矿井水害综合防治（精选10篇）
矿井水害综合防治 第1篇
煤矿水害是与瓦斯、火灾等并列的, 是矿山建设与生产过程中的主要灾害之一。长期以来, 因为煤矿水害而给国家和人民带来的人身伤亡和经济损失极为惨重。近年来, 煤矿重特大水害事故、突水淹井、淹采区事故多发, 并有逐步上升的趋势。
随着兼并重组, 煤矿逐步进入采区布置和开始生产, 矿井水害成为直接威胁矿井安全生产的重大隐患, 必须引起煤矿管理者的高度重视, 采取有效的防治手段, 进行矿井水害的综合防治, 才能确保矿井的安全生产与建设。
1 矿井水害分析
1) 地表水对矿井形成的水害影响, 矿井井口低于历年最高洪水位, 洪水水位超过矿井井口即会涌入井下, 造成重大水害事故;洪水还可通过采 (古) 空区地表塌陷、裂缝直接进入井下, 成为水害。
2) 构造裂隙 (断裂) 包括各种节理、断层、断裂破碎带和陷落柱等, 是矿井充水和矿井透水的主要通道。构造裂隙对矿井充水的影响:一方面表现在其本身的富水性;另一方面往往是各种水源进入采掘工作面的天然通道。当采掘工作面与它们相遇或接近时, 与它有关的水源则会通过它们涌入井下, 处置不当, 就形成水害。
3) 含水层对矿井形成的水害。煤系围岩层间含水层富水性强时, 特别在构造发育部位易形成较大的储水空间和导水通道, 煤层开采到此部位时, 易发生突水事故。若含水层为奥陶系中统石灰岩岩溶裂隙水, 且奥灰岩溶水位标高在煤层底板标高之上, 则开采煤层受到奥灰岩溶水的威胁, 属于带压开采矿井。处置不当, 奥灰岩溶水突破煤层底板的隔水层涌入井下就会造成大的水害。
4) 采空区积水形成的水害。兼并重组矿井都由一个或几个小型矿井组合而成, 而以前的矿井在各自的矿区范围内都有采 (古) 空区, 对于采 (古) 空区内具体积水量, 因无法进行实际观测, 且以前小型矿井的资料不全, 对采空区的范围也掌握不很准确, 因此当采掘工作面与它们相遇或接近时, 采 (古) 空区内的积水就会涌入工作面, 形成水害。
5) 封闭不良钻孔及井口对矿井形成的水害。勘探时施工的钻孔, 在工作结束后都要按要求进行封闭, 如果封孔质量未达到标准要求, 钻孔就成了煤层与其顶底板含水层或地表水之间的充水通道, 造成突水事故。如果周边关闭井口、小窑口封堵不严, 地表降水就会通过这些井口进入井下, 造成水害事故。
我公司在这次兼并重组中共兼并重组了六座矿井, 新成立了四家公司, 上述分析的水害影响情况在各家都会不同程度的威胁着矿井的生产与建设。下面就我公司东昇煤业的情况进行重点分析, 已便解决在以后的矿井生产、建设中所遇到的矿井防治水问题。
太原东山东昇煤业有限公司为兼并重组山西昇昌能源有限公司单独保留的矿井。井田面积1.6486 km2, 批准开采15号煤层, 设计生产能力为45万t/a。利用矿井现有工业场地, 刷大并改造原主斜井井筒为重组整合后主提升井筒, 担负全矿井的主提升任务, 兼做进风井和安全出口;刷大并取直原回风斜井井筒为重组整合后副斜井, 副井铺设台阶扶手, 担负全矿井材料、矸石、设备等除人员升降外所有辅助提升任务, 兼作矿井进风井和安全出口;新建回风斜井, 作为矿井专用回风井和安全出口。全井田采用三个井筒开拓。
太原东山东昇煤业有限公司北邻葫芦套煤矿 (已关闭) 、东邻小返煤矿 (已关闭) 、西邻太原煤炭气化 (集团) 有限责任公司长沟煤矿、南邻中涧河煤矿 (已关闭) 。
本井田位于沁水煤田西北部边缘, 东山背斜西翼的转折部位, 井田内大面积为第四系黄土覆盖。地层总体为走向以北北西向为主, 倾向西的单斜构造。倾角一般3°~14°, 局部可达19°。据地质报告井田内发育断层5条, 陷落柱3个, 均为井下揭露和钻孔控制, 局部褶曲发育。水文地质情况处于兰村泉域东山岩溶水系统的东北部径流区, 井田边界均为人为边界, 并有四个含水层。
矿井在以后的生产、建设中存在以下的防治水重点, 煤层埋深较浅, 开采后引起的地表塌陷、裂缝有些会到达地表, 成为地表水直接进入井下的通道;矿井煤层底板局部在奥灰岩溶水位标高以下, 存在带压开采问题;矿井周边存在范围不清、积水量不明的 (古) 空积水区;矿井周边有关闭的原矿井井口。
2 防治水应重点开展的工作
1) 由于矿井工业场地位于小返河沟内, 因此, 需结合场地的布置, 并结合地形情况, 需采取必要的防排洪措施。另本井田东部15号煤层埋藏相对较浅, 最浅处在45 m左右, 因此大气降水通过基岩裂隙、松散沉积物孔隙渗入井下, 在基岩裂隙相互沟通的情况下进入采掘工作面, 或者通过采 (古) 空区地表塌陷、裂缝直接进入井下, 成为矿坑充水的主要来源。
雨季加强地表塌陷区的巡查工作, 建立矿区塌陷区台帐, 同时绘制矿区塌陷区、沟谷分布图。安排专人负责对本井田范围内及周边废弃老窑、地面塌陷坑、采动裂隙、可能影响矿井安全生产的堤防工程等重点部位进行巡视检查, 发现问题及时处理。
2) 根据矿井井巷掘进及回采工作面遇到小断层、陷落柱时基本无水或很小, 同时矿坑排水对煤系围岩含水层起到一种人为的疏降作用。因此, 煤系围岩地下水不会对15号煤层的开采造成大的威胁。
值得注意的是:煤系围岩含水层富水性弱, 但极不均一, 局部地段富水性较强, 特别是在构造发育部位易形成较大的储水空间和导水通道, 煤层开采到此部位时, 易发生突水事故。井田内隐伏断裂构造破碎带有可能形成奥灰岩溶水的导水通道。开采过程中必须注意井田范围构造变化, 如发现有断层和陷落柱等构造现象, 要认真观测其是否有导水性, 防范底板奥灰水害事故发生。此外, 要提前进行地面物探瞬变电磁法加强隐伏断裂构造 (断层、陷落柱) 探查。在采掘前期查明隐伏导水构造分布, 以便在采掘及工作面布置时采取合理的技术措施。
3) 东昇矿井东部及南部太原组15号煤层开采历史较长, 形成了大面积采 (古) 空区, 在采空区低洼处有一定量的积水, 特别是东部采 (古) 空区位于开采煤层的上山方向, 将来在其附近开采时采空积水对矿井构成一定的威胁。东昇煤矿开采区东部及北部为已关闭的葫芦套煤矿及小返煤矿, 加之其又位于本矿井的上山部位, 整合关闭矿井停止排水使采空区积水还在增加, 因此, 采空区积水是矿井最具威胁的充水水源, 一定要做好采空区积水的探放水工作。同时要加强对采掘区域及周边积水的探放, 加强对邻矿采空积水区及边界保安煤柱破坏情况的探查, 准确探查采空积水的位置。采 (古) 空积水探查必须遵循有掘必探、物探先行、钻探验证、化探跟进的方针。因此, 在生产过程中必须坚持探放水原则, 以防发生采空区突水事故。
4) 井田内共有47号、37号、DS1、DS2勘探钻孔, 其中37号孔位于南部已关闭采空区内, 47号孔位于大巷北部采掘范围内, DS1、DS2位于回风斜井井附近。按规定, 勘探时施工的钻孔, 在工作结束后都要按要求进行封闭, 如果封孔质量未达到标准要求, 钻孔就成了煤层与其顶底板含水层或地表水之间的充水通道。因此, 在开采过程中遇到或接近47号孔时应做好探放水工作, 防止封闭不良钻孔造成的突水事故。
5) 增加地质及防治水专业技术人员, 对矿井相关技术人员进行专门防治水技术培训。建立专业探放水队伍, 在防治水工作中定期请防治水领域的专家对主管领导、技术人员和职工进行防治水方面的专业培训, 提高防治水工作人员的技术水平, 提升矿井整体的防治水能力。
6) 完善优化排水系统, 制定和完善水害应急预案, 保证矿井应急排水能力。
3 结语
分析清水害危害程度, 排查矿井水害隐患, 采取以上综合防治水措施, 防患于未然, 才能更好地搞好矿井防治水工作, 提升矿井防治水技术能力, 确保矿井安全生产, 实现矿井安全、有序、高效生产。
摘要：分析矿井水害的种类、产生原因, 重点针对兼并重组矿井的特点进行论述。阐述水害防治在矿井建设、生产中的重要性。
关键词：煤矿,水害,综合防治
参考文献
[1]许峰.煤矿水害应急能力评价[J].煤矿安全, 2012 (9) :26-29.
