第七章水灾的预防和处理Word下载.docx

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据6051孔测定：

渗透系数K=5.8m/日，单位涌水量12.8m3/日，其静水位标高+192.20m。

石炭系太原组灰岩与二1煤层之间为灰色、深灰色砂质泥岩，厚度6——13米，透水性差，由于裂隙发育或变薄形成底鼓或采煤穿透隔水层破底时，会引起底板突水事故的发生，是二1煤层突水的主要原因。

（4）寒武系上统嵩山组含水层：

岩性以白云质灰岩为主，厚度大于200m，岩溶发育，水压高，水量丰富。

为岩溶裂隙承压含水层。

含水层顶板距二1煤层约75m，如有断裂构造沟通，二1煤层可与该含水层发生水力联系，对矿山开采产生重大影响。

综上所述，矿井涌水以底板岩溶裂隙为主，据本矿资料可查，直接充水含水层单位涌水量为1.0≤Q≤2.0L/S.m，水文地质条件复杂，其水文地质类型为三类二亚类三型。

2.隔水层

（1）本溪组铝土质泥岩厚8——10米，层位稳定，为寒武系含水层与太原组下段灰岩含水层之间的隔水层。

（2）太原组中段砂泥岩隔水层，为太原组上段灰岩与下段灰岩含水层之间的隔水层。

（3）二1煤层与太原组顶部灰岩之间砂质泥岩隔水层，厚6——13米。

（4）下石盒子组三、四煤层隔水层80——140米，岩性以泥岩、砂质泥岩夹薄层砂岩及薄煤层，层位稳定，厚度很大。

3.断层的水文地质条件

（1）F10断层：

正断层，位于先锋煤矿的北界，落差340m，井田内煤系地层与上盘四4煤层以上的地层对接，由此可以认为F10断层在水平方向上基本不导水，可以视为阻水边界。

（2）F3断层：

正断层，位于锋达煤矿的南界，落差50m左右，井田煤系地层与下盘的太原组偏下部的灰岩含水层对接，由此导致该断层成为井田补给边界，使井田水文地质条件复杂化。

由于井田内查明的断层落差均相对较大，根据断层发育的一般规律，在大断层附近往往会发育一组次生断层或羽状断层，共同构成以大落差断层为主的断裂构造带，使大断层附近地段的水文地质条件相对地更趋复杂化，因此次生断层对矿井安全生产带来的负面影响不容忽视，必须加强防范。

4.矿井充水因素分析

（1）二1煤层底板突破：

隔水层变薄、破底，遇到小型构造形成灰岩溶裂隙承压水上涌，是矿井主要充水来源。

（2）地下潜水通过冒落带、陷落带、井筒、钻孔进入矿井，其水量与大气降水密切相关。

（3）二1煤层顶板砂岩裂隙承压水以孔隙淋水、渗水为主。

（4）井田内的断层均为导水断层，断层破碎带导水是本矿存在的较大安全隐患。

（5）老空水是矿井安全的最大隐患。

（6）老虎洞水库位于矿区东北部，水库底部、西岸有大面积积灰岩出露，可能成为太原组岩溶裂隙含水层的永久性补给水源，现有待于进一步研究证实。

本矿开采二1煤层时正常涌水量130m3/h，最大涌水量260m3/h，目前由于邻矿排水疏干，本矿地下水位有所下降，现在矿井正常涌水量为80m3/h左右

5.地下水动态变化情况

本矿从建矿以来曾多次发生底板透水事故，水量最大时达180m3/h左右，并发生过下部淹井事故，经过数年不能阻断，但出水点一般10天内水量骤减，长时间保持在20——30m3/h之间，随着开采水平的延伸，这些出水点方能干涸，这说明底板水是带一定压力的，根据三、四、六水平出水标高判断，本矿地下水静水压值可能在+40——50米之间

