矿井水灾的防治.ppt
2023/10/16,云南省煤矿安全技术中心,1,矿井水灾的防治,2023/10/16,云南省煤矿安全技术中心,2,造成矿井水灾的水体有哪些?,1、大气降水2、地表水3、含水层水4、岩溶陷落柱水5、断层水6、旧巷或老空区积水,图4-1-4 承压水1含水层；2隔水层；3地下水流向；4自流井；5喷泉；6断层；a补给区；b承压区（分布区）；c排泄区；0-0基准面（测量水准面）；H静止水位；P承压水头,2023/10/16,云南省煤矿安全技术中心,3,地面水灌入井下的原因？,地面防洪、防水措施不到位，或有了措施不认真执行，暴雨山洪冲破了防洪工程，致使地面水灌入地下。,2023/10/16,云南省煤矿安全技术中心,4,井下透水的原因有哪些？,1、水文地质情况不清，井巷接近老空、充水断层、陷落柱、强含水层，未事先探放水，盲目施工，造成突水淹井或人身事故；,2023/10/16,云南省煤矿安全技术中心,5,井下透水的原因有哪些？,2、井巷位置设计不合理，接近强含水层等水源，施工后在矿山压力和水压共同作用下，发生顶底板透水；,2023/10/16,云南省煤矿安全技术中心,6,井下透水的原因有哪些？,3、乱采乱掘，破坏了防水煤、岩柱，或者施工质量低劣，平巷掘进腰线忽高忽低，造成顶板冒落，接通了强含水层透水；,2023/10/16,云南省煤矿安全技术中心,7,井下透水的原因有哪些？,4、积水巷道位置测量错误或资料遗漏、不准，新掘巷道与积水区打通；或是巷道掘进的方向与探水钻孔的方向偏离，超出了钻孔控制范围，就可能与积水区掘通；,2023/10/16,云南省煤矿安全技术中心,8,井下透水的原因有哪些？,5、井下未构筑防水闸门，或虽有防水闸门但未顺利及时关闭，在矿井发生突水的情况下，不能起堵截水的作用；,2023/10/16,云南省煤矿安全技术中心,9,井下透水的原因有哪些？,6、井下水泵房的水仓不按时清理，致使容量减少，或者水泵的排水能力不足，在矿井发生突水时，涌水量大于排水能力，而且持续的时间很长，采取临时措施也无法补救时，矿井就可能被淹没。,2023/10/16,云南省煤矿安全技术中心,10,地 面 防 治 水,地表防治水可以概括为“疏、防、排、蓄”四个字。,2023/10/16,云南省煤矿安全技术中心,11,云南省煤矿“十五”期间水害事故 按事故起数占32起，4%，按死亡人数占90人，6%，居顶板、瓦斯、运输事故之后。其中发生重大水灾事故12起，死亡61人，占全省重大以上事故起数和死亡人数的11%和10.77%。一、事故发生主要地点：主要发生在掘进作业点，采空区贯通点、防水隔离煤柱、井筒、地面塌陷区、老窑积水贯通点等。,2023/10/16,云南省煤矿安全技术中心,12,二、事故的直接原因,1、地面防洪、防水管理措施不善，雨季山洪由井简或塌陷裂缝、小煤矿老空区积水大量涌入井下，造成水灾。如事故。2、水文地质情况不清，井巷接近老空积水区、充水断层、陷落煤柱、强含水层以及打开隔离煤柱时，未执行探放水制度，盲目施工。如事故。3、乱采乱掘，隔离煤柱距离留设不足，或破坏了防水隔离煤（岩）柱造成透水事故。如事故,2023/10/16,云南省煤矿安全技术中心,13,二、事故的直接原因,4、测量错误导致巷道穿透积水区引发透水。如事故 5、井巷位置不合理，井巷布置在不良地质条件和接近强含水层，导致顶底板透水，造成事故。6、施工措施不力，工程质量低劣，致使井巷严重塌落冒顶、跑砂、透水等。7、排水设备能力不足、机电事故造成淹井。8、排水设备维护不当，清理水仓不及时，排水设备、设施失去效用而淹井等。9、对水害重视不够，无严格的防治水管理规章制度，没有严格执行探放水原则等人为因素。,2023/10/16,云南省煤矿安全技术中心,14,井下防治水,井下水害来势凶猛，俗有“水老虎”之称。矿井防治水可归纳为“查、探、放、排、堵、截”六个字。一、做好矿井水文观测与水文地质工作 1做好水文观测工作-收集地表水、井下水源的水压、水位、水量和井下涌水量变化。2做好矿井水文地质工作掌握冲击层厚度、各分层的透水、含水性；断层和裂隙位置、落差、延伸、含水导水性；含水层与隔水层数量、位置、厚度、岩性；老窑和现采小窑的范围、采空区积水分布。