《煤矿防治水技术》PPT课件
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防治水课件 Microsoft PowerPoint 演示文稿
孔 隙
孔隙是指颗粒集合体之间的空隙。它是松软
土（粘土、沙土、砂砾）的普遍特征，又是 也可见于胶结不好的沉积岩中。 孔隙的基本特点是：空隙呈多孔性、相 互连通、、分布密而均匀，因此具有较均匀 的含水性和较好的含水能力。 孔隙度 (n) ——衡量孔隙发育程度的指 标。
裂
裂隙
隙
裂隙是坚硬岩石的普遍特征，显著特征就 是不均与性。 根据裂隙的成因裂隙可分为：风化裂隙、 成岩裂隙、和构造裂隙。 裂隙率（kt）——衡量裂隙发育程度的指 标。
3）地质构造的影响 （1）断裂面的力学性质对矿井涌水量的影响 a.压性断裂面 ， 断裂面紧密，透水性差，相对 起隔水作用，对矿井涌水量影响较小。 b.张性断裂面 ， 张裂程度大，充填物内孔隙多 而大，为地下水的运移赋存创造了良好条件，因此 它对矿井涌水量的影响较大。 c.扭性断裂面 延展较远，发育深度大，低序 次断裂亦较发育，因此对矿井涌水量影响较大。
3.影响矿井涌水量大小的因素 矿井充水的水源及充水通道都是控制和影响矿井充水水 量大小的因素。此外尚有其它一些因素影响矿井涌水量的大 小。 1）覆盖层的透水性及煤层围岩的出露条件 覆盖层的透水性能好，补给水量和井下涌水量就大。煤 层围岩是透水的，其在地表出露的面积愈大，则接受降水和 地表水渗入量就愈大，矿井涌水量就大。 2）地形条件的影响 地形直接控制了含水层的出露部位和出露程度，控制着 地表水 和大气降水的汇集。
（二）矿井水灾发生的基本条件
1. 形成矿井水灾必须具备的2个基本条件;一是存在水源 和涌水通道。水源就是流经或积存于井田范围内的地面水和 地下水，如大气降水 、地表水、含水层水、断层水、老空区 积水等；二是涌水通，道就是水源进入矿井的渠道，如井筒、 塌陷坑、裂缝、钻孔和溶洞等。 2.矿井水灾发生的原因。矿井水灾的根源在于水文地 质情况不清、设计不当、措施不力、管理不善和工作人员 的思想麻痹、违章作业等。具体来说有以下7个方面的原因。 （1）地面防洪措施不当。地面防洪、防水措施不周详 或不能认真贯彻执行防洪措施，暴雨、山洪冲破了防洪工 程，洪水由井筒或塌陷区裂缝大量灌入井下而造成水灾。
煤矿矿井水防治PPT课件
03
矿井水防治技术
地面防治水
总结词
地面防治水是预防矿井水灾害的重要措施之一，主要通过构建防水墙、排水沟等 设施，防止地表水流入矿井。
详细描述
在煤矿周边建设防水墙、排水沟等设施，防止暴雨、洪水等自然灾害对矿井造成 威胁。同时，对周边环境进行监测，及时发现并处理可能存在的隐患。
井下防治水
总结词
井下防治水是矿井水防治技术的核心，主要通过探查、疏干 、堵截等技术手段，降低矿井水的涌出量，保障矿工生命安 全。
提高安全意识
通过培训、宣传等方式提高员工的安全意识， 加强安全教育。
完善管理体系
建立科学的管理体系，明确责任分工，加强 执行力度。
增加资金投入
企业应加大对矿井水防治的资金投入，确保 防治工作的顺利开展。
未来发展方向
智能化防治
利用现代科技手段，实现 矿井水防治的智能化、自 动化。
环保理念
在矿井水防治过程中，注 重环保理念的贯彻，减少 对环境的负面影响。
综合治理
从源头上预防矿井水问题， 采取综合治理措施，提高 防治效果。
感谢您的观看
THANKS
详细描述
在矿井内部设置防水设施，如防水闸门、防水墙等，以阻断 地下水的涌入。同时，利用疏干、排水等技术手段，降低矿 井内的水位，确保矿工能够安全作业。
ห้องสมุดไป่ตู้
应急救援措施
总结词
应急救援措施是在矿井水灾害发生时采取的紧急措施，旨在降低灾害损失，保障人员安全。
详细描述
制定应急预案，建立应急救援队伍，配备必要的救援设备和物资。在灾害发生时，迅速启动应急预案，组织人员 撤离，开展救援工作，确保人员安全。同时，对应急救援工作进行总结和评估，不断完善和改进防治技术和管理 措施。
《矿山防治水》PPT课件
以防为主，防治结合是治理矿井水的重要原则。 矿井水的防治处理方法很多，总起来讲有地面防水、 井下防水等。
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6
二、矿井水的综合治理及实例
（一）地面防治水 地面防水是指在地表修筑排水工程或采取其他
措施，以防止大气的降水和地表水补给含水层或直 接渗入井下，从而减少了矿井涌水量，防止井下灾 害事故的发生。
（2）通过构造 破碎带或古井 直接溃人井
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3
（3）洪水期间， 通过井口(或冲 破围堤)直接灌
入；
（4）沿采空 区上方的空隙中的地下水 根据含水岩石空隙的性质，地下水为：孔隙水，裂隙
水或岩溶水；它是矿井最直接、最常见的水源。 ❖ 孔隙水：松散岩层的孔隙中； ❖ 裂隙水水源：特点：水量较小，但水压较大，与其它水源
