煤矿水害及防治PPT课件

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1、煤矿水害及防治煤矿水害及防治煤矿水害及防治煤矿水害及防治 主讲：王主讲：王 毅毅 博士博士 太原理工大学太原理工大学 2024/7/271tyut.edu一一 矿井水灾及危害矿井水灾及危害二二 矿井水的来源与水文地质类型矿井水的来源与水文地质类型三三 煤矿水灾典型案例分析煤矿水灾典型案例分析四四 我国煤矿水灾特点、原因（存在问题）我国煤矿水灾特点、原因（存在问题）五五 煤矿井下透水征兆煤矿井下透水征兆六六 煤矿水害预防及治理煤矿水害预防及治理七七 煤矿井下避灾路线、救灾与应急预案煤矿井下避灾路线、救灾与应急预案八八 太原市东山煤矿水害及治理太原市东山煤矿水害及治理九九 结论结论2024/7/2

2、72tyut.edu（一）水是人类生存最基本的资源（一）水是人类生存最基本的资源 工业、农业、各行各业工业、农业、各行各业最基本的资源最基本的资源（二）中国水资源特点（二）中国水资源特点 、人均为世界的四分之一、人均为世界的四分之一 、分布不均南多北少（南水北调）、分布不均南多北少（南水北调） 、集中在夏季（水灾）、集中在夏季（水灾）水资源与煤炭开发2024/7/273tyut.edu（三）山西水资源特点：（三）山西水资源特点： 1、人均是全国的人均是全国的17%,严重缺水。严重缺水。 2、山西是黄土高原，三面低、水外流。、山西是黄土高原，三面低、水外流。桑干河桑干河河北、北京官厅水库河北、北

3、京官厅水库滹沱河滹沱河河北、平山县西北坡河北、平山县西北坡娘子关水娘子关水河北石家庄河北石家庄漳河水漳河水河南林县红旗渠河南林县红旗渠沁河水沁河水河南河南 3、太原市人均水资源是全国的、太原市人均水资源是全国的7.4%，世界，世界最严重缺水的城市之一最严重缺水的城市之一2024/7/274tyut.edu（四）引黄工程（四）引黄工程 30年代，阎锡山提出，调研考察，七年代，阎锡山提出，调研考察，七七事变停止，解放后一直提。七事变停止，解放后一直提。90年代才开年代才开始，中央批准，全年引水始，中央批准，全年引水12亿方亿方.（五）煤炭开发（五）煤炭开发 吃水困难吃水困难 水资源破坏水资源破坏

4、土地荒废土地荒废 生态环境恶化生态环境恶化2024/7/275tyut.edu一一 矿井水灾及危害矿井水灾及危害1 1、矿井水灾、矿井水灾、矿井水灾、矿井水灾 煤矿突然大量透水，采掘工作面或井巷被淹，矿煤矿突然大量透水，采掘工作面或井巷被淹，矿井局部或全部停产，财产损失、人员伤亡的事故。井局部或全部停产，财产损失、人员伤亡的事故。2 2、矿井水灾危害：、矿井水灾危害：、矿井水灾危害：、矿井水灾危害： 1）缩短矿井服务年限）缩短矿井服务年限 煤炭部统计：煤炭部统计： 统配煤矿统配煤矿600个矿井，个矿井，225处受水害威胁，占处受水害威胁，占1/3强。强。400亿吨储量，亿吨储量，109亿吨不能

5、或不敢采。亿吨不能或不敢采。 2）财产损失、人员伤亡）财产损失、人员伤亡 煤炭部统计：煤炭部统计：19551990发生水灾发生水灾821次，淹井次，淹井227次。直接经济损失次。直接经济损失37亿，人员伤亡亿，人员伤亡1380人。人。3）20192019发生水灾发生水灾122起，死亡起，死亡518人。人。4）王家岭煤矿透水事故）王家岭煤矿透水事故 153人被困，人被困，115人获救。人获救。2024/7/276tyut.edu二 矿井水的来源与水文地质类型一、矿井水的来源一、矿井水的来源 （一）地表水：（一）地表水：河流、湖泊、水库、雨水、洪水河流、湖泊、水库、雨水、洪水-渗渗入或直接流入入或

6、直接流入 （二）地下水：（二）地下水：1、概念、概念 含水层含水层有空隙，含有水且能透水的岩（土）层有空隙，含有水且能透水的岩（土）层 隔水层隔水层不含水，且能阻止水通过的岩（土）层不含水，且能阻止水通过的岩（土）层2、按空隙性质分类：、按空隙性质分类： 孔隙水孔隙水松散岩层（砂层砾石层）孔隙中的水。松散岩层（砂层砾石层）孔隙中的水。 裂隙水裂隙水整体岩层（砂岩）裂隙中的水。整体岩层（砂岩）裂隙中的水。 岩溶水岩溶水石灰岩裂隙溶洞中的水。石灰岩裂隙溶洞中的水。2024/7/277tyut.edu3、按埋藏条件分类、按埋藏条件分类：潜水潜水地表下第一个隔水层上，具有自由水面的重力水。地表下第一个

