矿山水灾防治措施.docx

矿山水灾防治措施.docx

《矿山水灾防治措施.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《矿山水灾防治措施.docx（8页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。

矿山水灾防治措施

矿山水灾防治措施

1•一般措施

（1）如果矿井四面是山，降水和地表水流不出去，可以开凿泄洪隧洞，把矿区内的汇集水疏通到矿区以外。

（2）在矿井设计时，井口和工业场地应该选择在不受洪水威胁的地点，井口和工业场地内的主要建筑物的标高，必须高出当地历年的最高洪水位；歼石、土方、炉灰等堆积物必须避开山洪、河流的冲刷方向，以免冲刷到工业场地建筑物附近或淤塞沟渠和河道。

矿区受山洪威胁时，在山坡上应修挖防洪沟堵截山洪。

矿区地表的塌陷区（包括塌陷裂缝、塌陷洞等）要堵塞、填平、压实。

对漏水的沟渠和河流，应该整铺河底或改道。

报废的地面钻孔要及时封好，防止地表水流入井下。

（3）对于洪水季节河水有倒流现象的矿区，应在泄洪总沟的出口处建立水闸，设置排洪站，以备河水倒灌时用水泵向外排水。

（4）在井口和工业场地上游的有利地形建筑水库，雨季前把水放到最低水位，以争取最大蓄洪量，减少对矿井的威胁。

2.设置防水闸门

（1）有突水淹井危险的矿井，或有突水危险的地区，都要设置水闸门。

闸门平时是打开的，一旦井下发生水灾，即关闭。

在井底车场两端设置防水闸门，以便于恢复矿井生产，保护井筒、井底车场和排水设施；在有突水危险的地区设置防水闸门，是为了在采区或巷道突水时，阻挡水流，进行分区隔离，防止灾情扩大，保证其他地区正常生产。

（2）水闸门来水方向一侧25米处设有挡物的算子门。

附近的铁轨和架空线要做成活节的，可以随时拆卸。

通过防水闸门的风管、水管、电缆孔不准漏水。

放水管应设置在水沟一侧的下方，放水管的外端应安有放水阀门。

（3）防水闸门的铁门四周要镶有软垫，当铁门关闭时门与门框可以完全接触，不产生缝隙。

软垫一般用橡胶、紫铜、或特制软合金做成。

为顺利关闭水闸门，在水闸门的外侧可安设小绞车、钢丝绳和滑轮，这些东西都是关门时使用的，不要损坏它们。

在正常生产期间，要定期对防水闸门进行检查和维修，附近不得有石块、木料、矿车等堵塞物，要保证铁门能随时关闭。

矿井突水后，关闭防水闸门是一件关键性措施，不经领导决定,任何人不得随意关闭铁门。

在关门之前，水闸门内的所有人员必须全部撤出，人数必须清点无误，电源应全部切断。

经处理或突水量变小需要打开水闸门的时候，必须有专门措施，有领导有指挥地进行。

（4）平时水闸门都是大大敞开的，而且门扇的一边还紧靠着门轴一侧的巷道帮。

定期检查水闸门时，人们站在门扇近处推推拉拉很是自如。

而一旦大水涌出，水闸门处水深流急，关门必须用绳索拉拽才能完成，而且必须事先在门轴的另外一侧门框外固定一个铁钩，绳索通过铁钩（有定滑轮更好），在水闸门外用力拉拽，这样水闸门门扇才能启动，实现与门框的关闭。

