠 纪 煤 田 的岩溶水水害区；
3. 东 北 侏 罗 纪 煤 田 的 裂隙水水害区；
4. 西北侏罗纪煤田的 裂隙水水害区；
充水 强度
自然水源 人为水源
自然通道 人为通道
含水层性质、分类，充水量的计 算等
矿井充水条件分析
1、自然水源
承压水 潜水 上层滞水
松散孔隙地下水 基岩裂隙地下水 碳酸盐岩岩溶地下水
顶板水 底板水 周边水
大气降水
潜水、承压水
济南趵突泉
矿井充水条件分析
2、人为水源
老空水：已采掘的旧巷及空洞内，常有大量积水，称为老 空水。
袭夺水：由于矿床开采，降落漏斗不断扩展，人工流场强
烈改造矿区天然地下水流场，人工地下水流场获得新的补 给水源称为袭夺水源。
矿井充水条件分析
线状断裂（裂隙）
点状岩溶陷落柱
窄条状隐伏露头
自然充水通道
面状裂隙网络 (局部面状隔水层变薄区)
地震通道
矿井充水条件分析
顶板冒落裂隙带
顶板抽冒带
地面岩溶塌陷带
人为通道
岩溶发育景区
云南路南石林风景区 广西芦迪岩洞景观 四川黄龙风景区 河南栾川鸡冠洞风景区 湖南武陵源黄龙洞
矿井水害类型
按充水水源划分
水 害地 表 水
水害老空水
水害孔隙水
水 害裂 隙 水
水 害
岩 溶 水
喀斯特地貌
矿井水害类型
按突水水量划分（煤矿防治水规定）
特大型水害 Q>1800m3/h
大型水害 600m3/h<Q≤
封孔质量不佳钻孔 底板矿压破坏带
底板水压导升带
点状岩溶陷落柱通道
岩溶陷落柱在我国北方较为发 育，在地下水的长期物理和化 学作用下, 中奥陶统灰岩形成 了大量的古喀斯特空洞, 在上 覆岩层和矿层的重力作用下, 空洞溃塌并被上覆岩层下陷填 实
1984年6月2日10时20分，范各庄矿2171综采工作面发生了世界采矿史上 罕见的透水灾害。历时20小时55分钟，便淹没了一个年产310万t、开采近20年 的大型机械化矿井。9名工人未及撤出遇难。
中国平煤神马集团
CHINA PINGMEI SHENMA GROUP
下面是石炭系太原组海侵过程中形成的沉积地层；
中国平煤神马集团
CHINA PINGMEI SHENMA GROUP
华南晚二叠纪煤田的岩溶水水害区
大多数矿井大巷设在强含水层内，出水、突水很频繁， 主要为茅口灰岩水。 （江西多为顶板水长兴灰岩水）， 影响生产或淹井， 突水量大 （2700~27000 m3/h） ，矿井正常涌水量亦大（3000~8000m3/h）。 负担 巨额排水电费 （400~1500万元/a）；地面塌陷严重， 井下黄泥突出堵塞井巷。矿井安全受到严重威胁雨季更 危险。
5. 西藏、滇西中生代 煤田的裂隙水水害区；
6. 台湾第三纪煤田的 裂隙—孔隙水水害区
华北地区矿井出水、突水较频繁，涌水量大或特大 （1000~123180m3/h）。常常影响生产或淹井，或负担 巨大排水费用，采煤和矿井安全都受到严重威胁，区内中 深部下组煤有几百亿吨不能开采。
煤田为分布范围大、可采煤层较多、储量大、煤种齐 全的焦煤和主焦煤重要产地，对国民经济影响重大 。
窄条状隐伏露头通道
窄条状隐伏露头通道
面状裂隙网络
顶板冒落裂隙带
采空区冒落后，形成的冒落带和导水裂隙带是 矿坑充水的人为通道。
顶板抽冒带 (急倾斜煤层)
地面岩溶塌陷带
其它通道
封孔质量不佳的
钻孔
底板破坏带
底板
承压水导升带
地震
矿床充水强度分析