7、隔水层上，具有自由水面的重力水。层间水层间水两个隔水层之间含水层的水。两个隔水层之间含水层的水。无压层间水无压层间水含水层未充满水，水面不受压，具有潜水性质。含水层未充满水，水面不受压，具有潜水性质。有压层间水有压层间水含水层充满水，水对上面隔水层有压力含水层充满水，水对上面隔水层有压力(承压水承压水)。4、含水层水量丰富的影响因素：、含水层水量丰富的影响因素：含水层的厚度。含水层的厚度。含水层的透水性质。含水层的透水性质。承压水的压力。承压水的压力。5、一般规律：、一般规律： 地下水地下水水压高、水量大、来势猛、突然涌出、危险最大水压高、水量大、来势猛、突然涌出、危险最大 、最主要水源、最主

8、要水源。2024/7/278tyut.edu（三）老窖（空水）（三）老窖（空水） 老窖水老窖水小煤窑采空区水、巷道积水。小煤窑采空区水、巷道积水。 老空水老空水本矿采空区巷道积水。本矿采空区巷道积水。（四）断层水（四）断层水 断层断层地层断裂错位，形成的破碎带。地层断裂错位，形成的破碎带。 断层将地下各含水层连通，甚至与地表水连通。断层将地下各含水层连通，甚至与地表水连通。（五）陷落柱（无炭柱）水（五）陷落柱（无炭柱）水 石灰岩大溶洞塌陷，形成柱状的破碎带，将含水层石灰岩大溶洞塌陷，形成柱状的破碎带，将含水层连通。连通。2024/7/279tyut.edu二、煤矿水文地质类型二、煤矿水文地质类

9、型1、分类的目的分类的目的与水害作斗争。2、分类因素分类因素 含水层的富水性（单位涌水量大小，含水层的富水性（单位涌水量大小，q，L/min) 老窖（空）水分布（王家岭老窖（空）水分布（王家岭114个，现有个，现有18个个) 矿井涌水量矿井涌水量 地质构造（断层、陷落柱）地质构造（断层、陷落柱） 突水量分布突水量分布 受水害影响的程度受水害影响的程度 防治水难度防治水难度3、分为四类分为四类：简单、中等、复杂、极复杂简单、中等、复杂、极复杂 （见规定P67 表21）2024/7/2710tyut.edu三 煤矿水灾典型案例分析一、西山官地矿暴雨（洪水）淹井事故一、西山官地矿暴雨（洪水）淹井事故

10、 2019年年8月月4日，太原西山暴雨引发洪水，通过小日，太原西山暴雨引发洪水，通过小煤矿涌入官地矿，从平硐流出。井巷被淤泥充填，煤矿涌入官地矿，从平硐流出。井巷被淤泥充填，停产停产6个月，迎泽西大街堵塞，个月，迎泽西大街堵塞，1个月不通车个月不通车二、潞安五阳煤矿河水（漳河）涌入井下事故二、潞安五阳煤矿河水（漳河）涌入井下事故 因下大雨，河水猛涨沿沉降裂隙涌入井下，该矿因下大雨，河水猛涨沿沉降裂隙涌入井下，该矿二水平被淹停产。二水平被淹停产。三、吉林梅河一井，水库的水与泥沙涌入井下事故三、吉林梅河一井，水库的水与泥沙涌入井下事故 1977年年12月月19日，上山绞车房施工，距水库底仅日，上山

11、绞车房施工，距水库底仅7米，发生透水，米，发生透水，64人死亡，人死亡，93人负伤。人负伤。2024/7/2711tyut.edu四、王家岭透水事故四、王家岭透水事故 2019年年3月月28日，日，20191工作面回风巷，迎头工作面回风巷，迎头老窖水、砂岩裂隙水补给，透水强度老窖水、砂岩裂隙水补给，透水强度28817m3/h. 被淹范围被淹范围583.168m以下标高所有巷道。以下标高所有巷道。五、山东淄博北大井淹井事故五、山东淄博北大井淹井事故 1935年年5月月19日，奥灰岩承压水沿断层涌入井日，奥灰岩承压水沿断层涌入井内，三天矿井全部被淹，涌水量内，三天矿井全部被淹，涌水量443m3/m

12、in，538名矿工遇难，世界罕见。名矿工遇难，世界罕见。2024/7/2712tyut.edu六、开滦范各庄特大透水事故六、开滦范各庄特大透水事故1 1、简介、简介、简介、简介 1984年年6月月2日，通过陷落柱，强大的奥灰水涌入井内，日，通过陷落柱，强大的奥灰水涌入井内，水量为水量为2053m3/min，20h55min淹没了年产淹没了年产310万吨的特大万吨的特大型矿井。型矿井。 6月月6日，突破与吕家坨矿的边界煤柱涌入吕矿，水量为日，突破与吕家坨矿的边界煤柱涌入吕矿，水量为388.8m3/min，吕矿被淹停产（煤柱仅，吕矿被淹停产（煤柱仅7米）米） 6月月25日，与吕矿相连的林西矿，边界