事先未固定铁钩，出水后关门之前应在适当位置迅速打一锚杆拴牢铁钩也能关门。

在无铁钩的情况下,临时制做一个简易人字架或三角架顶住绳索使绳索弯曲，这样也可将水闸门关闭。

在关闭水闸门的一瞬间，必须保证门框处不能有任何杂物，杂物一旦塞住门缝，再想重新关门将十分困难。

（5）水害消除后，需打开水闸门进入淹没区重新恢复生产。

开门之前一定要把水闸门内的积水放空，放水是由打开闸门两侧大口径放水管阀来完成的。

然而水闸门内存有髙压积水，水阀一经打开，髙压水髙速喷射出，喷射极远并伴有水的吼叫声，开阀人无法从窄小的巷道内撤出。

为解决放水孔喷射问题，应在开阀之前先在放水阀外延长大口径放水管路，将放水管口延长至巷道外有岔口处。

这样，当水闸门内的水位降下来之后，再用顶镐将门扇顶开，水闸门才能顺利打开。

3.井下排水措施

矿井涌水，使井下环境恶化，为了保证生产的正常进行，就需要把矿井水排到地面。

排水的主要设备有水泵、水管和配电设备，井下还要修筑水仓、泵房。

在发生水灾时，这些设施还起应急的作用。

（1）必须有工作、备用和检修的水泵。

要求水泵从两个方面保证安全：

第一，工作水泵应能在20小时内排出矿井24小时的正常涌水量，即工作水泵的能力相当于正常涌水量的1.2倍；第二，工作和备用水泵应能在20小时内排出矿井24小时的最大涌水量。

水文地质条件复杂的矿井，可根据情况另外增设水泵。

（2）水管必须与水泵的排水能力相适应，有工作和备用的管。

即使在涌水量很小的矿井，也必须敷设两趟水管。

（3）应同工作、备用和检修水泵相适应，并能够同时开动工作和备用的水泵。

有的矿井涌水量小，不重视配电设备和水泵的配套,这样，一旦矿井涌水量增大，备用泵无法开动，造成水害。

（4）主要水仓必须有两个，当一个水仓清理时，另一个水仓能正常使用。

水仓的进口处要设置算子阻挡杂物;水仓中的淤泥每年至少清理两次，其中在雨季前必须清理一次，以保证水仓的有效容量。

上面说的水泵、水管、配电设备等主要排水设备，都要经常检查和维护，特别在每年雨季前，必须全面检修一次，以保证其安全运行。

4.矿井探水措施

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釆掘工作，都要坚持超前钻探，千万不可粗心大意。

（1）井下生产过程中，遇到下面任何一种情况时，都必须探水前进：

1接近被淹井巷或小窑、老空区；

2接近溶洞、含水断层、含水层（流沙层、冲积层、各种承压含水层）或接近积水区；

3上层有积水，在下层进行釆掘活动，两层之间的距离小，即小于安全厚度的要求；

4探水地区内掘进，一次掘进长度达到了允许掘进的长度，或探

水孔的超前距已经达到规定的限度；

5采掘工作面发现出水征兆；

6突然发现断层，对另一盘的水文地质情况又不清楚；

7打开隔离煤柱放水；

8接近有出水可能的钻孔；

9采掘工作面接近各类防水煤柱线，为确保煤柱尺寸，要提前探明情况；

10在强含水层之上，工作面进行带压开采，对强含水层水压、水量、裂隙等情况不清楚，对隔水层厚度变化情况胸中无数，这时也需提早对含水层进行打钻，系统地了解含水层和隔水层情况。

（2）探放水工作应该有探水设计，探水设计应体现以下几方面原则：

首先是要科学探放，对水情的分析要科学，探放水的方法也要科学；二是要安全可靠，探放水在“有疑必探，先探后掘”的原则下，确保征服水害，做到万无一失；三是要经济合理，争取用尽量少的工程量，最简捷的巷道工程完成探水、开拓、掘进等生产准备任务；四是要争取高效，在多方协调下，合理安排，争取尽快完成探水任务不影响工期。

探水设计大致应包括如下三部分内容：

1探水地区的水文地质情况分析。

由探放水技术人员调查区域资料，提出水害性质、受水威胁的范围和程度，划定水害威胁边界，估算涌水量和总积水量，划定探水线，设计出要留设的防水煤柱尺寸。

此外，还要分析放水后对地面的影响，地表是否会产生下沉，是否产生塌陷坑以及建筑物破坏等情况。

2根据水害性质由开釆技术人员设计开拓方案及防水方案。

其中有：

探水区的开拓方案；巷道布置及施工顺序；巷道断面及支护形式;流水水沟大小；流水路线；临时排水设施；水闸门及水闸墙的位置；放水的允许放水量；人员避灾路线及预防有害气体的措施等。

3在上述巷道布置的基础上，设计探水孔的钻探施工方案。

探水施工内容包括：

每次探水的位置;确定探水超前距;确定每次探水的孔数、孔的方向及角度；孔径大小；孔口管的设计和安装，提供放水所需的时间。

探放水设计经研究批准后，要严格按设计施工。

（3）探水作业安全注意事项

1探水工作面要加强支护，防止髙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，遇有水情及时向矿井调度室汇报；

