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1、第六章 安全生产部门规章煤矿防水及事故应急救援l水是人类赖以生存和发展不可缺少的最重要的物 质资源之一； l人体内的水分大约占到体重的65%； l现代工业生产几乎都用到水； l三山六水一分田。水是生命之源水与生产、生活关系密切第六章 安全生产部门规章 矿井水灾现状矿井水灾现状3矿区内大气降水、地表水、地下水通过各种通道涌 入井下，成为矿井涌水。 当矿井涌水量超过矿井正常排水能力时即会发生水 患，称为矿井水灾。目前受水害威胁的矿井222处，核定生产能力占统配 煤矿矿井总数的48%以上。其中受水患威胁比较严 重的矿井有171处，煤炭储量有66.60亿吨，占统配 煤矿总储量的18%，有51处矿井随时
2、都有突水的可 能。第六章 安全生产部门规章4 3月28日13时40分, 山西临汾地区乡宁县华晋焦煤 公司王家岭矿北冀盘区101回风顺槽发生透水事故， 当班井下有261人作业，108人安全升井。经搜救， 井下115人获救，38人死亡。第六章 安全生产部门规章 矿井水灾特点矿井水灾特点5针对我国矿井水害事故的进行全面分析，可以总结出如 下规律和特点：1、突(透)水类型(按充水水源划分)： 北方以底板奥陶系灰岩岩溶水、老空水灾(透)水为主； 南方以顶、底板岩溶水、老空水突(透)水为主。 地表水体溃入矿坑事故在南、北方也均占相当比例。 陷落柱、断层、岩溶塌洞等天然通道及“上三带”、“下三带”、防 水煤
3、(岩)柱等人为通道是煤矿水害发生的主要突(透)水通道。2、随着已关闭矿井特别是乡镇个体小矿的大量增加，近几年老空水 透水事故明显增多，造成的灾害明显增强，已成为目前我国煤矿水害 的主要类型之。 3、近几年煤矿水害有上升的势头(包括事故起数和伤亡人数)。 4、雨季发生的透水事故约占50%左右。 5、70%的水害事故发生在掘进工作面。 6、全国煤矿水害事故从煤矿所有制形式来看主要发生在乡镇煤矿、 改制矿井及基建矿井。第六章 安全生产部门规章67、水害事故给乡镇煤矿带来的人员伤亡惨重，对国 有煤矿造成的经济损失巨大。 8、事故发生后抢险救灾难度大、时间长、费用高， 社会影响恶劣。 抢险救灾一般都需要
4、半年以上的时间，有的可使矿井 彻底报废。第六章 安全生产部门规章 矿井水灾致因素矿井水灾致因素71、安全意识淡薄，技术素质不高。有的矿井在突水事故前已有明显预兆，但决策者为了早出煤、多挣钱仍不采 取措施，甚至继续强令工人继续掘进。 另外有的矿井发生突水事故前有明显征兆，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。有的矿采区上方地表有大量积水长期不 处理，以致采空区塌落后使积水溃入井下。 有的井底水仓长期不清理，致使容量减少或水泵排水能力不足，在矿井发生 突水时涌水量大于排水能力，眼看着矿井被淹。 有的巷道、硐室工程质量不好，水砂慢慢侵入，却未及时分析原因、采取相 应措施，处理
5、与地表水相连的通道，从而导致地表水溃人井下。2、水文地质情况不清。 有些煤矿对井田范围内水文地质情况不清、资料不全，对地下 水、老采空区积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，有的只知道有水 源但对赋存状况和补给关系并不清楚，特别是构造复杂、断层 较多、老窑分布较广的部位，对水源位置认识不清却盲目掘进 ，结果酿成突水事故。3、没有坚持“有疑必探，先探后掘”的原则。 作业人员思想麻痹、存有侥幸心理，图省事、怕麻烦，井巷已 接近老空区、充水断层、陷落柱、强含水断层仍不探水放水， 结果造成突水事故。 有的虽然进行了探水，但因措施不当而造成了透水事故。4、防排水工程质量