6.地表水

（1）本区地形西北高，东南低，沟谷发育有利洪水自然排泄。

（2）矿区河流地表无河流、湖泊等水体.。

（3）煤层上覆岩层受采动影响出现裂隙、塌陷,雨季井下会出现淋水增大现象。

。

（4）井口标高+262米，高于常年最高水位。

7.井下排水

我公司选用了PJ150×

6型大泵两台，配备电机500KW，扬程411米，MD155/67×

6型大泵两台，配备电机355KW，扬程354米，做到一用一备一检修。

主、副井各设一趟直径159×

7无缝钢管作为排水管道。

矿井排水系统综合排水能力为600m3/h

目前，能够造成我矿矿井水灾的原因有：

采空区积水、顶底板含水层水、断层水、地面采空区塌陷裂隙渗透水等。

根据历年来的开采结果表明，对我矿安全生产构成直接威胁的是底板灰岩承压水、采空区积水、老巷积水。

其它原因对我矿影响较小。

矿井采空区积水危害性很大，按采掘计划做好探放水工作，老空水积水水源主要来源于顶板砂岩含水层水和底板灰岩水。

根据“有疑必探、先探后掘”的探放水原则，采用边掘边探的方式进行探放，要求水头高度每降低0.8m进行探放一次。

由于巷道是由高向低掘进，所以对安全生产不会造成太大威胁。

但是技术部门要及时编制探放水设计和措施报总工审批。

施工单位认真惯彻学习探放水设计和措施。

探放水的具体要求和方法要严格按照设计和措施执行。

矿井延伸要及时制定疏水降压设计和安全措施，严禁带压开采。

二、水灾事故的预防措施

矿井水文地质条件虽然简单，对生产有威胁的“水害”仍然存在，为确保我矿能正常安全生产，特制订2011年度井上、下防治水措施如下：

（一）地面防治水

1.须查清矿井及附近地面水流系统的汇水、渗漏情况，疏水能力和有关水利工程情况，掌握历年最高洪水位，建立疏水、防水和排水系统。

2.收集、调查和核对相邻煤矿和废井的老窑情况，井田内小煤矿的井口相对高度，采动情况，是否对大矿构成威胁等情况，在井上下对照图上标出各小煤矿的井田位置，开采范围，开采年限，积水情况等。

（二）井下防治水

1.井巷出水点的位置及出水量，有积水的井巷及采空区的积水范围，标高和积水量，并绘制在采掘工程平面图上，在水淹区域标注警戒线、探水线的位置。

提前编制设计和措施，根据设计、措施要求有计划、有步骤地进行工作面探放水工作。

2.主要排水点必须有工作、备用和检修三套水泵，其中工作水泵的能力,应能在20小时内排出矿井24小时的正常涌水量，备用水泵能力不小于工作能力的70%。

工作和备用水泵的总能力，应能在20小时内排出矿井24小时的最大涌水量，检修水泵的能力应不小于工作水泵能力的25%。

3.水管：

必须有工作和备用两套水管。

其中工作水管的能力应能配合工作水泵在20小时内排出矿井24小时的正常涌水量，工作和备用水管的总能力，应能配合工作和备用水泵20小时内排出矿井24小时的最大涌水量。

（三）探放水

1.必须作好水情、水害分析、及时预报，坚持“有疑必探，先探后掘”的原则。

探水或接近积水地区掘进前或排放被水淹井巷的积水前，必须编制探放水措施和设计。

2.采掘工作面遇到下列情况之一时，必须确定探水线进行探水。

（1）接近水淹或可能积水的井巷，老空或相邻煤矿时。

（2）接近有可能出水的钻孔时。

（3）采掘作业接近与含水层沟通的断层时。

（4）工作面有明显出水征兆时。

3.在预计水压大于1兆帕的地点探水时，应预先固结套管，套管口应安装闸阀，套管深度必须在探放水设计中规定，特别危险的地区，应先开掘安全躲避洞，并规定避灾路线。

4.孔口管的长度设计和安装：

（1）探放老空水，钻孔必须按规程要求埋设孔口管，煤柱宽度小于4m时，探放老空水埋设孔口管的长度应不小于煤柱宽度的1/2。

（2）探放老空水头高度超过10m以上时，孔口管安装要采用管内压水泥浆或化学浆等方法，必须做孔口管耐压试验，并符合设计要求。

（3）探放老空水头高度在4m以内时，孔口管可采用裸管打入加固或缠布缠海带打入等方法。

（4）老空水头在4—10m之间时，孔口管安装方法视煤柱大小、煤壁完整情况和水压情况而定。

（5）孔口管外侧要安装阀门和测压表，应确保排水能力不足时能控制放水。

探放小窑老空积水超前距不小于30米，本矿老空积水的超前距不得小于20m，可以根据水压情况具体规定超前距。

5.钻进时，发现煤岩松软，片帮、来压或钻孔中的水压，水量突然增大，以及有顶钻等异常现象时，必须停止钻进，但不得拔出钻杆，现场负责人应立即向矿调度室报告，并派人监测水情，如果发现情况危急时，必须立即撤出所有受水情威胁地区的人员，然后采取措施进

行处理。

6.探放老空水及底板水前，首先要分析水体的空间位置、积水量和水压，老空积水区高于探放水点位置时，只准用钻机探放水，探放水孔必须打中水体，并监视放水全过程，核对放水量，直到水放完为止。

7.钻孔接近老空，预计可能有瓦斯或其他有害气体涌出时，必须有瓦斯检查员或矿山救护队员在现场值班，检查空气成分，如果瓦斯或其他有害气体浓度超过规定时，必须立即停止钻进，切断电源，撤出人员，并报告矿调度室。

8.钻孔放水前，必须估计水量，根据矿井排水能力和水仓容量，控制放水流量，放水时，必须设专人监测钻孔出水情况，测定水量、水压，作好记录。

若水量突然变化，必须立即处理，并立即报告矿调度室。

9.对沿空送巷的探放水必须做到进入预计积水区后，水头高度每降低0.8米进行一次探放水，每次必须与水体探透，水患解除方可进尺（0.8米水头高度以新掘巷道坡度为准）。