矿井水害分析及防治探究 第2篇
摘 要
随着煤炭工业的迅速发展，我国不少煤矿已经在湖底下、水库下、河流下采煤，急需加强防治水工作。全国煤矿企业在安全总局及各级政府部门的监督和指导下，加强水害防治工作，查大患，防大事故，加之煤矿自身对矿井安全的全面重视和随着新的防治水方法及技术的运用，近年来我国煤矿在矿井防治水方面取得了很大的成绩，水害事故趋于稳定，水害防治工作取得了一定的成效，但是重特大透水事故还时有发生，防治水工作任务艰巨、长久。
关键词：煤矿 水害 防治水工作 防治水方法 新技术
第一章 绪 论
一、引言
我国是世界上最大的产煤国，煤炭产量约占全世界产量的40%，而我国又是世界上煤矿事故灾害最严重的国家，煤矿安全生产是整个安全生产的重中之重。我国已煤为主的能源结构在未来几十年内将不会改变。党中央、国务院历来高度重视煤矿安全生产和煤炭工业的健康发展。胡锦涛总书记在中央政治局第30次会议上强调指出，煤矿安全是全国安全生产的重点，要继续打好治理瓦斯事故多发和整顿关闭非法违法、不具备安全生产条件的小煤矿两个攻坚战。温家宝总理在每年的政府工作报告中，都对加强煤矿安全生产工作提出明确要求。张德江副总理多次强调要依靠法制、完善法制、强化管理、落实责任，大幅度降低煤矿安全事故和死亡人数，实现煤矿安全生产形势稳定好转。因此，研究煤矿的安全发展有着重要的意义。目的在于找出煤矿灾害事故发生的原因，以及采取的防治措施，保住国家财产和人民的生命安全。
二、研究现状
煤炭工业是资源性行业
发展不平衡煤矿的寿命取决于拥有的资源量，安全生产状况受其资源条件的限制，煤炭资源条件差别很大，开采条件属中等偏下水平，大多数煤矿远离经济发达地区，企业发展不平衡性在工业行业中十分突出。
煤炭工业是高危险行业
煤矿存在瓦斯、顶板、自然发火、突水、爆炸等多种灾害险患，致灾因子共存于同一作业空间，容易引发事故。我国煤矿主要是井工矿，开采深度深，作业环境、照明等条件差，不利于生产安全，容易引起多种灾害的藕合。
焦矿分布与类型
我国煤矿自然条件差，地质条件复杂，我国大陆是由众多小型地块多幕次汇聚形成的，主要煤田经受了多期次、多方向、强度较大的改造。造成煤田地质条件复杂。
三、矿井水害
煤矿重特大水害仅次于瓦斯事故。全国煤矿企业在安全总局及各级政府部门的监督和指导下，加强水害防治工作，查大隐患、防大事故，全国煤矿水害事故趋于稳定，水害防治工作取得了一定的成效，但重特大水害事故时有发生，防治水工作还需加强。才能保证职工安全和矿井的正常生产，减少国家财产的损失。
以2007-2008年为例，水害事故主要发生在乡镇煤矿。在122起水害事故中，乡镇煤矿97起，占79.5%；国有重点煤矿13起，占10.7%；国有地方煤矿12起，占9.8%。随着资源整合的推进乡镇煤矿逐渐退出了历史的舞台，矿井水害主要发生在整合型中小煤矿及地方国有煤矿上。截止2012年4月我国已发生了3起重特大煤矿透水事故分别为：4月6日吉林省蛟河市丰兴煤矿发生的透水事故，当班入井70人，其中58人安全升井，12人被困井下；4月13日凌晨1时许，位于长治市襄垣县的善福联营煤矿发生透水事故，目前已有9人遇难2人被困井下，事故还在进一步的抢救中；4月14日下午4时左右，河南平顶山市石龙区河南省煤层气公司所属裕隆源通煤业有限公司2010采煤工作面运输巷发生透水事故。事故原因初步判断为积水溃出，截至目前事故已造成5人死亡，4人被困，目前救援工作还在紧张进行中。
第二章 矿井水害事故分类
矿井水害多年来一直是制约我国采矿工程建设的主要因素之一，各种类型的水害会给煤矿安全生产带来重大影响。依据矿井水的来源，可以把矿井水害分为六种类型：
一、地表水水害
山河流、湖泊、沼泽、水库等地表水体，通过岩石裂隙、采动塌陷裂隙、断层破碎带、岩溶孔、洞、老窑、井巷等通道等进入矿井，导致矿井充水，严重威胁矿井的生产安全。例如大雁三矿北二采区对应地面有胜利沟及红旗渠，均为季节性小溪，与下部第四系含水层之间无较好的隔水层，因此渗漏严重，致使第四系砂砾含水层内大量含水，三矿北二采区浅部煤层开采后，砂砾石含水层水将可能沿着采动塌陷区进入采空区，进而影响到矿井的安全生产。特别是2009年春季桃花水期，两沟水流以1万m，/h的流量漫过防洪坝，迅速进入地表采空塌陷区，给矿井的安全生产带来了极大的威胁。
二、含水层水水害
煤系地层含水，特别是煤层及煤层顶底板含水，当井巷开拓或开采后，使煤层及围岩含水层中的地下水进入矿区，造成矿井充水，从而影响矿井的生产和安全。例如大雁二矿一采区F断层外浅部煤系地层内大量含水，并有较好的补给水源。含水层水通过煤岩层裂隙、孔隙、断层进入矿井采空区，使矿井涌水量增大，给矿井的安全生产带来了较大的影响和危害。为此，在二矿F断层外施工了一口疏干井，常年疏干截留浅部煤系地层水，对矿井涌水量起到了很好的控制作用。
三、断层水水害
断层破碎带的裂隙、孔洞连通含水层、含水溶洞、老空积水、地表水等水体，当井巷施工进入断层破碎带时使矿井充水，进而影响矿井的生产和安全。
四、老空区积水水害
矿井已废弃的井巷及采空区俗称老塘，常有大量积水，称为老空水。当采掘巷道、工作面接近老塘时常引起矿井充水，影响矿井的生产和安全。老空水是矿井水灾事故的主要原因。
五、封闭不良的钻孔水水害
地质勘探钻孔可能穿越含水层、含水溶洞，如果钻孔终孔时未予封孔或封闭不良，当井巷或工作面揭穿钻孔时水流顺孔而出导致矿井充水，影响矿井生产和安全。
六、岩溶水水害
易溶性石灰石岩层或其他可溶性岩层溶蚀后会产生溶隙、溶道或溶洞，并对为地下水所填，当井巷或工作面揭穿时则导致矿井充水，从而影响矿井的生产和安全。
第三章 矿井水害事故原因分析
一、造成矿井水灾的原因
造成矿井水灾的主要原因有以下几个方面：（1）地面防洪措施不详，防洪设施不全。（2）井筒位置设计不恰当。（3）资料不清、盲目施工。（4）施工质量低劣。
（5）乱采乱掘，破坏放水煤柱。（6）技术差错造成事故
（7）麻痹大意，违章指挥、违章操作，造成事故。（8）水泵排水能力不足，不能及时排出突发涌水。
二、矿井水灾的征兆
在煤矿建设和开发过程中，常会受到水的危害。煤层或岩层透水之间，一般都有以下一些征兆：
（1）煤层发潮、无光彩、发暗。煤层本来是干燥而光亮的，有水渗透就会发潮变暗。
（2）煤壁“挂汗”，积水透过微孔、裂隙凝聚在煤壁表面而呈现水珠，像人流汗一样，称“挂汗”。
（3）煤层温度变冷。有了积水的煤层，人抚摸时会感到发冷，时间越长越冷。（4）工作面发凉。因为散发在空气中的热，都被有水的煤层渐渐地吸收和传导出去了，所以人们进入工作面时，就感到发凉，时间越长越凉。
（5）煤层有“吱吱”的水叫声。因为大的水压能把水从裂缝中挤出来，所以发出水叫声，人只要靠近煤壁一听，就可以听出这种声音。如果听到较大的水叫声、水吼声或空洞流水声，这是积水流动时引起的，临近有透水危险的征兆。
（6）水的气味和颜色发生变化。如果水的酸性比较大，有涩味或臭鸡蛋味，呈红 色，把水珠放在手指间摩擦有发滑的感觉，这是老空区透水的预兆。如果有甜味，是流沙层水和断层水。石灰岩溶洞透出的水往往呈黄、灰色，并有臭味。另外，巷道发生透水前，岩石裂缝中往往夹有淤泥，顶板出现淋水，压力明显增加，底板出现涌水。如果在掘进或采煤过程中突然出现透水征兆，有透水危险，要采取果断措施，撤离人员，躲避到安全地点，并及时向有关部门汇报。
第四章 矿井水害防治技术现状
煤矿水害与其形成的条件有直接对应关系。矿井充水条件即“矿井充水三要素”包括充水水源、涌水通道和充水强度（涌水量）。
一、水文地质试验技术
水文地质试验技术的基本方法是以水文地质理论为基础，以水文地质钻探、抽（放）水试验、底板岩石力学试验为主要手段，探查含水层及其富水性，主要含水层水文地质边界条件、各含水层之间的水力联系等。
二、地球物理勘探技术
（1）地震勘探：包括二维和三维地震勘探。主要应用于以下几个方面： 查明落差大于5m的断层；
查明区内幅度大于5m的褶曲和直径大于20m的陷落柱； 探测采空区和岩浆侵入体。
（2）瞬变电磁探测技术：是地面探测含水层及其富水性、构造及其含水情况，老窑及其积水多少的主要手段。
（3）高密度高分辨率电阻率法探测技术：是地面及其地下洞体的首选方法。（4）直流电法探测技术：属于全空间电流勘探，可在地面及井下使用，主要应用于以下几个方面：
巷道底板富水性探测；
底板隔水层厚度，原始导高探测；
掘进头和侧帮超前探测，导水构造探测； 潜在突水点、老窑积水区、陷落柱探测。
（5）音频电穿透探测技术：一般应用于井下，主要探查： 采煤工作面内的底板下100m内的含水构造及其富水区域平面分布范围，并进行富水块段深度探测；
工作面顶板老窑、陷落柱、松散层孔隙内含水情况探测； 掘进巷道前方导水、含水构造探测。
（6）瑞利波探测：主要探测断层、陷落柱、岩浆岩侵入体等构造和地质异常区等，探测距离80-100m；
（7）钻孔雷达探测技术：通过钻孔探查岩体中的导水构造、富水带等；
（8）坑透：回采工作面形成后，使用坑透仪查明工作面内的构造发育情况。
三、地球化学勘探技术
主要通过水质化验、试验等方法，利用不同时间、不同含水层的水质差异，确定突水水源，评价含水层水文地质条件，确定各含水层之间的水力联系。
四、钻探技术
地面钻机、坑道钻机主要用于地面、井下探放水，探测构造及不良地质体（陷落柱、岩溶塌洞），以及水文地质勘察，注浆堵水成孔等。
五、煤矿水害防治技术
矿井水害防治方法主要有以下几种：
地面防治水、井下探放水、疏干降压、注浆堵水、突水预测，下面重点介绍地面防治水和井下探放水。
地面防治水
地面防治水是指在地面修建各种排水工程，防止和减少大气降水（洪水）和地表水涌入煤矿井下的技术和方法
1、搞好地面防洪调查工作
查清矿区及其附近地面水流系统的汇水、渗漏情况和疏水能力； 查清有关水利工程情况，熟悉当地水库、水电站大坝、河道大堤及河道中障碍物等； 查清当地历年降水量和最高洪水位资料； 查清疏水、防水和排水系统情况。
2、井口和工业场地的设计
煤矿井口和工业场地内建筑物的高程必须高于当地历年最高洪水位；
在山区，煤矿井口和工业场地内建筑物必须避开可能发生泥石流、滑坡的地段；
煤矿井口和工业场地内建筑物高程低于当地历年最高洪水位时，必须修筑堤坝、沟渠或采取其他防排水措施。
3、地表水体治理
在地表水体治理上采取“疏”、“截”、“挡”、“堵”、“渡”、“排”等综合治理措施； 疏——是指用沟渠、管道等方法将地表水、大气降水疏通引出矿区以外； 截——是指用修筑堤坝的方法将河水截断，使水流改道，从矿区外围流走； 挡——是指用构筑建筑物的方法将洪水挡在煤矿井口和工业场地以外；
堵——是指堵住漏水通道。对地表的老窑、采空区的裂缝、塌陷坑等用砼等材料进行堵塞；对使用中的钻孔，要安装孔口盖；对报废的钻孔要及时封孔，防止地表水流入井下。渡——是指经过积水区的水沟或水渠用流水渡槽或架空管道的方法渡过；
排——是指将利用地形无法疏导的积水安装水泵进行排放，防止积水渗入井下。
