矿井水害防治
摘 矿井水煤矿开采中影响质素时矿井水灾害煤矿灾害危害严重矿井突水称矿井透水指煤矿正常生产中突然发生规模涌水现象矿井水害般分表水老窑水孔隙水裂隙水岩溶水五类水害防止水害事发生 矿井水防治采取预防防治结合方针始终坚持疑必探 先探掘 原 然采取相应防治措施 矿井水灾害消 实现煤矿安全生产 保障矿工生命安全
关键词 矿井突水充水水源涌水通道 突水征兆 防治水技术
图1 中国煤矿床水害类型分区示意图
国质结构复杂(图1)矿井水害事频发国矿井水害事类型表水水害老窑水水害松散孔隙水害裂隙水水害薄层灰岩喀斯特水害厚层灰岩喀斯特水害等资料统计年国建矿井生产矿井发生水害事100 余起淹井20 次千丧生造成直接济损失高达50 亿元见矿井突水灾害矿山开采中严重质灾害严重威胁着矿井生产工生命安全 煤矿建设生产程中防治矿井突水发生保证煤矿安全生产减少煤炭资源损失提高煤矿济效益重工作
1 矿井突水源
11表水
表水体包括江河湖海池沼水库等开采位表水体影响范围煤层矿体时 矿井附表水体开采程中水发生直接水力联系时 水便会涌入坑道成矿坑充水水源般说 矿体距表水体越影响越 充水愈严重 矿井涌水量越
12 气降水
矿井充水程度区降水量降水性质强度延续时间关系 降水量长时间降水渗入利 矿井涌水量矿井水量变化气候具明显季节性 气降水作补源通渗漏补第四系松散岩类孔隙含水层基岩风化带含水层 般矿井巷道形成直接影响致涌水量出现高峰时间滞 深度增加滞时间更长气降水渗入量开采深度增加减少
13 含水层水
含水断层矿井充水源 特点水量 定规律寻绝数情况 气降水表水先补充含水层 然流入矿井通井田矿井顶板裂带沟通影响高度范围含水层间水力联系水进入矿井成矿井突水源流入水源断流含水层中 含水层水补充
14 采空区积水
井田果面积采空区者周边煤矿面积采空区古代留采空区废弃巷道存蓄水矿井顶板岩石落导水裂隙带质构造等沟通渠道作方煤层矿井产生程度突水长期停止排水水聚集种水源含量硫酸根离子
PH 值3左右 甚1 具强烈腐蚀性 种水成突水水源时 危害性极
2 矿井涌水通道
矿体周围然水存通某种通道进入井巷形成涌水突水通道称矿井涌水通道 矿井涌水通道岩土层孔隙断层裂隙岩溶顶板落带采空区井巷道封堵严钻孔河道渗漏井筒
形成原分两类：
（1）层空隙断裂带等然形成通道开挖井巷直接揭露充水层充水层水力联系某种矿井通道时水源会源源断涌入井巷说明充水层起蓄水体作充水介质起输水通道作认层裂隙岩溶空间甚孔隙某条件成矿井涌水通道
（2）类采掘活动等引起涌水通道类通道合理勘探开采造成中包括顶板落裂隙通道底板突水通道钻孔通道等煤矿安全生产中应注意杜绝类通道产生
3．矿井突水征兆
矿井突水煤矿生产带巨危害时带甚煤矿毁灭性击矿井突水总淹没巷道工作面甚整矿井煤矿带巨济损失更悲造成量矿工死亡应加强矿井突水监控防治面先说矿井突水征兆特征
工作面出现异常现象称突水预兆常见征兆 (1) 煤壁挂红 水中氧化铁造成 ( 2) 煤壁挂汗 ( 3) 空气变冷 ( 4) 发生雾气 ( 5) 采掘面 吱吱声音 (6) 底板鼓起
突水水源划分种突水征兆 （1）承压水承压水关断层水突水征兆①工作面顶板压掉渣顶支架倾倒折梁断柱现象②底软膨胀底膨张裂种征兆顶板压发生较普遍采掘面围岩出现裂缝突水量势猛时会伴底爆响声③先出水出水较常见征兆④采场巷道瓦斯量显著增（2）积层水突水征兆①突水部位岩层发潮滴水逐渐增仔细观察发现水中少量细砂②发生局部顶水量突增出现流砂流砂常呈间歇性水色时清时混③发生量溃水溃砂种现象影响表导致表出现塌陷坑
