爆破工程课程论文题目：煤矿水灾的综合防治措施及其新技术浅析授课教师：张袁娟学生：韩力恒班级：煤矿开采技术1132煤矿水灾的综合防治措施及其新技术浅析作者：韩力恒摘要：煤矿水灾是仅次于瓦斯的煤矿正常生产中的“五大灾害”之一。
煤矿水灾事故不但影响正常生产，甚至还会造成人员伤亡，危害十分严重。
文章阐述了煤矿水灾的危害，分析了国内矿井水灾传统的防治措施和新技术，为研究和学习矿井水灾的防治、煤矿安全生产的学习提供理论指导。
关键词：水灾；新技术；含水层；注浆；措施1引言随着煤炭工业的迅速发展，煤矿开采深度的不断加大，开采过程中承受的水压越来越大。
尤其是随着采煤方法的改革，采掘机械程度的快速提高。
矿井生产能力不断加大，矿井水灾事故产生的条件、威胁程度以及水灾形成的机理都在发生着很大的变化，煤矿水灾事故频发，给国家和人民带来的经济损失和人身伤亡极为严重。
矿井水灾的发生越来越成为煤矿产业快速发展和安全生产的制约性因素。
矿井水的防治技术和方法的研究也越来越受到高度重视。
2矿井水的主要来源在煤矿生产过程中，经常可以见到地下水流入巷道和工作面，这就是矿井水。
矿井水的形成一般是由于巷道揭露和采空区塌陷波及到水源所致，其水源主要是大气降水、地表水、断层水、含水层水和采空区水。
大气降水是矿井水的总根源，它除了一部份被蒸发和随河流流走以外，另一部分则沿岩石的孔隙和裂隙进入地下，或直接进入矿井。
大气降水在不同地区、不同季节、不同开采深度对矿井水的影响也不相同。
在降雨量少的西北地区，矿井涌水量就小，在降雨量多的南方地区，矿井涌水量就大，即使在同一地区，由于大气降雨量随季节的变化，矿井涌水量也随着发生周期性变化，同时由于矿井开采深度不同，矿井涌水量也随着发生相应变化。
同时有熔岩陷落柱积水，在我国华北由于地质条件的影响在很多矿区都有熔岩、溶洞的存在，在长期地质做用的影响影响下会形成熔岩陷落柱进而形成积水区。
如果这些积水通过岩石裂隙或爆破缝隙以及钻孔和矿井连通就容易发生透水水灾事故[1]。
3我国煤矿水灾安全事故频发的原因3.1地面防洪、防水措施不当或对防洪实施管理不善，“雨季三防”未落实，山体滑坡、地表建筑物被淹，山洪由井筒或裂缝涌入井下，造成灾难。
3.2水文地质情况不清，未及时进行探放水，“坚持有掘必探”规定，或措施不严而造成水害。
3.3 没有留设防水煤（岩）柱，或尺寸不符合要求，造成水害。
3.4巷道、井筒布置时位置不合理，靠近江、河水源或含水层，或井下无防水闸门、水闸墙或质量低劣，在采掘中出现涌水、透水，不能控制而造成水害灾难。
3.5排水设备能力不足或出现故障，使井下水量不能及时排出，造成淹井。
为杜绝煤矿水害事故的发生，保证矿井正常有序地生产，保障职工安全，避免资源和财产遭受损失，必须加强矿井水害的防治与管理4我国煤矿现阶段的主要防治水灾的主要措施与技术为了防止水害事故的发生，保证矿井建设和生产的安全，我国煤矿工作者探索了一系列的防治水措施。
这些措施概括起来主要有：防治地表水涌入矿井、探放水、疏放排水、防水煤柱的留设、水闸门和水闸墙的设置使用、建立防治水保障制度、加强水文地质工作，做好矿井涌水、积水预报等。
各煤矿的自然情况各不相同，各煤矿可以有针对性地选择相应防治水措施[2]。
4.1 地面防治在井口和工业场地要建立必要的疏水、防水系统和设施。
