专家讲解防治水课件.

一、小窑老空水类型及透水特征1.1小窑老空水主要类型1、老空；采空区、老窑和已经报废井巷的总称。

2、老空水：指本煤矿开采，也包括其它一些小煤窑的开采，开采完以后遗留下一部分采空区和井巷，被后期的地下水或地表水充满，形成了一些老空积水。

3、小窑老空水：主要指不同年代的小窑老空老巷积水。

4、小窑老空水主要类型按年代：古窑老空水；现代小窑老空水按开采层位：同层小窑老空水；邻层小窑老空水1.2小窑老空水透水特征1、突发性；采掘工程触及到这种老窑水的水体的边缘的时候，这部分老窑水就会以突然溃入的方式溃入到井下，水量集中，来势猛，具有很大的冲击力和破坏力，造成突发性的水害事故，对人身安全危害极大。

2、酸性水：由于老窑积水常年处于一种封闭、缺氧、高度的还原环境，所以老窑水往往呈酸性状态。

3、伴随有害气体：由于高度的还原环境，老窑积水里面往往富含一些硫化氢的气体。

二、小窑老空水基本特点、防治基本原则2.1小窑老空水基本特点1、小窑一般资料缺乏，尤其无准确的测量资料。

尤其一些古窑、早期小煤窑基本无资料可查。

现代小窑生产管理极其不正规、且存在资料造假。

2、小窑滥采滥挖，无正规开采方法，开采随意性强，老空、老巷凌乱、分散。

小窑老空水有分散、孤立和隐蔽性特点，水体的空间分布几何形态非常复杂。

3、小窑均在浅部，易于地表水发生联系。

4、小窑采空范围、积水范围地面勘探难以彻底查明，尤其零散巷道难以查清。

2.2小窑老空水防治基本原则小窑老空水的防治一般不存在太大的技术难题，关键是认识和管理问题，因此必须遵循“综合勘探，充分预估；物钻结合，先探后掘；措施周密，安全可靠；重在管理，落实到位”的原则。

国家科技部曾将“矿井老空区探测与水害防治关键技术与装备”确定为“十一五”攻关课题（微震监测小窑越界开采列为子课题），是应对当时严峻的老空水防治形势的无奈之举。

物钻探结合如果解决不了老空水探测问题，其它水害探测更无法提起了。

王家岭特大透视事故，竟然探测只靠井下物探，不出事才怪。

三、小窑老空水防治工作程序及技术标准按照“预测预报、超前探查、综合治理、安全评价、验收审批”的防治水工作程序，建立程序化、精细化、标准化管理系统，将每项防治水工作的关键环节细化为工作标准,每一个环节未达标不得进入下一个程序。