10.每次探放水工作结束后要及时总结，根据实际探放水情况与原设计对照，总结经验，找出差距，以便以后的工作中提高和改进。

（四）相邻巷道的水窝、硐室预报

为了预防沿空送巷发生透上下相邻巷道的水窝、硐室事故，防止透水窝、硐室后有害气体和水涌出，避免事故发生，消除安全隐患，地测部门做好上下相邻巷道水窝、硐室的预测预报工作。

三、水灾事故的处理计划

（一）采掘工作面透水前一般都有预兆，井下人员熟悉这些预兆，对及时采取对策，防止水灾事故的发生起着重要作用，透水前的预兆有：

1.煤层发潮、发暗。

2.煤壁“挂汗”、顶板多呈尖形水珠，有“承压欲滴之势”，这可以区别自燃征兆中的“挂汗”。

3.顶板淋水加大，犹如雨状。

4.有时透水前底板突然涌水。

5.工作面温度下降，空气变冷，产生雾气。

6.煤层里有“吱吱”的水叫声。

7.出现压力水流，表明作业地点距水源很近。

8.工作面有害气体增加。

9.煤壁或巷道挂红，水的酸度增大，味发涩，有臭鸡蛋味。

（二）矿井水的特征与预兆。

1.老空水：

一般年代久远，水量补给性较差，通常属于死水，涌出水酸度较大，味发涩，有臭鸡蛋味。

2.断层水：

由于断层附近煤层破碎，故一般工作面来压，淋水加大，由于断层容易通过弱面沟通地表水和其他含水层，通常水源补给充分。

回采及开掘作业有突水征兆时必须采取探放水措施。

3.顶板裂隙水：

通常在采掘工作面作业之后，顶板裸露，应力重新分布顶板下沉，巷帮产生位移，裂隙增大，产生滴水、淋水或小范围的涌水现象，通常水量补给性较差，出水时间短。

一般小范围涌水不会超过5天，水量小于40立方米。

4.底板承压水：

二1煤层底板寒武系灰岩含水，具有富水性强、水压大的特点，如果井巷掘进遇到大的构造，造成二1煤底板突水事故。

（三）实施方案

在发生水灾事故时：

应立即派人通知调度室，现场人员在现场负责人的带领下，应首先避开水头冲击，防止水头冲倒，然后尽可能地就地取材，堵住出水点，防止灾害扩大。

当水势较小，工作人员能越过突水点时，可按避灾路线撤退。

假设出路已被水隔断，就要寻找被围地点位置最高处暂时躲避，并定时敲打铁道，铁管发出呼救信号。

若突水时伴有大量有害气体涌出，在避灾时除防止有害气体中毒或窒息外，撤离时应将工作面电源全部停掉，防止瓦斯爆炸。

1.按避灾路线撤出受透水威胁地点的所有人员。

2.规定关闭水闸门的顺序和负责人。

3.在现有排水能力不足时，应增设水泵和管路（包括用其它管路作临时排水管）。

4.针对具体情况进行阻水。

5.必须保护好排水设备不被淹没，其中当水威胁到泵房安全时，在下部水平的人员撤出后，应将水引入下部巷道。

6.在有瓦斯涌出危险时，应制定排除瓦斯的安全措施。

7.采取有效措施，防止二次透水。

8.当矿井或矿井的一部分被水淹没后，发现有人被堵于井下，要首先制定营救措施，判断人员的所在地点，并根据涌水情况和排水设备能力，估计排出积水的时间，如需时间较长，可考虑向遇难地点开通巷道运送急需物资。

9.发生水灾时，水泵司机要坚守岗位，没有总指挥命令不准升井。

10.副井正常提升人员，信号工坚守岗位，待人员撤完后，听调度室命令再升井。

（四）事例：

假设二1-11016风巷发生透水

1.当二1-11016风巷发生透水时，现场负责人（工长或班长）应组织人员用电话向调度室汇报，如果水势较猛时，由二1-11016风巷→副井→地面路线撤出。

2.调度室接到事故报告后，立即通知值班领导，由值班领导根据汇报的灾情确定采区其他地点人员是否撤离现场，并同时向救灾领导小组成员及集团公司总调汇报。

3.矿总工程师和矿长接到水灾报告后，应立即成立抢险指挥部组织救护队入灾区侦察水情及发展情况，救护队要将侦察情况及时向指挥部汇报。

4.总指挥要立即集合指挥部成员，根据救护队探明的水情及灾区人员撤离情况研究制定救灾方案，并在2111016车场设救护基地进行现场指挥，有救护指挥员，待机小队值班，备齐抢险设备、物品。

5.水仓大泵必须开足能力，坚守岗位，发现问题及时向指挥部汇报。

6.在水灾排除后，清除淤泥，修复被冲垮巷道，为恢复正常生产创造条件。

四、水灾事故后的避灾路线：

（一）采煤工作面：

二1-11060回采工作面：

水流较小时：

二1-11060采面——回风巷——副井——地面

当水流大时出水点下部人员沿机巷——主井——地面

（二）掘进工作面：

三采区下山工作面——±

0巷皮带运输——副井——地面

（三）二1-12070回采工作面：

二1-12070回采工作面→车场→副井→地面