矿井水害及其防治(精品课件)

测绘不及时，不准确。古空区、采空区范 围不准，积水区域不明，企业冒险生产。
❖ 除了自身水文地质不清，大矿旁边的小煤 矿水文地质更不清。一些关闭的小煤矿要 么没有留下任何水文地质资料，要么留下 的情况与井下实际不符，其开采边界、分 布范围、积水空间不清楚。
❖ 2006年7月5日，吕梁市中阳县雷家沟煤矿 发生1起重大透水事故，导致6人死亡。事 故的直接原因是雷家沟煤矿生产井在4#煤 2402工作面运输巷掘进中，打通了井田范 围内的老窑积水，透水量约1 000m3。
1.1 水害现状
我国是世界上第一产煤大国，也是世界上煤 矿水害最为严重的国家。据统计，自1955年 以来，全国共发生较大的煤层底板突水1282 次，淹井230多次，死亡10800多人，经济损 失高达400多亿元人民币。
❖ 国家制定了《安全生产法》，煤矿总体的 安全形势有所好转，煤矿事故和百万吨死 亡率在煤炭产量高速增长的条件下有大幅 大下降。但是煤矿水害，特别是重特大灾 害没有得到遏制，也与煤炭产量同步增长。
700 600 500 400 300 200 100
0 1996 1997 1998 1999 2000 2001 2002 2003 2005
事故总数
死亡பைடு நூலகம்数
重大事故数
死亡人数
1.1.1 煤矿水害的特点 （1）水害死亡率上升
尽管煤矿死亡事故总体上在逐年下降， 但煤矿水灾死亡事故却在逐年上升。单次水 害死亡率也有上升的趋势，2002年单次水害 平均死亡人数为4.74，2003年为5.77，上升 了21%。
1.2 煤矿面临的主要水文地质问题
（1）大深度高承压开采产生的新的突水通道。 ❖ 我国许多华北型煤矿已经进入老年阶段，
浅部的煤炭资源已经枯竭，不得不向深部 开拓，进入高压水上开采状态，原来不存 在或者不明显的水文地质问题现在变得突 出起来，原来突水系数不超标的矿井现在 已经超标。
❖ 例如峰峰集团九龙口煤矿所采的大煤，在 浅部，底板的突水系数不超标，目前已经 开采到700m深以下，水压已经超过7 MPa， 突水系数已经超过规定的标准，当深部第 一个工作面回采时就发生了裂隙带突水灾 害，水源为下伏100多米深的奥陶系灰岩。
❖ 如山西省汾西矿业集团高阳煤矿周边小煤 窑多达42个，这些小煤窑迂回交叉，“曲 径通幽”，不仅将高阳煤矿蛀蚀得千疮百 孔，而且给防治水工作带来极大困难。
（4）防排水体系不完善
❖ 部分小煤矿井下水仓、水泵、排水管路、 供电系统不健全，配备标准低，不符合规 程要求。有的小煤矿甚至用探煤钻代替探 水钻进行探、放水，引发水害事故。很多 小煤矿虽然配备了探、放水钻机，但由于 担心增加生产成本，实际并未使用。
❖ 许多新建矿井的深度都很大，水压很高， 例如，神火集团的梁北煤矿第一水平的标 高为－550m，水压达6MPa。梁北煤矿的 首采工作面刚推进40m就突水810m3/h。条 件类似的峰峰矿区梧桐庄煤矿投产以后是 面面出水，水文地质条件相当复杂。
1.1.2 煤矿水害多发的原因 （1）水文地质工作薄弱 ❖ 一些煤矿企业水文地质情况不清，图纸
煤矿矿井水害及其防治
主要内容
❖1 煤矿水害及其研究现状 ❖2 我国煤矿的水文地质条件 ❖3 煤矿水文地质类型划分 ❖4 顶板水害及其防治 ❖5 底板水害及其防治 ❖6 煤矿水害及防治案例
1 煤矿水害及其研究现状
❖1.1 煤矿水害现状 ❖1.2 煤矿面临的主要水文地质问题 ❖1.3 煤矿防治水新技术
（2）水害防治措施不落实 ❖ 大多数小煤矿没有建立水害防治规章制
度。督查中发现，“预测预报、有疑必探 （有掘必探）、先探后掘、先治后采”的 水害防治“十六字原则”和“防、堵、疏、 排、截”5项水害综合治理措施流于空谈。
（3）非法违规开采严重
❖ 一些非法小煤矿，围聚在国有大矿井田范 围内，疯狂蚕食着国有资源，有的甚至连 国有大矿的保安煤柱也给偷采了。有的国 有大矿井田范围内的小煤矿开采范围和开 采煤层没有界定清楚，存在着资源交叉、 矿界重叠等现象。
（6）水害防治认识不高 ❖ 一些地区多年未发生重大水害事故，导
致水害防治工作思想麻痹、认识不高。
❖ 内蒙古属于北方干旱地区，多年来没有大 雨和洪水。 2006年7月13日，鄂尔多斯市 准格尔旗却突降暴雨，引发金利煤矿洪水 灌井事故，造成2名矿工遇难。
（7）目前的防治水技术手段不能满足新的生 产要求
（2）造成的经济损失越来越大。 80年代以前淹井的损失数以千万计 80年代以后淹井数以亿计 现在淹井数以十亿计
（3）受水害威胁的矿井越来越多 老矿开采下组煤，新矿开采深度大。 水害严重的矿区除业已存在的煤矿以外， 潞安、晋城、阳泉等矿区因开采的深度增 大，也进入大水矿区的行列。华东，华北 和东北的新建矿井水害严重。
（5）专业技术人员短缺
❖ 目前，煤矿地质、水文地质、测量等专 业人才严重匮乏。
❖ 如山西省吕梁市，乡镇煤矿工程技术人员 严重短缺，每矿平均不到1人，大部分煤矿 是靠多年从事煤炭生产的老工人指导生产。
❖ 山西省吕梁市发生的4起透水事故，都是老 空(窑)透水，而且在透水前都有明显的征兆， 由于从业人员没有防治水害的专业知识， 不仅不能识别透水明显的预兆，而且还违 章指挥，使煤矿水害雪上加霜。
❖ 近年来，煤矿的采高、采深和工作面的空间 尺度都在不断加大，井巷工程的掘进速度明 显提高，水害产生的条件、水害威胁的程度 以及水害形成的机理都在发生着较大的变化。
❖ 我国目前的防治水技术和水害预测评价仍然 以80年代末和90年初的技术为主，缺乏水情 的实时监测和水害的预警方法，现代高新技 术没有在煤矿水害防治上得到应用，技术问 题没有得到根本解决，是造成煤矿水害居高 不下且有所增高的主要原因之一。
❖ 高承压开采底板裂隙带突水灾害不仅发生 在老矿，而且在深井新矿也有发生，例如， 刚投产不久的许昌新龙公司粱北煤矿埋深 达630m的首采工作面仅推进40m时便发生 了底板裂隙带突水，水量达810 m3/h，水 源为煤层底板下伏80多米，水压达6 MPa 的寒武系灰岩含水层。