4探水工作面要经常检查瓦斯，发现沼气超过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碉，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。

（4）上山巷道的探水措施

1按探水设计，上山巷道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10°〜15°为宜。

中间沿巷道前进方向一组，两侧各两组

2探水钻探过程中应时刻注意钻孔内情况，发现煤层变软，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。

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。

3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，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透老空无水，应立即检查是否有有害气体喷出，防止人员受到伤害。

4每次探水后，应在探水地点做专门标记（如在巷道一帮或顶板涂标记或打入木楔及铁钉等），以备后来丈量巷道长度使用。

（5）探水后上山掘进措施

1探水地区上山掘进是掘进防水中的重点，应十分慎重。

探水地区上山掘进一般都布置成双巷，即甲乙两条上山分别交替探水前进。

两上山之间距离不能过大，两者之间每隔一定距离用联络巷接通。

上山正前放炮时，人员必须躲入联络巷内。

上下两联络眼之间的距离不应大于放炮母线的长度。

如果两联络眼之间距离较大，应在适当位置掘躲避确，躲避确方向应向上山方向适当倾斜，长度必须适当。

2上山巷道的支护应严格按作业规程要求施工，不论煤巷还是岩巷，支架柱底必须深入柱窝，支架的扎角必须合适。

巷道内的浮煤浮磴要及时清理装运，后路不能有障碍。

电缆和风筒必须挂起，工具设备材料摆放整齐。

3上山探水巷道掘进，在掘进过程中应随时丈量巷道的实际进度,与探水地点的标记及通知单中的允许掘进长度进行核对，防止实际掘进距离超过允许掘进的距离，以保证安全。

4钻机探水后的上山掘进还应用长钎子适当补探。

钻机探水钻孔群是呈扇形分布的，控制的面积较大。

钻孔打得很远。

但是，随着掘进巷道的前进，探水孔之间的距离就会越大，巷道有可能进入两钻孔之间的空白区，这是探水的盲区，积水老巷有可能被漏掉。

在这种情况下，掘进巷道应用长钎子对正前或斜前方打眼补探，这样可以防止意外事故发生。

5上山掘进巷道如果在打炮眼时沿钎子向外流水，应及时停止作业。

水压大时，钎子不要拔出，需另做其他探放措施。

（6）平巷及下山探水掘进措施

1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。

如果岩层倾角很小，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。

2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。

下山巷道如果在老空区内掘进，也要适当向两帮打探水孔,巷道两帮的支护要加强，防止片帮出水。

为了确保下山掘进的安全,应当先掘髙处靠近老空的巷道，减少或消除水害的危胁，避免人身事故。

3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，上安全出口同时也被堵塞，这时工作面的人员将无路可退。

所以，必须保证工作面特别是上顺槽的规格质量，上安全出口要通畅无阻。

4.大水钻孔毁坏的补救措施

矿井下一般都有水文地质钻孔，这里包括水量大的髙压供水孔、放水孔、观测孔以及在井下揭露未封孔的老旧勘探孔。

这些钻孔穿透了强含水层，有时会发生毁坏，造成大量出水。

（1）大水量水文地质钻孔毁坏的原因很多，有的是因为釆掘活动使底板岩层产生移动，产生裂隙，孔口管失去作用；有的是因为孔口管各节之间接缝连接不牢；有的是因为孔口管长度不够。