（3）老窑水突水征兆①煤层发潮色暗光②煤层挂汗③采掘面煤层岩层温度低发凉④采掘面煤壁岩层听吱吱水呼声时表征水压水裂隙中挤压发出响声说明离水体远突水危险⑤老窑水般呈红色含
铁水面泛油花臭鸡蛋味
4 矿井突水防治
矿井突水灾害防治矿井防水矿井排水两方面考虑预测预报疑必探先探掘先治采防治水原落实防堵疏排截五项综合治理措施加强矿区水文质勘探研究弄清楚矿区种危险水源特矿井容易造成巨财产身伤亡老窑水定探查清楚时建立完善矿井排水系统确保排水够正常进行
41 面水防治
面防治水指表修筑种防排水工程 防止减少气降水表水渗入矿井减少矿井涌水量
(1)
设计井口面设施基础标高时应参考矿区历史高洪水位确定保证情况矿井致水淹没井口工业场建筑物高程低历史高洪水位时必须修筑堤坝沟渠采取防排水措施
(2) 河流通矿区范围时避免矿井带危险采取河流改道者整铺河床消河流水矿井潜威胁
(3) 气降水表水直接者间接渗入矿井通道采空区采煤塌陷陷落柱废弃钻孔产生裂缝等造成漏水区采修筑排水沟者隔水材料填堵漏水裂缝等防止表水流入者渗入矿井
42 井防治水
采掘工程破坏岩层天然状态降低岩土强度表水老窑积水含水层中水水压力作通薄弱段溃入井需直接井采取防水措施消削弱水威胁说井防水保证矿井安全生产第
二道防线井防水措施包括留设防水煤柱疏水降压含水层改造隔水层加固注浆工程设置防水建筑物注浆堵水等
421 井防水煤柱留设
需留设防水煤柱（图2）条件 ( 1)煤层露头直接疏松含水层覆盖位表水体(2)断层影响煤层富含水层接触 者煤层富含水层接触部分富含水层掩盖 ( 3)断层影响煤层底板承压含水层接定 煤层采空承压水突破底板危险 ( 4)煤层充水断层接触 煤层充水陷落柱接触 巷道工作面接淹井巷积水窑老空区等
图2 留设断层防水煤柱示意图
422 疏水降压谓疏水降压防治矿井水害技术 威胁矿井安全生产充水含水层水 通专门工程技术措施工受控条件进行超前疏干疏降水压进减少消矿山建设生产程中矿井安全威胁
423 含水层改造隔水层加固
项技术针煤层底板水害防治利采煤工作面已掘出通风巷道运输巷道应球物理勘探钻探等手段探查工作面范围煤层底板岩层富水性裂隙发育状况确定裂隙发育富水段研究配置低渗透浆液注入含水层隔水层中空隙等 围岩固结成透水具定强度整体 起堵塞水通道降低受注岩体渗透性增岩石强度隔水作矿井水害防治技术方法采注浆措施改造含水层加固隔水层变相隔水层进步提高隔水强度
424 设置防水闸门水闸墙
利设置防水煤(岩) 柱水闸墙水闸门等堵水设施时永久截堵住涌水矿井突水灾害发生时隔离巷道者封闭采区某点突水致危整矿井减轻
突水灾害影响 防水闸门 般设置发生突水需堵截时需运输行巷道 井底车场井水泵房变电出入口受水害威胁段水害威胁段通道处 防水墙 般某区段开采结束
隔绝继续量涌水砌筑种永远封闭挡水建筑 通常混凝土钢筋混凝土修筑
425 注浆堵水
制成浆液压入层空隙 扩张凝固硬化充隔水层作加固层堵截补水源通道进加隔水底板厚度界厚度值含水层含水断层封堵断层较裂隙发育完全碎裂底板必须采取超前探测水实施注浆封闭导水裂隙加底板岩层强度增强安全度达安全开采目
5．结束语
影响矿井正常生产活动威胁矿井安全生产增加生产成矿井局部全部淹没矿井涌水事称矿井水灾 矿井水灾直严重威胁着国煤矿安全年国煤炭产业造成巨济损失员伤亡真教训深刻矿井突水灾害防治方法纳查探放截堵排六字综合防治措施时应该加强现代采矿条件矿井水突出机理研究通收集矿井水文质原始资料 反复探索 加强分析深入现场线调研 总结矿井水文规律加强矿井突水构造精细探查技术装备研发时应加强职工透水预兆安全知识培训提高职工防水意识 建立建全探放水规章制度 做开采安全证工作文介绍矿井水源防治方法结合矿区矿井水害实际情况 采取相应防治措施 实现安全生产通文研究期矿山突水灾害防治提供参考