13、煤柱渗水，每分钟日，与吕矿相连的林西矿，边界煤柱渗水，每分钟18m3/min，该矿受到严重威胁，被迫停产（煤柱仅，该矿受到严重威胁，被迫停产（煤柱仅16米）米） 与林西矿相邻的唐家庄、赵各庄，因历史原因无隔离煤与林西矿相邻的唐家庄、赵各庄，因历史原因无隔离煤柱，也受水害威胁，被迫处于半停产状态。柱，也受水害威胁，被迫处于半停产状态。2024/7/2713tyut.edu范各庄特大透水相邻各矿位置示意图2024/7/2714tyut.edu2、危害、危害 共损失煤炭共损失煤炭500万吨，减产万吨，减产1141.7万吨，治水万吨，治水直接经济损失直接经济损失4.95亿元，共有亿元，共有11名矿工遇

14、难。名矿工遇难。 由于奥灰水大量涌入井内，水位大幅下降，范由于奥灰水大量涌入井内，水位大幅下降，范各庄突水点以北各庄突水点以北67km范围内出现了范围内出现了17个直径个直径10m,深深310m的塌陷坑，而后又连成一片，该的塌陷坑，而后又连成一片，该区域饮水井水位下降，造成区域饮水井水位下降，造成20万居民缺乏饮用水。万居民缺乏饮用水。3、原因、原因 陷落柱导水，探水钻孔将高压水引出陷落柱导水，探水钻孔将高压水引出。2024/7/2715tyut.edu4、治水、治水：a.钻探、物探钻探、物探、摸清陷落柱形态和过水通道。摸清陷落柱形态和过水通道。b.强排强排，控制水位，确保林西矿不被水淹，消除

15、危险，控制水位，确保林西矿不被水淹，消除危险，首先复产。首先复产。c.注浆截水注浆截水，吕范两矿边界不过水，再强排，吕矿复产。吕范两矿边界不过水，再强排，吕矿复产。d.注浆封堵出水点注浆封堵出水点（地面大钻孔充填注浆）再强排，范地面大钻孔充填注浆）再强排，范矿复产。矿复产。 该综合治理特大透水事故获煤炭部科技进步特等奖。2024/7/2716tyut.edu四 我国煤矿水灾特点、原因(存在问题)一、我国煤矿水灾特点一、我国煤矿水灾特点1、水害主要发生在乡镇煤矿（含非法煤矿）、水害主要发生在乡镇煤矿（含非法煤矿） 20192008年年 122起事故起事故 有有97起起 占占79.5% 56起较大

16、以上水害起较大以上水害 有有45起起 占占80.4%2、透水事故主要水源为老窖（空）水和地表水、透水事故主要水源为老窖（空）水和地表水 20192019年年 56起较大以上水害中起较大以上水害中 老窖（空）透水老窖（空）透水 51起起 死亡死亡384人，人， 分别占分别占 91.1% 91.8% 地表水透水地表水透水 5起起 ，死亡，死亡34人，分别占人，分别占 8.9% 8.2% 2024/7/2717tyut.edu3、掘进工作面掘进工作面是发生透水事故的主要地点是发生透水事故的主要地点 56起较大事故，起较大事故， 有有45起，占起，占80.4%。4、非法生产非法生产造成透水事故比例高造

17、成透水事故比例高 56起较大事故，起较大事故， 有有23起，死亡起，死亡112人，分别占人，分别占 41% 41.1%。5、瞒报事故瞒报事故时有发生时有发生 56起较大事故，起较大事故， 有有10起，死亡起，死亡86人，分别占人，分别占 17.9% 20.6%。2024/7/2718tyut.edu二、我国煤矿水害原因（存在问题）二、我国煤矿水害原因（存在问题）1、水文地质资料不清、水文地质资料不清 1）矿井原有水文地质资料有问题）矿井原有水文地质资料有问题 2）老窖（空）分布、积水程度）老窖（空）分布、积水程度更不清楚更不清楚 王家岭王家岭 自古以来查出老窖自古以来查出老窖114个，采深个，

18、采深 100300米，最大米，最大500米，事故前有米，事故前有18个个 （井田内有（井田内有6个，相邻个，相邻12个）个） 与水害作斗争如何做到与水害作斗争如何做到 知己知彼知己知彼 规定规定第二章第二章 第第2节节 矿井防治水基础资料矿井防治水基础资料 第三章第三章 水文地质补充调查与勘探水文地质补充调查与勘探2024/7/2719tyut.edu2、破坏防隔水煤柱、破坏防隔水煤柱 为什么留为什么留 什么地方留什么地方留 留多大留多大 影响因素是什么影响因素是什么3、防治水工作不到位，探放水措施没落实防治水工、防治水工作不到位，探放水措施没落实防治水工 程质量差程质量差4、透水征兆明显，仍

