煤矿防治水安全技术Word文档格式.docx

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煤矿水害与其形成的条件有直接对应关系。

矿井充水三个条件即“矿井充水三要素”包括充水水源、涌水通道和充水强度（涌水量）。

（一）水文地质探查技术

1、水文地质试验技术

水文地质试验技术的基本方法是以水文地质理论为基础，以水文地质钻探、抽（放）水试验、底板岩石力学试验为主要手段，探查含水层及其富水性、主要含水层水文地质边界条件、各含水层之间的水力联系等。

2、地球物理勘探技术

（1）地震勘探：

包括二维和三维地震勘探。

主要应用于以下几个方面：

查明落差大于5米的断层；

查明区内幅度大于5米的褶曲和直径大于20米的陷落柱；

探测采空区和岩浆浸入体。

（2）瞬变电磁探测技术：

是地面探测含水层及其富水性、构造及其含水情况，老窑及其积水多少的主要手段。

（3）高密度高分辨率电阻率法探测技术：

是地面及其地下洞体的首选方法。

（4）直流电法探测技术：

属于全空间电流勘探，可在地面及井下使用。

巷道底板富水性探测；

底板隔水层厚度，原始导高探测；

掘进头和侧帮超前探测，导水构造探测；

潜在突水点、老窑积水区、陷落柱探测。

（5）音频电穿透探测技术：

一般应用于井下，主要探查：

采煤工作面内的底板下100米内的含水构造及其富水区域平面分布范围，并进行富水块段深度探测；

工作面顶板老窑、陷落柱、松散层孔隙内含水情况探测；

掘进巷道前方导水、含水构造探测。

（6）瑞利波探测：

主要探测断层、陷落柱、岩浆岩侵入体等构造和地质异常区等，探测距离80-100米；

（7）钻孔雷达探测技术：

通过钻孔探查岩体中的导水构造、富水带等；

（8）坑透：

回采工作面形成后，使用坑透仪查明工作面内的构造发育情况。

3、地球化学勘探技术

主要通过水质化验、试验等方法，利用不同时间、不同含水层的水质差异，确定突水水源，评价含水层水文地质条件，确定各含水层之间的水力联系。

4、钻探技术：

地面钻机、坑道钻机主要用于地面、井下探放水，探测构造及不良地质体（陷落柱、岩溶塌洞），以及水文地质勘察，注浆堵水成孔等。

（二）煤矿水害防治技术

矿井水害防治方法主要有以下几种：

地面防治水、井下探放水、疏干降压、注浆堵水、突水预测等，下面重点介绍地面防治水，井下探放水。

1、地面防治水

地面防治水是指在地面修建各种排水工程，防止和减少大气降水（洪水）和地表水涌入煤矿井下的技术和方法。

（1）搞好地面防洪调查工作

A、查清矿区及其附近地面水流系统的汇水、渗漏情况和疏水能力；

B、查清有关水利工程情况，熟悉当地水库、水电站大堤、河道大堤及河道中障碍物等；

C、查清当地历年降水量和最高洪水位资料；

D、查清疏水、防水和排水系统情况；

（2）井口和工业场地的设计

A、煤矿井口和工业场地内建筑物的高程必须高于当地历年最高洪水位；

B、在山区，煤矿井口和工业场地内建筑物必须避开可能发生泥石流、滑坡的地段；

