青坪煤礦井水災的防治安全技術措施

一、礦井水災概述 礦井水災是煤礦的主要災害之一，在煤礦建設和生產 過程中，往往會遇到程度不同的透水02manbetx.com ，輕則會造成排水 設備增多，費用成本增大、原煤生產成本提高、采掘失調， 影響生產建設和煤礦發展；重則發生淹井02manbetx.com 、人員傷亡、煤礦蒙受巨大經濟損失。因此，必須加強水文地址工作，掌 握礦井水源分布和造成水災的原因，采取相應的措施，防治 水災的發生。 二、礦井水源 礦井的主要水源有：含水層水、地表水、老空積水、 大氣降水、斷層水及岩溶陷落柱水（暗河） 。 1、含水層含有地下水的岩層，如石灰岩、砂岩、流沙 層、礫岩層等，統稱含水層。如果，含水層內含水量大，當 掘穿這些含水層時，其內的水就會湧入礦井，造成水災。 2、地表水。地表水指地麵的河流、湖泊、水庫、池塘 等儲存的水， 是含水層的補給水源之一。 在礦井開采活動中， 如果不按規定留設保護煤柱，在回采後，岩層受采動影響， 產生斷裂和裂隙，地表水就會沿著斷裂或裂隙滲入礦井，形 成礦井湧水或突水。 3、老空積水。煤礦礦井下的采空區和廢棄的舊巷道， 由於長期停止排水而積存的地下水稱為老空水，掘進巷道接
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近或遇到老空區時，裏麵的水就會突然湧出，形成水災。湧 出的水中攜帶有煤岩碎塊， 有的會帶有毒氣， 而且來勢凶猛， 危害巨大。 4、大氣降水。大氣降水既雨水和雪水，大氣降水首先 滲入地下含水層，是含水層的補給水源之一。大氣降水的最 大危害是雨季防洪。 5、斷層水。斷層破碎帶含有大量積水，特別是斷層與 含水層或洽談水源溝通時，補給豐富、威脅更大。 6、岩溶陷落柱水。在石灰岩層中，由於含水豐富，石 灰岩在水的作用下，融化形成空筒或暗河。 三、礦井水災發生的原因 1、地麵防水措施不當，或因對防洪設施管理不善，雨 季山洪有井筒或塌陷區裂縫大量滲入井下，而造成水災。 2、水文地質資料不清，盲目施工。造成湧水量增大或 突水。 3、井筒位置低於曆年最高洪水位，或井巷位置選擇不 合理。 4、施工巷道低劣，導致巷道塌落冒頂、跑沙，導致頂 板含水層破裂，發生湧水02manbetx.com 或突水02manbetx.com 。 5、小煤窯亂采亂掘，破壞了防水煤柱或岩柱而造成透 水。 6、測量失誤或違章作業。如留設煤柱不合理，導致水
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把煤柱鼓開而淹井。 除上述原因外，發生水災的原因還有：井下未構築防 水閘門或防水閘門災發生水災時不能及時關閉；井下水倉未 及時清理，容量減小；水泵排水能力不足，在發生水災時， 湧水量超過排水能力，無法及時補救，造成淹井。 四、礦井水災的危害 1、造成頂板淋水，巷道內空氣濕度增加、頂板破碎， 對工人的身體健康和勞動生產率都會帶來一定影響。 2、由於礦井水的存在，生產、建設過程中必須進行礦 井排水工作，隨著湧水量的增大，排水費用增高，大大增加 了原煤生產成本。 3、礦井水對各種金屬設備、鋼軌和金屬支架等具有腐 蝕作用，因而使設備的折舊率增大，設備投入增高。 4、當礦井湧水量超過礦井的排水能力或發生透水時， 輕則造成礦井局部巷道停產或局部巷道被淹沒，重則造成礦 井淹沒、人員傷亡，被迫停產、關井。 五、地麵防治水 1、慎重選擇井口位置。 井口標高必須高出當地曆年最高洪水位以上，避免在 山腳和河邊。在特殊條件下，確難找到較高位置或需要在山 坡上建井時，必須修築堅實的高台，或在井口附近泄水溝河 防洪堤壩，防止暴雨、山洪直接湧入礦井造成災害。
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2、疏排地麵水體 礦區範圍內的河流、湖、溝、渠盡可能將其疏排，進 行河床加固，改直河道，河道人工造底，盡量減少地表水滲 入井下。 3、填塞漏水通道和排除積水 對地麵窪地、塌陷區，可用粘土填平夯實，或開鑿疏 水渠道，修築圍堤，必要時設置水泵。對溶洞、廢舊鑽孔、 小窯及地麵裂隙應用泥土、粘土、水泥等妥善封閉。 六、井下防水 、礦井透水預兆 （一） 礦井透水預兆 、 1、巷道壁或煤壁“掛汗” ，頂板掛汗多程尖型水珠， 有“承壓欲滴”之勢。 2、煤層變冷。 3、淋水加大，頂板來壓底鼓並有滲水。 4、出現壓力水線。這表明距離水源已近，應密切注視 水流情況。 出現渾濁則水源較近， 若出水清淨說明水源梢遠。 5、出現水流聲。煤層有水擠出，並產生“嘶嘶”聲， 有時尚能聽到空洞的水聲，這是透水危險的征兆。 6、工作麵有害氣體增加。 7、 煤壁或巷道掛紅， 酸度大， 水味發澀或有臭雞蛋味。 這是老空水的特點。 8、煤壁發潮發暗。幹燥、光亮的煤由於水的滲入，潮
