《煤矿防治水》PPT课件

②通过探孔和水文观测孔，观测各种水源的 水压、水位和水量变化规律，分析水质等。
③查明矿井水的来源及矿井水和地下水、地 表水的补给关系，观察矿井涌水量及季节性 变化规律等。
⑵做好矿井地质工作 ①地表以下冲积层厚度、岩性、物质结构、 透水性、含水性等。 ②断层和裂缝的位置，错动距离，延伸长度， 破碎带范围和含水、导水性。 ③含水层与隔水层的数量、位置、厚度、岩 性。各含水层的涌水量，水压，渗透性，补 给排泄条件，及其到开采煤层的距离。 ④调查老窑和现采小窑的开采范围，开采经 过；开采煤层及深度，积水区域及分布状况， 勘探钻孔的填实状况及其透水性能。
③确定主要水孔的位置，由测量人员进行标
定。负责探水的领导必须亲临现场。
④探水地点要经常检查有无有害气体，发现 有害气体溢出时，要及时采取通风措施。
⑤探水地点要安设专用电话，使其能够及时
与矿调度室或中央水泵房联系。
⑥在探水时，制定安全退路，并使其畅通无 阻；同时要与相邻工作地点保持信号联系， 以便万一出水，马上通知受水害威胁地点的 人员安全撤离。
③打开隔离煤柱放水时。
④接近可能和河流、湖泊、水库、蓄水池、 水井等相通的断层破碎带时。
⑤接近有出水可能的钻孔时。 ⑥接近有水的灌浆区时。 ⑦接近其他可能出水地区时。
⑸探放水的措施
①加强靠近探水地点的支护，打好坚固的立 柱和拦板，以防高压水冲垮煤壁和支架。
②认真检查排水系统，保持状态完好，准备 好适当坡度和断面的排水沟及相当容积的缓 冲水仓，加大排水能力。
⑴构造断裂带 ⑵冒落裂隙带 ⑶含水层的露头区 ⑷煤层底板岩层采动破坏带 ⑸封闭不良钻孔 ⑹导水陷落柱和地表塌陷
三、矿井水灾防治与处理
1、做好矿井水文地质工作 ⑴做好水文观测工作

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一、基本概况
• 济二煤矿是新建矿井，年设计生产能力为
400万t，于1997年7月1日正式投产。井田面
积约90km2，矿井含煤地层为山西组和太原
组，含煤27层，煤层平均总厚14．07m。其
中可采煤层7层，平均总厚10．92m。投产时
主采3上、3下煤层，此两层煤均有自然发火
危险，自然发火期为3—6个月。矿井属低瓦
⑤在修复井巷时，应注意冒顶片帮，防止伤 人。
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案例分析
• 1997年4月15日22时20分，××矿业(集团) 公司未投产的基建矿井××煤矿1305工作 面轨道巷施工迎头透水，该矿综掘一队 10名施工人员遇险。事故发生后，在山 东省委、省政府、煤炭部和省煤管局的 关怀下．在社会各界的支持下，经过兖 矿集团公司近86h的奋力抢救；至4月19 日6时35分，遇险人员中有7人获救，3人 遇难。
修)2架棚头支上棚腿(前探梁支护)，然后掘进
1.5m，支棚2架。21时左右，发现迎头顶板下
20cm处有滴水，滴水成线。副队长打电话向队
技术主管作了汇报。22时时20分左右，运输巷
带式输送机机头瓦斯断电仪报警。
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• 高某打电话向迎头询问情况，电话不通。高 某与在场的矿安监员和瓦检员往里查看情况， 走到运输巷中间部位，遇到刘某。刘某说： “里面水大，把油桶都冲出来了。”他们立即 向综掘一队和矿调度室汇报，然后4人又返 回去查看情况。至23时30分，掘进迎头和 320m的运输巷被淹，水位趋于稳定，10名施 工人员遇险。涌水水位稳定在标高— 560．5m处，共淹没巷道长度658m，估算水 量为17000m3(根据积水区水面标高和巷道情 况，经测算巷道积水量为9800m3，采空区积 水量为7200m3)。