C、煤矿井口和工业场地内建筑物高程低于当地历年最高洪水位时，必须修筑堤坝、沟渠或采取其它防排水措施；

（3）地表水体治理

在地表水体治理上采取“疏”、“截”、“挡”、“堵”、“渡”、“排”等综合治理措施；

A、疏—-是指用沟渠、管道等方法将地表水、大气降水疏通引出矿区以外；

B、截---是指用修筑堤坝的方法将河水截断，使水流改道，从矿区外围流走；

C、挡---是指用构筑建筑物的方法将洪水挡在煤矿井口和工业场地以外；

D、堵---是指堵住漏水通道。

对地表的老窑、采空区的裂缝、塌陷坑等用砼等材料进行堵塞。

对使用中的钻孔，要安装孔口盖。

对报废的钻孔要及时封孔，防止地表水流入井下。

E、渡---是指经过积水区的水沟或水渠用流水渡槽或架空管道方法渡过；

F、排---是指将凹地形无法疏导的积水安装水泵进行排放，防止积水渗入井下；

（4）严禁开采防隔水煤柱

根据《煤矿防治水规定》，矿井防隔水煤柱一经确定，不得随意变动，严禁破坏或开采。

（5）加强雨季“三防”（防洪、防排水、防雷电）工作

煤矿企业要建立健全预防暴雨洪水引发煤矿透水事故的组织机构和工作机制。

成立以矿长为组长的雨季“三防”领导小组，编制雨季“三防”工作计划，明确雨季“三防”任务和责任。

按照《煤矿防治水规定》的要求进行雨季前的检查。

2、井下探放水

井下探放水是指矿井在采掘过程中运用超前勘探方法，查明采掘工作面顶底板，两帮和前方的含水构造（包括陷落柱、含水层、积水老空区等水体和导水通道的具体位置、产状），并将水体中的积水疏放出来。

（1）井下透水的预兆

A、煤层发潮发暗

由于水的渗入，煤层变得潮湿，光泽变暗淡。

如果挖去一层仍是这样，说明附近有积水。

B、巷道壁或顶板“挂汗”

这是积水通过岩石微小裂隙时，凝聚于岩（煤）壁表面的一种现象。

C、煤层变凉

煤层含水时能吸收人体的热量，用手触摸时有发凉的感觉，并且手放的时间越长感到越凉。

D、工作面顶板淋水加大或出现压力水头。

E、工作面温度降低。

工作面可见到淡淡的雾气，人感到阴凉。

F、水叫

煤岩层裂缝中有水济出，发出“嘶嘶”声，有时还可听到像低沉的雷声。

G、工作面有害气体增加。

因积水区有害气体向外散出，使工作面空气中的二氧化碳、硫化氢气体的含量明显增大。

H、煤壁或巷道壁“挂红”。

老空水一般积存时间较长，水量补给少，通常称为“死水”，所以酸性大，水内有含铁的氧化物或硫化矿物，渗透到煤壁上会出现“挂红”，这是接近老空水的征兆。

（2）井下探放水设计

采掘工作面探水前，必须编制探放水设计，确定探水警戒线，并采取防治瓦斯和其它有害气体危害等措施。

探放水钻孔的布置和超前距离，应当根据水头高低，煤（岩）层厚度和硬度等确定。

探放水设计由矿防治水机构编制或委托有资质的单位编制，经矿总工程师组织审定同意，严格按设计探放水。

A、探放水设计的内容

①探放水地区的水文地质条件。

主要包括老空积水范围、积水量、水头高度（水压）、正常涌水量、老空与上下采空区、相邻积水区、地表河流、建筑物及断层构造的关系，以及积水区与其它充水含水层的水力联系程度等。