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7
二、矿井水的综合治理及实例
（一）地面防治水
1、慎重选择井筒位置：应尽量保证在任何情况下，井 口、地面设施不至于被水淹没。 2、堵塞通道：采矿活动引起的地面塌陷坑和裂缝、基 岩(煤层及充水岩层)露头区的裂隙、溶洞、废钻孔和老 窑等都可能成为大气降水和地表水直接或间接下渗的通 道，当其位于地势凹处时．危害尤甚。
如果水量很大，难以动水注浆，则封堵巷道，例如上下顺 槽，石门等。用于大水淹井后复矿。
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17
三、透水事故处理 （一）透水预兆
透水之前，一般都会出现透水预兆，常 见的透水预兆有： 1、巷道壁“出汗”； 2、顶板淋水加大，犹如落雨状； 3、空气变冷、发生雾气； 4、采矿场或巷道“挂红”，水的酸度大，味 发涩，有臭鸡蛋气味； 5、岩层里有“吱吱”的水叫声；
有无联系对涌水量的影响大； ❖ 岩溶水：特点：水压高、水量大、来势猛、涌水量稳定，
不易疏干，危害性大。
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二、矿井水的综合治理及实例
（一）地面防治水 地面防水是指在地表修筑排水工程或采取其他
措施，以防止大气的降水和地表水补给含水层或直 接渗入井下，从而减少了矿井涌水量，防止井下灾 害事故的发生。
（2）通过构造 破碎带或古井 直接溃人井
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（3）洪水期间， 通过井口(或冲 破围堤)直接灌
入；
（4）沿采空 区上方的空隙中的地下水 根据含水岩石空隙的性质，地下水为：孔隙水，裂隙
水或岩溶水；它是矿井最直接、最常见的水源。 ❖ 孔隙水：松散岩层的孔隙中； ❖ 裂隙水水源：特点：水量较小，但水压较大，与其它水源
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二、矿井水的综合治理及实例
（一）地面防治水
1、慎重选择井筒位置：应尽量保证在任何情况下，井 口、地面设施不至于被水淹没。 2、堵塞通道：采矿活动引起的地面塌陷坑和裂缝、基 岩(煤层及充水岩层)露头区的裂隙、溶洞、废钻孔和老 窑等都可能成为大气降水和地表水直接或间接下渗的通 道，当其位于地势凹处时．危害尤甚。
如果水量很大，难以动水注浆，则封堵巷道，例如上下顺 槽，石门等。用于大水淹井后复矿。
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三、透水事故处理 （一）透水预兆
透水之前，一般都会出现透水预兆，常 见的透水预兆有： 1、巷道壁“出汗”； 2、顶板淋水加大，犹如落雨状； 3、空气变冷、发生雾气； 4、采矿场或巷道“挂红”，水的酸度大，味 发涩，有臭鸡蛋气味； 5、岩层里有“吱吱”的水叫声；
有无联系对涌水量的影响大； ❖ 岩溶水：特点：水压高、水量大、来势猛、涌水量稳定，
不易疏干，危害性大。
煤矿防治水培训课件
程中用超前勘探的方法，查明采掘工作面顶底 板、侧方和前方等水体的具体空间位置和状况 等，其目的是为有效的防治矿井水害做好准备； 放水是指为了预防水害事故，在探明情况后， 采区钻孔等安全方法将积水放出。
PPT学习交流
4
二
矿井水灾的危害
恶化生产成本； 增加排水Tehx费etrein用（增加Tehxe生trein产成本）； 损失煤炭资源； 缩短生产设备使用寿命（矿井水有腐蚀
防治水专业培训
主讲人：
PPT学习交流
1
01 煤矿防治水基本知识
02 矿井水灾的危害
提
纲
03 矿井水害发生的条件
04 矿井水害产生的原因
05 煤矿防治水技术措施
PPT学习交流
2
一 煤矿防治水基本知识
➢矿井水：在矿井生产过程中渗入、流入、
涌入和溃入井巷或工作面的任何水源的水， 统称矿井水。
➢含水层：能够透过并给出相当数量水的岩
质量低劣不能起到防水作用。
思想麻痹大意。
PPT学习交流
12
五 煤矿防治水技术措施
预测预 报
有疑必 探
十六字 方针
先探后 掘
先治后 采
PPT学习交流
13
“七字”措施
防
堵
疏
放水设施及 防治水措施
注浆堵出水口， 加固裂隙带，充 填岩溶裂隙带等。
疏水降压或 疏干含水层
排
截
探
放
排水设施、 排水能力
留设各种 防水煤柱
井下探水（物 探和钻探）
超前探放老空 区水、顶板砂
岩水
PPT学习交流
14
贵
美
在
在
用
实
心
际
PPT学习交流
4
二
矿井水灾的危害
恶化生产成本； 增加排水Tehx费etrein用（增加Tehxe生trein产成本）； 损失煤炭资源； 缩短生产设备使用寿命（矿井水有腐蚀
防治水专业培训
主讲人：
PPT学习交流
1
01 煤矿防治水基本知识
02 矿井水灾的危害
提
纲
03 矿井水害发生的条件
04 矿井水害产生的原因
05 煤矿防治水技术措施
PPT学习交流