在自然界分布矿床中，单一充水水源和充水通道是少见的。从水 文地质剖面可以看出，矿层（体）上部和下部往往分布多个充水含水 层组。究竟哪个是充水岩层？哪个不是充水岩层？哪个是强充水岩层？ 哪个是弱充水岩层？回答这些问题的方法称为矿床充水强度分析。
没有管好矿与矿之问的边界隔离煤柱，致使一矿透水引起连锁反应，多矿受灾。 21712工作面存在一个隐伏岩溶陷落柱（体积为86万立方），此为透水水源通道。
21711作而探水钻孔平而分布图
2171陷落柱平而形态示意图
2171陷落柱垂向切而示意图
线状断裂(裂隙)带通道
断裂带是否能够成为充水通道主要取决于断裂带性质和矿床 开采时人为采矿活动方式与强度。
中型水害 60m3/h<Q≤600m3/h源自小型水害 Q≤60 m3/h
二、矿床充水条件分析
矿床充水条件分析，是矿床水文地质学重要 研究内容之一，也是矿井水文地质工作的重要环 节之一。该项工作从普查—勘探阶段开始，直至 矿床开采，贯穿于整个过程。
矿井充水条件分析
突水 三要素
水源
导水 通道
35米
4304工作面 4304机巷
75米
透水点
32米
13米
4304切眼
7月21日下午15：32发 生突水，不到3分钟，
水涌入大巷。
7月21日中午11图 ：4例0，掘进一
个矿井或局部采区淹没。 在各类突水事故发生之前，均可能表现出多种突水
预兆，下面分别予以介绍。
广西百色那读煤矿“7·21”特别重大透水事故平面示意图
副 井(长1008米)
(长主 100井 8米)
7月21日 共99人
入井
事故发生后，42人自行升 井，57人被困
四采区回风上山
采区变电所
4301料巷
4301机巷21名矿工被救，36人遇难
根据矿山调查资料表明，矿床开采后矿井充水强度除取决于充水 含水层的富水性、导水性、厚度和分布面积外，还取决于三个防线。 第一防线是充水含水层出露和接受补给源的条件；第二防线是充水含 水层侧向边界的导水与隔水条件；第三防线是矿层顶、底隔水岩层的 隔水条件。
三 突水事故的应急救援预案
水灾预防预案（突水前的工作） （一）、加强矿井防治水的基础工作
1、 解决矿井防治水机构设置和人员配置等问题 2、加强水文地质条件勘探、做好预测预报工作 3、建立健全管理制度，严格执行有关规程
4、切实完善防治水工程设施 5、加强职工技术培训、增强抵御水害的能力
（二）、 水灾预兆
一般突水事故可归纳为两种情况. 一是突水量小于矿井最大排水能力，地下水形成稳定
的降落漏斗，迫使矿井长期大量排水； 另一种是突水量超过矿井的最大排水能力，造成整
矿井水害防治及救援
一 矿井水害类型 二 矿井充水条件分析 三 矿井水灾救援 四 案例分析
一、我国矿井水害类型及分布
1. 华 北 石 炭 二 叠 纪 煤 田的岩溶——裂隙水 水害区；
2. 华 南 晚 二 叠 纪 煤 田 的岩溶水水害区；
3. 东 北 侏 罗 纪 煤 田 的 裂隙水水害区；
4. 西北侏罗纪煤田的 裂隙水水害区；
充水 强度
自然水源 人为水源
自然通道 人为通道
含水层性质、分类，充水量的计 算等
矿井充水条件分析
1、自然水源
承压水 潜水 上层滞水
松散孔隙地下水 基岩裂隙地下水 碳酸盐岩岩溶地下水
顶板水 底板水 周边水
大气降水
潜水、承压水
济南趵突泉
矿井充水条件分析
2、人为水源
老空水：已采掘的旧巷及空洞内，常有大量积水，称为老 空水。
袭夺水：由于矿床开采，降落漏斗不断扩展，人工流场强