②探放水巷道的开拓方向、施工秩序、规格和支护形式。

③探放水钻孔组数、个数、方向、角度、深度、施工技术要求和采用的超前距与帮距。

④探放水施工与掘进工作的安全规定。

⑤受水威胁地区信号联系和避灾路线的确定。

⑥通风措施和瓦斯检查制度。

⑦防排水设施。

⑧附有老空位置、积水区与现采区的关系图，探放水钻孔布置的平面图、剖面图、探放水钻孔结构图和避灾路线图。

B、探放水起点的确定

根据一些煤矿的经验，将调查和勘探（包括物探）获得的小窑、老空的分布资料，按照积水线、探水线和警戒线三条线来确定探放水起点。

（已执行有掘必探，所有掘进前工作必须探水）

积水线

积水线是指经过调查核实后的积水边界线，也就是采空区的边界范围，其深部界线应根据小煤窑的最深下线划定。

探水线

探水线是指沿积水线向外推移一定距离而划出的一条界线。

探水线是探放水的起点。

当巷道掘进到探水线位置时，开始进行探放水工作。

探水线外推距离的大小根据积水线的可靠程度、水量和水压大小、煤层厚度和硬度以及矿山压力大小等因素确定，一般为20-100米。

根据实践经验，探水线位置确定如下：

a、对本矿井开采造成的老空、老巷、水窝等积水区，其边界位置准确，水压不超过1MPa的，探水线位置一般在煤层中外推30米以上，在岩层中外推20米以上。

虽有图纸资料，但不能确定积水边界的准确位置时，探水线一般外推60米以上。

b、对有图纸资料可查的老窑，探水线处推60米以上，对没有图纸资料可查的老窑，可根据已了解到的矿井开采最低水平，作为预测的可疑区，或者进行物探控制可疑区，探水线由可疑区外推100米。

c、对已知的断层、陷落柱的探水线，可根据断层、陷落柱所留设的防隔水煤（岩）柱外推20米以上。

警戒线

警戒线是指探水线向外推移一定距离而划出的一条界线。

警戒线外推距离根据积水区的位置、范围、水文地质条件及其资料的可靠程度等来确定，一般为50-150米。

当掘进巷道到达警戒位置时，应该注意掘进工作面迎头水情异常变化，如发现有透水预兆，立即提前实施探放水工作，如无异常变化则继续前进。

C、探放水钻孔布设要求

①探放老空水、陷落柱水和钻孔水等钻孔，应成组布设，并在前方的水平面和垂直面内呈扇形。

钻孔终孔位置以满足平距3米为准，厚煤层内各孔终孔的垂距不得超过1.5米。

②探放断层构造水、岩溶水等钻孔，必须沿掘进方向的前方及下方布设，且底板方向的钻孔不得少于2个。

③上山巷道探水时，应采取双巷掘进，其中1条超前探水、汇水，另1条用来安全撤人。

双巷间每隔30-50米掘进1道联络巷并加设挡水墙。

D、探放水钻孔的主要参数及布置方式

探水钻孔的主要参数：

①超前距

超前距是探放水钻孔终孔位置与掘进巷道超前距离。

当巷道掘进到探水线时，从探水线开始向掘进前方布置钻孔，进行探放水。

探放水钻孔的终孔位置始终保持超前巷道一定距离，超前距一般采用20米，薄煤层一般8米。

②允许掘进距离

允许掘进距离是经过探水后，证明前方无透水危险的巷道掘进的安全长度。

③帮距

帮距是指探放水钻孔中最外侧斜孔到巷道帮的距离。

帮距实际是指最外侧斜孔所控制的范围，其距离与超前距相同，一般不少于3米。

④钻孔密度

钻孔密度是指在允许掘进距离的终点位置。

钻孔密度一般不得超过3米，防止漏掉前方、两侧和顶底板积水的老巷。

E、探放水钻孔布置方式

探放水钻孔的布置方式根据巷道类型、煤层厚度与产状确定，主要布置方式有扇形和半扇形布置。

扇形布置主要应用在巷道处于三面受水威胁的地区。

半扇形布置方式主要是在积水区肯定位于巷道一侧时。

（三）矿井防治水主要名词解释

1、煤矿防治水十六字原则

煤矿防治水十六字原则：

预测预报、有疑必探、先探后掘、先治后采。

预测预报---指查清矿井水文前言

为认真贯彻落实《中华人民共和国安全生产法》，有效监控和治理非煤矿山事故隐患，保障矿山职工生命安全和财产安全，实现非煤矿山安全生产稳定好转，按照《非煤矿山建设项目安全评价、安全设施设计审查与竣工验收实施办法》（国家安监局、煤监局令第18号）,特进行安全验收评价。