参 考 文 献
[1] 王** 中国煤矿水害预防治理[ M] 北京 煤炭工业出版社 1996
[2］ 车树成张荣伟． 煤矿质学［M］． 徐州 中国矿业学出版社2006
[3] 杨孟达 煤矿质学[M ] 北京 煤炭工业出版社 2000
[4] 虎维岳 矿山水害防治理方法[M] 北京 煤炭工业出版社 2005
[5] 余德沛 陆春元编著 矿井水灾防治技术 北京 中国济出版社 1986
[6] 黄作明丁恒矿井顶底板突水性预测防治[J]煤炭技术2008
[7] 王启亮 山西煤矿开采质环境影响防治措施[ J] 科学友( B 版) 2009( 2)
[8] 贾琇明． 煤矿质学［M］． 徐州 中国矿业学出版社2007
[9] 赵铁锤 华北区奥灰水综合防治技术[M] 北京 煤炭工业出版社 2006
[10] 尹国勋等编 煤矿环境质灾害防治 北京 煤炭工业出版社 1997
[11] 罗春喜关煤矿水害事原分析防治问题探讨[J]煤炭技术2006
[12] 张建萍 山西省矿业开发矿山质灾害[ J] 科学咨询( 决策理) 2009
[13] 中国矿院煤田质勘探教研室 煤矿质学[M ] 北京 煤炭工业出版社 1979
[14] 张光德等编 矿井水灾防治 ** 中国矿业学出版社 2002
[15] 张长文付斌徐毅矿突水问题研究[J]煤炭技术2004
[16] 李义昌郑伦素水文质工程质学[M]**：中国矿业学出版社1988
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矿井水害防治
摘 矿井水煤矿开采中影响质素时矿井水灾害煤矿灾害危害严重矿井突水称矿井透水指煤矿正常生产中突然发生规模涌水现象矿井水害般分表水老窑水孔隙水裂隙水岩溶水五类水害防止水害事发生 矿井水防治采取预防防治结合方针始终坚持疑必探 先探掘 原 然采取相应防治措施 矿井水灾害消 实现煤矿安全生产 保障矿工生命安全
关键词 矿井突水充水水源涌水通道 突水征兆 防治水技术
图1 中国煤矿床水害类型分区示意图
国质结构复杂(图1)矿井水害事频发国矿井水害事类型表水水害老窑水水害松散孔隙水害裂隙水水害薄层灰岩喀斯特水害厚层灰岩喀斯特水害等资料统计年国建矿井生产矿井发生水害事100 余起淹井20 次千丧生造成直接济损失高达50 亿元见矿井突水灾害矿山开采中严重质灾害严重威胁着矿井生产工生命安全 煤矿建设生产程中防治矿井突水发生保证煤矿安全生产减少煤炭资源损失提高煤矿济效益重工作
1 矿井突水源
11表水
表水体包括江河湖海池沼水库等开采位表水体影响范围煤层矿体时 矿井附表水体开采程中水发生直接水力联系时 水便会涌入坑道成矿坑充水水源般说 矿体距表水体越影响越 充水愈严重 矿井涌水量越
12 气降水
矿井充水程度区降水量降水性质强度延续时间关系 降水量长时间降水渗入利 矿井涌水量矿井水量变化气候具明显季节性 气降水作补源通渗漏补第四系松散岩类孔隙含水层基岩风化带含水层 般矿井巷道形成直接影响致涌水量出现高峰时间滞 深度增加滞时间更长气降水渗入量开采深度增加减少
13 含水层水
含水断层矿井充水源 特点水量 定规律寻绝数情况 气降水表水先补充含水层 然流入矿井通井田矿井顶板裂带沟通影响高度范围含水层间水力联系水进入矿井成矿井突水源流入水源断流含水层中 含水层水补充
14 采空区积水