4、严禁开采防隔水煤柱 根据《煤矿防治水规定》，矿井防隔水煤柱一经确定，不得随意变动，严禁破坏或开采。
5、加强雨季“三防”（防洪、防排水、防雷电）工作
煤矿企业要建立健全预防暴雨洪水引发煤矿透水事故的组织机构和工作机制。成立以矿长为组长的雨季“三防”领导小组，编制雨季“三防”工作计划，明确雨季“三防”任务和责任。按照《煤矿防治水规定》的要求进行雨季前的检查。
第五章 防治水措施及矿井涌水量观测
参考文献：掌石沟煤矿探放水设计
一、防治水措施总则
（一）地面防治水
为了防止或减少大气降水和地表水涌入工业场地，通过渗漏区域井口进入井下，必须认真做好防治水工作。地面防治水是预防矿井水灾的第一道防线，对于以大气降水和地表水为主要涌水水源的矿井来说尤为重要。要做好地面防治水工作，首先要掌握地表水的性质、特点及变化规律；其次要掌握本矿区的地形地貌及当地气候条件，要研究确定防治水措施及防排水工程。地面防治水有以下六种措施：
1、排泄山洪、排放积水；
2、疏干或迁移地表水源；
3、加固河床堵渗漏，灌注浆液堵通道；
4、充填、平整注地；
5、在井口和工业场地上游的有利地形建筑水库，雨季前把水放到最低水位，以争取最大蓄洪量，减少降雨对矿井的威胁；
6、加强地面防水工程的检查。在雨季到来之前，对地面防水工程应做全面检查，发现问题及时处理。此外，在雨季期间还应做好防洪宣传组织工作，充分发动群众，以便有领导、有组织、有计划地同洪水做斗争。
（二）井下防治水
1、查明水源和通道。为了查明水源和可能涌水的通道，应掌握以下情况：①冲击层的组成及厚度，各分层的含水性及透水性；②裂隙和断层的位置、错动距离、延伸长度、破碎带范围、含水情况和导水性能；③含水层与隔水层的位置、数量、厚度，各含水层的涌水量、透水情况及其与开采煤层的距离；④老窑和现在正开采的小煤窑的位置分布、开采范围、开采深度和积水情况，废弃钻孔和处理情况等；⑤开采过程中，围岩破坏及地表塌陷情况，观测岩层垮落带、断裂带、沉降弯曲带的高度及其对涌水的影响。
2、做好水文观测工作：①收集当地气象、降水量和河流水文资料；②查明地表水体的分布、水量的补给、排泄条件；③通过探水钻孔和水文观测孔，观测各种地下水源的水位、水压和水量变化，分析水质查明矿井水的来源及其补给关系；④观测矿井涌水 量及其季节性变化规律等。
3、井下探水坚持“有掘必探，先探后掘”的探放水方针。
4、疏放水。疏放水就是在探明矿井水源之后根据水源的类型采取不同的疏放水方法。有计划、有准备地将威胁矿井安全的水源疏放干，它是防止矿井水灾最积极、最有效的措施。
5、截水。在探到水源后，由于条件所限无法放水，或者虽能放水但不合理时，便利用防水墙、防水闸门、防水煤柱或岩柱等设施，永久地或临时性地截住水源，将采掘区与水隔开，使局部地点涌水不至于威胁其他区域。
6、注浆堵水。将专门制备的浆液（堵水材料）通过钻孔压入地层的裂隙、溶洞或断层破碎带，使浆液扩散、凝固、硬化，达到充填堵塞涌水通道、隔离水源的目的。注浆堵水方法简便、效果较好，是防止矿井涌水行之有效的措施。
二、探放水设计及措施
以掌石沟煤矿15-202回风顺槽排水设计为例说明防治水工作的重要性。15-202回采工作面于2011年5月18日拆撤设备完工，需及时对该面进行密闭，该面积水已充满采空区，积水面积为15000m3,积水量为2170m3, 且涌水量稳定，每日排水量约为40m3,预计雨季涌水量会增大，每日需专人排水一次，15-202运输顺槽比回风顺槽高约1.4m，因此密闭前在15-202回风顺槽需设计该工作面排水。
1、排水设计
15-202回风顺槽70m处是一小型背斜，能把积水挡在采空区内，但随时间推移积水会漫过该背斜流出，在该巷道37m和45m处有两道联络风门，在45m风门修筑一道防水墙，墙厚1.0m，高1.6m，距底板0.7m处安设一趟3寸排水管路，当积水面超过3寸排水管高度时，水沿管路自动排出。
铺设管路前测绘组必须认真搞好测量工作，准确计算排水路线的高程，排水管路由采面向外倾角为1度，在15-201回风顺槽交叉处并入干线排水管，铺设管路前测绘组必须提前在巷道帮上标注腰线。按照测绘组给出 的腰线铺设，部分地段按设计埋设管路，加设弯头和阀门。
2、管路安设要求
管路连接牢固，螺丝齐全，不能出现漏水现象。防水墙内1m外拉一铁丝网，阻挡可能漂浮过来的垃圾阻塞管路，排水管口裹铁丝网，防止杂物进入管内堵塞管路。
3、有毒有害气体防治 15-202采区密闭后，整个采空区成了一个大的密闭空间，有毒有害气体会释放出来，随时间的推移，有毒有害气体密度越来越多，部分溶于水里，在排水过程中随水排至水仓或巷道中，导致局部地段有毒有害气体浓度超标，因此在管路出水口或水仓附近必须挂探头监测。
4、所需材料 3寸管90m 3寸管弯头3个 螺丝450条
三、矿井涌水量观测
矿井涌水量观测是矿井防治水工作的一项重要任务，做好矿井各涌水点水量的观测对井下防治水工作具有重要的指导意义，现以掌石沟煤矿矿井涌水量为例，说明此项工 作的重要意义。
掌石沟煤矿现开采15#煤，其上有9#、3#煤层采空区，及其整合前的3个小窑老空积水，矿井水患严重，防治水工作面十分艰巨。根据本矿的实际情况，我们成立了专门的探放水队伍组织专业人员进行探放水工作，始终坚持“有掘必探、先探后掘”的探放水方针，由地测科负责对矿井各涌水点的水量进行观测、记录数据，作出曲线图，并进行地质预报，为防治水工作提供有效的技术指导依据，现将观测绘制的矿井涌水量曲线图记录如下：
矿井水量与降水量动态曲线图
矿井涌水量与产量、进尺关系图
结 论
受地质条件和煤矿开采历史等客观因素的影响，我国煤矿水文地质条条极为复杂，无论是受水威胁的面积、类型，还是水害威胁的严重程度，都是世界罕见的。地表水，老空水、冲积层水、底板水等各种类型的水害样样俱全。各区城矿并均存在不同类里水害的威胁，其中:华北地区以老空水，底板奥灰水害为主；华东地区以冲积层水、底板岩溶水害为主；华南地区以地表水、老空水，溶洞水害为主；其它地区以老空水杏为主。据有关资料，在国有重点煤矿中，水文地质条件属于复杂的矿井占27%，属于简单的矿井占34%。国有地方煤矿和乡镇煤矿中，水文地质条件属于复杂或极复杂的矿井占8.6%。在大中型煤矿中有500多个工作面受水害威胁。随着煤矿采深的加大和大量小煤矿关闭后形成的积水，煤矿开采的水文地质条件越来越复杂，也使得水害治理难度越来越大。煤矿水害事故的频繁发生，给人民生命和国家财产造成了严重损失，煤矿水害己成为影响安全生产的重大问题之一，严重影响着煤炭企业的安全生产。通过对水灾事故的诱发原因、透水征兆以及发生机理的研究分析，提山一套地而和井下防治水措施，为煤矿持 续、安全生产提供理论依据。防治矿井水灾不仅对于矿井本身安全及矿工的生命财产有重要的现实意义，而且对于国家资源的充分开发、利用及矿区生态环境的保护，国民经济的可持续发展有着极其重要的意义。
致 谢
在此，感谢各位老师，教授对我们无微不至的关怀和细心、耐心的指导。通过这么多天来的不断学习和深入探索，在各位学者、专家的帮助下，使我更深入地了解了煤炭领域的前缘知识和亟待解决的问题。经过学习，更加地充实了自己，完善了自己的专业理论知识；通过学习，充分地优化了自己的知识结构，将实践和理论联系起来，用理论去指导实际工作，用现场实际来检验理论的完整性。用发展的眼光，与时俱进地、全面地看问题、分析问题和解决问题，在实际的工作中不断地提高自己，完善自己。
再次感谢各位老师，专家对我们耐心、细心的指导！
参考文献
[1]张学军，矿井水害治理实践与探讨[J]，给水排水，2005[2] [2]王显政，煤矿安全新技术[J]，北京：煤炭工业出版社，2006 [3]掌石沟煤矿探放水设计，2012-02 [4]王省身，矿井灾害防治理论与技术[M]，北京：煤炭工业出版社
目 录
摘 要...................................................................1 第一章 绪 论...........................................................1
一、引言...........................................................1
二、研究现状.......................................................2
三、矿井水害.......................................................2 第二章 矿井水害事故分类................................................3
一、地表水水害.....................................................3
二、含水层水水害...................................................3
三、断层水水害.....................................................3
四、老空区积水水害.................................................3
五、封闭不良的钻孔水水害...........................................4
六、岩溶水水害.....................................................4 第三章 矿井水害事故原因分析............................................4
一、造成矿井水灾的原因.............................................4
二、矿井水灾的征兆.................................................4 第四章 矿井水害防治技术现状............................................5
一、水文地质试验技术...............................................5
二、地球物理勘探技术...............................................5
三、地球化学勘探技术...............................................6
四、钻探技术.......................................................6
五、煤矿水害防治技术...............................................6 第五章 防治水措施及矿井涌水量观测......................................7