19、违规生产（王家岭）、透水征兆明显，仍违规生产（王家岭）5、监管不到位或机构重复，责任不明确、监管不到位或机构重复，责任不明确防隔水煤柱防隔水煤柱2024/7/2720tyut.edu五 煤矿井下透水征兆一、一般透水征兆（共性）一、一般透水征兆（共性）一、一般透水征兆（共性）一、一般透水征兆（共性）1 1、矿山压力增大，折梁、断柱、顶板下沉、底鼓、矿山压力增大，折梁、断柱、顶板下沉、底鼓、矿山压力增大，折梁、断柱、顶板下沉、底鼓、矿山压力增大，折梁、断柱、顶板下沉、底鼓2 2、水气特征：有雾气、水气特征：有雾气、水气特征：有雾气、水气特征：有雾气、 煤潮湿、煤潮湿、煤潮湿、煤潮湿、 变冷、变冷、

20、变冷、变冷、 水珠水珠水珠水珠 、滴水、淋水变大、滴水、淋水变大、滴水、淋水变大、滴水、淋水变大3 3、水清净说明水还远，水混浊，已接近水源，已出现压力水流，离、水清净说明水还远，水混浊，已接近水源，已出现压力水流，离、水清净说明水还远，水混浊，已接近水源，已出现压力水流，离、水清净说明水还远，水混浊，已接近水源，已出现压力水流，离水源很近水源很近水源很近水源很近二、老窖（空）水征兆二、老窖（空）水征兆二、老窖（空）水征兆二、老窖（空）水征兆 有大量的有大量的有大量的有大量的H2SH2S气体或呈酸性，有臭鸡蛋味、水发涩、挂红、有铁气体或呈酸性，有臭鸡蛋味、水发涩、挂红、有铁气体或呈酸性，有臭鸡

21、蛋味、水发涩、挂红、有铁气体或呈酸性，有臭鸡蛋味、水发涩、挂红、有铁锈色水迹锈色水迹锈色水迹锈色水迹三、顶板孔隙含水层三、顶板孔隙含水层三、顶板孔隙含水层三、顶板孔隙含水层 水中含细沙、水中含细沙、水中含细沙、水中含细沙、 时清时混、水量增大、时清时混、水量增大、时清时混、水量增大、时清时混、水量增大、 砂量增大。砂量增大。砂量增大。砂量增大。四、底板岩溶水四、底板岩溶水四、底板岩溶水四、底板岩溶水 底鼓，有水的嘶嘶声或刺耳水声，水色发黄或发灰，有时也底鼓，有水的嘶嘶声或刺耳水声，水色发黄或发灰，有时也底鼓，有水的嘶嘶声或刺耳水声，水色发黄或发灰，有时也底鼓，有水的嘶嘶声或刺耳水声，水色发黄或

22、发灰，有时也“ “挂红挂红挂红挂红” ” 注意：注意： 特殊情况、假象、麻痹特殊情况、假象、麻痹2024/7/2721tyut.edu六 煤矿水害预防及治理（规定第4、5、6章）一、地面防治水一、地面防治水1、井口、主要建筑物标高，高出当地最高洪水位、井口、主要建筑物标高，高出当地最高洪水位2、建立输水、防水和排水系统、建立输水、防水和排水系统3、做好地表水堵漏、地面裂缝的填塞工作、做好地表水堵漏、地面裂缝的填塞工作4、对河水改道或构筑防渗帷幕墙、对河水改道或构筑防渗帷幕墙5、及时封闭报废的钻孔及井口、及时封闭报废的钻孔及井口6、健全防治水机构，加强雨季、洪水的巡视及防范、健全防治水机构，加强

23、雨季、洪水的巡视及防范 防、排、疏、截、堵防、排、疏、截、堵2024/7/2722tyut.edu1、留设防隔水煤（岩）柱、留设防隔水煤（岩）柱1）为什么要留煤（岩）柱）为什么要留煤（岩）柱防止透水事故防止透水事故2）什么地方留防隔水煤（岩）柱（）什么地方留防隔水煤（岩）柱（规定规定第第52条条 ）煤层露头风化带煤层露头风化带地表水体、含水冲击层下和水淹区邻近地带地表水体、含水冲击层下和水淹区邻近地带与富含水层有水力联系的断层、裂隙带或强导水断层接触与富含水层有水力联系的断层、裂隙带或强导水断层接触的煤层的煤层有大量积水的老窖和采空区有大量积水的老窖和采空区导水、充水的陷落柱、岩溶洞穴或地下暗

24、河导水、充水的陷落柱、岩溶洞穴或地下暗河分区隔离开采边界、矿界分区隔离开采边界、矿界受保护的观测孔、注浆孔和电缆孔等。受保护的观测孔、注浆孔和电缆孔等。二、井下防治水二、井下防治水2024/7/2723tyut.edu3）防隔水煤柱尺寸的影响因素）防隔水煤柱尺寸的影响因素水文地质条件；水文地质条件；煤的物理力学性质；煤的物理力学性质；地质构造；地质构造；煤层赋存条件；煤层赋存条件；开采方法；开采方法；岩层移动规律；岩层移动规律；采深采深。4）采空区上覆岩层破坏的普遍规律）采空区上覆岩层破坏的普遍规律(上三带上三带)垮落带（冒落带）垮落带（冒落带）直接顶不规则冒落直接顶不规则冒落裂缝带裂缝带老顶