规定超前距。
② 预计水压大于0.1MPa的地区，探水钻进前，必须先安好孔口管和控制闸阀， 进行耐压试验，达到设计承受的水压后，方准继续钻进。特别危险的地区， 应有躲避场所，并规定避灾路线。
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③ 施工水压大于1.5MPa的钻孔时，必须设置防喷和反压装置，并有防止孔 口管和煤岩壁突然鼓出的措施。
④ 钻进时，发现煤岩松软、片帮、来压或钻孔中的水压、水量突然增大， 以及有顶钻等异状时，必须停止钻进，但不得拔出钻杆，现场负责人应立 即向矿调度室报告，并派人监测水情。如果发现情况危急时，必须立即撤 出所有受水威胁地区的人员，然后采取措施，进行处理。
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（2）矿井探放老空水的安全措施 ① 探放老空水前，首先要分析查明老空水体的② 探放水时，必须撤出探放水点以下受水威胁区域内的所有人员。放水孔必须 打中老空水体，并监视放水全过程，核对放水量，直到老空水放完为止。 ③ 钻孔接近老空，预计可能有瓦斯或其他有害气体涌出时，必须有瓦斯检查工 或矿山救护队员在现场值班，检查空气成分。如果瓦斯或其他有害气体浓度 超过规定时，必须立即停止钻进，切断电源，撤出人员，并报告矿调度室， 及时处理。 ④ 钻孔放水前，必须估计放水量，根据矿井排水能力和水仓容量，控制放水量。
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8、探放陷落柱水
在探放陷落柱水钻孔的布置及施工中，应注意以下一些问题： ① 水压大于2～3MPa的陷落柱原则上不沿煤层布置探放水钻孔，钻孔而
应布置在煤系地层底板稳定的岩层中。若在煤层中布置钻孔，沿煤层 埋设的孔口安全止水套管，容易被陷落柱中的高压水突破，造成突水 灾害。 ② 探放陷落柱水钻孔的孔口安全装置、施工安全注意事项与探放高压 断层水要求相同。 ③ 探放陷落柱水的钻孔要提高岩心采取率，及时进行岩心鉴定，做好 断层破碎带与陷落柱的分辨工作，编制好水文地质图表。

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2．充水通道 主要：含水层中基岩裂隙、构造裂隙与采煤 裂隙、封闭不良钻孔。 • 3．充水特征 • 根据上述矿井充水原因和煤矿水文地质条件 ，其充水水源主要是基岩裂隙水，充水通道主要 为导水裂隙带。基岩裂隙水富水性弱，煤系内部 隔水层的隔水能力较强。另外，如果遇到封闭不 良钻孔，导通充水水源，也可能会出现局部涌水 的现象。
1.1 煤矿水害事故多发原因
没有坚持“预测预报、有疑必探、先探 后掘、先治后采”的原则
(1)
有些领导和作业人员思想麻痹，存有侥幸心理。 图省事，怕麻烦，井巷已接近老空、充水断层、陷 落柱、强含水断层，还不探放水，造成突水事故。 有的矿井在突水事故前，已有明显的预兆，但 为了早出煤、多挣钱，仍不采取措施，还强令工人 继续掘进。
有的矿井发生突水事故前已有明显征兆， 但职工缺乏安全意识或经验不足，没引起足 够重视和采取相应措施。 有的矿井上山巷道冒落，里面有大量的水、 煤、矸等杂物，而工人在处理时竟从下往上 扒，导致突水而被淹。
第二章 寸草塔二矿水文地质简介
• 2.1 概况
寸草塔二矿位于内蒙古自治区鄂尔多斯市伊金霍洛旗 境内，井田南北走向长5.15km，东西倾向宽4.55km，面积 16.5km2。 矿井于1989年筹建，原设计生产能力60万吨/年，2005 年金烽公司委托邯郸设计院对寸草塔二矿进行改扩建设计 ，矿井设计生产能力270万吨/年。 寸草塔二矿位于东胜煤田东南部，是东胜复式向斜北 东东翼单斜储水构造单元的组成部分。矿区地形特征为西 南高东南低。区内基本呈流水冲蚀地貌，沿乌兰木伦河两 岸，支沟发育，地形起伏变化较大，地表大部分为风积沙 所覆盖。
(2)水文地质情况不清
有些煤矿水文地质情况不清，资料不全， 对地下水、老塘水心中无数，就盲目开井或采 掘。 有的积水巷道位置测量错误或资料遗漏、 不准。 有的知道有水源，但对其赋存状况及补给 关系不清楚，特别是构造复杂、断层较多、老 窑分布较广的地区，对水源位置不清，却盲目 掘进，结果酿成突水事故。