每次降大到暴雨前后，必须派专人检查矿区内及其附近地面有无裂缝、采空区陷落坑等现象，发现有渗漏情况必须及时处理，进行填充。
4.2 井下防治l) 要做好职工的教育培训，井下职工均要熟悉透水前的各种预兆，发现透水危害及时汇报并采取应急处理措施。
2) 要建立必要的矿井防治水规章制度，把防洪、防治水工作落到实处。
3) 加强矿井水文地质观测工作，注意收集整理资料，准确将积水巷、积水老窑绘在图上，以便进行采掘工程时制定采取相应防范措施。
4) 煤矿业主要进一步增加科技人员和资金的投入，做到“明白人办矿、明白人管矿”，变“要我安全”为“我要安全”，而且要求各矿进实现安全生产标准化。
5) 充分发挥安全评价中介作用，应象医生一样，认真珍断出企业防水工作存在的问题，对症下药，提出针对性的措施，并保证安全评价质量。
6) 采空区水是矿井生产最大的水害。
防治措施首先是对附近老窑开采范围、涌水量与地质构造等情况调查清楚，作好文字记录和绘制草图；二是要开展矿区控制测量和井下导线测量，要将老窑位置和采空区范围作好标记；三是矿井采掘工作面位置应及时填绘在相关图纸上，在接近老窑积水区域附近应立即停止采掘工作；7) 留设井下防水煤柱，这是多数中小煤矿常见的一种防水措施。
通过留设一定高度的煤柱，使井上、井下的各种水源不致于向下水平渗漏，达到减少下水平的涌水量。
8 ) 水闸门。
一般设置在可能发生涌水，需要堵截，而平时仍需要运输和行人的巷道内。
如井底车场，水泵房，变电所的出入口应设置防水闸门，一旦发生水患，立即关闭闸门，把水患限制在局部地区，保证其它地区的安全。
在井下需要永久截水，平时又无运输和行人的地点，应修筑水闸墙，将受威胁的开采地段与水源隔开。
9) 井下探放水；要做好水害分析预报，必须坚持“有疑必探、先探后掘，先治后采”的探放水原则，采取预防为主的措施加以防范。
为了预防水害事故，当巷道掘至断层和边界距离或在疑问区内掘进时，必须坚持超前钻探，探明情况或将水放出，消除水的威胁后再掘进，以保证矿井安全生产。
10) 断层水的防治，采掘巷道接近断层前，必须探查含水层的情况，查明断层的确切位置和空间形态，查明断层破碎带的含水性和岩层的接触关系以及含水层与煤层之间的距离变化，必须穿断层岩石探查孔，严禁沿煤层打探查孔。
4.2.2 接近积水地区的掘进措施１）探水巷道的掘进断面不宜太大，以缩小受压面积，同时要有安全出口，保证通风，流水和意外情况下人员能撤退。
2）在受水威胁的地区施工的所有人员都必须熟悉避灾路线，在掘进过程中要严格控制到矿界的距离，必须留足保安煤柱，严禁超越。
5 煤矿现阶段的主要防治水灾的先进措施和新技术及其发展趋势5.1 注浆堵水技术注浆堵水技术的应用也有十几年的时间，经过不断的技术革新，在煤矿防治水灾的作用中起着越来越重要的地位。
主要用于井筒掘凿前的预注浆；成井后的壁后注浆；堵大突水点恢复被淹矿井，截源堵水减少矿井涌水；井巷堵水过含水层或导水断层；注浆堵水可减轻矿井排水负担，节省排水用电，从而降低吨煤陈本；保护地下水资源，减轻对环境的破坏；改善采掘工程的劳动条件；加固井巷和工作面的薄弱区域，降低透水可能。
5.1.1 注浆堵水技术的应用条件在遇到下列情况时一般可使用注浆堵水:1)当有导水通道连接涌水水源与强大水源时，用疏放排水的方法不可能或不经济时。