　受XXXXX矿业有限的委托、我中心于2007年9月开始对该灰岩矿建设项目进行安全验收评价工作。

XXXXX矿业有限灰岩矿，位于邢台县会宁镇付家沟村东北1.2km处，北距邢昔公路8km，南东距邢台市20km，矿区与邢昔公路间有简易公路相通，交通便利，现有职工21人。

　　该灰岩矿设计生产能力为60×

104t/a,可利用的矿产资源为122b级经济基础储量1430.6×

104t。

开采年限23年。

XXXXX矿业有限灰岩矿建设项目手续齐全，为合法的建设项目。

企业法定代表人：

苑群生组织机构代码：

66526406－X有效期：

自2007年8月1日至2008年8月3日　

负责人（矿长）苑群生，证书编号：

第0711********，有效期自2007年10月8日至2010年10月8日；

安全管理人员（副矿长）张利峰，证书编号：

安全资证邢字ZF04066，有效期自2007年8月8日至2010年8月8日；

安全管理人员（副矿长）常廷申，证书编号：

第0701********号，有效期自2007年1月26日至2010年1月26日；

营业执照注册号：

130********57　营业期限自2007年3月30日至2017年3月30日；

采矿许可证证号：

1305000720022有效期自2007年5月至2017年5月；

爆炸物品使用许可证号：

公爆用字104号（08年已审验）

1　　概　　述

1.1安全评价的目的

安全评价的目的是查找、分析和预测工程、系统存在的危险、有害因素及可能导致的危险、危害后果的程度，提出合理可行的安全对策措施，指导危险源监控和事故预防，以达到最低事故率，最少损失和最优的安全投资效益。

安全验收评价的目的是贯彻“安全第一、预防为主”方针，为建设项目、工业园区建设、安全验收提供科学依据，对未达到安全目标的系统或单元提出安全补偿及补救措施，以利于提高建设项目、工业园区内的安全设施、设备、装置的本质安全程度，整体达到安全标准的要求。

即通过查检建设项目、工业园区规划在系统上配套安全设施的状况来验证系统安全，为安全验收提供依据。

　　根据有关法律、法规、规章、标准、规范，分析评价该矿在项目建成后的生产活动中，存在的危险、危害因素，提出合理可行的安全对策措施建议，为该矿进行安全生产和安全生产监督管理部门的安全管理提供依据。

1.2安全评价的原则

安全评价是落实“安全第一、预防为主”方针的重要技术保障，是安全生产监督管理的重要手段。

验收评价工作要以被评价项目落实“三同时”的具体情况为基础，以国家安全法规及技术标准为依据，用严肃的科学态度，认真负责的精神，强烈的责任感和事业心，开展评价工作。

在安全验收评价工作中要自始至终遵循科学性、公正性、合法性、和针对性原则。

1.3评价对象及范围

本次验收评价的对象及范围为XXXXX矿业有限公司灰岩矿整合项目，对该灰岩矿整合项目建成试生产后的安全状况进行验收评价。

本次安全评价不包括破碎系统和工业场地的生产辅助和生活设施。

评价活动是在遵循有关安全生产法规的前提下，主要依据为河北建筑材料工业设计研究院2007年7月提供的“XXXXX矿业有限公司灰岩矿开采设计及安全专篇”和采场实际情况开展评价工作。

1.4　评价的程序

按照国家安全生产监督管理总局2007年4月颁布的《安全验收评价导则》（AQ8003-2007）和《非煤矿山安全评价导则》（国家安监管技装字〔2003〕93号），安全验收评价程序框图如图1-1所示。

