矿井水害防治知识目的要求•了解矿井水害概念、类型、矿井充水的水源和通道及水害形成的原因;掌握矿井水害的防治及水灾事故的处理。一、矿井水害对煤矿安全生产的影响•水害是煤矿五大自然灾害之一,在煤矿生产建设过程中,经常会遇到水的威胁。水害轻者会增加煤炭企业负担影响经济效益,重者会直接危害职工生命安全和给国家财产造成损失。具体表现在以下:几个方面:•(1)如果矿井排水系统不畅通,涌水任意流,巷道到处是泥水,必然恶化井下作业环境,不利于文明生产;•(2)由于矿井水的影响,可能造成顶板淋水,使巷道内空气的湿度增加,影响工人身体健康;•(3)在生产建设过程中,矿井水量愈大,安装排水设备和排水用电费用就愈高,这不仅增加原煤成本,也给煤炭企业管理工作增加一定的难度;•(4)矿井水的存在,对金属设备、钢轨和金属支架,将会产生腐蚀作用,缩短生产设备的使用寿命;•(5)矿井水量一旦超过排水能力或突然涌水,轻者会造成矿井巷道或采区被淹,导致停产;重者会矿毁人亡;•(6)由于矿井受到水的威胁,有时就需要留设保安防水煤柱,这必然会影响煤炭资源的充分利用,有的甚至难以开采。二、矿井水害的概念•(1)矿井水:凡是在矿井开拓、采掘过程中,渗入、滴入、淋入、涌入和溃入井巷或工作面的任何水源,统称矿井水。•(2)矿井突水:凡因井巷、工作面与含水层、被淹巷道、地表水体或含水的裂隙带、溶洞、洞穴、陷落柱、顶板冒落带、构造破碎带等等接近或沟通而突然产生的出水事故,称为矿井突水。•(3)矿井水害: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,都称为矿井水害。三、矿井水害类型•1.地表水水害•2.含水层水害•3.断层水水害•4.老空积水水害•5.岩溶水水害•6.封闭不良的钻孔水水害四、矿井充水的水源•1地表水•2大气降水•3含水层水•4断层水•5老空水•6钻孔水五、矿井充水通道•1构造断裂带•2冒落裂隙带•3含水层的露头区•4煤层底板岩层突破•5封闭不良钻孔•6导水陷落柱和地表塌陷六、矿井水害的原因•1.工程与技术方面的原因•2.管理方面的原因七、矿井水害防治:防、排•1.地面水害防治•①严格按《规程》规定选择井筒及工业广场•井口和工业广场内建筑物的高程必须高于当地历年的最高洪水水位;若井口及工业广场内建筑物的高程低于当地历年最高洪水水位时,必须修筑堤坝、沟渠或采取其他防排水措施。•②防止地表渗水,井田范围内的河流、沟渠等地表水,可以通过裂隙渗透到井下造成水害。因此,应将其疏干或改道移至矿区以外。•③防止地面积水,对井田开采范围内的地面低洼处、塌陷区等易积水区,应设法填平,防止积水,积水量大时,要用水泵排出。•④对可能引起漏水的地表裂隙、塌陷、废弃钻孔等,应及时用粘土充填或用水泥堵塞。•⑤加强防洪防讯工作,在每年的雨季来临之前和雨季期间,要加强对矿区内防洪工程的检查和防讯抢险工作,发现问题及时处理。•填塞通道排除积水挖排洪沟筑防洪堤整铺河底河流改道井筒位置选择合理•2井下水害防治•(1)做好矿井水文地质工作•①做好水文观测工作•a、收集地面气象降水量与河流水水文资料;查明地表水的分布、水量补给、排泄条件;查明洪水泛滥对矿区、工业广场及居民点的影响程度。•b、通过探孔和水文观测孔,观测各种水源的水压、水位和水量的变化规律,分析水质等。•c、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。•②做好矿井地质工作•a、地表以下冲积层厚度、岩性、地质构造、透水性、含水性等•b、断层和裂隙的位置,错动距离,延伸长度,破坏范围和含水、导水性。