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濕、暗淡，如果挖去表層，裏麵都是這樣說明附近有積水。 (二)、井下防治水 二、 井下防治水措施可概括為 6 個字，即“查、測、探、 放、截、堵“等方麵。 1、查 查，即查明水源和通道，為探明水源和通道，應掌握 以下情況： （1） 、衝擊層的組成及厚度，各分層的含水性及透水 性； （2） 、裂隙和斷層的位置、錯動距離、延伸長度、破 碎帶範圍、含水情況及導水性能； （3） 、含水層與隔水層的位置、數量、厚度，各含水 層的湧水量、透水性及距離開采煤層的間距； （4） 、老窯、古井和周邊生產煤礦的分布情況、開采 範圍、開采深度和積水情況，廢棄鑽孔的處理情況； （5） 、開采過程中，圍岩破壞和地表塌陷情況，觀測 圍岩跨落帶、斷裂帶、沉降彎曲帶的高度及對湧水的影響。 2、測 測、即做好水文觀測工作，具體有以下幾方麵： （1） 收集當地氣象、 、 降水量和河流水文地質資料 （速 度、流量、水位、枯水季節和洪水季節） ：查明地表水體分 布、水量補給、排泄條件；查明洪水泛濫對礦區、工業廣場
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及居民點的影響程度。 （2） 、通過探水鑽孔和水文觀測孔，觀測各種地下水 源的水位、水壓和水量變化情況，03manbetx 水質，查明礦井水的 來源及補給關係。 （3） 、觀測礦井湧水來量及其與季節變化的關係。 3、探 探，即井下探水。 （1） 、堅持“有疑必探，先探後掘”探放水原則 對於礦井的開采，地下水文條件下相當複雜，在鄉鎮 煤礦，水文資料缺乏、技術力量薄弱，所有在礦井開采過程 中無法掌握礦井的含水情況或者說是否存在水哈你水害的 “疑問區” ，所以，在礦井開采過程中必須堅持“有疑必探， 先探後掘”探放水原則。 （2） 、必須探水前進的情況 A、接近水淹和可能積水的井巷、老空和相鄰煤礦時； B、接近含水層、導水斷層、溶洞和導水陷落柱時； C、打開隔水煤柱放水時； D、接近有水可能的鑽孔時； E、其他有積水可能的地區時。 （3） 、探水作業參數 探水的起點： A、當采空區、老巷、廢棄硐室等積水區的位置準確
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且水壓不超過 918Kpa 時，探水起點至積水區的最小距離： 煤巷不少於 30.0 米，岩巷不少於 20.0 米。 B、對礦井積水區，雖有圖紙，但不確定積水區的邊 界時，探水起點距積水區不少於 60.0 米。 C、掘進巷道附近有斷層和陷落柱時，探水起點至最 大擺動範圍預計煤柱線的最小距離不得小於 20.0 米 D、石門掘穿含水層前，探水起點至含水層最小距離 不得小於 20.0 米。 鑽孔深度及超前距離： 采用邊探邊掘時，探水鑽孔必須超前於掘進工作麵一 定距離，留設一定的煤（岩）柱，以確保掘進安全。如下圖 所示：
煤層超前距離一般不少於 20.0 米，在薄煤中可適當縮 短，但最小不得少於 5.0 米。岩層中的探水鑽孔超前距離一
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般為 5.0——10.0 米。鑽孔深度一般在 40.0 米左右，這樣每 打一鑽可以連續掘進 20.0——30.0 米。 鑽孔直徑及數目： 鑽孔直徑不大於 75 毫米，鑽孔數不少於 3 個，其方向 必須保證在工作麵前進方向的中心和上下左右都能起到探 水作用。 鑽孔布置： 鑽孔的布置根據工作麵具體情況選擇，一般有扇型布 置和半扇型布置兩種，鑽孔之間的夾角一般為 10——15 度， 開始探水時，可打 5——7 個鑽孔，以後可以根據實際情況 適量減少，但不能少於 3 個。布置如下圖所示：
（4） 、探放水的安全技術措施①、加強鑽場附近的巷道支護，並在工作麵打好堅固 的立柱和當水板；