2　安全验收评价依据

2.1依据的法律、法规

（1）《中华人民共和国矿产资源法》

（2）《中华人民共和国环境保护法》

（3）《中华人民共和国劳动法》

（4）《中华人民共和国安全生产法》

（5）《中华人民共和国矿山安全法》

（6）《中华人民共和国矿山安全法实施条例》

（7）河北省实施《中华人民共和国矿山安全法》办法

（8）《中华人民共和国消防法》

（9）《中华人民共和国职业病防治法》

2.2依据的标准、规章、规范

（1）《国家发改委、安全生产监督管理局关于加强建设项目安全设施“三同时”工作的通知》

（2）《非煤矿矿山企业安全生产许可证实施办法》（9号令）

（3）《河北省安全生产条例》

（4）《非煤矿山安全评价导则》（国家安监管技装字〔2003〕93号）

（5）《安全评价通则》（AQ8001-2007）

（6）《安全验收评价导则》（AQ8003-2007）

（7）《重大危险源辩识》（GB18218-2000）

（8）《生产设备安全卫生设计总则》（GB5083-1999）

（9）《生产过程安全卫生要求总则》（GB12801-91）

（10）《企业职工伤亡事故分类标准》（GB6441-1986）

（11）《供配电系统设计规范》（GB50052-1995）

（12）《低压配电设计规范》（GB50054-1995）

（13）《建筑物防雷设计规范》（GB50057-94）2000年修订版

（14）《建筑设计防火规范》（GB50016-2006）

（15）《爆破安全规程》（GB6722-2003）

（16）《金属非金属矿山安全规程》（GB16423-2006）

（17）《生产过程危险和有害因素分类与代码》（GB13861-92）

（18）《关于开展重大危险源管理工作的指导意见》（安监管协调字〔2004〕56号）

（19）《关于规范重大危险源监督与管理工作的通知》（安监总协调字〔2005〕125号）

（20）《小型露天采石场安全生产暂行规定》（2004年第19号令）

（21）《非煤矿山建设项目安全评价、安全设施设计审查与竣工验收实施办法》（国家安监局、煤监局令第18号）

（22）《河北省非煤矿山建设项目安全评价、安全设施设计审查与竣工验收实施办法》（冀安监管－〔2005〕55号）

（23）《邢台市非煤矿山和相关行业建设项目安全设施设计审查与竣工验收实施办法》（邢安监字[2006]121号）

（24）《河北省落实生产经营单位安全生产主体责任暂行规定》（2006年69号令）

2.3依据的建设单位相关文件及资料

（1）XXXXX矿业有限公司《委托书》

（2）邢台县政府于2006年9月27日颁发的《XXXXX矿业有限公司整合项目》备案证，证号：

邢县政函〔2006〕22号；

（3）邢台市国土资源局关于《邢台县付家沟和峰门桥南两个灰岩矿区整合规划方案》的批复；

（邢国土资《2007》3号）

（4）中国冶勘总局第一地质勘查院邢台分院于2007年4月提交的《河北省XXXXX矿业有限公司建筑石料用灰岩矿资源储量核实报告》；

（5）邢台市国土资源局《矿产资源储量评审备案证明》邢国土资备储〔2007〕7号；

（6）河北省环境地质勘查院2007年1月出具的XXXXX矿业有限公司灰岩矿整合项目《环境影响报告表》；

（7）河北省建筑材料工业设计研究院2007年6月编制的《XXXXX矿业有限公司建筑石料用灰岩矿开采设计及安全专篇》；

（8）XXXXX矿业有限公司建筑石料用灰岩矿《安全设施设计审查申请表》；

（9）XXXXX矿业有限公司《各岗位安全责任制度》；

（10）XXXXX矿业有限公司《安全地质条件，对水害作出分析判断，在矿井透水以前发出预测预报。

有疑必探---指对可能构成水害威胁的区域、地点、采用钻探、物探、化探等综合探测技术手段，查明或排除水害。

先探后掘---指先综合探查，确定巷道掘进没有水害威胁后再掘进施工。