烈改造矿区天然地下水流场，人工地下水流场获得新的补 给水源称为袭夺水源。
矿井充水条件分析
线状断裂（裂隙）
点状岩溶陷落柱
窄条状隐伏露头
自然充水通道
面状裂隙网络 (局部面状隔水层变薄区)
地震通道
矿井充水条件分析
顶板冒落裂隙带
顶板抽冒带
地面岩溶塌陷带
人为通道
岩溶发育景区
云南路南石林风景区 广西芦迪岩洞景观 四川黄龙风景区 河南栾川鸡冠洞风景区 湖南武陵源黄龙洞
矿井水害类型
按充水水源划分
水 害地 表 水
水害老空水
水害孔隙水
水 害裂 隙 水
水 害
岩 溶 水
喀斯特地貌
矿井水害类型
按突水水量划分（煤矿防治水规定）
特大型水害 Q>1800m3/h
大型水害 600m3/h<Q≤
封孔质量不佳钻孔 底板矿压破坏带
底板水压导升带
点状岩溶陷落柱通道
岩溶陷落柱在我国北方较为发 育，在地下水的长期物理和化 学作用下, 中奥陶统灰岩形成 了大量的古喀斯特空洞, 在上 覆岩层和矿层的重力作用下, 空洞溃塌并被上覆岩层下陷填 实
1984年6月2日10时20分，范各庄矿2171综采工作面发生了世界采矿史上 罕见的透水灾害。历时20小时55分钟，便淹没了一个年产310万t、开采近20年 的大型机械化矿井。9名工人未及撤出遇难。
中国平煤神马集团
CHINA PINGMEI SHENMA GROUP
下面是石炭系太原组海侵过程中形成的沉积地层；
中国平煤神马集团
CHINA PINGMEI SHENMA GROUP
华南晚二叠纪煤田的岩溶水水害区
大多数矿井大巷设在强含水层内，出水、突水很频繁， 主要为茅口灰岩水。 （江西多为顶板水长兴灰岩水）， 影响生产或淹井， 突水量大 （2700~27000 m3/h） ，矿井正常涌水量亦大（3000~8000m3/h）。 负担 巨额排水电费 （400~1500万元/a）；地面塌陷严重， 井下黄泥突出堵塞井巷。矿井安全受到严重威胁雨季更 危险。
5. 西藏、滇西中生代 煤田的裂隙水水害区；
6. 台湾第三纪煤田的 裂隙—孔隙水水害区
华北地区矿井出水、突水较频繁，涌水量大或特大 （1000~123180m3/h）。常常影响生产或淹井，或负担 巨大排水费用，采煤和矿井安全都受到严重威胁，区内中 深部下组煤有几百亿吨不能开采。
煤田为分布范围大、可采煤层较多、储量大、煤种齐 全的焦煤和主焦煤重要产地，对国民经济影响重大 。
窄条状隐伏露头通道
窄条状隐伏露头通道
面状裂隙网络
顶板冒落裂隙带
采空区冒落后，形成的冒落带和导水裂隙带是 矿坑充水的人为通道。
顶板抽冒带 (急倾斜煤层)
地面岩溶塌陷带
其它通道
封孔质量不佳的
钻孔
底板破坏带
底板
承压水导升带
地震
矿床充水强度分析
在自然界分布矿床中，单一充水水源和充水通道是少见的。从水 文地质剖面可以看出，矿层（体）上部和下部往往分布多个充水含水 层组。究竟哪个是充水岩层？哪个不是充水岩层？哪个是强充水岩层？ 哪个是弱充水岩层？回答这些问题的方法称为矿床充水强度分析。
没有管好矿与矿之问的边界隔离煤柱，致使一矿透水引起连锁反应，多矿受灾。 21712工作面存在一个隐伏岩溶陷落柱（体积为86万立方），此为透水水源通道。
21711作而探水钻孔平而分布图
2171陷落柱平而形态示意图
2171陷落柱垂向切而示意图
线状断裂(裂隙)带通道
断裂带是否能够成为充水通道主要取决于断裂带性质和矿床 开采时人为采矿活动方式与强度。