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一 煤矿防治水基本知识
➢矿井水：在矿井生产过程中渗入、流入、
涌入和溃入井巷或工作面的任何水源的水， 统称矿井水。
➢含水层：能够透过并给出相当数量水的岩
质量低劣不能起到防水作用。
思想麻痹大意。
PPT学习交流
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五 煤矿防治水技术措施
预测预 报
有疑必 探
十六字 方针
先探后 掘
先治后 采
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“七字”措施
防
堵
疏
放水设施及 防治水措施
注浆堵出水口， 加固裂隙带，充 填岩溶裂隙带等。
疏水降压或 疏干含水层
排
截
探
放
排水设施、 排水能力
留设各种 防水煤柱
井下探水（物 探和钻探）
超前探放老空 区水、顶板砂
岩水
PPT学习交流
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贵
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在
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用
实
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煤矿防治水基础知识PPT课件
地测防治水
• ③水文地质人员应分析判断突水来源和最大突水 量，测量涌水量大小及其变化，察看水井及地表 水体的水位变化，判断突水量的发展趋势，采取 必要的措施，防止淹没矿井。 ④检查维护所有排水设施和输电线路，了解水仓 现有容量，如果水中携带大量泥砂和浮煤时，应 在水仓进口处的大巷内分段建筑临时挡墙，使其 沉淀，减少水仓淤塞。在水泵龙头被堵塞时，应 组织会水人员清楚龙头上的杂物。
地测防治水
• （8）撤退中，如因冒顶或积水造成巷道堵塞， 可寻找其他安全通道撤出。在唯一出口被堵塞无 法撤退时，应组织好灾区避灾，等待救护人员营 救，严禁盲目潜水等冒险行为。
地测防治水
煤矿井下紧急避险系统包括自救器、避难 硐室或救生舱、避灾路线及指示、应急预案、心 理干预等。经现场勘察、查阅资料、逃生人员笔 录、救护报告、尸检报告分析等各方面综合分析， 自救器是最重要、最有效、最经济的紧急避险装 备。遇险人员尽快安全撤至地面，是最安全、最 有效的方法，即地面最安全。
全面检查。
地测防治水
• 2、井口及工业场地内建筑物的高程必须高于当 地历年最高洪水位。 3、相邻矿井的分界处，必须留防水煤柱。
4、严禁在各种防隔水煤柱中采掘。 5、煤层顶板有含水层和水体存在时，应当观测 “三带”发育高度。当导水裂隙带范围内的含水 层或老空水影响安全开采时，必须超前探放水并 建立疏排水系统。 注：上三带：①冒落带②裂隙带③弯曲带
⑦在水压较大的地点探水时，探水孔要设套管，以便安
装水阀控制防水量，特别危险的地段，还应选择坚固地 点修筑临时水阀门。 ⑧打钻时，要时刻注意观察钻孔情况。发现钻孔中水量， 水压突然增大，以及出现顶钻等异常现象，应立即停钻 检查，如钻孔内水的压力很大，应马上将钻孔固定，切 勿移动或拔钻，钻机后面不要站人，以免高压水将钻杆 顶出伤人或造成透水事故
《矿井水害防治措施》ppt课件
03
矿井水害防治管理措施
建立健全防治水组织机构和队伍
建立完善的组织机构
成立以矿长为组长的水害防治领导小 组，明确各成员的职责和权限，确保 水害防治工作的有效开展。
建立专业队伍
配备具有水文地质专业知识的技术人 员，负责水害防治工作的技术指导和 现场管理。
加强矿井水文地质观测和资料收集工作
定期观测和记录
制定现场处置方案
针对不同的水害类型和情况，制定相应的现场处置方案，包括应急处置流程、人员分工和操作规程等，确保现场 处置及时、准确、有效。
04
矿井水害防治法律法规与 标准规范
国家有关矿井水害防治的法律法规
01
02
《中华人民共和国矿山安全法 》
《煤矿安全规程》
03
04
《煤矿防治水规定》
《矿山地质环境保护与土地复 垦方案编制规范》
《矿井水害防治措 施》ppt课件
汇报人： 2023-11-26
目 录
• 矿井水害类型与危害 • 矿井水害防治技术 • 矿井水害防治管理措施 • 矿井水害防治法律法规与标准规范 • 典型案例分析
01
矿井水害类型与危害
矿井水害类型
01
02
03
04
顶板水害
由于顶板岩层含水或裂隙导水 ，导致顶板淋水、突水等水害
增加排水费用
为了排除矿井积水，需要增加排水设备、人员和费用。
威胁矿工生命安全
水害可能导致矿工被困或溺亡等危险情况。
矿井水害对矿工生命安全的影响
01
02
03
威胁矿工生命安全
水害可能导致矿工被困或 溺亡等危险情况。
增加救援难度
由于积水等原因，救援难 度增加，延长了救援时间 。
《矿山防治水》课件
制定防治水工作计划与方案
制定年度防治水工作计划
制定应急预案