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。
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四、井下防治水
（三）探
1．坚持“有疑必探，先探后掘”的探放水原 则
《煤矿安全规程》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。 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。
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四、井下防治水
矿井防治水的16字原则： 预测预报，有疑必探，先探后掘，先治后采
井下防治水措施可概括为6个字： 即查、测、探、放、截、堵等几个方面。
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四、井下防治水
（一）查
查，即查明水源和通道。主要查：
1、冲积层的组成及厚度，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、
（一）地表水害
由地表河流、湖泊、水库等地表水体，通过连通 矿井井巷的岩石裂缝、断层裂隙、岩溶孔洞、塌陷区 裂隙、老窖、井巷等通道进入矿井，造成矿井充水， 而且影响矿井生产和安全。
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二、矿井水灾事故类型划分
（二）含水层水水害 根据更具体的水源或与煤相关位置，分为：
1. 冲积层水水害 2. 煤层顶、底板水水害 3. 断层水水害 4. 老空积水 5. 岩溶水水害 6. 封闭不良的钻孔水水害

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矿井防治水利器 之
井下探放水
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四、井下探放水
矿井防治水，不仅仅是在有水区留设防隔水煤（岩） 柱，更重要的是在采掘之前进行探、排、放水。因为更多的 情况是井下的积水区域不明确。 ➢ 如果积水区域非常准确，那么我们按照前面所讲到的防
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第268条规定：煤层顶板有含水层和水
体存在时，应当观测垮落带、导水裂隙带、 弯曲带发育高度，进行专项设计，确定安 全合理的防隔水煤（岩）柱厚度。当导水 裂隙带范围内的含水层或老空积水影响安 全掘进和采煤时，应当超前进行钻探，待 彻底疏放水后，方可进行掘进回采。
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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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矿井水灾预防
《煤矿安全规程》第255条规定：
“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)

第二节
采空区、老窑积水预防
采空区、老窑积水
包括两类， 其一为本开采层位的采空区，如图 1所示； 其二为上部煤层采空区积水，如图 2所示。
采空区、老窑积水预防
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)。
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。
事故原因： a、未对井田内的小煤窑开采情况 进行充分的调查，致使小煤窑与本矿井下巷道 沟通，形成洪水灌入小煤窑后进入大矿的通道； b 、未对井田范围内的废弃小窑进行及时治理， 填埋，给洪水涌入留下了隐患。



三、矿井水增加煤炭开采成本 由于矿井水的存在，在生产中必须进行排水工作， 水量越大，排水费用越高，就会增加原煤成本。 四、矿井水造成生产作业环境恶劣 由于矿井水的影响，可造成顶板淋水、底板突水、 两帮渗水等现象，使巷道内的空气湿度增高、顶板 破碎、两帮松软，对工人劳动条件和生产效率有很 大影响。 五、矿井水缩短机电设备、管材等使用年限 酸性矿井水的腐蚀作用，使井下机电设备、管材、 钢轨、钢丝绳和金属支架等的使用年限大大缩短。
一、客观原因 1．矿井水文地质条件极为复杂 2．煤矿设计先天不足 3．防治水工程、设施不符合规范要求 4．目前防治水技术手段还不能准确做到水害预报 二、主观原因 1．煤矿防治透水基础工作薄弱 2．超层越界违法开采 3．破坏防隔水煤柱 4．没有坚持探放水制度 5．有的煤矿领导防治水意识淡薄，从业人员技术素质低下 6．防治自然灾害引发煤矿透水事故工作不落实

如，针对“三专两探一撤”，各类煤矿要
体现先进性和适用性法 鼓励“四新”（新工艺、新技术、新 材料、新装备）的使用和推广。吸纳 补充近年来煤矿水害防治先进适用技 术和装备以及管理经验。
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科学规范各项措施的工作标准、工作流程
配备满足工作需要的防治水专业技术人员 （达到什么水平），配齐专用探放水设备 （物探、钻探），建立专门的探放水队伍； 使用物探和钻探两种方法相互补充、相互 验证；赋予调度员、井下带班人员、班组 长紧急情况撤人的法律权力。
》中加以补充和规 国煤矿水害防治具有 一些小煤矿、资源整合 也需要通过《煤矿防
范。
重要借鉴意义，需要 矿井，水文地质资料不 治水规定》的修订，
通过修订《防治水规 定》加以体现、落实。
全面、不真实、不可靠， 难以保障安全生产。
进一步细化和具体化 技术标准和管理措施。
修订思路
增强针对性和可操作性
理顺规章规范层级关系 理顺《煤矿安全规程》与其他规程、规定、规范的关系。
坚持从实践中来，到实践中去，不断
把《煤矿安全规程》作为煤矿安全生产法规体系中母法，
提炼。注重与煤矿生产实际相结合，
其他规定、规范、细则为下位法，作为《煤矿安全规程》
针对具体条款修改，要深入煤矿调研，
的配套技术标准和技术规范。《煤矿防治水细则》是《煤
充分听取一线工程技术人员的意见， 进一步提高《防治水规定》的适用性
突出水害致灾因素的准确预测、水文地质条件的
精细探查、事故隐患的超前治理、水害防范措施
的主动有效，提高水害防治技术水平和能力。
强调生命至上和责任主体
以人为本 生命至上
将作业人员第一时间撤离放在首位。如暴雨洪水可能引发淹井等事 故灾害紧急情况下、探放老空水瓦斯等有毒有害气体超标时、突 （透、溃）水征兆时、以及应急救援方面等多条款强调危险时刻紧 急撤人措施。