25、断裂，成规则排列老顶断裂，成规则排列弯曲下沉带弯曲下沉带可直达地面可直达地面岩层移动角（地表移动范围）岩层移动角（地表移动范围）2024/7/2724tyut.edu I垮落带；垮落带；II裂缝带；裂缝带；III弯曲下沉带弯曲下沉带2024/7/2725tyut.edu2024/7/2726tyut.edu5）防隔水煤柱尺寸的计算）防隔水煤柱尺寸的计算 无公认完善的计算方法，理论计算仅供参考无公认完善的计算方法，理论计算仅供参考 工程类比选取工程类比选取 注注规定规定附录三共附录三共9种情况的计算）种情况的计算）6）防隔水煤柱的最小尺寸）防隔水煤柱的最小尺寸规定规定井田露头、断层两边井田露头、

26、断层两边20m20m 老窑、老空水体下掘进老窑、老空水体下掘进 巷道与水体的最小距离巷道与水体的最小距离1010倍倍倍倍巷道高度巷道高度老窑、老空水体下回采老窑、老空水体下回采 防隔水煤柱防隔水煤柱导水裂隙带最大高度导水裂隙带最大高度+保护带厚度保护带厚度(10m10m）两矿人为边界防隔水煤柱总宽度两矿人为边界防隔水煤柱总宽度40m40m 2024/7/2727tyut.edu采掘空间矿山压力分布规律（三区图）采掘空间矿山压力分布规律（三区图）煤柱支承压力分布图煤柱支承压力分布图2024/7/2728tyut.edu2、排水系统、排水系统工作水泵：工作水泵：20h排出排出24h正常涌水量正常涌

27、水量工作水泵工作水泵备用水泵备用水泵 水泵房的要求：第水泵房的要求：第59条条水仓的容量要求：第水仓的容量要求：第60条条水仓水仓水泵水泵(水泵房水泵房)排水管排水管地地 面面20h排出排出24h正常涌水量正常涌水量(雨季雨季)2024/7/2729tyut.edu3、水闸门与水闸墙、水闸门与水闸墙 规定规定第四章第四章 第第4节节 水文地质复杂、极复杂矿井水文地质复杂、极复杂矿井A、井底车场附近设、井底车场附近设防水闸门防水闸门 B、或增设、或增设潜水电泵排水系统潜水电泵排水系统在突水危险的采掘区域，其附近设置防水在突水危险的采掘区域，其附近设置防水 闸门（第闸门（第67条）条）防水闸门的规

28、定与管理（第防水闸门的规定与管理（第68、69条）条）2024/7/2730tyut.edu4 4、疏干开采与带压开采、疏干开采与带压开采、疏干开采与带压开采、疏干开采与带压开采 规定第四章 第5节 疏干开采疏干开采疏干开采疏干开采（第（第72 76条）条） 煤层顶板含水层、老空水煤层顶板含水层、老空水先疏干、后开采先疏干、后开采带压开采带压开采带压开采带压开采（第（第7779条）条） 隔水层厚度大，能承受的水压值实际水压值隔水层厚度大，能承受的水压值实际水压值 开采后，隔水层不破坏，底板不突水开采后，隔水层不破坏，底板不突水可带压开采可带压开采 1)安全隔水层厚度计算公式：安全隔水层厚度计算

29、公式：2024/7/2731tyut.edu2)突水系数计算公式：突水系数计算公式： T=P/M P-水压，水压，MPa M-隔水层厚度，隔水层厚度，m3)临界突水系数（全国经验数据）临界突水系数（全国经验数据） 正常块段正常块段0.1MPa/m 构造破坏构造破坏 0.06MPa/m 隔水层厚度小能承受的水压值实际水压值隔水层厚度小能承受的水压值实际水压值（第（第78条）条）a、疏水降压：使实际水压降到安全水压以下；、疏水降压：使实际水压降到安全水压以下；b、如承压水补给边界查清，可先进行帷幕灌浆，截断水源，、如承压水补给边界查清，可先进行帷幕灌浆，截断水源，再疏水降压；再疏水降压；2024/

30、7/2732tyut.eduC、如承压水补给充沛、如承压水补给充沛d、东山煤矿、东山煤矿改革采煤方法：缩短工作面长度，减少底板破坏高度改革采煤方法：缩短工作面长度，减少底板破坏高度. 从下山最低处先回采从下山最低处先回采先采最危险的工作面先采最危险的工作面足够的排水系统足够的排水系统构筑防水闸门构筑防水闸门进行奥灰水的动态监控进行奥灰水的动态监控及时发现出水点及时发现出水点使水压降到安全水压使水压降到安全水压使水压降到安全水压使水压降到安全水压改造含水层改造含水层改造含水层改造含水层加固隔水层加固隔水层加固隔水层加固隔水层采用局部注浆采用局部注浆采用局部注浆采用局部注浆2024/7/2733t