,2023/10/16,云南省煤矿安全技术中心,15,二、井下探水“有疑必探，先探后掘”是采掘工作必须遵循的原则。遇下列情况之一者时，必须探水(1)接近水淹井巷、老空、老窑或小窑时；(2)接近含水层、导水断层、陷落柱时；(3)接近可能出水钻孔和各类防水煤柱时；(4)接近可能与地表水体相通的断裂破碎带或裂隙发育带时；(5)上层采空区积水，在两层间垂直距离小于采高40倍或巷高10倍的下层采掘工作以及采掘工作面有明显出水征兆时。1、探水起点的确定：1)积水线积水区域范围线；水位标高，积水量；2)警戒线积水线外60m，红色，超前探水，边探边掘；3)探水线根据积水位置、积水量、地质、水文地质、采空区和巷道受矿压力等影响来确定。,图 4-2-1 积水线、探水线和警戒线,2023/10/16,云南省煤矿安全技术中心,16,探水线规定：对于老窑、采空区、峒室等积水清楚，P1Mpa，岩层不小于20m，煤层不小于30m；积水区位置边界不清楚，最小不小于60m；小窑、断层等，不小于60m；石门揭含水层不小于20m。2、探水钻孔布置1)探水超前距离、允许掘进距离、帮距和密度确定：探水-掘进-再探水-再掘进超前距一般20m，帮距与超前距一样。钻孔密度3m,图 4-2-3 扇形探水钻孔,2023/10/16,云南省煤矿安全技术中心,17,2)探水钻孔布置原则：巷道掘进所占空间应有钻孔控制，且钻孔间距小于巷道高度、宽度、或煤层厚度。(1)平巷钻孔 对于薄煤层，3组，每组12个钻孔；厚煤层，3组，每组不少于3个钻孔(2)上山巷道钻孔布置对于薄煤层，5组，每组12个钻孔；厚煤层，5组，每组不少于3个钻孔，至少有一孔见顶或见底。,图 4-2-4 半扇形探水钻孔,2023/10/16,云南省煤矿安全技术中心,18,三、放水 有计划地将威胁性水源全部或部分地疏放掉，是消除水患的有效措施之一 疏放老空水1)直接放水当水量不大，不超过排水能力；,图 4-2-8 放水钻孔孔口安全装置1 一钻杆，2 一150 钻孔，3 一水泥，4 一筋条，5 一89 钢管，6 一水压表，7 一水阀门,2023/10/16,云南省煤矿安全技术中心,19,2)先堵后放与巨大水源有联系，储水量大；3)先放后堵虽有补给水源，但补给量不大，4)用煤柱或构筑物先隔离，水量大，水质坏，准备好设备排，或留隔水保护煤（岩）柱。四、截水 截水是利用水闸墙、水闸门和防水煤（岩）柱等物体，临时或永久地截住涌水，将采掘区与水源隔离，使某一地点突水不致危及其它地区，减轻水灾危害的重要措施。,2023/10/16,云南省煤矿安全技术中心,20,防水煤（岩）柱厚度：最小垂直距离BR大于20m 防水墙：地点、承压、材料、墙厚。水闸墙是用不透水材料构成的永久性构筑物，用于隔绝有透水危险的区域 水闸门：防水闸门一般设置于井下运输巷内，正常生产时防水闸门敞开着，当突然发生水患时，闸门关闭将水阻挡于闸门之外。,图 4-2-17 留设防 水煤柱的经验尺寸,图4-2-20 水闸墙1截槽；2水压表；3放水管；4保护栅栏；5细管,2023/10/16,云南省煤矿安全技术中心,21,冲积层水突水征兆1、岩层发潮2、滴水且逐渐增大3、局部冒顶4、水量突增5、水时清时混6、水中有流砂7、溃水、溃砂,2023/10/16,云南省煤矿安全技术中心,22,老空水突水征兆1、煤层里有“吱吱”的水叫声，甚至有向外滋水的现象，这是因为附近有压力大的含水层湖或积水区，水从煤层的裂缝向外挤出造成的。,2023/10/16,云南省煤矿安全技术中心,23,老空水突水征兆2、煤层挂汗，就是煤层上结成小水珠，说明前面有地下水。,2023/10/16,云南省煤矿安全技术中心,24,老空水突水征兆3、工作面发潮，甚至有淡淡的雾气，由于水分蒸发吸热而使空气变冷，一进去就有阴凉的感觉，前面不远可能有地下水。,2023/10/16,云南省煤矿安全技术中心,25,老空水突水征兆 4、如果闻到工作面有臭鸡蛋气味，用舌头尝渗出来的水感到发涩，把水珠放在手指间摩擦有发滑的感觉，就可以肯定前面有老空水。,2023/10/16,云南省煤矿安全技术中心,26,老空水突水征兆 5、老空水发红，很像铁锈水，如果发现煤壁上挂红，也是有老空水信号。,