一、防治水措施总则.................................................7
二、探放水设计及措施...............................................8
论矿井水害原因及其防治措施 第3篇
引言
随着我国煤矿行业的快速发展，越来越多的煤矿突水问题已成为制约煤矿发展的主要因素，同时也引起了国内各大煤矿部门的高度重视。加强对煤矿突水的分析研究，并对其进行及时准确的预报，对煤矿 企业的发展有着重要的意义。
1.矿井水害类型
矿井水害按水源特征一般分为地表水、老空水、孔隙水、裂隙水和岩溶水五大类型，其中岩溶水又按含水层厚度分为薄层灰岩水水害和厚层灰岩水水害两类。
（1）地表水水害
其水源是大气降水、地表水体。水源通过井口、采后冒裂带、岩溶塌陷坑、断层带或封闭不良钻孔充水或导水进入矿井。
（2）老空水水害
其水源是老窑、小窑、废巷及采空区积水。当采掘共组面接近或遇到老空水区时，往往在短时间内涌出大量老空水，来势凶猛，具有很大的破坏性，常造成恶性事故。
（3）孔隙水水害
其水源是第三系、第四系松散层中的孔隙水。当煤层被第四系松散含水的流砂层、砂层、砂砾层、卵石层、粘土层所覆盖，在开采时，煤岩柱留设不足，往往造成冒裂带直接进入松散层；或松散层底部存在富水含水层，开采前水文地质条件不清，没有按含水层下回采条件留设煤柱，回采后水、砂或泥溃入井下。
（4）裂隙水水害
其水源为砂岩、砾岩等裂隙含水层的水。这种水害发生在开采北方二叠纪山西组煤层和侏罗纪煤层以及开采南方侏罗纪的煤层中。这些煤层顶部常含有厚层砂岩和砾岩，且裂隙发育，如与上覆第四纪冲积层或下覆奥陶系含水层有水力联系时，可导致严重突水事故。
（5）灰岩岩溶水水害
厚层灰岩岩溶水水害分为南方型和北方型。南方型厚层灰岩赋存与主采煤层顶、底板，几乎无隔水保护层可利用，故一旦发生突水，往往来势凶猛；北方型煤田厚层灰岩主要是奥陶系灰岩含水层，主采煤层与厚层灰岩含水层常有不同的煤系隔水保护层，此类奥灰突水与构造成岩溶陷落柱有关。
2.矿井突水预兆
矿井在各种水害发生之前都有一定的预兆，一般会出现如下现象。
（1）向导迎头空气温度降低，感到发凉。
（2）迎头空气潮湿，温度异常增大。
（3）迎头壁帮渗水，且逐渐增大。
（4）煤壁或迎头，两帮岩层潮湿，有水锈。
（5）有时可听见"嘶嘶"水流声或"底爆"响声。这是由于井下高压积水向煤岩裂隙强烈挤压与煤岩壁摩擦而发生的声响，说明离水体不远即将突水，这时必须立即发出警报，撤出所有受水威胁的人员。
（6）矿压增大，煤岩破碎，裂隙发育，出现片帮、冒顶及底鼓等现象。
（7）局部冒顶，有涌水或淋水，且逐渐增大并浑浊含泥砂等。一旦发现上述现象就是可能发生水害的征兆，应该及时报告，查清原因，采取措施，预防水害于未然。
3.矿井突水的主要原因
据煤矿区水文地质特征、构造特征和开采情况等综合分析研究，造成突水的主要原因有以下几种。
3.1煤矿区的地质条件
矿区的地质条件一般都比较复杂，地下水源补偿丰富，随着开采水平的不断延深和开采范围的不断扩大，水压逐渐升高，突水威胁愈加严重，最终酿成突水。
3.2工作人员的意识水平不高
对于突水以前出现的预兆现象（挂红、挂汗、煤壁变冷、顶板淋水加大、裂隙出现渗水等）不了解，遇到上述情况后没有及时停止工作，最终导致水灾的发生。对断层的性质、落差、上下盘煤层含水层空间关系不清，盲目掘进，不重视突水预防而造成突水。井田与其周围的钻孔质量或管理不善造成突水。井田内各类小煤矿乱采乱掘造成突水。
3.3防治水工程投资力度不够
必要的防治水工程不做，或偷工减料，擅自修改设计，忽视工程质量要求等造成突水。预测方法不够先进，野外采集和数据处理存在一定的局限。防治措施不够完善，对于一些突发的现象不能及时判断和处理。
4.矿井突水灾害的防治
矿井突水灾害的防治可以从矿井防水和矿井排水两个方面考虑。前者主要考虑采取措施防止水流入矿井，或者控制流入量。这种方法可以直接降低矿井涌水量，节约排水费用，降低煤炭生产成本，从源头上制止水害的发生，是比较积极的防治水害措施。而另外一种矿井排 水措施则是利用矿井巷道中的排水沟、水仓、水泵等排水管路来排除矿井水，这种措施是对矿井水的消极处理，当矿井涌水过大时，可能失效，从而发生灾害，因此，这种消极措施不可取，只能作为辅助措施存在。防治矿井水灾的原则，是在保证矿井安全生产的前提下，以防为主，防治结合。本文从矿井水的来源考虑实行积极的防治水，具体措施如下所述：
4.1地表防治水
地表防治水是指在地面修筑一些防排水工程或者采取其他措施，以限制大气降水和地表补给含水层或直接渗入井下，从而减少矿井涌水量，防止水害事故的发生。它是保证矿井安全生产的第一道防线，对于以大气降水和地表水为主要涌水来源的矿井尤为重要。
4.2井下防治水
地表防治水是保证煤矿安全生产的第一道防线，而井下防治水则是第二道防线，一般可采用先探放，后截堵的措施进行。
（1）井下探放水。当采掘工作面接近有突水危险区域时，就存在突水灾害发生的可能性，此时，必须坚持"有疑必探，先探后掘"的基本原则，这是预防井下水害事故发生的重要原则。采用探放水方法，查明采区前方的水情，并将水有控制地放出，它是消除矿井水害的有效措施之一，可以本质保证采掘工作面生产的安全。根据不同类型的水源，可采取不同的疏放水方法和措施。
（2）井下截堵水。井下截堵水是利用设置防水煤（岩）柱、水闸墙、水闸门等堵水设施，临时或永久地截堵住涌水，在矿井突水灾害发生时，隔离巷道或者封闭采区，使某一地点突水不致危及整个矿井，减轻突水灾害的影响。
4.3注浆堵水
注浆堵水就是利用注浆技术将制成的浆液压入地下预定地点，使之扩散、凝固、硬化，达到堵截补给水源和加固地层的作用。
结束语：
谈矿井水害的防治 第4篇
关键词：矿井水害,原因,防治
矿井水灾, 是煤矿常见的主要灾害之一。我国是世界上主要产煤国, 是受水害危害最为严重的国家之一。一旦发生水灾, 不仅会影响矿井的正常生产, 给管理带来困难, 有时还会造成人员伤亡和淹井事故, 导致矿井停产和不必要的经济损失, 危害十分严重所以做好矿井防水工作, 是我国保证矿井安全生产的重要内容之一。我们必须提高警惕, 做好煤矿防治水工作。
1 造成矿井水灾的原因主要有以下几种
1) 地面防洪、防水措施不当, 或因对防洪设施管理不善, 暴雨山洪冲毁防洪工程, 使地面水涌入井下, 造成灾害;
2) 水文地质条件不清, 井巷接近老窑区、充水断层、强含水层、陷落柱时, 不事先探放水, 盲目施工;或探放水, 但措施不当, 而造成淹井或伤亡事故;
3) 井巷位置不合理, 施工后在矿山压力与水压力共同作用下, 发生顶板或底板突水;
4) 乱采、乱掘, 破坏了防水煤柱, 岩柱造成突水;
5) 工程质量低劣, 井巷严重塌落冒顶, 造成顶板塌落, 沟通强含水层突水;
6) 管理不善, 井下无防水闸门或虽有闸门但未及时关闭, 矿井突水时不能起堵截水作用;
7) 矿井排水能力不足或排水设备平时维护不当, 水仓不按时清挖, 突水时排水设备失效而淹井;
8) 测量错误, 导致巷道揭露积水区或含水断层突水而淹井;
9) 忽视安全生产方针, 思想麻痹大意, 丧失警惕, 没有严格执行探放水制度、违章作业等。
2 矿井防治水工作的基本对策
通过对地层地质构造及水文地质的分析, 测定出地表水源是否充足, 断层裂隙是否发育完全。根据“预测预报, 有掘必探, 先探后掘, 先治后采”的16字原则, 矿井防治水主要要做好严格落实“防、堵、疏、排、截”5项综合治理措施和“有组织、有队伍、有装备、有标准、有措施、有考核、有档案”的“八有”措施落实矿井防治水工作。
2.1 防治水机构
1) 成立专门的防治水害分析机构, 认真分析研究跟踪地质构造在生产过程中如何导致发生水害的一些细致工作, 做好预报预测工作, 制定出具有指导意义的防范措施。
2) 拟定出年度水害防治计划、雨季“三防”工作计划及实施方案。每月定期组织防治水成员对老空区巡查工作, 做好专项排查记录。
3) 每旬组织人员对井下水文观测点观测1次。定期分析全井可能积水块段, 并做好水害分析结论报告。每月至少召开1次防治水专题会议, 提高职工防治水安全意识。
4) 在相应的图纸上标出矿井范围及周边采空区、含水层和废弃巷道等积水情况的位置, 开采范围、开采年限、积水量等相关数据。
5) 建立矿井防治水专人负责制。
2.2 放水措施
1) 从严格管理考核入手, 明确各专业、各部门和各级管理人员在防治水工作中所要遵守的规定, 在资料内业管理、地面和井下防治水、隔离煤柱进一步落实责任, 工作不到位、不及时实行重罚制度, 年度考核制度, 调动防治水工作人员的工作积极性。
2) 必须分水平, 分采区建立水文观测站, 并按规定时间进行观测。对观测数据进行定性、定量综合分析, 及时掌握水文地质动态变化情况。对有水患的地方及时进行预报和汇报, 提出合理处理意见和制定有效防治措施。
3) 定期对井下的工作面及易出水地点进行检查, 预测预报水情, 排查水害隐患, 提出治理措施和完成时间, 落实责任人, 严格督促整改, 对不按期完成的单位进行严厉处罚, 对有功者实行重奖。
4) 定期检查分析, 及时掌握威胁状部, 采取有效措施, 防治水患。
5) 加强采空区积水地段管理, 积极实行有掘必探, 先探后掘工作方针, 防止透水事故的发生。
6) 定期做好雨季“三防”工作, 防水设备设施的检查, 及时排查隐患, 严格督促整改落实, 备足防洪物质, 开展防洪演习, 提高事故应急能力, 确保井下安全, 在地面修筑防排水工程, 并且经常清掏, 防止或减少大气降水和地表水渗入井下, 在每年雨季前, 都必须建立专门的防洪 (汛) 机构, 确保井上安全。
7) 继续加大职工转招, 稳定采掘队伍, 加强职工防治水安全技术培训及技能培训, 并考试, 不合格者执行工资降级制度。强化职工从“要我安全”至“我要安全”和“我懂安全”的转变。
8) 引进高等院校相关专业毕业生, 补充水文地质人才空缺。
9) 积极做好“三量”调整, 根据防治水机构人员提供的资料, 安排生产接替, 避免在雨季或丰水期中安排富含水块段开采。
10) 加强老空区的调查, 做好档案管理, 从基层抓起, 特别是施工队防治水队伍建设。
3 矿井突水事故的抢救处理
矿井一旦发生突水事故, 事故地点人员应按本矿井《灾害预防预案》组织抢救并及时汇报调度室, 并通知、组织受灾影响范围人员按避灾路线撤离灾区。矿调度室接到事故电话后应向矿领导汇报, 通知救护队及相关部门。成立救灾指挥部, 有组织按步骤处理灾害。救灾指挥部成立后, 应迅速判定水灾性质、了解突水点、影响范围、搞清事故前人员分布、统计撤离出井人员, 分析被困人员躲避地点;根据突水量大小和矿井排水能力, 积极采取排、堵、截水的技术措施。同时, 必须尽快恢复灾区通风, 防止瓦斯和其它有害气体积聚和发生熏人事故。排水后, 进行侦察抢险时, 要防止冒顶和二次突水事故的发生。发生透水事故后常常有人被困井下, 必须本着”救人是第一任务”的原则, 争时间抢速度, 采取有效措施使他们早日脱险。透水事故发生后, 应正确判断遇险人员可能躲避的地点, 利用一切可能的方法, 向他们输送新鲜空气、饮料和食物, 以延长待救时间。