31、yut.edu5、注浆堵水、注浆堵水规定规定第四章第六节第四章第六节1)注浆封堵突水点（第注浆封堵突水点（第81条）条）圈定突水点位置圈定突水点位置探明突水补给水源探明突水补给水源探明突水通道的性质与大小探明突水通道的性质与大小编制注浆堵水方案（施工组织设计）编制注浆堵水方案（施工组织设计）封堵突水点封堵突水点疏干开采被压煤层疏干开采被压煤层2）帷幕注浆）帷幕注浆 第第82条条实质是实质是截截截截2024/7/2734tyut.edu3）巷道穿过导水断层、裂隙带、陷落柱等构造）巷道穿过导水断层、裂隙带、陷落柱等构造探水前进探水前进 超前预注浆堵水加固超前预注浆堵水加固必要时预先构筑防水闸门必要

32、时预先构筑防水闸门 壁后注浆处理壁后注浆处理4）回采工作面有导水断层、裂隙带、陷落柱时）回采工作面有导水断层、裂隙带、陷落柱时留防隔水煤柱留防隔水煤柱采用注浆方法封堵导水通道采用注浆方法封堵导水通道 上面上面5项内容就是项内容就是防、排、疏、堵、截防、排、疏、堵、截得综合得综合治理原则治理原则2024/7/2735tyut.edu6、注浆基础知识、注浆基础知识1）注浆设备）注浆设备 泥浆泵；泥浆泵；专用注浆泵；专用注浆泵；各种封孔器各种封孔器2）注浆材料）注浆材料 水泥；水泥；水泥水泥-水玻璃；水玻璃；粘土、粉煤灰；粘土、粉煤灰； 化学浆；化学浆；砂子、石子、炉灰；砂子、石子、炉灰；速凝剂。速

33、凝剂。3）注浆孔布置）注浆孔布置4）注浆种类）注浆种类 渗透注浆；渗透注浆；挤压注浆；挤压注浆；充填注浆。充填注浆。5）注浆参数）注浆参数 扩散半径；扩散半径；注浆量；注浆量；注浆压力注浆压力。2024/7/2736tyut.edu三、井下探放水三、井下探放水规定第五章1、防治水原则、防治水原则1）水文条件简单、中等的矿井：）水文条件简单、中等的矿井： 预测预报、有疑必探、先探后掘、先治后采预测预报、有疑必探、先探后掘、先治后采预测预报、有疑必探、先探后掘、先治后采预测预报、有疑必探、先探后掘、先治后采2）水文条件复杂、极复杂的矿井）水文条件复杂、极复杂的矿井 预测预报、有掘必探、先探后掘、先

34、治后采预测预报、有掘必探、先探后掘、先治后采预测预报、有掘必探、先探后掘、先治后采预测预报、有掘必探、先探后掘、先治后采2、采掘遇有下列情况，应当（必须）进行探放水、采掘遇有下列情况，应当（必须）进行探放水(第第92条条)1）接近水淹或者可能积水的巷道、老空或者相邻煤矿。）接近水淹或者可能积水的巷道、老空或者相邻煤矿。2）接近含水层、导水断层、暗河、溶洞和导水陷落柱。）接近含水层、导水断层、暗河、溶洞和导水陷落柱。3）打开防隔水煤（岩）柱进行放水前。）打开防隔水煤（岩）柱进行放水前。2024/7/2737tyut.edu4）接近可能与河流、湖泊、蓄水池、水井等）接近可能与河流、湖泊、蓄水池、水

35、井等相同的断层破碎带。相同的断层破碎带。5）接近有出水可能的钻孔。）接近有出水可能的钻孔。6）接近水文地质条件复杂的区域。）接近水文地质条件复杂的区域。7）采掘破坏影响范围内有承压含水层或者含）采掘破坏影响范围内有承压含水层或者含水构造、煤层与含水层间的防隔水煤（岩）水构造、煤层与含水层间的防隔水煤（岩）柱厚度不清楚，可能发生突水。柱厚度不清楚，可能发生突水。8）接近有突水的灌浆区。）接近有突水的灌浆区。9）接近可能有其他突水的地区。）接近可能有其他突水的地区。2024/7/2738tyut.edu3 3、概念、概念、概念、概念1）探水线）探水线有疑问，开始探水的位置。有疑问，开始探水的位置。

36、2）探水钻孔主要参数）探水钻孔主要参数超前距超前距探水孔终孔位置始终超前工作面的距离。探水孔终孔位置始终超前工作面的距离。允许掘进距离允许掘进距离探水无水时，安全掘进的长度探水无水时，安全掘进的长度帮距帮距最外侧探水孔所控制的范围与巷道帮的距离最外侧探水孔所控制的范围与巷道帮的距离 帮距超前距或小（帮距超前距或小（12)m,帮距一般帮距一般20米。米。孔间距孔间距探水孔允许掘进终点处的间距。探水孔允许掘进终点处的间距。 3）探水钻孔布置方式）探水钻孔布置方式 扇形布置扇形布置三面受水威胁三面受水威胁 半扇形布置半扇形布置巷道一侧受水威胁巷道一侧受水威胁4）钻孔直径与数目）钻孔直径与数目直径直径