•c、含水层与导水层的位置、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。•d、调查老窑及开采小窑的开采范围,开采经过;开采煤层及深度,积水区域及分布状况,勘探钻孔的填实情况及其透水性能。•e、开采过程中围岩破坏范围及地表塌陷情况;观察塌陷带、裂隙带、沉降带的高度,以及采动对涌水量的影响,判断是否透水等情况。•f、井巷出水点的位置极其水量,老窑积水的范围、标高和积水量,都必须绘在采掘工程平面图上。水淹区应标出探水线的位置。•(2)留设防水煤(岩)隔离柱•a、留设防水煤柱可以防止地下水溃入井下。防水隔离煤柱的种类有:井田边界隔离煤柱、预防断层、被淹井巷、陷落柱、冲积层的防水煤柱等。•b、防水隔离煤柱的尺寸应根据相邻矿井的地质构造、水文地质条件、煤层附存条件、围岩性质、开采方法积岩层移动的规律等因素,在矿井设计中加以规定。•(3)保证安全厚度:•煤层顶板以上和底板以下与含水层的距离要符合安全厚度。•(4)建防水建筑物:防水墙、水闸门等•(5)疏放水•(6)注浆堵水•(7)井下探放水•①探放水的原则:“有疑必探,先探后掘”是防止井下水害的基本原则。凡是井下受水害威胁的地区,都必须坚持这一原则。•②采掘工作面遇到下列情况之一时,必须探水:•a、接近水淹或可能积水的井巷、老空或相邻煤矿时•b、接近含水层、导水断层、溶洞和导水陷落柱时•c、打开隔水煤柱放水时•d、接近可能与河流、湖泊、水库、蓄水池、水井等相通的断层破碎带时•e、接近有出水可能的钻孔时•f、接近有水的灌浆区时•g、接近其它可能出水地区时•③透水预兆•挂红、挂汗、空气变冷、出现雾气、水叫、顶板淋水加大、顶板来压、底板鼓起、水色发浑、有臭味、工作面有害气体增加、裂隙出现渗水。•发现预兆时,必须停止作业,采取措施,立即报告矿调度室,发出警报,撤出所有受水威胁地点的人员。•④钻进时注意事项•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,现场负责人员应立即向矿调度室报告,并派人监测水情。如发现情况危急时,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。练习题、复习题及作业•1、概念题:矿井突水•2、填空题:•(1)依据造成矿井水害水的来源,可将矿井水害事故分为(地表水水害)、(含水层水害)、(断层水水害)、(老空积水水害)、(岩溶水水害)六种类型。•(2)、矿井充水的水源有(地表水)、(大气降水)、(含水层水)、(断层水)、(老空水)、(钻孔水)。•(3)、矿井的充水通道有(构造断裂带)、(冒落裂隙带)、(含水层的露头带)、(煤层底板岩层突破)、(封闭不良钻孔)、(导水陷落柱和地表塌陷)。•3、简答题:•(1)、井下采掘工作面或其它地点透水的预兆有那些?•答:①挂红②挂汗③空气变冷④出现雾气⑤水叫⑥顶板淋水加大⑦顶板来压、底板鼓起⑧水色发浑,有臭味⑨工作面有害气体增加⑩裂隙出现渗水•(2)、井下探放水的原则是什么?在采掘工作面遇到什么情况时,必须探放水?•答:探水的原则“有疑必探,先探后掘”是防止井下水害的基本原则。凡是井下受水害威胁的地区,都必须坚持这一原则。•采掘工作面遇到下列情况之一时,必须探水:•①、接近水淹或可能积水的井巷、老空或相邻煤矿时•②、接近含水层、导水断层、溶洞和导水陷落柱时•③、打开隔水煤柱放水时•④、接近可能与河流、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、接近其它可能出水地区时