4 总论
矿井水害制度 第5篇
陕西天工建设有限公司 矿建第六项目部
目 录
1、水害防治岗位责任制……………………………………1
2、水害防治技术管理制度…………………………………7
3、水害预测预报制度………………………………………12
4、水害隐患排查治理制度…………………………………16
水害防治岗位责任制
项目经理岗位责任制
1、项目经理是项目部防治水工作的第一责任人。
2、按照《煤矿安全规程》、《煤矿防治水规定》及上级相关文件规定，配备专业技术人员。
3、依据上级相关文件要求，根据项目实际施工情况，保证人力、物力和相关资金的落实。
4、按《煤矿安全规程》规定，负责监督和落实每年的防治水灾害预防和处理计划。
5、负责组织实施每年雨季前的水灾演习。
6、对煤矿水害隐患要及时组织处理。发生水害伤亡事故时必须及时向有关部门报告，并采取积极稳妥的措施，立即组织抢救，最大限度减少人员伤亡和财产损失。严禁迟报、谎报、瞒报水害伤亡事故。
7、负责装备物探仪器、地质钻机及其它防治水设备。
8、负责专业探放水队、物探队伍建立。
技术主管岗位责任制
1、技术主管是项目部防治水工作的技术责任人，在项目经理的领导下，负责防治水技术管理工作。
2、负责对防治水相关技术人员的管理，确保防治水技术管理体系畅顺。
3、负责每月组织召开一次防治水专题会议，协调和解决防治水工作方面出现的难点和问题。
4、及时审批防治水工程施工的安全技术措施，为科学施工提供可靠依据。
5、负责组织编制煤矿防治水工作计划和防治水工程作业规程，落实安全生产责任制和安全生产管理制度。
6、推广应用防治水方面的新工艺、新技术、新材料、新设备，把技术创新作为我矿技术发展的一种内在动力，组织防治水技术攻关。7、7、组织开展多种形式的防治水科技评比活动。调动广大技术人员钻研技术的积极性。
8、负责落实专业探放水队、物探队伍的培训工作。
副经理岗位责任制
1、副经理在项目经理的领导下，负责分管范围内的防治水工作。
2、学习防治水有关规定及上级部门下发的防治水文件精神，并贯彻落实。
3、生产副副经理负责防治水工程的实施并保证防治水工程质量。
4、安全副经理负责监督防治水制度的落实。
5、机电副经理主要负责督察机电科做好机电排水设备的选型工作，督促材料员对排水设备、探放水设备的购臵工作。
相关单位人员岗位责任制
1、各生产队、组
⑴负责管辖区内排水、防治水工作的管理。
⑵各施工队组工作面必须配臵完善的排水系统，同时负责工作面水仓清理及工作面排水管路的维修和对排水设施的保养。
⑶作业规程必须有防治水措施和设计，并严格执行；巷道内必须有明显的避水灾路线标记。
⑷定期（每月）向生产副经理汇报井下出水点和增设的排水设备，同时做好突水点、探放水区及采空区的排水记录。
⑸在掘进过程中坚持“预测预报、有掘必钻、先探后掘、先治后采”的原则，严格按照资料提供的探放水设计和措施施工钻场、水仓，以便探放水工作的顺利进行。
⑹负责施工工作面“有掘必探”各种牌板的制作及维护。⑺钻孔放水时，必须设专人监测钻孔出水情况，测定水量、水压，做好记录。若水量突然变化，必须及时处理，并立即报告矿调度室。
⑻①钻孔流量突然变小或突然断水时，可能是钻孔局部堵塞造成，需通孔3～5次，并及时向相关部门汇报，核实是否已将水放尽；也可能因放水水位降低后造成老窑巷道坍塌堵塞，所以流量减小，此时还应防止流量突然增大。
②做好钻孔放水时的钻孔流量情况及排水记录。
⑼负责安排对临时水仓的淤泥及时清理，每年雨季前必须清理一
次。
2、机电班
⑴负责备足各种常用的救灾抢险物资、工具及排水设备和配件等，保证满足日常防治水工程和水灾发生时救灾需要。
⑵负责防治水排水设备的选型及购臵工作，负责探放水设备的购臵。
⑶负责矿井各排水点、水平排水系统排水设备的选型、安装、维护及主要排水系统的排水能力测试等工作。每年雨季前进行一次全面检修，并对全部工作及备用水泵进行一次联合排水实验，解决发现的问题。
⑷负责对各水平变配电、泵房的监督管理工作，保证水泵正常运转，保证排水管路畅通。
3、调度室
⑴加强水情、水害情况的调度，及时落实处理工作面等地点的异常出水情况，并落实人员、设备等,加强采掘工作面等异常涌水排泄的调度协调。
⑵发生水灾事故时，负责指挥现场人员安全撤离，并迅速指挥协调有关单位和人员进行救灾工作。
⑶每年雨季前，负责组织有关部门，必须进行地面防洪检查，并制定雨季防治水措施，编制排放水工程计划，组织抢险队伍，安排储备足够的防洪抢险物资。
4、安全员
⑴负责协助副经理定期组织进行一次水害隐患排查，有排查记录，并负责监督各责任人落实。
⑵每季组织一次大范围的地面防洪及井下防治水检查，雨季加大排查力度，特别是地面工业广场、井口等薄弱地段。若发现危险区，撤出人员，并设立警戒。
⑶加强对跟班安全员的防治水知识培训，让其兼任水情监视员，工作面发现出水隐患及时汇报。
5、通风
⑴负责工作面防水密闭的施工安全技术措施及施工。必须有正规设计，必须经审核、审批，方可施工。
⑵瓦检员发现水情要及时向矿调度汇报。并及时将井下巷道密闭情况向生产技术科汇报。
6、材料员
⑴负责备足各种常用的救灾抢险物资、工具及排水设备和配件等，保证满足日常防治水工程和水灾发生时救灾需要。
水害防治技术管理制度
根据煤矿防治水规定及我项目部水害的具体情况，制定项目部水害防治技术管理制度。
一、规定
1、矿井水害防治是煤矿安全生产一项极为重要的工作，煤矿是防治水、防洪、探放水、防排水的主体，项目经理为第一责任者，技术主管主管并负责各项责任措施的落实。
2、应经常调查矿井充水条件的变化情况并掌握水文动态，解决出现的问题。
3、对直接威胁矿井安全生产的水患，必须采取防治措施。
二、地表防治水
1、每年汛期到来之前，项目经理应组织进行防治水检查。对排洪渠、防洪设施、地表防治水工程进行全面的检查，发现问题立即研究解决。
2、安排专人经常巡视塌陷区、渠道、排水沟，了解这些地方的积水情况和畅通情况，发现问题及时向项目经理报告，由项目经理责成有关人员处理。
3、禁止在山洪、河流可能冲刷到的地方堆放矸石、炉渣、垃圾等杂物，以免洪水堵塞河道、水渠，造成水害。
三、井下防治水
1、水害防治专业人员应经常深入井下，了解矿井水文地质情况，掌握涌水动态，结合工作面安排，制定出当年井下防治水工作计划，指导全年的防治水工作。
2、受水威胁的地段，必须坚持“有疑必探、先探后掘”的原则。巷道掘进前，必须查清水文地质条件，全面分析水害因素，编制水文地质情况分析报告，并提出防范措施，经矿总工程师组织审查批准后，方可进行掘进工作。
3、对强含水层必须确定探水警戒线，并准确地测绘到工程平面图上，掘进工程到达探水警戒线时，必须超前探水。探放水由技术主管负责编制设计。设计中要规定探水起点至积水区实际边界的距离、钻孔的数量、方向、角度、深度、孔径及施工中的安全措施，并经矿总工程师批准后执行。
4、在安装探水钻机前，必须做好下列工作：（1）加强钻孔附近的巷道支护,背好帮顶,在工作面迎头打好坚固的立柱和档板。(2)清理巷道浮煤，挖出排水沟。(3)在打钻地点或附近安设电话。（4）由地测人员与探放水负责人及施工人员共同定孔位、角度。
5、在打钻过程中发现煤岩松软、片帮、来压或钻眼中水压水量突然增大、顶钻等异常时，必须立即停止打钻，但不得拨出钻杆，要立即报告项目经理和调度室，并派人监测水情。如果发现情况危急时，必须立即撤出所有受水威胁的人员，然后采取措施进行处理。
6、矿井井下排水设施和主要排水设备应符合下列要求：（1）水泵：必须有工作、备用、检修三套水泵。水泵的能力应在20小时内排出矿井24小时的正常涌水量。工作和备用水泵的总能力，应能在20小时内排出矿井24小时内最大涌水量。（2）水管：必须有工作和备用两套水管，其能力应与水泵排水能力相一致。（3）配电设备：应与工作、备用和检修水泵相适应，并能同时开动工作和备用水泵。（4）主要泵房至少有两个出口，一个
通往井筒，一个通至井底车场。（5）主要水仓必须有主仓和副仓，当一个水仓清理时，另一个水仓能正常使用。
四、特殊情况下的防治水
1、汛期来临时，三防（防洪、防雷电、防排水）领导小组要24小时不间断值班，并委派专人在河道、渠沟、工业广场及其他可能发生水害的场所巡视，随时向防洪值班室报告水情和汛情。一旦发生险情应立即组织抗洪抢险，保证矿井的安全。
2、各矿在汛期到来之前，必须储备一定数量的抗洪物资，如麻袋、沙土、工具等。
五、地面塌陷坑管理
1、地面塌陷坑系指由于井下采掘后对应地面发生的塌陷、垮落、裂缝等。
2、当确定在某一区域进行回采时，地测部门应在井上下对照图上圈定对应地面可能出现的范围，预计塌陷的时间。
3、地面出现塌陷时，要及时对塌陷坑进行回填。
4、经过塌陷区域的供水管路，应定期检修，维修，严防跑水。其他工业和民用废水，未经批准不得进入塌陷坑。
矿井水害预测预报制度
第一章 总则
第一条 水害预测预报是煤矿生产建设中不可或缺的基础工作，也是提高地测防治水保障能力的重要手段。为了进一步加强矿井防治水工作，超前、准确地为矿井安全生产提供地质和水文地质资料，结合生产实际，特制定本制度。
第二章 职责划分
第二条 技术人员职责
1、负责水害预测预报日常管理工作。
2、负责督促施工队组按照水害预测预报或临时地质预报编制作业规程或施工安全技术措施。
3、负责施工队组超前探放水、地质钻探、物探等指令性工作任务的安排及报告工作。
第三条 调度室职责
1、负责井下掘进程中出现地质条件变化时信息的传递。
2、负责地质构造、探放水、物探施工的有关协调工作。第四条 施工队组职责
1、根据水害预测预报编制作业规程或施工安全技术措施。
2、根据项目领导指令安排，负责（配合）本单位作业头面超前探放水、地质构造的钻探施工。
3、负责在掘进过程中水文发生异常时，及时向矿调度室和相关领导汇报。
第三章 预测预报的主要依据
第六条 水害预测预报的依据
1、根据《地质报告》中已经查明的地质构造包括断层、陷落柱、冲刷带、褶曲、薄煤区，查明的水文地质情况等进行预测预报。
2、根据巷道在掘进过程中实际揭露水文地质情况，利用地质构造和水文地质的规律，巷道进行预测预报。
3、利用现有的物探设备，如坑透仪、直流电法仪在井下巷道进行超前物探，结合井田地质构造发育规律对富水等物探异常区进行预测预报。
4、根据超前钻探探查结果，发现地质构造或富水区，进行补充临时水文地质预报。
5、根据井巷施工过程中实际揭露巷道顶板淋水情况进行预测预报。
6、利用有关水文地质科研成果进行预测预报工作。
