担水沟煤矿防治水技术

《担水沟煤矿防治水技术》由会员分享，可在线阅读，更多相关《担水沟煤矿防治水技术（34页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。

1、中煤高级工程师蒋昭华煤矿防治水技术一、煤矿防治水技术二、井田地质含水层立体成像技术三、矿井水文自动检测报警系统四、现代化安全综合监测、管理系统一、煤矿常见的水灾分析 二、发生矿井水灾的原因 三、井下透水的征兆 四、不同水源的透水特点 五、哪些情况下要探水 六、探放水作业安全措施 七、上山巷道探水注意事项 八、平巷及下山探水掘进注意事项 九，疏放水原则 十，截水技术 十一、透水后的安全措施一、煤矿常见的水灾分析 开采江、河、湖、水库等地表水影响范围内的 煤层时，一旦雨季因洪水爆发水位高出拦洪堤坝 或冲毁井口围堤，水便会直接由井口灌人矿井。 在顶板破碎的煤层中掘进巷道，因放炮或支护 不好发生冒顶；

2、或回采工作面上部塌陷坑、防水 岩柱尺寸不够，当冒落高度或导水裂缝与河湖等 地表水或强含水层沟通时，会造成透水。 巷道掘进时与断层另一盘强含水层打通，就会 造成突水。断层带岩石破碎，各种破裂面及石灰 岩裂隙溶洞较发育，突水威胁较大。 由于采掘地点离含水层太近，隔水岩柱的抗压强度小 ，抵抗不住静水压力和矿山压力的共同作用，巷道掘进 后经过一段时间的变形，引起底板破裂承压水突然涌出 。 石灰岩溶洞塌落形成的陷落柱内部，岩石破坏，胶结 不良，往往构成岩溶水的垂直通道。当巷道与它掘通时 ，会引起几个含水层水同时大量涌人，造成淹井。 地质勘探时打的钻孔封孔质量不好，就成为各水体之 间的垂直联系通道，当巷道

3、或采面与这些钻孔相遇时， 地表水或地下水就会经钻孔进入矿井，造成强烈涌水。 回采工作面或巷道遇到老空或旧巷道的积水区时，会 在很短时间里涌出大量的水，也是煤矿常见且破坏性很 大的一种水灾。有时也会造成人身伤亡。二、发生矿井水灾的原因 发生矿井水灾的根源，在于水文情况不明、设计不当、 措施不力或管理不善；人的思想麻痹也是一个原因。具体 有以下几个方面： 1，地面防洪、防水措施不周详，或有了措施不去认真 执行，暴雨山洪冲破了防洪工程，致使地面水灌人井下； ,2，水文地质情况不清，井巷接近老空、充水断层、陷 落柱、强含水层，未事先探放水，盲目施工，造成突水淹 井或人身事故； ,3，井巷位置设计不合理

4、，接近强含水层等水源，施工 后在矿山压力和水压共同作用下，发生顶底板透水； 4，小煤窑乱采乱掘，破坏了防水煤、岩柱，或者施 工质量低劣，平巷掘进腰线忽高忽低，造成顶板冒落， 接通了强含水层透水； 5，积水巷道位置测量错误或资料遗漏、不准，新 掘巷道与它打通；或是巷道掘进的方向与探水钻孔的方 向偏离，超出了钻孔控制范围，就可能与积水区掘透； 6，井下未构筑防水闸门，或虽有防水闸门但未顺利 及时关闭，在矿井发生突水的情况下，不能起堵截水的 作用； 7，井下水泵房的水仓不按时清理，致使容量减少 ，或者水泵的排水能力不足，在矿井发生突水时，涌水 量大于排水能力，持续的时间长，矿井就可能被淹没。 。 8

5、，麻痹大意。没有严格执行探放水制度，注浆质 量不高。三、井下透水的征兆 煤层或岩层出水之前，一般都有一些征兆，如工作面 变得潮湿，顶板滴水或淋水，岩石膨胀、底板鼓起，工 作面压力增大，片帮冒顶，巷道断面缩小，支架变形等 等。此外，比较明显的征兆还有： 1，煤层里有“吱吱”的水叫声，甚至有向外滋水的现 象，这是因为附近有压力大的含水层或积水区，水从煤 层的裂缝向外挤出造成的。这是即将透水的危险征兆。 2，煤层“挂汗”，就是煤层上结成小水珠，说明前面 有地下水。 3，工作面发潮，甚至有淡淡的雾气，由于水分蒸发 吸热而使空气变冷，一进去就有阴凉的感觉，前面不远 可能有地下水。 4，闻到工作面有臭鸡蛋