根据矿山实际情况和历史水害情况， 制定年度防治水工作计划，明确工作 目标和任务。
根据矿山可能面临的水害风险，制定 应急预案，明确应急响应流程和救援 措施。
制定专项防治水方案
针对特定区域或特定水害类型，制定 专项防治水方案，采取有针对性的措 施进行治理。
矿山水害的类型与特点
类型
包括地面塌陷、突水、地下水位上升 等。
特点
具有多样性、复杂性和不可预测性， 与地质构造、气候条件、开采方式等 多种因素相关。
矿山防治水工作的基本原则
预防为主
加强水文地质勘察和监 测，及时掌握水源动态 ，采取必要的预防措施
。
综合治理
结合矿山实际情况，采 取多种措施进行综合治 理，包括工程治理、生
详细描述
智能化防治水技术可以利用物联网技术对矿 山的水文地质条件进行实时监测，及时发现 和预警水患风险。同时，通过大数据分析和 人工智能技术，可以对监测数据进行分析和 预测，为防治水决策提供科学依据。智能化 防治水技术还可以提高防治水工作的效率和
安全性，减少人员风险和资源浪费。
加强国际合作与交流，提高防治水工作水平
井下防水技术
总结词
井下防水技术是针对矿山地下开采的特点，采取相应的防水措施，防止地下水进 入矿坑和巷道。
详细描述
井下防水技术主要包括防水设计和防水施工两个方面。防水设计主要考虑矿体地 质条件、地下水文条件等因素，制定相应的防水方案。防水施工则根据设计方案 ，采用合适的防水材料和施工工艺，确保防水工程的可靠性。
《矿山防治水》PPT 课件
contents
目录
• 矿山防治水概述 • 矿山防治水技术 • 矿山防治水管理 • 矿山防治水案例分析 • 矿山防治水发展趋势与展望
煤矿防治水知识PPT课件
• ③涌水量大的矿井
Q=5～15பைடு நூலகம்m³/min
• ④涌水量很大的矿井
Q〉15 m³/min
• 2、矿井水文地质类型
• 根据矿井及其周边存在老空水、矿井受采掘破坏或影响的含水层性 质及补给条件、矿井涌水和突水分布规律及水量大小、煤矿开采受 水害威胁程度以及防治水工作难易程度等，可划分为：简单、中等 、复杂、极复杂四类
放水。（主要是一些小矿井下有一些地方是很难用钻机进行探放水
工作，但又知道前方有水害威胁，从而使用煤电钻探放水，造成触
电、钻杆伤人事故）
7
• 4、防范暴雨洪水引发煤矿事故灾难
• （1）煤矿要主动与气象、水利、防汛等部门联系，建立灾害性天 气预警和预防机制。
• （2）煤矿要安排专人负责井田范围内和可能波及周边废弃老窑、 地面塌陷坑、采动裂隙及影响矿井生产的水库、湖泊、河流、堤防 工程等重点部位进行巡视检查，特别是接到暴雨灾害信息后，要实 施24小时不间断巡查。（此项工作非常有必要）
• （4）没有坚持探放水制度
• 有的煤矿领导和采掘作业人员思想麻痹，存有侥幸心理，图省事、怕 麻烦，井巷已接近积水区仍不能认真执行探放水制度，甚至有的出现 明显透水预兆，为了早出煤、多挣钱，冒险蛮干，导致突水事故（我 在重庆工作的煤矿，曾经出现一次突水事故。经过是从煤层底板向顶 板掘进，准备揭穿已开采报废工作面机巷，然后沿采空区掘切割上山 。掘进前在专用瓦斯抽放巷内对拟掘切割上山进行了钻孔，以抽放上 山
地垒 两边岩层沿断层面下降，中间岩层相对上升形成。
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• （2）加强对周边矿井和老窑的调查研究
• 矿井建立水文地质信息管理系统，实现矿井水文地质资料、数据、 图件、计算评价和矿井防治水预测预报的一体化。
《煤矿矿井水防治》PPT课件
2020/12/6
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29
三、井下防治水
（四）放
放:即疏放水，就是在探明水源之后，根据水源类型采取不同的 疏放水方法，有计划、有准备地将威胁矿井安全生产的水源 疏放干，它是防止矿井水灾最积极、最有效的措施。
1.疏放水方法
1）老空水疏放方法
（1）直接放水。当水量不大，不致超过矿井排水能力时采用。
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三、井下防治水
（三）探
探，即井下探水。 1．坚持“有疑必探，先探后掘”的探放水原则
《煤矿安全规程》第285条规定：矿井必须做好水害分 析预报，坚持有疑必探，先探后掘的探防水原则。
煤矿生产属于地下作业，地质和水文地质条件错综复 杂，在很多情况下，由于勘探手段和客观认识能力的限 制，对地下含水条件掌握不清，不能确保没有水害威胁， 或者说还存在水害“疑问区”。所以，在采掘施工过程 中，必须分析推断前方是否有疑问区，有则采取超前钻 探措施，探明水源位置、水压、水量及其开采煤层的距 离，以便采取相应的防治水措施，确保安全生产。
（2）不能确定积水区的边界位置时， L≮60m；
（3）掘进巷道附近有断层、陷落柱或石门揭开含水层时， L≮20m。
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三、井下防治水
（三）探
