第十二章 矿 山 防 水
本章主要内容
1 地面防治水
2 井下防治水
3 矿井突水及 处理
第十二章 矿 山 防 水
凡影响, 威胁矿井安全生产、使矿井局部或全部被淹没并造成人
员伤亡和经济损失的矿井涌水事故都称为 矿井水灾 。
造成 矿井水害的水源主要有大气降水、地表水、含水层水、岩溶
陷落柱水、断层水、以及旧巷或老空区积水等 。
第一节 地 面 防 治 水
地面防水是指在地表修筑各种防排水工程,防止或减少大气降水
和地表水渗入矿井。
根据矿区不同的地形, 地貌及气候, 应从下列几方面采取相应的
措施:
1,慎重选择井筒位置
井口 ( 平硐口 ) 和工业场地内主要建筑物的标高应在当地历年最
高洪水位以上 。
2,河流改道
3,铺整河底
4,填堵通道
5,挖沟排 ( 截 ) 洪
6,排除积水
7,加强雨季前的防讯工作
第二节 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 (查 )
1,做好水文观测工作 --收集地表水, 井下水源的水压, 水位,
和水量, 井下涌水量变化 。
2,做好矿井水文地质工作 — 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 。
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 。
探水线规定,对于老窑, 采空区, 峒室等积水清楚, P<1Mpa,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
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 1~2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 1~2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。
允许掘进距离 超前距离
帮距
安全外围线
外斜眼
终孔位置
三, 放水 ( 疏干 )
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
1,疏放老空水
1)直接放水 — 当水量不大, 不超过排水能力;
2)先堵后放 — 与巨大水源有联系, 动力储水量大;
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
护煤柱 。
2,疏放含水层水
1)地面打钻抽水 — 环形钻孔, 排形钻孔
2)井下疏水巷道疏水
3)用井下钻孔疏水 — 放射状, 排状, 立井泄放孔
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 。
防水煤(岩)柱 厚度,最小垂直距离 BR,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。
五、矿井注浆堵水
注浆堵水就是将配制的浆液压入井下岩层空隙、裂隙或巷道中,使
其扩散、凝固和硬化,使岩层具有较高的强度、密实性和不透水性
而达到封堵截断补给水源和加固地层的作用,是矿井防治水害的重
要手段之一。
第三节 矿井突水及其处理
一, 矿井突水征兆
凡是井巷掘进及工作面回采过程中,接近或沟通含水层、被淹巷道、
地表水体、含水断裂带、溶洞、陷落柱而突然产生的突水事故称 矿井
突水 。 突水前,在工作面及其附近往往显示出某些异常现象,这些
异常统称为, 突水征兆, 。
1,与承压水有关断层水突水征兆
工作面顶板来压, 掉渣, 片帮, 支架倾倒等;底膨胀, 底鼓张, 底
,爆, 响声;先出小水, 再出大水;采场或巷道瓦斯涌出量增大 。
2,冲积层水突水征兆
岩层发潮, 滴水, 且逐渐增大, 局部冒顶, 水量突增, 水时清时混,
流砂;溃水, 溃砂,
3,老空水突水征兆
发潮, 发暗, 挂汗, 发凉, 吱吱水声, 铁锈呈红色
二, 恢复被淹矿井及安全措施
1,排除积水的方法
(1)直接排干
(2)先堵后排
2,排水恢复期的安全措施
保持良好通风, 经常检查气体含量;
严禁一切明火, 防瓦斯爆炸;
在井筒内安装排水设备时佩戴安全带和自救器
在恢复井巷时应注意冒顶坠井事故 。