检查任务。
▪ 〔二〕井下 ▪ 矿井排水系统应按照<煤矿平安规程>的要求配备： ▪ 1、水泵 ▪ 2、水管 ▪ 3、水仓 ▪ 4、排水沟 ▪ 5、配电设备 ▪ 注：<防治水规定>第六十五条规定：消费矿井
延深程度，只需在建成新程度的防、排水系统后， 方可开辟掘进。
▪ 1、水泵
▪ 必需有任务、备用和检修水泵，其中：
涌水量小的矿井： Q ＜2m3/min
涌水量中等的矿井： 2m3/min≤ Q ≤5m3/min
涌水量大的矿井： 5m3/min ≤ Q ≤15m3/min
涌水量极大的矿井： Q ≥ 15m3/min
▪ 根据突水点突水量的等级划分规范 ▪ 1、小突水点：≤60m3/h ▪ 2、中等突水点：60～600m3/h ▪ 3、大突水点：600～1800m3/h ▪ 4、特大突水点：≥1800m3/h
2、加强建立工程平安管理；
〔平安设备与主体工程同时设计、同时施工、 同时投入消费和运用〕
3、防治煤矿水害的十六字原那么及五项综合治 理措施。
〔特别是要加强断层水、底板承压水、溶洞 水的超前治理和做好老空〔窑〕水的探放任务〕
针对我国煤矿水文地质复杂和煤矿水害 事故频发的实践情况，国家煤矿平安监察局 在仔细总结各方面教训、归纳提炼各地胜利 阅历、组织专家广泛论证根底上，提出了煤 矿水害防治“预测预告，有疑必探，先探后 掘，先治后采〞的十六字原那么和“防、堵、 疏、排、截〞五项综合治理措施。
▪ 任务水泵：20小时内排出矿井24小时的正常涌 水量；
▪ 备用水泵：不小于任务水泵的70％；
▪ 任务水泵和备用水泵的总才干：20小时内排出 矿井24小时的最大涌水量；
▪ 检修水泵：排水才干应不小于任务水泵才干的 25％；

国内外矿井水害现状
国内现状
我国煤矿水文地质条件复杂，矿井水害事故时有发生。近年来，随着煤矿安全 监管力度的加强和防治水技术的进步，矿井水害事故数量和死亡人数呈下降趋 势。
国外现状
国外一些发达国家如美国、澳大利亚等，煤矿安全生产水平较高，矿井水害事 故相对较少。这些国家重视煤矿水文地质勘探和防治水工作，采取了一系列有 效的措施来预防和治理矿井水害。
加强排水系统的维护和管理
定期对排水系统进行维护和管理，包括清理水仓、检修排水泵等，确保排水系统的正常运行。
CHAPTER 04
矿井突水预测与预警技术
突水机理及影响因素分析
突水机理
阐述矿井突水的形成原因，包括地质构造、水文地质条件、开 采活动等因素。
影响因素分析
详细分析影响矿井突水的各种因素，如断层、褶曲、节理等地 质构造；含水层、隔水层、导水通道等水文地质条件；以及开 采方法、采空区处理、排水系统等开采活动。
水文物探
利用地球物理勘探方法探测地 下水的分布、埋藏条件和富水
性等特征。
CHAPTER 03
矿井防治水技术措施
地面防治水措施
建立完善的地面排水系统
01
包括排水沟、排水管道、排水泵等设施，确保地面水能够及时
排出，防止地面积水渗入井下。
对地面裂缝、塌陷等隐患进行及时治理
02
采用注浆、回填等方法对地面裂缝、塌陷等隐患进行处理，防
《矿井防治水》培训课 件完整版
CONTENTS 目录
• 矿井水害概述 • 矿井水文地质基础 • 矿井防治水技术措施 • 矿井突水预测与预警技术 • 应急救援与处置措施 • 法律法规与标准规范解读
CHAPTER 01
矿井水害概述