3．探水作业参数之二——钻孔深度 与超前距离： 采用边探边掘时，探水钻孔的 孔底位置，必须始终保持超前掘 进工作面一定距离，这样就留有 相当厚度的矿柱，以确保掘进工 作面的安全。 超前距离一般不得小于20m。 在薄煤层中可适当缩短，但最小 不得小于5m。岩层中的探水钻
发生的矿井水灾往往在于水文情况不清、设计不当、 措施不力、管理不善和人的思想麻痹所致。具体有： 1、地面防洪、防水措施不当或管理不善，地表水(多 为雨季降水)大量灌人井下，造成水灾。 2、水文地质情况不清，井巷接近老空积水区、充水断 层、陷落柱、强含水层以及打开隔离煤柱，未执行 探放水制度，盲目施工，或者虽然进行了探水，但 措施不当。 3、井巷位置设计不当。如将井巷置于不良地质条件中 或过分接近强含水层等水源，导致施工后，因地压 和水压共同作用而发生顶、底板透水。如此案例国 内曾有发生，但为数不多。
煤矿防治水培训PPT课件
“矿井井口和工业场地内建筑物的地面标高必须高于当地历年最高 洪水位；在山区还必须避开可能发生泥石流、滑坡等地质灾害危 险的地段。矿井井口及工业场地内主要建筑物的标高低于当地历 年最高洪水位的，应当修筑堤坝、沟渠或者采取其他可靠防御洪 水的措施。”规范和规程均是法规，必须照章执行。(最高洪水 位与井口及工业场地高程之关系图)
发生透水时，该矿井下共有作业人员82人， 其中，被水淹没的区域有16人，其它区域66 人。自行升井人员共69人，被困井下13人， 经抢救生还3人。
2020/3/22
24
长治县王庄煤矿透水事故
+1104 +1044
+997
3-5°
突水点 掘进头 旧巷
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长治县王庄煤矿透水事故
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地表水预防
这就要求进行：
1)气象观测，掌握雨量变化情况；
2)地表水观测，掌握雨季和暴雨后的水位变化 情况；
3)地表观测，掌握煤层开采后地表变形及裂缝 情况，防止地表水灌入井下。 典型事例： ①吕梁兴县黄辉头煤矿洪水灌井事故； ②西山煤电官地矿96年8.4洪灾事故 (西山煤电 官地矿灌井事故)。
事故原因：a、井口标高低于最高洪水位；b、突降百 年不遇的暴雨使洪水暴涨；c、井口处未设防洪设施。
2020/3/22
13
西山官地煤矿洪水灌井事故
1996年8月4日，太原市突降大暴雨，西山山中 形成洪水，洪水通过官地煤矿井田内的小煤窑 井口灌入井下，致使官地煤矿井下大巷被淹， 造成33人死亡的重大人员伤亡和矿井停产事 故。
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梁兴县黄辉头煤矿洪水灌井事故
发生透水时，该矿井下共有作业人员82人， 其中，被水淹没的区域有16人，其它区域66 人。自行升井人员共69人，被困井下13人， 经抢救生还3人。
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长治县王庄煤矿透水事故
+1104 +1044
+997
3-5°
突水点 掘进头 旧巷
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长治县王庄煤矿透水事故
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地表水预防
这就要求进行：
1)气象观测，掌握雨量变化情况；
2)地表水观测，掌握雨季和暴雨后的水位变化 情况；
3)地表观测，掌握煤层开采后地表变形及裂缝 情况，防止地表水灌入井下。 典型事例： ①吕梁兴县黄辉头煤矿洪水灌井事故； ②西山煤电官地矿96年8.4洪灾事故 (西山煤电 官地矿灌井事故)。
事故原因：a、井口标高低于最高洪水位；b、突降百 年不遇的暴雨使洪水暴涨；c、井口处未设防洪设施。
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西山官地煤矿洪水灌井事故
1996年8月4日，太原市突降大暴雨，西山山中 形成洪水，洪水通过官地煤矿井田内的小煤窑 井口灌入井下，致使官地煤矿井下大巷被淹， 造成33人死亡的重大人员伤亡和矿井停产事 故。
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梁兴县黄辉头煤矿洪水灌井事故
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(二)、人为充水条件分析
1.人为充水水源
袭夺水
老空水
二、矿井充水条件分析
地面岩溶塌陷带
封孔质 量不佳 钻孔
底板矿压破坏带 底板水压导升带
顶板冒落裂隙带
二、矿井充水条件分析
（三）、充水强度分析
充水强度分析
定性 分析
定量 预测 评价
数值法 解析法 类比法 统计学方法
3 矿井水害预测预报技术方法
三、矿井水害预测预报技术方法
图2.5 奥灰古风化壳厚度专题层图 图2.6 含水层富水性专题层图 图2.7 断层断距专题层图