3.1小窑老空水防治主要工作程序小窑调查、水情预评估→水情勘探→安全评估→防治水方案确定→采掘设计、探放水设计→探水、掘进循环施工→放水→掘进。

3.2小窑老空水防治主要技术标准3.2.1小窑调查、水情预评估1.定期对小窑进行调查、分析，并记录在案。

地测部门要编制相应的图纸及调查记录台账，并与生产的小窑尽可能建立资料交换关系。

必须掌握以下情况：（1）小煤窑的分布、开采情况；（2）小煤窑的开采范围；（3）小煤窑和大矿的关系及其潜在威胁；（4）小煤窑的出水情况；（5）有关其它情况。

2.对于正在生产的有可能越界开采嫌疑的小煤矿积水范围必须进行动态分析，分析积水范围并估算积水量。

要将积水区范围和积水量、最低点的具体位置和积水外缘的标高绘制到采掘工程平面图和矿井充水性图上。

3.2.2小窑采空区、积水范围地面综合勘探1.对井田内及其周边有可能越界对大矿造成威胁的小窑通过地面三维地震及电法综合勘探初步查明小窑采空区的范围及积水情况。

2.布置适量钻探工程检查检验地面物探成果。

（邢台矿区显德汪矿9煤四采区通过地面三维地震及电法综合勘探，查明了在-150m水平以上基本被周边小煤窑破坏，并存有大量积水，积水标高在-50m左右。

后经钻探证实，提前初步小窑采空区的范围及积水情况。

）3.2.3小窑老空水安全预测评估1.根据小窑历年调查、水文观测、预评估等资料，以及地面综合勘探成果，对小窑老空水做出安全预测评估。

2.由于小窑年代久远，受构造、采煤方法等因素影响，零散巷道较多，地面物探难以彻底查清，因此，对其开采范围、积水范围等充水因素必须做出充分估计。

3.要将小窑的井口位置、调查存在巷道采空区、地面勘探及预测评估的开采范围、积水范围、积水量及时填绘到矿井充水性图、采掘工程平面图上。

4.有可能存在小窑老空水的区域，在做采区、工作面设计前，必须编制小窑老空水安全预测评估报告。

3.2.4小窑老空水的防治方案受小窑老空水威胁的采区和工作面，在做开采设计时必须在小窑老空水安全预测评估的基础上提交防治小窑水的设计方案。

对于小窑老空积水，是直接受控疏放，还是留设防水煤柱密闭绕行，应该根据老空积水的具体条件、矿井排水能力、生产现状、权衡利弊，着眼未来，做出合理的防治方案。

1.方案设计一般分为地面防治和井下防治两部分。

设计内容一般满足以下要求：（1）对废弃小窑的井筒必须进行彻底封填处理，对其封填工程要有设计和验收。

（2）对小窑采空区造成的地表塌陷、裂缝要做填实处理。

（3）当小窑老空水与大气降水、地表水、地下强含水层存在水力联系且有较大、稳定经常性的补给水量时，应该留设防水隔离煤柱。

对已与小窑沟通的巷道要密闭观测，采取先隔离后可控疏放或避开补给水源的威胁，封堵补给通道，留待矿井排水能力允许的情况下再进行合理受控探放，但必须考虑扰流、渗流软化和冲蚀煤柱顶、底板等因素，水闸墙周围要留足防水煤柱。

（4）对于必须进行井下探放才能查清积水范围和积水量的情况，应该意识到探放工作区为危险区域，必须考虑设置防排水设施、工作人员安全撤离通道和通风安全设施。

（5）对于大水量、高水压的老空水，必须进行隔离探放，施工专门的探放岩巷或硐室。

当水压大部衰减、仅剩残余水量时方可通过煤巷探放小片的残留积水。

（6）探放老空水必须掌握积水范围和积水量的动态变化情况，尤其是季节性变化情况。

（7）井下探放小窑老空水的唯一有效方法就是采取物钻探结合探水掘进，在有足够帮距、超前距和控制钻孔密度的掩护之下，方可逐步循序渐进，掘进头逐渐接近采空区，直至将其疏放。