6、气味，用舌头尝渗出来 的水感到发涩，把水珠放在手指间摩擦有发滑的 感觉，就可以肯定前面有老空水；另外，老空水 发红，很像铁锈水，如果发现煤壁上“挂红”，也 是出水信号。 5，以上说的这些征兆，并不是每个工作面透 水之前都一定要全部出现，有时可能发现一个两 个，个别情况下征兆不明显，这就要求我们仔细 观察，认真辨别。如果事先发现了这些征兆，就 应该把它们的位置在采掘工程图上标示出来，并 与地质测量部门取得联系，请他们进一步探查清 楚。 6，如果在掘进或采煤过程中突然出现了出水 征兆，有透水危险，要采取果断措施，撤离人员 ，躲避到安全地点，并及时向矿调度室汇报。 7，出现压力性流水。煤壁的冷凝水是

7、半圆球形 ，压力水水线呈尖型。挖去一层煤壁，里面无水 的是冷凝水汽。 8，淋水加大，顶板来压，底板鼓起，或者产生 裂缝并出现渗水。 9，有害气体含量增加。积水区经常有瓦斯、二 氧化碳、硫化氢伴随逸散。 10，煤层发潮，变暗。挖去一层煤壁，里面依 然发潮，变暗的需要警惕。四、不同水源的透水特点 井下有时会发生各种不同的突水现象，突水有 大有小，情况各有不同。一旦遇有不正常出水现 象，应当根据出水的特点，以便分析判断水源， 尽早采取措施。 1，老空水涌出，一般都从上而下，水有色有 味，有浅红、浅黄、浅灰等颜色。煤壁挂红。由 于老空水在地下封闭积存时间较长，流出时有臭 味，用口品尝，不清谈不爽口，有

8、涩味。突出时 瞬时水量很大，其后水量迅速减小。 2，地表水渗入井下，其颜色随地表水的颜色 而定，雨季洪水渗入井下一般浑黄，有时带有泥 沙或地面的杂物，洪水来临时（稍滞后一段时间 ）水量变大，雨水过后水变清、水量渐小。注意 观察降雨气象。 3，断层水突水。由于自然条件千差万别，其 出水情况多种多样。弱含水层突水一般从岩层裂 缝中涌出，水量小，水质清澈透明，无味，水量 达到一定数值后开始稳定，如果不进行封堵，此 水会变成长年流水，从而增加矿井涌水量。 4，强含水层突水多发生在深部，工作面靠近 断层、岩层破碎带、陷落柱（一种竖向穿透诸多 煤层、充填无序的大圆柱形堆积体）周围。强含 水层突水一般也有水

9、量由小变大的过程，有的先 产生底鼓，从岩石裂隙中渗水，随底鼓和岩石裂 缝加大水量变大，水有压力，翻水，由于周围岩 石的摩擦开始水里灰白色，时而变清，时而变灰 白色。底板稳定后水变清，水无色无味，清凉可 口。随突水口通道的加大，水量急剧上升，随高 压水的大量喷出会再次造成岩层破裂，并伴有岩 层和水交杂产生的巨响。这时在现场人员要尽快 撤离。五、哪些情况下要探水？ 在有水害威胁的矿井，坚持“有疑必探，先探后掘” 的探放水原则，是防止井下水害事故的有效措施。在有 水害威胁的地区进行采掘工作，由于勘探手段和客观认 识能力有限，对地下含水条件掌握不清，都要坚持超前 钻探，不可粗心大意。 煤矿安全规程第2

10、86条规定：井下生产过程中 ，采掘工作面遇到下面任何一种情况时，必须确定探水 线进行探水： (1)接近水淹或可能积水的井巷、老空区或相邻煤矿 时。 (2)接近溶洞、导水断层、含水层（流沙层、冲积层 、各种承压含水层）或导水陷落柱时。 n (3)打开隔离煤柱放水时。n (4)接近有出水可能的钻孔时。n (5)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。n (6)接近有水的灌浆区时。n (7)接近其他可能出水地区时。六、探放水作业安全措施 井下探水是用钻机进行的。探水作业的好坏，不仅直 接关系到探水人员的安全，而且影响到探放水周围地区 甚至整个矿井的安全。所以，应该按照煤矿安全