当然，钻孔内水压髙、水量大也是重要原因。

钻孔一经毁坏，地下水便从钻孔周围大量涌出。

（2）处理这些毁坏钻孔使其停止涌水，关键是恢复孔口管的原有功能。

底板破裂大量涌水的钻孔，可以采用高压泵向孔内压入充填物的办法处理，这些充填物可以是锯末、棉丝、麻丝、布条等物质。

如果钻孔无保留价值，也可以直接向孔内投入铁砂、铅条等物，减小水流喷射速度，然后注入带有速凝剂的水泥浆，将孔封死。

（3）对于孔口管断裂、底板鼓起并严重破碎的大水量高压喷水钻孔，最有效的办法是采用挖井法处理。

也就是用一台抽水量大的水泵，对准钻孔抽水，使钻孔周围水位下降，再沿钻孔向下挖井，一直挖到孔口管断处，使已断裂的孔口管重新对接。

准确对接之后，将破损的孔口钢管再行焊接。

焊好后，将挖下的小并再用混凝土牢牢回填。

这样，钻孔又可完好使用。

（4）对无孔口管的喷水钻孔，也可以利用抽水挖井的办法处理。

抽水后，向下挖井并埋入新的孔口管，等待回填的混凝土凝固之后,用注浆泵将孔封掉，或完好保留做供水之用。

（5）对水量和水压都较大的积水区或含水层打钻，都要做孔口管，以便安水门控制水量。

孔口管是固定在孔口的一段钢管，它必须固定在坚硬完整的岩层内。

孔口管的安装固定是一件比较细致的工作，它的过程是这样的:

钻机固定之后，先打一大孔，孔深与孔口管长度一致，先将孔内冲洗干净，注入水泥浆液，再将孔口管放入孔内，放好以后将管固定，待水泥浆凝固，即可在孔口管内探水钻进。

（6）水平孔和上斜孔的孔口管安装顺序是：

钻机先按设计方向钻一大孔，孔深比管长大2米左右，将管插入孔内，固定不动，在孔口外用水玻璃和水泥将管口固定死，并需在孔口管的上方另留一个小管。

然后用挤浆泵从孔口管内向管的四周压人水泥浆，当稠水泥浆从小管跑出时，即将小管关死，这时挤浆泵继续开动，达到一定压力后停止挤浆，关闭孔口管水门，等水泥浆凝固后，孔口管即安装完毕。

（7）孔口管做成后即可扫孔。

扫孔超过孔口管深度后，需要对孔口管做一次耐压试验，检查孔口管的强度。

如发现漏水，或达不到强度要求时，应进行第二次挤浆处理。

水压力不大的地方，也可以安装简易孔口管。

即先打一个3米左右深的钻孔，在钻孔底部放一道圆形胶圈，将胶圈压紧，可起止水作用。

然后在孔口管口处打上长铁楔，把管子固定。

如果还怕不牢固，可以在孔口管口加设一道挡板，用点柱紧紧地支牢，防止套管冲出。

5.避开突水危险地带的措施

（1）探断层。

在井下各生产地区探清周围存在的断层位置、断层落差的大小，对于防止出水是很重要的，探清断层带是否含水，断层另外一侧强含水层的位置也是十分重要的。

经探钻之后，如果证实断层带本身不含水，距离含水层又比较远，那么采掘工作面是比较安全的。

（2）穿越断层。

如果巷道需要穿过断层到另一盘进行采掘，这就需要探清另一盘的含水层位置，水量大小，必要时要对另一盘的含水层进行放水降压。

为防止采掘后断层带挠动引发出水，对穿越断层带一段巷道的底板进行砌磋加固，防止含水层水沿断层面涌出。

（3）远离断层。

如果断层另一侧强含水层位置很高，巷道水平穿越有困难，这就应该提早抬髙巷道标髙，从远离含水层的髙处穿越断层。

如果巷道掘进方向与断层面走向平行，而另一侧有强含水层,此时应确定安全距离，并每隔一定距离垂直巷道探测断层位置，随之调整巷道位置，避免巷道掘入或接近另一盘的强含水层。