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②、清理巷道，挖好排水溝，巷道低處必須備有排水 設備； ③、在打鑽地點必須安設專用電話； ④、測量和探放水人員必須親臨現場，依據設計，確 定主要探水鑽孔的位置、方位、角度、深度以及鑽孔數目； ⑤、預計水壓較大的地區，探水鑽進之前，必須先安 好孔口管和控製閘閥，進行耐壓實驗，達到設計水壓後，方 準繼續鑽進，特別危險地點必須有躲避場所和避災路線； ⑥、鑽孔內水壓較大時，應采用反壓和防噴裝置掘進， 並有防止孔口管和煤岩壁突然鼓出的措施。 ⑦、鑽進時，發現煤岩鬆軟、片幫、來壓或鑽孔中的 水壓、水量突然增大，以及有頂鑽等異常情況時，必須停止 鑽進，但不得拔除鑽杆，現場負責人員必須立即向調度時報 告，並派人監測水情，如發現情況緊急時，必須立即撤出所 有受水威脅的人員，然後采取措施進行處理；⑧、探放采空 區水前，首先要03manbetx 查明采空區水體的空間位置，積水量和 水壓。 采空區水體高於探放水點時， 隻準用鑽機進行探放水。 探放水鑽孔必須打中采空區水體，並要監視放水的全過程， 核對放水量，直到采空區水全部放完位為止。 ⑨、鑽孔接近采空區，預計有瓦斯或其他有害氣體湧 出時，必須有瓦斯檢查工和礦山救護隊員在現場值班，若氣 體超限時，必須立即停止鑽進，切斷電源、撤出人員，並向
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調度室報告，及時處理。 4、放 疏放水就是在探明礦井水源之後，根據不同水源類型 采用不同的疏放水方法，有計劃、有準備的將威脅礦井的水 源疏放幹。 （1） 、采空區疏放水方法 ①、直接放水。當水量不大，放水量不超過礦井的排 水能力時，可采用鑽孔直接放水。 ②、先堵後放。當采空區的水有補給水源時，補給水 量大，可以先堵，必須先堵主補給水源在排放積水。 ③、先放後堵。采空區雖有補給水源，補給水量小， 但無法先堵，應選擇先排出積水，在進行堵漏、防漏施工。 ④、先隔後放。補給水量大，但無法堵，隻有隔離， 待做好排水工作後再排放。 （2） 、含水層水疏放方法：地麵疏放、開掘疏幹巷道、 鑽孔疏放、巷道與鑽孔結合疏放。 （3） 、疏放水注意事項 ①、探到水源後，水量不大時，一般可用探水鑽放水； 放水鑽孔直徑一般為 50——70 毫米，孔深不大於 70.0 米。 ②、鑽孔放水前，必須估計積水量，根據排水能力和 水倉容量，控製放水流量。 ③、鑽孔放水時，必須設專人觀測鑽孔出水情況，測
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定水量，水壓，並做好記錄。若水量突然變化時，必須立即 處理，並報告礦調度室； ④、排除井筒和下山的積水以及恢複被淹井巷前。必 須有礦山救護隊檢查有毒有害氣體，若有封閉的有害氣體湧 出可能，必須製定安全技術措施。 ⑤、在放水設計中，應規定好人員撤出路線，並保證 路線暢通。 5、截 在探到水源後，由於條件限製無法放水，或者雖能放 水但不合理時，可采用防水牆、防水閘門、防水煤柱或岩柱 等設施，永久或臨時的截住水源，將采區與水源隔開，使局 部的湧水不至於威脅其他地點。 6、堵 將專門的堵水材料通過鑽孔壓入地層裂隙、溶洞或斷 層破碎帶，使漿液擴張、凝固、硬化，達到充填堵塞湧水道、 隔離水源的目的。 七、礦井透水事故時的自救與互救 1、透水後現場人員撤退時的注意事項 ①、透水後，應在可能的情況下迅速觀察和判斷透水 的地點、水源、湧水量、發生原因、危害程度等情況，根據 災害預防和處理計劃中規定的路線，迅速撤到透水地點以上 的水平，而不能進入透水地點附近及下方的獨頭巷道。
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②、行進中，應靠近巷道一側，抓牢支架或固定物， 盡量避開壓力水頭和泄水流，並注意被水中的矸石和木料撞 傷； ③、若透水破壞了巷道中的路標，迷失行進方向，遇 險人員應順風，撤入高處
。 ④、在撤退的巷道交叉口應留設標誌，以提示救援人 員的注意。 ⑤、人員撤退時，應遵守秩序，禁止慌亂和爭槍。 ⑥、若唯一的出口被水堵死無法撤退時，應在工作麵 點等待救援，嚴禁盲目潛水逃生等冒險行為。 2、透水後被圍人員的避災自救措施 ①、當場人員被水圍困時，應迅速進入預先築好的避 難硐室避災，或者選擇合適的高點建立臨時避難場所，迫不 得已時可爬入巷道高頂處待救。 ②、在避難期間，遇險礦工要有良好的精神心理狀態， 情緒安定、意誌堅強。要做好長時間避災的準備，除輪流觀 察水情外，其他人員靜坐、以減少體力消耗和空氣消耗。 ③、避災時，應有規律的發出敲打求救信號。 ④、無食物時，要努力克製亂食雜物，需飲水時，先 用衣物過慮後使用。 ⑤、長時間被捆井下，發覺救護人員時，不要過度的 興奮和慌亂，以防意外發生。