井田果面积采空区者周边煤矿面积采空区古代留采空区废弃巷道存蓄水矿井顶板岩石落导水裂隙带质构造等沟通渠道作方煤层矿井产生程度突水长期停止排水水聚集种水源含量硫酸根离子
PH 值3左右 甚1 具强烈腐蚀性 种水成突水水源时 危害性极
2 矿井涌水通道
矿体周围然水存通某种通道进入井巷形成涌水突水通道称矿井涌水通道 矿井涌水通道岩土层孔隙断层裂隙岩溶顶板落带采空区井巷道封堵严钻孔河道渗漏井筒
形成原分两类：
（1）层空隙断裂带等然形成通道开挖井巷直接揭露充水层充水层水力联系某种矿井通道时水源会源源断涌入井巷说明充水层起蓄水体作充水介质起输水通道作认层裂隙岩溶空间甚孔隙某条件成矿井涌水通道
（2）类采掘活动等引起涌水通道类通道合理勘探开采造成中包括顶板落裂隙通道底板突水通道钻孔通道等煤矿安全生产中应注意杜绝类通道产生
3．矿井突水征兆
矿井突水煤矿生产带巨危害时带甚煤矿毁灭性击矿井突水总淹没巷道工作面甚整矿井煤矿带巨济损失更悲造成量矿工死亡应加强矿井突水监控防治面先说矿井突水征兆特征
工作面出现异常现象称突水预兆常见征兆 (1) 煤壁挂红 水中氧化铁造成 ( 2) 煤壁挂汗 ( 3) 空气变冷 ( 4) 发生雾气 ( 5) 采掘面 吱吱声音 (6) 底板鼓起
突水水源划分种突水征兆 （1）承压水承压水关断层水突水征兆①工作面顶板压掉渣顶支架倾倒折梁断柱现象②底软膨胀底膨张裂种征兆顶板压发生较普遍采掘面围岩出现裂缝突水量势猛时会伴底爆响声③先出水出水较常见征兆④采场巷道瓦斯量显著增（2）积层水突水征兆①突水部位岩层发潮滴水逐渐增仔细观察发现水中少量细砂②发生局部顶水量突增出现流砂流砂常呈间歇性水色时清时混③发生量溃水溃砂种现象影响表导致表出现塌陷坑
（3）老窑水突水征兆①煤层发潮色暗光②煤层挂汗③采掘面煤层岩层温度低发凉④采掘面煤壁岩层听吱吱水呼声时表征水压水裂隙中挤压发出响声说明离水体远突水危险⑤老窑水般呈红色含
铁水面泛油花臭鸡蛋味
4 矿井突水防治
矿井突水灾害防治矿井防水矿井排水两方面考虑预测预报疑必探先探掘先治采防治水原落实防堵疏排截五项综合治理措施加强矿区水文质勘探研究弄清楚矿区种危险水源特矿井容易造成巨财产身伤亡老窑水定探查清楚时建立完善矿井排水系统确保排水够正常进行
41 面水防治
面防治水指表修筑种防排水工程 防止减少气降水表水渗入矿井减少矿井涌水量
(1)
设计井口面设施基础标高时应参考矿区历史高洪水位确定保证情况矿井致水淹没井口工业场建筑物高程低历史高洪水位时必须修筑堤坝沟渠采取防排水措施
(2) 河流通矿区范围时避免矿井带危险采取河流改道者整铺河床消河流水矿井潜威胁
(3) 气降水表水直接者间接渗入矿井通道采空区采煤塌陷陷落柱废弃钻孔产生裂缝等造成漏水区采修筑排水沟者隔水材料填堵漏水裂缝等防止表水流入者渗入矿井
42 井防治水
采掘工程破坏岩层天然状态降低岩土强度表水老窑积水含水层中水水压力作通薄弱段溃入井需直接井采取防水措施消削弱水威胁说井防水保证矿井安全生产第
二道防线井防水措施包括留设防水煤柱疏水降压含水层改造隔水层加固注浆工程设置防水建筑物注浆堵水等
421 井防水煤柱留设
需留设防水煤柱（图2）条件 ( 1)煤层露头直接疏松含水层覆盖位表水体(2)断层影响煤层富含水层接触 者煤层富含水层接触部分富含水层掩盖 ( 3)断层影响煤层底板承压含水层接定 煤层采空承压水突破底板危险 ( 4)煤层充水断层接触 煤层充水陷落柱接触 巷道工作面接淹井巷积水窑老空区等
图2 留设断层防水煤柱示意图