7、探查井田地质构造的导水性，总结地质构造的导水规律，预测预报矿井涌水情况。
第四章 预测预报工作及程序要求
第七条 预测预报工作要求
1、按《矿井地质规程》、《煤矿防治水规定》及《地测防治水安全质量标准化标准及考核评级办法》的要求，收集矿井地质、水文地质等原始资料，作为开展预测预报的基本工作内容。2、3、4、根据施工现场及调度室的反馈信息，施工现场出现地质构造时，工程技术人员应及时深入现场观测，编写临时地质预报并发放施工队组。
5、各施工单位生产技术员要认真参照水害预测预报，并纳入到作业规程或安全技术措施中，及时向职工学习贯彻，使生产作业人员了解工作面的水文地质情况。学习要有记录、签字。
6、相关施工队组在预报下发后要严格按水害预报执行，当工作面水文地质情况发生异常变化时，必须及时反馈现场情况。
8、严格按地测防治水安全质量标准化要求，及时收集编录原始地质资料、涌水资料，并分析总结规律，做好预测预报工作。预报的结果应能保证煤矿正常生产，不因预报错误造成工程事故。
10、《水害预测预报》必须在综合分析各种资料的基础上提出，要做到及时、准确，能够有效指导生产。
11、重点防治水工作面必须加强预报。第八条 预测预报内容要求
（一）基本预测预报内容1、2、顶底板岩性，顶板裂隙发育程度。
3、地质构造情况。
4、对影响采掘的断层、陷落柱、冲刷带等地质构造要进行专门临时预报。
5、根据预测内容提出相应的建议或处理意见。
（二）断层预报预测内容
断层位臵、性质、产状、落差、影响范围、含水性、导水性、建议或处理意见。
（三）陷落柱预报预测内容
陷落柱的位臵、形状、大小，陷落柱体与围岩接触部位的充填物性质和特征，陷落柱内岩块的性质及充填物的密实程度。陷落柱裂隙和导水富水情况。
（四）冲刷带预测预报内容
冲刷带的位臵，冲刷变薄带方向和范围，冲刷带切割深度、范围。富水情况。
（五）水文预测预报内容
充水因素分析：预测积水范围、积水量；预测涌水范围及涌水量大小。根据预测内容提出相应的建议或处理意见。
水害隐患排查制度
为进一步加强煤矿防治水工作，促进煤矿安全生产形势进一步稳定好转，现特制定专项水害隐患排查治理制度；
一．认真落实水害防治责任，增强做好煤矿水害防治工作的责任感和紧迫感，将水害防治工作列入重要议事日程，明确水害防治工作职责。各相关部门要针对安全生产专项中查出的水害隐患召开一次专项会议，分析情况，提出措施，对重大水患立即整治除检。技术负责人要承担起水害防治工作的技术责任,要加强防治水工作，配合相关人员建立健全水害预测预报制度、水害隐患排查治理制度、水害防治水管理制度。
二．要加强防治水基础工作，项目部要按照“预测预报，有掘必探，先探后掘，先治后采”的原则认真开展防治水工作。采用适合项目部的物探、钻探、化探等先进适用技术，查明施工巷道水文地质情况；准确掌握会计水患危险的情况，对矿井生产区域的地质构造情况、水害类型等进行预测预报，提出预防和处理水害的针对性措施。
三．加大重大水患排查治理制度
要认真排查治理矿井及其周边受威胁的水害隐患，特别是安全生产专项行动中发现的重大水害隐患，要分类定级，建立档案，按规定向相关部门报告；同时要制定专门治疗计划，做到人员责任、整改措施、整改资金、整改期限、应急预案五落实。凡存在严重水患而未采取有效措施的要理解停止生产，排除隐患。
四；认真落实防治水措施
要认真落实“防、堵、排、截”五项综合治理措施。掘进过水断层、裂隙、陷落柱等构造地带时，必须探水前进。矿井如收地板层压水危险时，要进行疏水降压，保证安全开采；无法保证安全开采时，必须进行底板加固注浆。水体下煤必须按设计进行试采，确保安全。
五．加强煤矿职工安全培训和教育
矿井要结合典型水害案例分析，加强对职工水害防治知识的培训和教育，提高安全生产技能和综合素质。制定并不断完善《矿井水害应急预案》，加强应急预案的演练，是职工掌握逃生的路线。特别是要让职工牢记；当发现井下有突水征兆时必须停止作业，立即撤到安全地点，并及时报告调度室。煤矿安全管理人员及相关岗位不、I下经培训持证上岗。
六．建立完善水害应急救援预案
制定完善水害应急预案，建立健全抢险排水，基地建设和运行机制，增臵排水设备，定期对设备进行检修，保证设备完好，以提高抢险救灾能力和效果。要储备足够的抢险物资和设备，确保抢险救灾时能及时到位并发挥作用。
发生透水后，要立即启动《矿井水害应急预案》，并按照规定及时上报有关部门积极开展救援工作。
七．进一步加大水害防治的监管监察力度
认真履行对煤矿水害的日常监管职责，加强监督检查力度。制定落实防治水措施，开展水害隐患排查治理、制定矿井水害应急预案。对存在重大隐患的，对发生水害事故的矿井，要认真吸取事故教训，举一反三，进一步落实防范措施。
八．加强科技水害预防的有关措施
1.加强科技排水系统的管理，确保矿井排水系统畅通，排水设备运行可靠，必须杜绝由于平时系统故障造成采空区接水无法派出而导致矿井水灾的情况。
2、采掘工作面过钻孔时，必须进行探放，在采掘工作面揭露出钻孔必须及进行封堵。
矿井水害类型分析及防治对策 第6篇
20世纪80年代后期, 由于小煤窑的经济投入、安全要求等各方面都不具备煤炭生产企业应有的基本条件, 越层越界现象时有发生, 造成了资源及地质结构破坏等多方面危害, 加之图纸、台账等技术参考资料严重短缺, 给现代化矿井建设造成了很多盲区, 进而影响了现代化矿井合理开采, 部分矿井已经或即将受到矿井水害威胁, 因此, 制定科学合理的水害防治措施对煤矿企业来说显得尤为重要, 本文就围绕这个话题进行简单分析。
1 矿井水害的主要类型及特点
造成矿井水害的水源主要有老空水、地表水、含水层、岩溶水及山体滑坡引发的泥石流等, 其类型及特点如下:a) 老空水主要呈现的特点。开采资料少、判断难度大、水体压力大、突水频率高、存在范围广、防治难度高且水中含有浓度较高的H2S;b) 地表水主要呈现的特点。水源丰富、供给充足、来势凶猛;c) 含水层的水害特点。水量丰富、距离极短、空隙松散、水中含有砂子;d) 岩溶水的主要特点。受地质构造影响, 复杂多变, 容易引发突水, 一旦突水难以治理且水质浑浊;e) 滑坡泥石流的特点。多发生在雨季和泥土解冻期, 偏远山区时有发生。
2 矿井水害的影响因素
a) 地面防洪、防水措施不到位, 雨季期间的强降水大量灌入井下, 造成矿井水灾[1];b) 煤矿为降低成本, 未配齐足够探水设备;c) 出现透水预兆未觉察或未被重视或处理不当造成透水;d) 对矿井水害的危险性重视不够、认识不足、责任不到位;e) 测量错误, 导致巷道穿透积水区域;f) 未定期清理水仓和检修排水设备。
3 矿井水害防治的规定
3.1 摸清矿井周边区域内的水文地质条件
矿井应编制本单位的防治水中长期规划和年度计划, 并组织实施。查明井田范围内及周边区域的水文地质情况后, 方可进行采掘活动。
3.2 划分水文地质类型
矿井应每3 a重新确定1次水文地质类型, 发生重大突水事故的矿井, 应在1 a内重新确定。矿井水文地质类型可划分为简单、中等、复杂、极复杂等4种。具体划分依据见表1。
3.3 完善排水系统
矿井要查清矿区附近的积水、汇水等情况, 并掌握当地历年降水量和最高洪水位, 建立疏水、防水和排水系统, 并配备与矿井涌水量相适应的水泵、排水管路、配电设备和水仓, 满足矿井排水需求。
3.4 建立水文动态观测系统
水文地质条件复杂的矿井, 必须按照《煤矿防治水规定》要求, 建立水文动态观测系统, 并制定综合防治水措施[2]。
4 矿井透水预兆
4.1 一般预兆
a) 煤壁“出汗”或变潮、松软;b) 出现滴、淋水现象, 且淋水变大;c) 煤壁“挂红”, H2S浓度增大;d) 工作面温度降低或出现雾气;e) 出现水射流或听到“嘶嘶”声, 有害气体浓度增大;f) 支架变形, 发生片帮、冒顶或地臌。
4.2 工作面底板突水预兆
a) 采掘面压力增大, 出现底臌或“底爆”;b) 采掘面底板出现裂隙;c) 煤帮或底板裂隙涌水增大, 时清时浑;d) 出现水喷, 有时伴随水叫;e) 涌水有异味, 水色乳白或黄色。
4.3 顶板松散孔隙水预兆
a) 突水部位发潮, 井下涌水增大, 水含细砂;b) 局部冒顶, 涌水突增, 水色时清时浑, 含砂量增大;c) 顶板出现溃浆 (水、泥、砂、石混合物) 。
5 矿井水害防治对策
充水水源、涌水通道和充水强度是引发矿井水害的3个要素, 只要控制其中的任何一要素, 均可有效防治矿井水害事故发生。
a) 矿井水害防治必须坚持“预测预报、有掘必探、先探后掘、先治后采”的原则, 并制定与矿井水害相适应的“防、堵、疏、排、截”综合防治水措施[3];b) 煤矿企业要建立健全防治水组织机构, 明确矿井水害防治的责任和分工, 配齐配全专业技术人员和专用探水设备, 成立专门的探放水队伍;c) 加强培训教育工作;d) 全面加强水文地质工作。 (a) 完善防治水基础地质资料, 收集气象资料、地质及地表水情况, 建立台账; (b) 加强对老窑和周边矿井的调查研究, 全面了解矿区水域及井下含水情况; (c) 调查了解井泉及周边情况, 要对井泉位置、涌水量、水质、标高、水位进行了解, 还要对矿井位置、范围及开采区的冲水、采煤方法、周边矿井、隔离煤柱、小窑之间的空间关系具体考察, 做到心中有数。新建矿井的井筒开凿到底后, 必须先建立永久性排水系统;e) 严格执行防治水各项规定。矿井应配备水泵 (一备一用一检修) 、排水管路、配电设备和水仓等排水设备, 以满足矿井排水需求, 且每年雨季前要进行1次全矿井的联合排水试验[4];f) 认真做好井下探放水工作。井下探放水工作要坚持长探与补探相结合的方式进行, 采掘面附近悬挂醒目的探放水控制牌和补探牌板。采掘工作面坚持“有掘必探、有采必探”的原则;g) 制定防范暴雨洪水引发事故的应急措施。煤矿企业要密切关注天气预警信息, 建立灾害性天气预警和预防机制, 通过与气象、水利、防汛等部门的联系, 及时掌握汛情, 主动采取措施, 雨季期间要严格执行24 h值班制度和重特大暴雨停产撤人制度。
6 结语
结合描述了解到煤矿矿井水害防治是一项综合复杂的工作。不管开采人员还是管理人员都必须加强专业知识学习, 以此提高水害防治能力, 在工作中首先要合理布置开采区巷道和采掘工作面, 其次做好水文地质全面调查和补充勘查工作, 最后建立完善的防排水系统及应急救方案, 另外还可借鉴国外先进经验, 以此来减少煤矿矿井水害的发生, 进而促进煤矿行业进一步发展。
摘要：主要从矿井水害的类型及特点、矿井水害的影响因素、矿井水害防治的规定、矿井透水预兆及矿井水害防治对策等这几个方面进行简单分析, 以供相关人士参考。
关键词：矿井水害,类型分析,防治对策
参考文献
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[3]杨龙龙.煤矿防治水综合措施的应用分析[J].内蒙古煤炭经济, 2015 (1) :59.