37、：一般为（：一般为（4675）mm最大不宜超过最大不宜超过91mm孔数孔数 3个个 2024/7/2739tyut.edu探水钻孔参数示意图探水钻孔参数示意图2024/7/2740tyut.edu4 4、布置探放水钻孔的规定、布置探放水钻孔的规定、布置探放水钻孔的规定、布置探放水钻孔的规定 规定规定规定规定 第第第第9494条条条条5 5、安装钻机操作前的规定、安装钻机操作前的规定、安装钻机操作前的规定、安装钻机操作前的规定 规定规定规定规定 第第第第9696条条条条6 6、探水钻孔超前距离和止水套管长度的规定。、探水钻孔超前距离和止水套管长度的规定。、探水钻孔超前距离和止水套管长度的规定。、

38、探水钻孔超前距离和止水套管长度的规定。 规定规定规定规定 第第第第9898条条条条7 7、探水钻孔钻进时，发现透水征兆应采取的措施。、探水钻孔钻进时，发现透水征兆应采取的措施。、探水钻孔钻进时，发现透水征兆应采取的措施。、探水钻孔钻进时，发现透水征兆应采取的措施。 规定规定规定规定第第第第9999条条条条8 8、探放老空水的规定、探放老空水的规定、探放老空水的规定、探放老空水的规定. . 规定规定规定规定 第第第第100100条条条条2024/7/2741tyut.edu七 煤矿井下避灾路线与救灾及紧急预案1、一旦突水，沿避灾路线撤出，巷道交叉处设有路、一旦突水，沿避灾路线撤出，巷道交叉处设有

39、路标指示牌，有灯光照明，指示方向，撤到上水平或标指示牌，有灯光照明，指示方向，撤到上水平或地面。地面。2、如破坏指示牌或照明，人往高处走，朝有风流的、如破坏指示牌或照明，人往高处走，朝有风流的上山撤退。上山撤退。3、救灾、救灾 发生水灾发生水灾报矿调度室报矿调度室 通知救护队通知救护队开启全开启全部排水设备部排水设备关闭水闸门关闭水闸门抢险救灾抢险救灾减少水害减少水害4、应急救援：见、应急救援：见规定规定第第8章第章第1节节2024/7/2742tyut.edu八 太原市东山煤矿水害及治理一、六斜坡下山突水事故一、六斜坡下山突水事故1.东山煤矿概况：东山煤矿概况： 生产能力生产能力150万吨，

40、现生产水平万吨，现生产水平750m。15号煤为主号煤为主采煤层。奥灰水静水位标高采煤层。奥灰水静水位标高800m，下山煤层标高，下山煤层标高750220m，全部在奥灰岩静水位之下，为带压开，全部在奥灰岩静水位之下，为带压开采，井田内断层十分发育，往往以断层划分采区和工采，井田内断层十分发育，往往以断层划分采区和工作面。断层是奥灰水的突水通道作面。断层是奥灰水的突水通道。2.六斜坡下山概况六斜坡下山概况 六斜坡下山属于一采区，走向长六斜坡下山属于一采区，走向长350m，倾斜长，倾斜长400m，开采，开采15号煤，可采储量号煤，可采储量130万吨，布置三个工作面，万吨，布置三个工作面，其中一个工作

41、面上分层已采出其中一个工作面上分层已采出16万吨。万吨。2024/7/2743tyut.edu3.六斜坡下山突水简介六斜坡下山突水简介 为扩大煤储量，沿煤层开了一条探巷，进入为扩大煤储量，沿煤层开了一条探巷，进入F11断断层层5米，标高米，标高699m，无法判定煤层在哪里，停掘打，无法判定煤层在哪里，停掘打钻，钻孔打了钻，钻孔打了19.8米，仍在断层内，钻孔涌水量仅米，仍在断层内，钻孔涌水量仅1m3/h, 停泵升井修电机，相隔停泵升井修电机，相隔8h，发现探巷被淹，不，发现探巷被淹，不到到6天，淹没整个采区，水位上升到天，淹没整个采区，水位上升到+760m，流入，流入+750大巷。整个采区积水

42、大巷。整个采区积水3万万m3，涌水量，涌水量540m3/h，压煤压煤114万吨，淹没设备万吨，淹没设备34.6万元，停产、减产损失万元，停产、减产损失10万余元，每年增加排水费用万余元，每年增加排水费用60万元。万元。4.突水原因突水原因 F11断层使断层使15号煤层直接与奥灰水对接，在水压号煤层直接与奥灰水对接，在水压1.01MPa作用下发生突水。作用下发生突水。2024/7/2744tyut.edu5. 水害治理水害治理强排：想恢复该采区生产，因排水设备不足，失败。强排：想恢复该采区生产，因排水设备不足，失败。在三条下山上口分别构筑防水闸门在三条下山上口分别构筑防水闸门1座，堵水墙座，堵水