图2.8 矿压破坏带以下脆性岩厚度专题层图 图2.9 本溪灰岩厚度专题层图
三、矿井水害预测预报技术方法
应用非线性ANN方法，根据大量的已知突水样本， 对模型进行训练学 习，确定了8个因素的权重系数，建立了底板突水评价的脆弱性指数模型。
矿井防治水基本原则
过去八字原则 ：
有疑必探 先探后掘
现在十六字原则 ：
预测预报 有疑必探 先探后掘 先治后采
三、矿井水害预测预报技术方法
1、煤层底板突水预测预报的新方法—“脆弱性指数法”
煤层底板突水是我国大部分煤矿山在开发过程中普遍 面临的工程技术难题。
那么何谓“突水系数”？
T P M
其中： T— 煤层底板突水系数， MPa / m ； M—隔水段厚度，m； P— 隔水段承受的地下水压，MPa；底板受构造破坏 段突水系数一般不大于0.06 MPa / m ，正常块段不大于 0.1 MPa / m （煤矿防治水规定P109）。
水压 富水性 古风化壳厚度 构造密度 断层断距 有效隔水层厚度
本溪厚度 破坏带以下脆性岩厚度
连接权重Wij 脆弱性指数
Wjk
输入层
隐含层
输出层
三、矿井水害预测预报技术方法
底板突水脆弱性分区图（2）
奥灰含水层富水性专题图
+
奥灰水压专题图
+
构造密度专题图
+
本溪灰岩厚度专题图
+
断层断距专题图
+
奥灰上部古风化壳厚度量化专题
1 我国煤矿水害类型及分布
一、我国煤矿水害类型及分布
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 水害区；
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
+
图
矿压破坏带以下脆性岩厚度量化专题
+
图
隔水层等效厚度量化专题图
三、矿井水害预测预报技术方法
对各主控因素在突水过程中的灵敏度进行了分析
三、矿井水害预测预报技术方法
2、煤层顶板突水灾害预测预报的新方法—“三图双预测法”
顶板冒裂安全性分区图
“三图 双预测 法”中 的“三 图“是 指：
顶板含水层富水性分区图
顶板突水条件综合评价分区图
三、矿井水害预测预报技术方法
“三图双预测法”中的“双预测”是指：
天然状态下工 作面涌水量预测
人为改造状态下工 作面涌水量预测
涌水量（m3/min）
涌水量（m3/min）
12.00
11.00
10.00
9.00
8.00
7.00
6.00
5.00 1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23 25 27 29 周期来压步距
1、浮标法 2、水泵标定法
3、容积法
突水后的 水量估算
四、突水事故的应急救援预案
防止有害气体 躺卧待救
充分利用空间 适度集中 适量饮水 不过度兴奋
被困人员 自救互救
及时通告 逃生路线 避开主水流
掘进出水处理
分区隔离
受伤现场处理
轨道和水管
四、突水事故的应急救援预案
分析人员位置
判断水灾情况
注防T意止ex环疫t 境情
导升发育带
原始导升高度 回采诱发的导升高度
三、矿井水害预测预报技术方法
因此，我们认为，40多年前所提出突水系数法，已无法满足深部带 压开采和现代采煤方法提出的要求，对此，提出了煤层底板突水预测 预报评价的新方法：
脆弱性指数法
脆弱性指数法采用的基本模型就是将具有强大空间信息分析处理功能的 GIS与可确定底板突水多种主控因素权重系数的信息融合耦合于一体的评价模 型，即
煤矿水害防治技术
王运福
鲁能菏泽煤电开发有限公司培训中心
国际地质学会会员 中国地质学会会员 高级工程师
❖
煤矿防治水工作 根本在管理 关键在细节
提纲
一、我国煤矿水害类型及分布 二、矿井充水条件分析 三、矿井水害预测预报技术方法 四、突水事故的应急救援预案 五、数字矿山与矿井充水条件可视化分析平台
4
3.00 2.80 2.60 2.40 2.20 2.00 1.80 1.60 1.40 1.20 1.00
1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23 25 27 29 周期来压步距
三、矿井水害预测预报技术方法
3、采掘前方断层小构造预测预报技术方法
采掘前方断层构造预测预报是一个十分困难但与生产安全密切相关的难题。
2 矿井充水条件分析
二、矿井充水条件分析
矿井充水条件分析，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。
充水“水源” 充水“通道” 充水“强度”
矿井充水 条件分析 内容
二、矿井充水条件分析
根据充水条件特征，可将矿井充水 条件分析划分为：
矿井充水 条件分析
自然充水 条件分析
控
断层分布密度
——线密度分布图、单位面积断层迹线的总长度
因
断层（裂
断层尖灭点、交叉点分布密度
——点密度分区图
素
隙密集带）
断层规模
——断距、宽度、长度及倾角
体
系
地质 构造
断层充填胶结情况 褶皱轴密度
——充填岩性、胶结程度 ——线密度分区图
褶皱
褶皱轴埋深
——埋深、位置
岩溶陷落柱