6、低劣。 致使矿井井巷严重塌落、冒顶、跑砂而导致漏水，或者工程钻 孔在固井止水前误穿巷道，导致顶板强含水层透水。有的矿井应该建防水闸门的地方却不建。 有的矿井防水闸门长期不检修、出水时不是关不上就是不起作用。 有的矿井挡水墙打在浮矸上，两边不掏槽，水压一大即被冲垮。 有的煤矿工业用水管线泄露长期不处理，在低尘处或塌陷处大量积水，造成 事故隐患。5、无序开采，先天不足。有的煤矿特别是乡镇煤矿将井巷置于不良地质条件中或过分接近强含水层等 水源，从而导致施工后因地压和水压共同作用而发生顶底板透水。 有的井口紧靠河流，个别井口标高过低，遇有地面洪水必然倒灌井下。 有的井口位置设计不合理，接近强含水层等水
7、源，施工后在矿压和水压的共 同作用下围岩发生突水。 有不少小煤窑就开在大矿的采区上方，有的就在大矿的保安煤柱、防水煤柱 上乱采滥掘甚至已与大矿贯通。一到雨季时洪水便从小煤窑灌入井下而造成 事故。6、排水设施平时维护不当。水仓不按时清挖，突水时煤、岩块堵塞小井，致使排水设备失其效用而淹井 。 地面防洪、防水措施不当或因管理不善，地表水大量灌入井下而造成水灾。 测量错误导致巷道穿透积水区。 排水设备能力不足或机电事故造成淹井。水循环及地下水来源水循环及地下水来源大气水大气水地表水地表水地下水地下水自然界中的水以自然界中的水以气态气态液态液态固态固态分布于地球的分布于地球的大气圈大气圈水圈水圈岩石圈
8、岩石圈中中分别称为：分别称为：图图2-1 2-1 水循环示意图水循环示意图自然界各类水体的转化是通过自然界各类水体的转化是通过循环循环实现的，实现的，水循环水循环是是 地球上各类水体得以实现动态平衡的保证，水循环的地球上各类水体得以实现动态平衡的保证，水循环的 具体情况如图所示。具体情况如图所示。因为地下水不断地获得补给，所以才能不断地在岩石因为地下水不断地获得补给，所以才能不断地在岩石 空隙中运动，这个过程称为空隙中运动，这个过程称为地下水的径流地下水的径流。 而地下水水量减少的过程，则是而地下水水量减少的过程，则是地下水的排泄地下水的排泄。含水层及隔水层含水层及隔水层 由于各种沉积岩层或松
9、散沉积物中孔隙、裂隙或溶 隙的发育程度不同，因而它们的透水程度也不相同 。 隔水层可转化为含水层。含水层隔水层根据岩石的含水 性和透水性的不 同而分为：地下水的分类和特征地下水的分类和特征 地下水分类的方法较多，但目前主要是根据地下水的埋 藏条件和岩石的空隙性质这两项基本原则进行分类的。 按埋藏条件：上层滞水、潜水和层间水(又名承压水)三种 。图2-3 地下水的类型潜水按含水层性质分类按含水层性质分类121、孔隙水孔隙水是指存在于疏松岩土孔隙中的地下水，这种水广泛 分布在第四系松散沉积物中。孔隙水的存在条件和特征取决于岩层的孔隙情况，因为孔 隙的大小，不仅关系到岩层透水性的好坏，而且也直接影
10、响到地下水量的多少和它在岩土中的运动条件与水质。孔隙水对煤矿建设影响较大，在表土层中开凿井筒时，遇 到颗粒大而均匀的沉积物，需要加大排水能力井筒才能穿 过，而颗粒细小又很均匀的砂层，因饱含孔隙水，容易形 成“流砂层”，如果事先没有准备，大量流砂可涌入井筒 ，造成事故难以处理。132、裂隙水 裂隙水是饱含在岩石裂隙中的地下水。在各种成因的裂隙 中，以构造裂隙对煤矿生产影响为大，构造裂隙是指岩石 经受构造变动后所产生的裂缝。 倘若岩石被不同方向的裂隙切割，裂隙之间彼此沟通，则 岩石就具有良好的透水性。 构造型裂隙含水层中水量的大小，主要取决于含水层的岩 性、裂隙发育程度及其补给条件。 所以，当矿区
11、含煤地层中砂岩与负岩相间分布时，砂岩常 常成为裂隙含水层，而页岩则为隔水层。 含水层中水量的多少还与补给条件有关，如补给条件好， 则矿井涌水量大，反之则小。143、岩溶水埋藏在石灰岩、白云岩等可溶性岩石溶隙中的地下水统称为岩溶水。由于岩溶水聚集的空间是岩溶裂隙和溶洞，所以首先要了解水流对可溶性岩石的溶蚀作用。在可溶性岩石分布的地区，大气降水或地表水的绝大部分通过石灰岩的裂隙、溶沟很快渗入地下，时间长了，水就能将裂缝溶解成为空洞，并不断扩大。153、岩溶水裂缝弯曲地深入到石灰片的内部，地下水渗入后不断溶蚀，从而形成形态各异的溶穴，这些洞穴称为溶洞，溶洞中的地下水称为溶洞水。在厚层石灰岩中，当溶洞