浅谈煤矿矿井水害及防治 第7篇
关键词：矿井水害,充水条件,预兆,防治措施
煤矿突水事故在我国频频发生, 据不完全统计, 在过去的20余年, 我国已有220多个矿井被水淹没, 死亡8000多人, 造成的经济损失高达300多亿人民币, 通过这个数据表明我国煤炭水害已严重影响煤矿的安全生产, 加强对煤矿水害的研究和防治措施的改进已迫在眉睫。
所谓矿井水害是指凡影响生产、威胁采掘工作面或矿井安全的、增加吨煤成本和使矿井局部或全部被淹没的矿井水的总称。矿井水害往往来的突然迅猛, 井下工作人员无法及时撤出, 造成重大的人员伤亡, 淹没矿井带来巨大经济损失, 文章浅谈对矿井水害的认识。
1 矿井水害的基本条件
形成矿井水害的基本条件:一是充水水源;二是充水通道;三是充水强度。这几个条件缺一不可, 必须同时出现。
1.1 矿井充水水源
大气降水;地表水水源;地下水水源;袭夺水;老空积水。
1.2 矿井充水通道
点状岩溶陷落柱通道;构造断裂带;顶板冒落裂隙带;含水层的露头区;突破煤层底板;封闭质量不佳的钻孔。
2 矿井突水预兆
(1) 巷道壁或煤壁“挂汗”。这是由于积水透过孔隙凝聚于巷道或煤壁表面。
(2) 煤层变冷, 空气出现雾汽。空气及煤层中含水量增大时, 热导率增大, 气温降低, 用手触摸煤壁有发凉的感觉。
(3) 煤层变潮湿、松软, 干燥的煤变潮湿, 光亮的煤变暗淡, 若挖去表面依然如此, 说明附近有积水。
(4) 淋水加大, 矿压增大, 出现冒顶、片帮及底鼓现象, 尤其是接近断层积水区时更明显。
(5) 听到“嘶嘶”的水声, 高压积水通过缝隙向外涌出时的摩擦声, 这是距水源很近的征兆, 应立即发出警报, 撤出作业人员。
(6) 出现压力水线, 表明水源已近应密切注意水源, 水清则远, 混浊则近。
(7) 工作面有害气体增加, 特别瓦斯、硫化氢、二氧化碳气体浓度增大, 闻到臭鸡蛋气味。
(8) 煤壁“挂红”, 水的酸度大, 水味发涩。
3 矿井水害的防治措施
井下采掘工作坚持遵循“预测预报、有疑必探、先探后掘、先治后采”的原则, 落实“防、堵、疏、排、截”的综合治理措施。
3.1 地面防治水
(1) 慎重选择井筒位置, 井口标高应高于当地历年最高洪水位。 (2) 河流改道。 (3) 铺设河底。 (4) 填堵通道。 (5) 挖排水沟。 (6) 排除积水。 (7) 加强雨季前后的防汛工作。
3.2 井下防治水措施
(1) 做好水文观测和水文地质勘测工作。组织采掘、地质、测量等工程技术人员对矿井及周边水文地质条件进行勘探调查, 对岩石的性质、断层和裂隙位置、含水层与隔水层数量位置和厚度、含水导水性、老窑和现采小窑的范围、采空区积水分布, 冲击层厚度及各分层的透水、含水性······进行详细的勘测, 为矿井施工和安全生产提供保障。在矿井生产的过程中, 要注意有计划收集地表水、井下水源的水压、水位和水量、井下涌水量变化进行观测。
(2) 井下探放水。在探放水过程中, “预测预报、有疑必探、先探后掘、先治后采”的原则, 遇下列情况必须进行探水:接近水淹井巷、老空时;接近含水层、导水断层和陷落柱时;接近各类防水煤柱和可能出水的钻孔时;接近可能与地表水体相通的断裂破碎带或裂隙发育带时;上层采空区积水, 在两层间垂直距离小于采高40倍或巷高10倍的下层采掘工作以及采掘工作面有明显出水征兆时。
采用钻孔探水的方法, 通过钻孔直径、探水超前距离、允许掘进距离、帮距和密度确定:探水-掘进-再探水-再掘进的方式循环, 超前距煤层8-20m岩层5-10m, 帮距与超前距一样。钻孔密度<3m。探水钻孔布置时巷道掘进所占空间应有钻孔控制, 且钻孔间距小于巷道高度、宽度、或煤层厚度。钻孔探测后要在采掘工程图上标明警戒线、探水线。
(3) 矿井堵水。煤矿常用注浆堵水的技术, 注浆堵水就是将配制的浆液通过空气压缩机压入到岩层空隙、裂隙或巷道中, 使其渗透、冷凝硬化, 提高岩层强度、密实性和不透水性, 达到封堵截断水源的作用, 是矿井防治水害的重要手段之一。
(4) 疏放水。疏放水就是将有威胁矿井生产的全部和部分水源有计划的疏放掉, 达到消除水害的目的。
疏放老空水:根据水量的大小来确定疏放的方法:当水量不大, 不超过排水能力可直接排水;水源补给量不大时采用先放后堵的方式;与巨大水源有联系, 动力储水量大采用先堵后放;对于水量大, 水质坏, 用煤柱或构筑物先隔离, 准备好排水设备排放。
疏放含水层水:在地面打环形钻孔或排形钻孔抽水;井下疏水巷道疏水;用井下钻放射状、排状、立井泄放孔疏放。
(5) 截水。截水是利用水闸墙水闸门和防水煤 (岩) 柱等物体, 临时或永久地截住涌水, 将采掘区与水源隔离, 使某一地点突水不致危及其它地区, 减轻水害的有效措施。通过留设防水煤 (岩) 柱、设置防水墙和防水闸门来实现。
4 结语
煤矿矿井水害的分析和防治方法 第8篇
1 矿井水害形成条件的分析
一般煤矿水害的发生主要取决于下列四个条件:
1) 煤层附近有饱和含水层;
2) 存在矿井突水的通道——导水裂隙带;
3) 存在容纳水充填的空间——采空区或裂隙带;
4) 有较大的动水压力——水势能。
只有具备上述四个条件,水害才有可能发生。突水发生后,随着含水层水位降深的增加,在水流集中的区域,水力坡度还会不断增大。
2 矿井水害的防治方法
2.1 注浆
注浆堵水是矿井水防治的重要方法之一,具有减轻矿井排水负担,节省排水用电,降低吨煤成本,提高工效和质量,加固井巷薄弱地段,减少突水机率、延长矿井服务年限的明显优点。
对于断层带来说,微观上可以看作匀质的透水材料,岩石裂隙符合立方律;同时断层带的宽度可认为类似于平行板缝隙中的缝隙宽度(b) ,称之为等效水力隙宽(e) 。因而断层面水流渗透速度可表达为: Vw = ge2I/12 Vw。
推导得到断层面注浆封堵时各施工参数间的相互数量关系[1]:
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式中:Vw——断层面水流渗透速度;
e ——粘结面等效水力隙宽;
R ——浆液扩散半径(m);
vc ——浆液的粘滞系数(cm2/s);
——浆液质量密度(t/m3 );
T ——注浆时间(h);
P ——注浆压力(MPa)。
实际工作中的常数取值为:Vw = 0.0131cm2/s;g =9.8m/s2。
目前煤矿井巷堵水注浆材料大都选用水泥类浆材或水泥—水玻璃类浆材,由于其硬化后易收缩而产生细小裂隙,在水力冲刷下裂隙逐渐扩大,堵水效果不理想,且因其为颗粒性材料,对细小裂隙难以压入,因此其应用范围有一定的局限性。有机高水材料(HWM)具有粘度低、凝胶时间可在几秒至几小时的时间范围内人为调节并能准确控制、易于被压注进岩体深部微细裂隙内,所形成的凝胶体要求结石率高、渗透性低的特点,已成功地应用于透水岩层注浆堵水工程。
近年来,注浆技术发展很快,注浆方法种类繁多,注浆法从脉状注浆、渗透注浆发展到应用较多材料品种的复合注浆法或综合注浆法;从无压注浆到通电、抽水、压气、喷射、旋喷等多种诱导注浆法;从钻杆锚固注浆、双管胀圈式注浆、储能复合注浆、布袋注浆、袖管注浆、以水顶浆注浆、爆破注浆发展到多种形式的综合注浆技术方法,通过预处理以及孔内爆破等方法,大大提高了同等条件下的浆液的可注性,扩大了注浆法的适用范围。
2.2 疏干降压
疏干降压的条件:矿床赋存于隔水或弱含水层中,但矿层顶底板岩层中存在含水丰富或水头很高的含水层,或含水并不丰富但属流沙层,采掘过程中有突然突水,涌砂的危险,露天开采时,由于地下水的作用,降低了土石的物理强度,导致边坡滑落。
在实际工程中,通常采用注浆堵水与疏干降压相结合的方法。帷幕、浅截注浆堵水技术是煤矿实现疏堵结合、标本兼治的防治水害重要手段。帷幕工程的目的是使外来补给水源中的大部分被堵截在煤层开采范围以外,开采区内部可以通过疏水降压等方法实现安全回采之目的。此种方法不仅大大减少了矿井总涌水量,使矿井安全生产得以保证,而且保护了矿区外围十分珍贵的水资源,维持了生态环境平衡,值得推广应用[2]。
2.3 防水闸墙
用于封堵水的类似设施有水闸门和水闸墙。水闸墙的形状一般有平面、圆柱或球面(向来水一方凸出)。圆柱面或球形水闸墙的砌筑,有些矿区采用如下公式:
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其中,a ——水闸墙的厚度,m;
R ——水闸墙的内半径,m;
Kp ——水闸墙的临界抗压强度,MPa;
P ——水闸墙承受的水压力,MPa。
不论哪一种墙均应有足够的强度,以保证不变形、不位移、不透水。因此,修筑水闸墙的地点应选择在岩石坚硬且没有裂隙的地方,且在墙的四周掏槽砌筑。
2.4 留设隔水煤(岩)柱
煤层露头风化带,与含水、导水层相接的断层,矿井水淹区,受保护的地表水体,受保护的导水钻孔,煤田边界。需考虑被隔水源的水压、水量,煤层厚度和产状、巷道尺寸,围岩被破坏的程度等必须留设隔水煤柱[3]。
2.5 强化技术管理,提高安全意识
健全和完善水害防治法规,强化技术管理,积极开展水害治理技术研究, 采用先进的掘进机械,改进采掘工艺,提高煤矿工作人员的安全技能和安全意识。
3 小结
对水害的治理应坚持“以防为主,疏堵结合,分类治理,综合运用”的防治水方针,如对于未知的水害可用物探或水化学的手段勘察,再应用帷幕、浅截注浆堵水技术方法实现安全回采之目的对水害进行治理,才能保证煤矿的安全开采。
参考文献
[1]王志荣.注浆封堵断裂构造的施工参数确定方法[J].水文地质工程地质,2007(2):113-115.
[2]马素侠,王福顺,桑向阳.帷幕浅截注浆技术在煤矿防治水中的应用[J].煤矿安全,2008(4),53-54.