矿压破坏发育带
——密度分布图、不同部位水力性质 工作面斜长 煤层采高与采深 开采方法与工艺 煤层倾角
三、矿井水害预测预报技术方法
4 矿井涌（突）水水源快速判别及预测预报
4 突水事故的应急救援预案
四、突水事故的应急救援预案
应急救援预案
突水前 水灾预测 预防预案
突水后水 灾现场救 援与处置
四、突水事故的应急救援预案
（一）、突水前水灾预测预防预案
健全防治水管理制度 执行防治水有关规程
完善防治水工程 设施
N
VI
Si Ii
i 1
式中：VI—煤层底板突水的脆弱性指数； Si—第i个主控因素对底板突水的“贡献”或相对权重； Ii —第i 个主控因素归一化后的无量纲值。
三、矿井水害预测预报技术方法
（3 ）工程应用实例
进行实例分析。
图2.2 构造密度专题层图 图2.3 隔水层等效厚度专题层图 图2.4 充水含水层水压专题层图
人为充水 条件分析
二、矿井充水条件分析
(一)、自然充水条件分析
松散孔隙地下水 基岩裂隙地下水 碳酸盐岩岩溶地下水
承压水 潜水
上层滞水
顶板水 底板水 周边水
大气降水
二、矿井充水条件分析
点状岩溶陷落柱
线状断裂（裂隙）
2.自然充水通道
地震通道
窄条状隐伏露头
面状裂隙网络 (局部面状隔水层变薄区)
二、矿井充水条件分析
三、矿井水害预测预报技术方法
充水含水层
含水层水压
——平均值、最大值
含水层富水性
——单位降深涌水量
含水层渗透性
——渗透系数、渗透率
中奥陶统灰岩古风化壳发育及充填情况
——厚度、充填物岩性
隔水岩段总厚度
——厚度等值线图
突
底板隔水岩段
水
防突性能
主
隔水岩段岩性比例 隔水岩段关键岩层位置
性质
——脆、塑性岩厚度比 ——力学强度高的砂岩层空间沉积位置 ——张性、压性、扭性
观测流水 监听金属 适度放炮
救援现场的 指挥与处置
防止突变环境
利用压风管
排堵截结合
防止次生事故
大家好好休息一会
建立专业抢险救 灾队伍 或与专业队伍签 订合作协议
加强职工技术培训 增强抵御水害能力
机构设置和人员 队伍配置及资金
四、突水事故的应急救援预案
工作面气温降低矿压增大 发生片帮冒顶及底鼓
可闻到水的“嘶 嘶”声
滴水淋水中可现 少量细砂粒物质
煤层变潮湿松软 煤帮现滴水淋水
四、突水事故的应急救援预案 （二）、突水后水灾现场抢险救援与处置
1.人为充水水源
袭夺水
老空水
二、矿井充水条件分析
地面岩溶塌陷带
封孔质 量不佳 钻孔
底板矿压破坏带 底板水压导升带
顶板冒落裂隙带
二、矿井充水条件分析
（三）、充水强度分析
充水强度分析
定性 分析
定量 预测 评价
数值法 解析法 类比法 统计学方法
3 矿井水害预测预报技术方法
三、矿井水害预测预报技术方法
图2.5 奥灰古风化壳厚度专题层图 图2.6 含水层富水性专题层图 图2.7 断层断距专题层图
图2.8 矿压破坏带以下脆性岩厚度专题层图 图2.9 本溪灰岩厚度专题层图
三、矿井水害预测预报技术方法
应用非线性ANN方法，根据大量的已知突水样本， 对模型进行训练学 习，确定了8个因素的权重系数，建立了底板突水评价的脆弱性指数模型。
矿井防治水基本原则
过去八字原则 ：
有疑必探 先探后掘
现在十六字原则 ：
预测预报 有疑必探 先探后掘 先治后采
三、矿井水害预测预报技术方法
1、煤层底板突水预测预报的新方法—“脆弱性指数法”
煤层底板突水是我国大部分煤矿山在开发过程中普遍 面临的工程技术难题。
那么何谓“突水系数”？
T P M
其中： T— 煤层底板突水系数， MPa / m ； M—隔水段厚度，m； P— 隔水段承受的地下水压，MPa；底板受构造破坏 段突水系数一般不大于0.06 MPa / m ，正常块段不大于 0.1 MPa / m （煤矿防治水规定P109）。
水压 富水性 古风化壳厚度 构造密度 断层断距 有效隔水层厚度
本溪厚度 破坏带以下脆性岩厚度
连接权重Wij 脆弱性指数
Wjk
输入层
隐含层
输出层
三、矿井水害预测预报技术方法
底板突水脆弱性分区图（2）
奥灰含水层富水性专题图
+
奥灰水压专题图
+
构造密度专题图
+
本溪灰岩厚度专题图
+
断层断距专题图
+
奥灰上部古风化壳厚度量化专题
1 我国煤矿水害类型及分布
一、我国煤矿水害类型及分布
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 水害区；
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
+
图
矿压破坏带以下脆性岩厚度量化专题
+
图
隔水层等效厚度量化专题图
三、矿井水害预测预报技术方法
对各主控因素在突水过程中的灵敏度进行了分析
三、矿井水害预测预报技术方法
2、煤层顶板突水灾害预测预报的新方法—“三图双预测法”
顶板冒裂安全性分区图
“三图 双预测 法”中 的“三 图“是 指：
顶板含水层富水性分区图
顶板突水条件综合评价分区图
三、矿井水害预测预报技术方法
“三图双预测法”中的“双预测”是指：
天然状态下工 作面涌水量预测
人为改造状态下工 作面涌水量预测
涌水量（m3/min）