12、水相互沟通时，有的则形成地下暗河。根据埋藏条件的不同，岩溶水可以形成潜水，也可以形成层间承压水。矿井水害类型矿井水害类型16按含水层 的厚度细 分为两类 ：矿井水害类型是 按某一种水源或 以某一种水源为 主命名的，一般 分为五大类水害 ：地表水 老窑水 孔隙水 裂隙水 岩溶水薄层灰岩水害 厚层灰岩水害第六章 安全生产部门规章矿井充水水源矿井充水水源17矿井充水水源主要包括： 大气降水、地表水、地下水和老空(老窑)积水。 地表水又可分为：河水、湖水、海水等。 地下水可分为：第四纪松散沉积层潜水、砂岩裂隙 水、岩溶裂隙水等。不同的水源具有不同的特点和影响因素； 不同的水源会给矿山带来不同的突水模式
13、和灾害强度 。地表水水害地表水水害18水源是大气降水、地表水体（江河、湖泊、水库、 坑塘、泥石流）。 水源通过井口、采后冒裂带、岩溶塌陷坑、断层带 及封闭不良、钻孔充水或导水进入矿井。例如： 发生此类水害的情形有： 因特大暴雨、山洪、泥石流冲毁工业广场，洪水 从井口直接溃入井下； 因工作面超限回采，破坏冲积层下防隔水煤柱， 导致冲积层水和地表水溃入采煤工作面等。老窑水水害老窑水水害19水源是老窑、小窑、废巷及采空区积水。 所谓老窑水，是指年代久远且采掘范围不明的老窑积水、 矿井周围缺乏准确测绘资料的乱掘小窑积水或矿井本身自 掘的废巷老塘水。 这种水体又十分集中，压力传递迅速，其流动与地表水流
14、相同，不同于含水层中地下水的渗透。 采掘工程一旦意外接近便可突然溃出，发生通常所说的“ 透水”事故。 事实表明，即使只有几立方米的这种积水，一旦溃出，也 可能造成人员伤亡事故。 水量较大的老窑积水则可毁矿伤人。第六章 安全生产部门规章 老空老空( (窑窑) )水水源水水源20特别是一些非法开采的小煤窑，由于缺乏合理的设 计和准确的测量资料，其井下巷道的分布特征往往 不清楚，很容易和生产矿井沟通形成水害。老空(窑)积水主要指矿床体开采结束后，封存于采 矿空间的地下水。当井下采掘工作面接近它们的时候，小窑和老空区 的积水便会成为矿井涌水的水源。第六章 安全生产部门规章21这种水源涌水时有如下特点：
15、1、在短促的时间内可以有大量的水涌入矿井，来 势猛，有害气体含量高，对人身和设备的伤害非常 大。2、水中含有大量的硫酸根离子，具有腐蚀性，容 易损坏井下设备。3、当其与其他水源无联系时，则易于疏干。若与其他水源有联系时，则可造成量大而稳定的涌 水，危害较大。孔隙水水害孔隙水水害22水源是第三系、第四系松散层中的孔隙水。 当煤层被第四纪松散含水的流砂层、砂层、砂砾层、 卵石层、黏土砂层所覆盖，在开采第一水平时，煤岩 柱留得不够，往往是冒落带直接进入松散层； 或是松散层底部存在富水含水层，开采前水文地质情 况不清，没有按含水层下回采条件留设煤柱，回采后 水、砂或泥溃入井下； 超限出煤，破坏煤岩柱或
16、在煤岩柱中开拓巷道、硐室 ，破坏了隔水煤岩柱的完整性，年久渗水，冒顶坍塌 ，使冲积层水或流砂、流泥溃入井下，淤塞巷道甚至 造成淹井。裂隙水水害裂隙水水害23水源为砂岩、砾岩等裂隙含水层的水。这种水害发生在开采北方二叠纪山西组煤层和侏罗纪 煤层以及开采南方侏罗纪的煤层中。这些煤层顶部常有厚层砂岩和砾岩，其中裂隙发育， 如与上覆第四纪冲积层和下伏奥陶系含水层有水力联 系时，可导致大突水事故以及建井时期发生淹井事故 。若砂岩层缺乏补给水源时，则涌水很快变小甚至疏 干。岩溶水水害岩溶水水害24水源主要是华北石炭二叠纪煤田的太原群薄层灰岩岩 溶水。这种水害以河南、河北、山东、江苏居多。这 些地区太原群煤层的顶底板均有薄层灰岩含水层存在 ，在开采中必然要揭露这些含水层并予以疏干。 一般情况下，这些含水层是可以疏干的，但是，当这 些薄层灰岩含水层与地表水体发生水力联系时或被地 质构造切割，造成垂向的导水通路和横向与厚层灰岩 含水层对接水力联系时，这些含水层的富水性便大大 增加。 因此，在具有强水源补给和接近导水通道的部位，常 发生较大灾害性突水事故。矿井充水通道矿井充水通道25矿井充水通道