43、墙2座，想封闭出水座，想封闭出水区域，因工程质量差，不敢完全关闭防水门。区域，因工程质量差，不敢完全关闭防水门。筹资筹资100万，从地面打钻，注浆封堵出水点，因钻孔不准，堵水万，从地面打钻，注浆封堵出水点，因钻孔不准，堵水效果差，该下山一直被淹，不能恢复生产效果差，该下山一直被淹，不能恢复生产。6. 教训教训对断层导水性认识不清，探巷进入断层，还要盲目打钻找煤；对断层导水性认识不清，探巷进入断层，还要盲目打钻找煤；进入断层前，不严格执行进入断层前，不严格执行“先探后掘先探后掘”的原则，盲目施工探巷；的原则，盲目施工探巷；钻孔出水了，还认识不清，不采取措施。钻孔出水了，还认识不清，不采取措施。2

44、024/7/2745tyut.edu二、东山煤矿试6-1号钻孔注浆封堵水简介1. 试试6-1号钻孔概况号钻孔概况 根据东山煤矿带压开采的需要，要求从井下施工根据东山煤矿带压开采的需要，要求从井下施工2-3个钻孔。试个钻孔。试6-1号孔位于一采区下山水仓附近，孔口标号孔位于一采区下山水仓附近，孔口标高高+630m，预计钻孔，预计钻孔100m，伸入奥灰岩马家沟组。，伸入奥灰岩马家沟组。2. 试试6-1号孔施工简介号孔施工简介 该钻孔由该钻孔由148地质队承包，未经固管封孔，一直向下地质队承包，未经固管封孔，一直向下钻孔钻孔62m，打透两层薄灰岩，此时孔口水压，打透两层薄灰岩，此时孔口水压5.5大气

45、压，大气压，水量水量35m3/h，若再往下钻孔，打透奥灰岩，将发生淹，若再往下钻孔，打透奥灰岩，将发生淹井事故，井事故，148地质队向矿上提出停工，并退出施工。地质队向矿上提出停工，并退出施工。2024/7/2746tyut.edu3. 试试6-1号钻孔注浆封孔堵水简介号钻孔注浆封孔堵水简介 东山煤矿决定，由山西矿业学院、东山煤矿决定，由山西矿业学院、148地质队、东山地质队、东山煤矿，对试煤矿，对试6-1号孔共同实施注浆封孔固管与堵水工作。号孔共同实施注浆封孔固管与堵水工作。山西矿业学院：提供山西矿业学院：提供“注浆封孔固管堵水设计注浆封孔固管堵水设计”，并现，并现 场指挥注浆工艺的实施；场

46、指挥注浆工艺的实施；东山煤矿：负责准备注浆材料，加工注浆管路与安装东山煤矿：负责准备注浆材料，加工注浆管路与安装 工作。工作。148地质队：负责注浆（泥浆泵）的操作；地质队：负责注浆（泥浆泵）的操作； 三方密切配合，仅用了三方密切配合，仅用了5个小时完成封孔、固管、堵个小时完成封孔、固管、堵水工作，七天后打开封口，不仅达到封孔固管的目的，水工作，七天后打开封口，不仅达到封孔固管的目的，而且将涌水全部封堵，滴水不漏。而且将涌水全部封堵，滴水不漏。2024/7/2747tyut.edu4. 收获收获试试6-1号孔能继续钻进，为带压开采提供可靠的水文地号孔能继续钻进，为带压开采提供可靠的水文地质资料

47、；质资料；东山煤矿对奥灰水有了明确的认识，敢于开发利用，并东山煤矿对奥灰水有了明确的认识，敢于开发利用，并培养与锻炼了治水的专业人才；培养与锻炼了治水的专业人才；148地质队对石炭纪灰岩，有了清醒的认识，并为封孔地质队对石炭纪灰岩，有了清醒的认识，并为封孔积累了经验。积累了经验。2024/7/2748tyut.edu 1.煤矿防治水的技术是成熟的，矿井水灾是完全煤矿防治水的技术是成熟的，矿井水灾是完全可以避免的。可以避免的。 2.当前矿井水灾均为违规、违章，管理监管不到当前矿井水灾均为违规、违章，管理监管不到位造成的，更加说明煤矿重整组合是完全正确位造成的，更加说明煤矿重整组合是完全正确的。的

48、。 3.各矿要尽快健立健全防治水基础资料各矿要尽快健立健全防治水基础资料 各矿要尽快健立健全防治水专业机构各矿要尽快健立健全防治水专业机构九 结 论2024/7/2749tyut.edu 4.要严格执行防治水原则和探放水规定，细节决要严格执行防治水原则和探放水规定，细节决定成败。定成败。 5.深化职工防治水安全培训深化职工防治水安全培训,消除麻痹思想消除麻痹思想,警钟警钟长鸣。长鸣。 6.防止经验主义，善于辨别假象，警惕特殊性。防止经验主义，善于辨别假象，警惕特殊性。 7.坚决贯彻执行坚决贯彻执行规定规定，全面提升矿井防治水，全面提升矿井防治水工作水平。工作水平。2024/7/2750tyut.edu2024/7/2751tyut.edu