422 疏水降压谓疏水降压防治矿井水害技术 威胁矿井安全生产充水含水层水 通专门工程技术措施工受控条件进行超前疏干疏降水压进减少消矿山建设生产程中矿井安全威胁
423 含水层改造隔水层加固
项技术针煤层底板水害防治利采煤工作面已掘出通风巷道运输巷道应球物理勘探钻探等手段探查工作面范围煤层底板岩层富水性裂隙发育状况确定裂隙发育富水段研究配置低渗透浆液注入含水层隔水层中空隙等 围岩固结成透水具定强度整体 起堵塞水通道降低受注岩体渗透性增岩石强度隔水作矿井水害防治技术方法采注浆措施改造含水层加固隔水层变相隔水层进步提高隔水强度
424 设置防水闸门水闸墙
利设置防水煤(岩) 柱水闸墙水闸门等堵水设施时永久截堵住涌水矿井突水灾害发生时隔离巷道者封闭采区某点突水致危整矿井减轻
突水灾害影响 防水闸门 般设置发生突水需堵截时需运输行巷道 井底车场井水泵房变电出入口受水害威胁段水害威胁段通道处 防水墙 般某区段开采结束
隔绝继续量涌水砌筑种永远封闭挡水建筑 通常混凝土钢筋混凝土修筑
425 注浆堵水
制成浆液压入层空隙 扩张凝固硬化充隔水层作加固层堵截补水源通道进加隔水底板厚度界厚度值含水层含水断层封堵断层较裂隙发育完全碎裂底板必须采取超前探测水实施注浆封闭导水裂隙加底板岩层强度增强安全度达安全开采目
5．结束语
影响矿井正常生产活动威胁矿井安全生产增加生产成矿井局部全部淹没矿井涌水事称矿井水灾 矿井水灾直严重威胁着国煤矿安全年国煤炭产业造成巨济损失员伤亡真教训深刻矿井突水灾害防治方法纳查探放截堵排六字综合防治措施时应该加强现代采矿条件矿井水突出机理研究通收集矿井水文质原始资料 反复探索 加强分析深入现场线调研 总结矿井水文规律加强矿井突水构造精细探查技术装备研发时应加强职工透水预兆安全知识培训提高职工防水意识 建立建全探放水规章制度 做开采安全证工作文介绍矿井水源防治方法结合矿区矿井水害实际情况 采取相应防治措施 实现安全生产通文研究期矿山突水灾害防治提供参考
参 考 文 献
[1] 王** 中国煤矿水害预防治理[ M] 北京 煤炭工业出版社 1996
[2］ 车树成张荣伟． 煤矿质学［M］． 徐州 中国矿业学出版社2006
[3] 杨孟达 煤矿质学[M ] 北京 煤炭工业出版社 2000
[4] 虎维岳 矿山水害防治理方法[M] 北京 煤炭工业出版社 2005
[5] 余德沛 陆春元编著 矿井水灾防治技术 北京 中国济出版社 1986
[6] 黄作明丁恒矿井顶底板突水性预测防治[J]煤炭技术2008
[7] 王启亮 山西煤矿开采质环境影响防治措施[ J] 科学友( B 版) 2009( 2)
[8] 贾琇明． 煤矿质学［M］． 徐州 中国矿业学出版社2007
[9] 赵铁锤 华北区奥灰水综合防治技术[M] 北京 煤炭工业出版社 2006
[10] 尹国勋等编 煤矿环境质灾害防治 北京 煤炭工业出版社 1997
[11] 罗春喜关煤矿水害事原分析防治问题探讨[J]煤炭技术2006
[12] 张建萍 山西省矿业开发矿山质灾害[ J] 科学咨询( 决策理) 2009
[13] 中国矿院煤田质勘探教研室 煤矿质学[M ] 北京 煤炭工业出版社 1979
[14] 张光德等编 矿井水灾防治 ** 中国矿业学出版社 2002
[15] 张长文付斌徐毅矿突水问题研究[J]煤炭技术2004
[16] 李义昌郑伦素水文质工程质学[M]**：中国矿业学出版社1988
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