切忌盲目自信近探近放（教训太多）。

（8）探查小窑老空水应该确定可靠的“三线”（积水线、警戒线、探水线）采用钻探和物探方法有机结合，互相验证。

不断积累经验、优化探查方案，所制定的方案应该以“探放有效，安全可靠”为原则。

总之，方案设计要做到资料齐全、方案合理、综合探查、措施周密、可控疏放，安全可靠。

2.积水线、探水线、探水警戒线的确定（1）积水线的确定①积水线即老空水积水边界线。

深部界限应该根据小煤矿的最深下山划定。

由于积水线的圈定对探放老空水工程起着决定性作用，所以必须精细测绘和调查；同时还须针对正在开采煤矿，进行动态修正。

②老空水积水线的确定主要依据为小窑水害预测评估报告提交的资料。

必须注意地面物探无法对零散巷道进行有效探查，必须对小窑最低开采标高做出充分预计。

（2）探水线的确定①沿积水线外推100～150m的距离划一条线做为探水线。

外推距离的大小应该根据积水边界的可靠程度、水压大小、煤层坚硬程度、顶底板岩性及地质构造等因素来确定。

当巷道掘进到探水线时应该停止掘进，开始探水。

②当无法掌握老空水的积水范围等基本水害情况，巷道开口位置即为掘进工作面探水线位置。

（3）探水警戒线确定由探水线再外推100m（上、下山掘进时取顺层斜距）即为警戒线。

当巷道进入此线后，就应该警惕老空水的威胁，密切关注掘进头的变化及超前物探资料，若发现有突涌水征兆或物探异常，必须提前探水。

特别提醒：“三线”的确认要特别谨慎，必须对小窑的积水范围充分预估；对最低积水标高充分预估；对积水量充分预估。

一句话要保险再保险。

3.2.5小窑威胁地区的采掘设计在小窑威胁地区，采掘设计要最大限度与探水相结合，确保探水及采掘的安全施工。

一般要求如下：1.需要上山探水的巷道，一般应双巷掘进，一条超前探水、泄水，一条随后用于安全撤人。

双巷之间每隔50-100米掘一联络巷。

无法实现双巷掘进的独头上山巷道，要每隔50-100米掘一躲避洞。

2.在掘进工作面探水，尽量避免上山探水，一般在上巷先探水掘进到位，然后再施工下巷和切眼。

3.下山巷道掘进，除防止前方和两帮来水外，还应特别注意背后来水。

当下山巷道水害未消除或正在探水时，下山巷道应停止工作，待水害威胁消除后再掘进。

4.探小窑老空水地区，独头上山掘进一般不准出现下山，下山掘进不准随意出现上山，平巷掘进腰线与设计腰线的高、低差不得大于0.7米。

5.合理布置钻探硐室，防排水设施要满足一定的抗灾能力。

3.2.6开掘工作面的探放水设计1.设计一般要求（1）编制防探老空水的工程设计，必须根据经过调查核实的老空、老硐、小窑的积水资料。

（2）认真确定积水线、探水线、探水警戒线。

（3）探查老空水是探水—掘进—探水循环进行的过程，钻孔必须有足够帮距、超前距和控制钻孔密度。

（4）要采用钻探和物探方法相结合的方法。

超前物探要利用井下瞬变电磁在巷道掘进前方及小窑可能侵入方向进行多点多方向扇形探查，尤其在钻探无法达到要求的钻探密度情况下，必须保证物探的探查范围。

对物探异常区必须保证一定的钻探验证。

1.设计编制的主要内容（1）探放水巷道掘进工作面及周围的水文地质情况的详细说明，如老空、老硐、小窑的确切位置、积水范围、水头高度、正常涌水量，老空与上、下采空区、相邻积水区、地表河流、建筑物的关系，以及积水区与断层构造、其它含水层的水力联系等。

（2）确定积水线、探水线、探水警戒线。

（3）探水巷道或钻窝的位置、开拓方向、施工顺序、规格和支护形式。

（4）探水钻孔组数、个数、方向、角度、深度和施工技术要求及采用的超前距与邦距。

（5）钻探及放水的安全技术措施：主要包括钻机安装固定措施、钻窝支护加固措施、钻探施工操作措施、孔口管固结及耐压试验措施、巷道疏排水措施、安装孔口阀门临时堵水控水措施、通讯联络措施、有害气体监测措施、避灾路线等。

（6）物探方法的选择及探测设计要求。

（7）附有关图纸：老空位置及积水区与现采区关系图，探放水钻孔布置的平面图及剖面图等。

3.2.7钻探探放水施工主要安全技术措施（1）检查钻机安装场地的巷道支护和通风情况，安全情况好，方可安装钻机；（2）注意检查观测钻场周围有无出水征兆，如发现安钻地点距离积水点很近、探水不安全时，应在采取加固措施后，另外选择安全地点探水；（3）按要求固结好孔口管，并严格做耐压试验。

（4）钻进过程中发现煤层变软或水量增大，必须立即停钻，记录孔深，将钻杆用钻机固定，向调度室、地测部门及有关领导汇报，听候处理。

（5）采取有害气体监测措施，钻进过程中发现有害气体喷出时，要立即停止工作，切断电源，将人员撤到新鲜风流中，立即向调度室汇报，采取措施。

（6）孔管固结后要及时安装孔口阀门，否则不准钻透含水层或积水区。

（7）探水地点要设电话。

（8）钻孔出水后，要及时测定水量、水压，必要时要取水样。

根据实测资料，制定防水、放水措施，保证防水效果。

（9）要固定人员监视钻孔出水水情和有害气体情况，并做好记录。