2）当巷道接近或必须穿过一个或若干个含水丰富的含水层或含水的构造时，如果不堵住水源将给矿井安全生产带来很大的危害时。
3）当立井井筒或工作面严重渗水时，为了加固井壁，改善作业环境，降低排水费用时。
4）对于一些涌水量特别大的矿井，为了减少矿井涌水量，降低常年排水费用从而降低吨煤成本，也可采用注浆方法堵住水源。
5.1.2 我国注浆堵水技术的应用材料注浆的材料的选用主要体现在浆液的可注性和浆液的流变性以及速宁性。
目前，常用的堵水村料有聚氨酯（PU）、丙烯酸酯、聚合物水泥复合村料及聚合物改性乳化沥青等，其中聚氨酯使用较为广泛，聚氨酯防水涂料由A 、B 两组分构成，使用时两组分须严格按规定比例称量、混合，施工下方便，其中含有大量的有机溶剂，井巳常用胺类固化剂（如MOCA）作B 组分扩链剂，这些物质都对健康和环境有不利影响。
而近年来，单组分水固化聚氨酯防水涂料的研究逐渐活跃，该涂料以水为固化剂，与传统的固化剂相比，具有施工方便、无毒、无污染、成本低和能在较宽的温度范围内固化等优点[3]。
5.3 防治水灾的其它新理论1) 底盘相对隔水层理论在实际生产中注意巷道底板的监测，找到存在于底板下方，不透水或者是透水性相对很小的岩层，根据需要加固该岩层在实际生产中在防治底板突水中起到一定的效果。
2) 突水系数法根据各矿井的水文地质条件和岩石特性和产状，计算在当地的突水系数来预测煤矿的水灾发生的可能性。
主要问题是突水系数的计算在学术界还存在争议并没有统一的方法。
3) 关键层理论通过勘测在在地质结构中找到在隔水起关键作用的岩层，测量出参数根据需要采取注浆加固该岩层，可防治水灾发生，该技术在实际试验中取得良好效果。
在实际生产中的应用问题在于关键层的确定。
4) 与电子计算机技术的结合：这个技术试图采用物理探测技术，两者与传统的地质和预测技术手段相结合，正在逐步实现矿井水害预测技术的现代化。
也就是实现矿井水害预测技术的信息化，包括数字化、定量化、模型化、可视化和网络化。
由于地理信息系统（GIS）具有较强的空间分析，图形处理功能，因此以GIS为平台开发的矿井水灾预测系统正在得到迅猛发展[4]。
5.4 我国煤矿现阶段的防治水灾的先进措施和新技术的发展趋势煤矿矿井防治水技术是一个巨大的系统工程，涉及的内容、方法、技术颇多。
应当强调指出，最大限度地挖掘现有技术方法大的潜力，推广应用新技术，是一项艰巨的任务。
未来煤矿防治水技术发展趋势主要体现在实用性、有效性、普及性、配套性及先进性方面。
6 结语煤矿水灾的防治工作不仅关系到矿井的安全生产及矿工的人身安全也关系到矿区的资源保护和水资源的保护。
在掌握矿井水灾发生的必要条件之后，使井上井下结合，立体防治。
作为矿井水灾防治的研究者和矿山安全的学习者要掌握好现行的方法技术和理论，同时注重现有的措施与新技术、新工艺的结合。
进一步提高煤矿水灾的防治体系。
参考文献：[1] 许延春.高压突水危险工作面防治水关键技术[J]. 煤炭科学技术,2011,(19):83-85.[2] 张广才.井水灾综合防治措施[J].煤炭技术,2012,31(11):126-127.[3] 张光德,王国际.矿井水防治[M].徐州:中国矿业大学出版社,2003.[4] 邓寅生，王焕忠，文广超等.煤矿水灾防治信息化[M].北京:煤炭工业出版社.。