浅谈矿井常见水害事故及防治对策 第9篇
1 煤矿水害的产生原因与破坏性
我国矿区所处的地质条件以及环境较为复杂, 受防水技术及其安全设备的限制及矿区开采形式和条件等多种因素的影响, 煤矿在建设和开采过程中, 难以避免水害事故的发生, 导致造成严重的经济损失, 甚至造成人员伤亡, 严重影响了矿区的正常安全生产。
1.1 煤矿水害形成的原因
因中国矿区位置的环境与地质条件非常复杂, 同时在防水技术与安全设备等层面存在或多或少的限制, 导致煤矿在经营运作时经常发生一些水害事故, 造成非常严重的损失, 有时候还会造成人员伤亡, 对整个矿区的安全运作产生不利影响。所以, 在防治对策制定过程中, 应当首先对其影响因素进行分析。
1.2 煤矿水害的因素分析
首先, 矿井水文地质探测专业型工作者数量不足, 这样就无法充分掌握井下水文地质情况, 导致随意性地开展煤炭采掘工作。同时, 因防水技术手段以及相关设备等方面的制约, 再加上矿井防水害的专业型工作者严重不足, 防水对策不科学合理, 形成或多或少的安全隐患。其次, 没有高度重视那些已经关闭的废弃的老矿区与老采空区的积水问题。因大部分老矿区的建设均未编制细致的图纸, 这样就不能对矿井分布与积水进行有效定位。要是有突水事故发生, 则会严重影响到整个矿区的安全生产。再次, 没有充分认识煤矿水害的类型, 无法尽快制定科学的防治对策和方式。最后, 在矿区开采环境较为复杂的情况下, 没有形成高效的水害防治技术方法与较高的管理水平, 这无形中使煤矿水害事故发生的概率显著增加。几种主要的水害来源具体见下图所示 (图1) 。
2 透水预警与相关案例研究
2.1 煤矿水害前的透水预警
不管哪一种矿井水害, 均离不开充水渠道、充足的水源以及相应的流通途径, 当充水强度达到一定程度时, 才会发生水害事故。所以, 在发生水害事故之前, 有一定的规律可循。只要施工工作者可以敏锐地发现相关征兆, 就能够降低或防止突水事故的发生。
首先, 矿区煤层发潮、发汗。当采矿作业面与积水区接近时, 因受到水压的作用, 其中的一些水渗到煤层里面, 导致煤层发汗、发潮, 对于这个现象, 具体可通过“浅剥皮”技术对其进行判断。其次, 当矿井作业面继续与积水区接近时, 隔水煤墙变软, 抗压能力不断降低, 形成底板突起、顶板下弯等问题, 煤层同样有渗水、滴水状况, 当与老采空区接近时, 煤体会产生铁锈色水迹。再次, 随着矿井作业面更加与积水区接近, 积水区相对较强的水压对煤墙产生撞击, 导致矿井中压力上升, 作业面的气温大幅降低, 有时候还会有水声产生。最后, 当矿井工作面老采空积水区接近时, 能够产生刺鼻气味 (S2O, H2S等) 。
2.2 煤矿水害案例
发生水害前是能够预见的, 如果发现并选择针对性的对策, 能够把灾害损失减至最小。例如, 某矿在巷道掘进时发生矿井透水事故。有30名矿工在井下, 14名成功升井, 其余的17名被困住。分析其中的缘由, 主要是因为未充分弄清楚井下的水文地质状况, 随意性地开展井下采掘工作, 不小心挖通早就关闭的老空区, 这样积水就流到采掘工作面之中, 从而引发透水事故。当突水事故发生以后, 没有在第一时间选择正确的应对策略, 没有在最合适的时间范围内对被困矿工进行营救, 因此产生非常严重的人员伤亡与经济损失。在采掘工作开展以前, 要充分掌握水文地质条件, 选择针对性的防水对策, 熟悉掌握水害前的透水预警。发生突水事故以后, 每一个部门要密切配合, 尽快选择营救措施, 以最大限度地降低损失, 防止伤亡。
3 防治煤矿水害的有效策略
建设与开采时, 因受到防水技术手段与相关安全设备等方面的影响, 有的水害事故很难有效避免。然而为最大限度地减少水害事故的次数, 减少带来的伤亡以及损失, 需要科学地制定系统全面的管理制度, 坚持“预防为主、综合治理”的指导思想。
首先, 不断提高防水害意识与能力。煤矿应组建起专门的防水领导小组, 主要是负责每一个矿区的防水方法。同时还应当加大力度培训施工者, 使他们通过学习掌握突水前预兆, 这样在突水出现之前, 可以在第一时间内选择相应的措施, 将伤亡与损失降到最小。
其次, 对已有的资料进行分析, 构建起系统全面的矿井水文地质专家知识库, 充分掌握矿井涌水、突水的的规律以及原理, 从而为有效预测与应对矿井水害提供保障。在矿井巷道与综采工作面位置应当充分弄清楚其积水状况, 选择针对性的措施, 为掘进的安全可靠提供保障, 从而能够充分确保煤矿处于安全生产状态之中。
再次, 构建起线监测预警系统。主要是引入计算机技术、无线通信技术、传感技术等先进技术手段把矿井内水压动态状况传到监控站, 进而对接收到的信息加以分析, 判别是不是存在引发水害事故的隐患, 为煤矿安全生产提供有效的参考。
最后, 矿井建设过程中, 应当充分分析可能引发突水的相关因素, 从而能够确定有效的防水技术方法, 从而使煤矿的安全性有所提高。现阶段, 防水技术主要包括以下几种 (图2) 。
4 结语
综上所述, 为有效应对矿井水害, 对于煤矿企业来说, 应不断提高防水害意识与能力, 构建起系统全面的矿井水文地质专家知识库、构建起线监测预警系统、掌握先进的水害防治技术, 从而能够有效防止煤矿发生水害事故, 确保煤矿安全生产运营。
摘要：本文主要阐述了矿井水害产生的具体原因, 在此基础上, 提出应对煤矿水灾的有效对策, 以期为有效减少水害事故的发生、提高煤矿的安全运作水平提供指导和借鉴。
由鸡西矿透水事故浅谈矿井水害防治 第10篇
2009年4月4日, 黑龙江鸡西金利煤矿发生特大透水事故, 造成12人死亡, 事故的原因可分为以下几点:第一, 无视政府法令, 擅自违规开工生产;第二, 设置隐蔽工程, 逃避监管, 打通了老矿井里的积水, 酿成事故;第三, 矿井没有严格按照探放水的责任制和措施做到先掘后探, 有疑必探的要求;第四, 矿井没有做到复产验收, 擅自开工生产, 驻矿专员和相关部门监管不到位。
矿井水害是影响煤矿安全生产的灾害之一, 给煤矿企业员工的生命和财产安全造成严重威胁, 纵观30年来煤矿水害事故发生的原因, 一般可分为外部水源灾害和内部水源灾害。外部水源灾害主要是由于周围的环境或天气的变化, 导致大量的水从井口流入, 造成水害。而内部水源灾害主要是对工作面周围含水层的情况不明, 盲目作业导致含水层内部水突然涌出, 造成水害[1]。本文针对鸡西煤矿透水事故的特点, 采用“事件树”分析方法, 找出发生透水事故的要素和因果关系, 提出预防水害的对策措施。
1 透水事件树分析及防治思路
由事件树分析可以看出, 导致发生透水事故的原因可以归纳为:水体的存在、排水技术措施不合理、作业人员素质的欠缺、避险不当四因素。为了有效的消除或控制煤矿透水事故, 需要重点分析这四个因素, 如图1所示。
1.1 水体的存在
水体的存在是采掘工作面发生透水事故的初始条件, 对于水体的存在, 要树立正确的安全理念, 制定合理的安全对策, 最重要的技术措施就是加强矿井水文地质基础工作。
(1) 首先是要树立正确的安全理念, 时刻坚持“安全第一、预防为主、综合治理”的安全生产方针。对存在水患的作业地点, 要坚持“有疑必探、先探后掘、疑水从有”的原则, 生产必须安全。在技术、措施和手段都跟不上的情况下, 不可盲目作业。组织相关的技术人员现场勘查、寻找一些相近矿井的水文地质条件进行相似分析, 查明水源和可能涌水通道, 为防治水害提供依据。
(2) 对查明的水源应分析其产生的原因, 是运巷冒落堵塞引起, 还是原来开采煤层下山所至;是汛期造成积水, 还是地表小煤溃入;是煤层顶板含水层引发, 还是底板承压含水层导致, 认真记录并保存。只有充分掌握其产生的原因, 才可采取针对性的措施加以防范。
(3) 分类处理水患。巷道冒落的可采取巷道修复疏通排水;煤层下山的可采取前探掘进排水、打钻孔排放;煤层顶底板含水层的应设隔离煤柱;汛期或小煤溃入的可采取疏、堵、截、排等措施。
(4) 加强矿井日常防范具体和检查工作。做好运巷、回风巷检查维护, 防止巷道冒落积水;如果无特殊情况, 禁止煤层下山开采;定期调查防洪工程、排水设施的完好情况和地表开采情况。
1.2 合理的排水措施
合理有效的防治水患措施没有贯彻落实到实处是发生透水事故的重要原因。对于这一环节, 主要从技术和管理方面入手, 如:防治水害信息的披露、安全生产责任制的落实、现场的有效监控等是否符合安全期望值[2]。
(1) 防治水害信息的披露。水患作业地点应做到有作业计划、有作业规程、有管理人员、有效现场管理;作业规程应得到有效贯彻;作业点的员工要清楚掌握水患相关知识;防治水工作图、现场警示牌、禁采线等及时兑现现场。安全管理人员应掌握相关信息并公示、跟踪、落实、反馈及时到位。
(2) 安全生产责任制的落实。水患作业点施工应落实施工队伍及负责人、采掘技术人员、安监员、测量技术员、信息员、生产技术部门负责人和矿领导的相关责任, 让相关人员明确自己的具体工作任务和要求。
(3) 现场的有效监控。措施实施后, 能不能达到预期的效果, 原有的水患是否及时排除, 是否出现新的补给源, 应进行评估并实时监控;没有达到预期效果的, 存在后遗症的要及时采取补救措施。
1.3 提高作业人员的素质
透水事故发生前都会出现各种各样、程度不一的透水预兆, 有时透水预兆还非常强烈, 这就要求作业人员有很好的现场工作经验, 能对矿井透水危险源进行有效辨识, 这样才能避免重大透水事故发生或者大大减少人员伤亡和财产损失。
(1) 作业人员对透水事故预兆的掌握。透水征兆一般有工作面出现挂红、挂汗、顶底板显现压力增大、水叫、空气变冷、出现雾气、顶板淋水加大、有臭味等。对这些征兆要通过培训、考试、抽问等形式经常灌输, 要求作业人员清楚掌握对照应用。
(2) 现场对透水预兆的辨识。作业人员在施工过程中, 要认真观察工作面出现的各种征兆, 特别是临近水患作业点施工时, 班前班长要进行专项观察, 并将观察的结果及时反馈给调度室和信息站。调度室或信息站在接到透水预兆的信息后应立即向矿领导报告, 并跟踪处理。
(3) 对策措施。出现透水预兆时, 现场观众人员必须停止作业, 立即报告调度室和信息站, 发出警报, 撤出所有受水患威胁的人员;调度室和信息站在接到信息后应立即通知火工库停发火工品, 并按要求将作业地点转入防治水专项管理。
1.4 正确的避险措施
井下采掘工作面一旦发生透水事故, 采取有效的避险措施和正确的避险方式, 可避免二次事故的发生。对矿井井下采掘工作面防范透水伤亡事故应从以下几方面着手。
(1) 放炮地点的选择。有水患的采掘工作面放炮地点的选择很重要, 一般应选择在安全许可的运输石门外、区段上山处和可撤往井上的地方放炮, 严禁在作业点附近或独头巷道内放炮。
(2) 作业点支护加固。在有水患的作业点作业时, 应先加固迎头, 并架设贴帮中柱和挡板以及其它防止溃水的支护方法。
(3) 妥当避险。一旦发生透水事故, 采取何种方式避险, 应因地因事而定, 遇险人员应保持冷静的头脑, 绝不可仓惶逃跑。在透水初期, 撤退时一定要选择向高处走;如果在逃生撤退时发现退路已被透水隔断, 要立即寻找到井下最高处, 如工作面的上隅角或上山巷道等。
(4) 采取有效的自救互救措施。在井下躲避的人员, 要立即启动积极主动的自救互救预案, 要充分利用有限的避灾空间保持体力, 采取必要的自救互救措施, 平静心情, 适量呼吸, 禁止活动, 躺卧待救, 相互帮助。同时, 要注意防范有毒有害气体中毒和窒息事故, 有压风管路的可打开风管供风。
2 结论
(1) 煤矿水害形式主要有老空、小窑透水事故、地表洪灾淹井事故等, 其中对煤矿安全生产威胁最大的是老空、小窑透水事故。
(2) 发生老空、小窑透水事故主要原因一是对矿井周边的老空、小窑等积水区调查不够, 矿井水文地质工作不到位;二是没有坚持“有疑必探, 先探后掘”方针;三是管理人员和井下工作人员缺乏防治水安全意识和基本知识, 违章作业。
(3) 防治矿井透水事故发生的主要手段和基本措施是加强矿井安全技术管理和强化职工安全知识培训, 做好安全技术管理、安全措施实施落实和职工教育培训是确保矿井安全的关键和保证。
摘要：针对鸡西煤矿透水事故的特点, 采用事件树分析方法, 查找采掘工作面发生透水事故的四要素及因果关系, 提出防治水患的对策和重点。
关键词：透水,事件树,水患,措施
参考文献
[1]唐福钦.透水事故因素分析及防范重点[J].能源与环境, 2008, (3) .