11、规程 的要求，施工中特别注意以下事项： 1，探水工作面要加强支护，防止高压水冲垮煤壁及 支架； 2，事先检查并维护好排水设备，清挖水沟和水仓， 以便在出水时使水仓有相当大容积的缓冲余地； 3，在探水工作面或工作面附近安设专用电话，遇有 水情及时同矿井调度室汇报； 4，探水工作面要经常检查瓦斯，发现瓦斯超过1%时 要立即停止打钻，切断电源，撤出人员，然后加强通风 吹散有害气体； 5，在水压较大的地点探水时，应预先开掘安 全躲避硐，规定好联络信号及人员的避灾路线； 6，打钻时钻孔中水压、水量突然增大，以及 出现冲顶钻具等异常情况时，不要移动或拔出钻 杆，应马上将钻杆固定。还应派人监视水情和报 告矿

12、井调度室，不得擅自放水。如果情况危急时 ，要立即撤出受水威胁地区的所有人员，然后采 取措施，进行处理； 7，探水钻机后面和前面给进手把活动范围内 不得站人，以防止高压水将钻杆顶出伤人，或者 手把翻转打人； 8，钻眼内水压过大时，应该采用反压、防压 和安设防喷装置的方法钻进，控制钻杆不被高压 水猛然冲出，确保钻探安全。七、上山巷道探水注意事项n 采掘煤层有老空威胁的地区上山掘进必须探水，因为 水害威胁较大，施工必须十分小心。n 按探水设计，上山煤巷掘进的探水孔应布置成扇形， 扇形群孔每组孔之间的夹角不能太大、也不能太小，一 般以100150为宜。中间沿巷道前进方向一组，两侧各 两组，煤层厚度大于

13、2米时一般每组孔数不少于3个， 煤厚增大时孔数还要增加。沿顶板掘进的煤巷，探水孔 除有平行顶板的钻孔外，其余钻孔应依次向下斜，并最 少有一个孔见到煤层底板。沿煤层底板掘进的巷道，钻 孔应依次向上斜，并保证要有一个钻孔见到煤层顶板。 n探水的起点：n1，采空区、老塘、老巷、废弃硐室积水区位置 准确，水压不超过918kPa，探水起点最小距 离煤层中不小于30m，岩层中不小于20m米。n2，推断可能有积水区，但不能确定边界时，最 小距离不小于60米。n3，掘进附近有断层或陷落柱，探测距离不小于 20米。n4，石门揭开含水层前，探水距离不小于20米。 钻孔深度与超前距离 煤层中钻孔超前距离不小于20米

14、，岩层中钻孔超 前距离510米。 钻孔深度一般40米，每打一次钻，可以掘进20- 30米。 探水钻探过程中应时刻注意钻孔内情况，发现煤岩变 软，钻杆推进突然感到轻松，或顺钻杆出水增大时，要 特别注意，立即停止钻进，不要拔出或移动钻杆。现场 负责人员应立即向矿调度室报告，并派人监测水情。如 果拔出钻杆，钻眼会被流水冲大，水量无法控制，造成 透水事故。 当探水孔孔深小于5米时孔内大量出水，说明距离积 水已经很近；如果孔内水压很大，水喷射很远，必须马 上将钻机钻杆固定，在巷道正前打牢点柱，保护煤壁和 顶板，不使煤壁被水冲垮。人员应尽快撤离现场，另选 安全地点对此处积水进行探放。 探水过程中如发现钻孔

15、透老空无水，应支即检查是否 有有害气体喷出。如果瓦斯或其他有害气体浓度超过 煤矿安全规程规定，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。八、平巷及下山探水掘进注意事项n 在倾斜煤层中掘进平巷时，一般都采用双巷掘 进、单巷超前探水的方法。也就是用上方靠近老 空的巷道超前探水，超前下巷一段距离。探水钻 孔一般向正前方和上帮方向打孔。巷道坡度多采 用正坡施工，为使水流畅通，不要随意改变坡度 。探水区平巷，一定要按设计腰线施工，如果腰 线掌握不好，容易产生积水，严重时还能堵死巷 道。如果煤层倾角很小，所有平巷都应探水，探 水孔数量也应加多。在平巷掘进过程中遇到断层 ，必须慎重对待，向断层另一盘打钻探水，不可 冒险掘过断层。 下山巷道掘进，除注意工作面和两帮来水外， 要特别防止背后出水。同一采区同时有很多掘进 巷道在施工，在高处施工的掘进工作面或探水孔 ，必须保证不向下山灌水。如果上面工作面有突 水的可能、并且不能保证下山工作人员安全时， 下山工作面应停止工作，不得有人员停留。 回采工作面一般不容易出水，因此常常被人 们忽视。但在长壁沿走向开采的情况下，一旦发 生工作面出水，上