（4）避开陷落柱。

对防水而言，陷落柱是个危险体，遇到含水陷落柱则十分危险。

目前，我们的办法只有远离它。

对于深部的釆掘工作面我们釆用物探仪器一一无线电透视仪大面积进行煤层透视，发现陷落柱存在，则应避开另选安全地方生产。

此外，还应十分注意或避开大面积底板岩层破坏地段，诸多小断层交叉或交汇地段等可能出水的地方。

6.注浆堵水措施

注浆堵水，就是把配制好的浆液（水泥浆液、水泥一水玻璃浆液或化学浆液），用注浆泵压入地层空隙中，使浆液扩散、凝固、硬化，起到堵、截补给水源的作用。

目前，注浆应用在以下几方面：

（1）井筒注浆

井筒常要通过一个或几个含水层，含水层的水就会进入井筒，给建井带来困难和危害。

为此，在井筒开凿之前先从地面打钻孔，对含水层进行预先注浆；或者在井筒掘进工作面距含水层一定距离的地方停止掘进，从工作面预先进行注浆。

这样，就在并筒四周造成一道隔水屏障，使井筒能安全、顺利地通过含水层。

如果并筒已凿砌完毕而井壁漏水，也可以对井壁进行注浆堵水。

（2）巷道堵漏为减少矿井涌水量，对矿井下大量存在的小出水点也要进行封堵。

这些出水点水压、水量不大，可以用打人简单注浆管的办法解决。

做法是：

用短而细的水管一根，其外侧螺旋状焊上铅条，裹以粗麻后用力打入钻好的小孔内，用髙压注浆泵向孔内注入水泥浆，直到出水点停止出水为止。

这种办法对一些大的确室、大交岔点、砌石宣巷道等处的淋水、漏水都很有效。

（3）帷幕截流

有的山矿为了减少矿井涌水量，采用帷幕截流注浆法建造一个隔水墙，切断水源的补给通路，把水拦截在井田之外。

7.封堵突水的措施

（1）封堵任何透水、漏水和流水通道，首先必须懂得堵水材料的性能，特别是要懂得这些材料的排列顺序和方向。

例如，我们用同样数量比例的石子、沙子和粘土，把它们按不同顺序摆放在漏水的容器内，然后在它们的上面倒入同样数量的清水，我们发现，粘土在上面，石子在下面的容器不漏水，而石子在上面粘土在下面的容器，粘土被冲走沙子也被冲走只剩下石子，水大量漏失。

这种现象在我们生活中经常见到。

（2）在工矿山大水量的突水点的封堵过程中，也都利用这种原理进行封堵突水点或水流通路。

在矿山突水点的封堵过程中，首先必须用大量的大块头、大比重的固体材料投放到突水点的外围，俗称“固料投放”也叫“骨料投放”，它起到降低水的流速、支撑隔水材料的作用。

有了足够的“骨料"，再在“骨料“的来水一侧投入小一级的阻水材料一一粗砂或细砂，最后在突水点附近投以大量的水泥等阻水物质，这样就可以将大水量的突水点封堵成功。

（3）我国北方一次特大矿井突水，在封堵突水点和过水巷道时，采用''“三段式”的堵水顺序。

例如对大断面髙流速的过水巷道，在水流的下游段实行顶板爆破，投入栏栅、下尼龙布、水泥包、大块石料等挡水材料，接着在中段投人阻水材料一一砂石和水泥浆。

在这两段阻水体成功实现阻水的基础上，在来水的方向紧靠前两段再注入大量的水泥浆，并施以髙压，使水泥渗入裂隙和孔隙，从而可以封堵住全部漏水。

8.突水时的避灾措施

（1）井下一旦发生突水事故，在场的工作人员应立即将灾情向矿井调度室汇报。

人员必须听从班组长指挥，迅速撤退。

（2）突水时，人员应撤退到上一个水平或地面。

技术人员在制定有水害威胁地区的安全措施时，应包括人员的避灾路线。

这条路线选好之后，应向这个地区的所有人员进行贯彻，在平时还要利用上下井的机会让工人多熟悉几次。

在巷道交岔点应设有路牌，并设有灯光照明，上山独头巷道的路牌上应标有“此路不通”的字样。

（3）井下突然突水，破坏了巷道中的照明和安全退路上的指示牌，人员一旦迷失方向，必须朝着有风流通过的上山巷道方向撤退。

这些上山巷道必须与地面相通。

（4）井下发生水灾之后，应该立即通知矿山救护队组织抢救。

在救护队员没有到达之前，应全部启动排水设备，关闭有关地区的水闸门。

（5）有瓦斯喷出的地区，探水人员或其他工作人员，遇有瓦斯喷出时，要戴上自救器，防止中毒。

工作地点还应设法加强通风，风机不准关闭。

（6）通往地面的安全出口如果是竖井，人员撤退时需从梯子间爬梯升井，这时应按次序上，避免抢上或慌乱;爬梯子时，应注意手抓牢，脚蹬稳，保证自己安全，也要照顾别人安全。

（7）人员撤到地面之后，应该立刻清点人数，向领导汇报。