先治后采---指根据查明的水害情况，采取有针对性的治理措施排除水害隐患后，再安排采掘工程。

2、五项治理措施

五项治理措施指“防”、“堵”、“疏”、“排”、“截”。

防---指合理留设各类防隔水煤柱和修建各类防水闸门或防水墙等；

堵---指注浆封堵具有突水威胁的含水层或导水断层、裂隙和陷落柱等通道；

疏---指探放老空水和对承压含水层进行疏水降压；

排---指完善矿井排水系统，排水管路、水泵，水仓和供电系统等必须配套；

截---指加强地表水（河流、水库、洪水）的截流治理。

3、老空---指采空区、老窑和已经报废井巷的总称。

4、采空区---是指采煤后不再维护的空间。

5、矿井正常涌水量---指矿井开采期间，单位时间内流入矿井的水量。

6、矿井最大涌水量---指矿井开采期间，正常情况下矿井涌水量的高峰值。

7、安全水头---指不致引起矿井突水的承压水头最大值。

8、防隔水煤（岩）柱---是指为确保近水体安全采煤而留设的煤层开采上（下）限至水体底（顶）界面之间的煤岩层区段。

9、探放水---是指包括探水和放水的总称。

探水是指采矿过程中用超前勘探方法，查明采掘工作面顶底板、侧帮和前方等水体的具体空间位置和状况等情况。

放水是指为了预防水害事故，在探明情况后采取钻孔等安全方法将水体放出。

10、垮落带---是指由采煤引起的上覆岩层破裂并向采空区垮落的岩层范围。

11、导水裂缝带---是指开采煤层上方一定范围内的岩层发生垮落和断裂，产生裂缝，且具有导水性的岩层范围。

12、抽冒---是指在浅部厚煤层、急倾斜煤层及断层破碎带和基岩风化带附近采煤或掘巷时，顶板岩层或煤层本身在较小范围内垮落超过正常高度的现象。

13、带压开采---是指在具有承压水压力的含水层上进行的采煤。

14、隔水层厚度---是指开采煤层底板至含水层顶面之间隔水的完整岩层的厚度。

15、三图-双预测法---是指一种解决煤层顶板充水水源、通道和强度三大问题的顶板水害评价方法。

三图是指煤层顶板充水含水层富水性分区图、顶板垮裂安全性分区图和顶板涌（突）水条件综合分区图。

双预测是指顶板充水含水层预处理前、后回采工作面分段和整体工程涌水量预测。

16、脆弱性指数法---是指将可确定底板突水多种主控因素权重系数的信息融合与具有强大空间信息分析处理功能的GIS耦合于一体的煤层底板水害评价方法。

17、五图-双系数法---是指一种煤层底板水害评价方法。

五图是指底板保护层破坏深度等值线图、底板保护层厚度等值线图、煤层底板以上水头等值线图、有效保护层厚度等值线图、带压开采评价图。

双系数是指带压系数和突水系数。

防治水规划的内容包括：

编制防治水规定的必要性和完成规划的可能性，矿区（矿井）水文地质基本概括和存在问题，查（查清水文地质条件）、防（地面防洪、泄洪、内涝区排洪、井下防排水设施、防水煤岩柱、超前钻探等）、疏（疏水降压）、截（切断减少补供水量）、堵（注浆封堵突水点）等工程项目、工程量、劳动组织、工期和预期效果，所需设备和主要材料以及工程费用概算等。

年度防治水计划的内容应包括：

说明年度中采掘地区的发布；

概述水文地质条件，预测可能透水的地点，预计水平、煤层的涌水量，成立“三防”（防汛、防排水、防雷电）指挥部，明确水文地质、机电维修和安装、后勤、供应等人员的具体工作并组织抢险队伍；

说明防治水工程项目和工程量，包括疏通防洪沟、泄洪隧道，砌筑拦洪坝，充填与采动导水裂缝带相连通的地表裂缝和塌陷洞，整铺河底等；

检查维护输电线路、防雷电的设施、内涝排洪和井下排水设备、防水闸门等；

清挖水仓、水沟；

制定探放水计划、流水路线和避灾路线，提出所需材料设备和备用工具等。

所有工程项目都应定任务、定质量、定单位、定人、定安全措施和定完成日期。

根据矿井受采掘破坏或者影响的含水层及水体、矿井及周边老空水分布状况、