涌水量（m3/min）
12.00
11.00
10.00
9.00
8.00
7.00
6.00
5.00 1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23 25 27 29 周期来压步距
1、浮标法 2、水泵标定法
3、容积法
突水后的 水量估算
四、突水事故的应急救援预案
防止有害气体 躺卧待救
充分利用空间 适度集中 适量饮水 不过度兴奋
被困人员 自救互救
及时通告 逃生路线 避开主水流
掘进出水处理
分区隔离
受伤现场处理
轨道和水管
四、突水事故的应急救援预案
分析人员位置
判断水灾情况
注防T意止ex环疫t 境情
导升发育带
原始导升高度 回采诱发的导升高度
三、矿井水害预测预报技术方法
因此，我们认为，40多年前所提出突水系数法，已无法满足深部带 压开采和现代采煤方法提出的要求，对此，提出了煤层底板突水预测 预报评价的新方法：
脆弱性指数法
脆弱性指数法采用的基本模型就是将具有强大空间信息分析处理功能的 GIS与可确定底板突水多种主控因素权重系数的信息融合耦合于一体的评价模 型，即
煤矿水害防治技术
王运福
鲁能菏泽煤电开发有限公司培训中心
国际地质学会会员 中国地质学会会员 高级工程师
❖
煤矿防治水工作 根本在管理 关键在细节
提纲
一、我国煤矿水害类型及分布 二、矿井充水条件分析 三、矿井水害预测预报技术方法 四、突水事故的应急救援预案 五、数字矿山与矿井充水条件可视化分析平台
4
3.00 2.80 2.60 2.40 2.20 2.00 1.80 1.60 1.40 1.20 1.00
1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23 25 27 29 周期来压步距
三、矿井水害预测预报技术方法
3、采掘前方断层小构造预测预报技术方法
采掘前方断层构造预测预报是一个十分困难但与生产安全密切相关的难题。
2 矿井充水条件分析
二、矿井充水条件分析
矿井充水条件分析，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。
充水“水源” 充水“通道” 充水“强度”
矿井充水 条件分析 内容
二、矿井充水条件分析
根据充水条件特征，可将矿井充水 条件分析划分为：
矿井充水 条件分析
自然充水 条件分析
控
断层分布密度
——线密度分布图、单位面积断层迹线的总长度
因
断层（裂
断层尖灭点、交叉点分布密度
——点密度分区图
素
隙密集带）
断层规模
——断距、宽度、长度及倾角
体
系
地质 构造
断层充填胶结情况 褶皱轴密度
——充填岩性、胶结程度 ——线密度分区图
褶皱
褶皱轴埋深
——埋深、位置
岩溶陷落柱
矿压破坏发育带
——密度分布图、不同部位水力性质 工作面斜长 煤层采高与采深 开采方法与工艺 煤层倾角
三、矿井水害预测预报技术方法
4 矿井涌（突）水水源快速判别及预测预报
4 突水事故的应急救援预案
四、突水事故的应急救援预案
应急救援预案
突水前 水灾预测 预防预案
突水后水 灾现场救 援与处置
四、突水事故的应急救援预案
（一）、突水前水灾预测预防预案
健全防治水管理制度 执行防治水有关规程
完善防治水工程 设施
N
VI
Si Ii
i 1
式中：VI—煤层底板突水的脆弱性指数； Si—第i个主控因素对底板突水的“贡献”或相对权重； Ii —第i 个主控因素归一化后的无量纲值。
三、矿井水害预测预报技术方法
（3 ）工程应用实例
进行实例分析。
图2.2 构造密度专题层图 图2.3 隔水层等效厚度专题层图 图2.4 充水含水层水压专题层图
人为充水 条件分析
二、矿井充水条件分析
(一)、自然充水条件分析
松散孔隙地下水 基岩裂隙地下水 碳酸盐岩岩溶地下水
承压水 潜水
上层滞水
顶板水 底板水 周边水
大气降水
二、矿井充水条件分析
点状岩溶陷落柱
线状断裂（裂隙）
2.自然充水通道
地震通道
窄条状隐伏露头
面状裂隙网络 (局部面状隔水层变薄区)
二、矿井充水条件分析
三、矿井水害预测预报技术方法
充水含水层
含水层水压
——平均值、最大值
含水层富水性
——单位降深涌水量
含水层渗透性
——渗透系数、渗透率
中奥陶统灰岩古风化壳发育及充填情况
——厚度、充填物岩性
隔水岩段总厚度
——厚度等值线图
突
底板隔水岩段
水
防突性能
主
隔水岩段岩性比例 隔水岩段关键岩层位置
性质
——脆、塑性岩厚度比 ——力学强度高的砂岩层空间沉积位置 ——张性、压性、扭性
观测流水 监听金属 适度放炮
救援现场的 指挥与处置
防止突变环境
利用压风管
排堵截结合
防止次生事故
大家好好休息一会
建立专业抢险救 灾队伍 或与专业队伍签 订合作协议
加强职工技术培训 增强抵御水害能力
机构设置和人员 队伍配置及资金
四、突水事故的应急救援预案
工作面气温降低矿压增大 发生片帮冒顶及底鼓
可闻到水的“嘶 嘶”声
滴水淋水中可现 少量细砂粒物质
煤层变潮湿松软 煤帮现滴水淋水
四、突水事故的应急救援预案 （二）、突水后水灾现场抢险救援与处置