煤礦水害防治

1、煤礦水害防治煤礦水害防治一把高懸在礦井頭上的一把高懸在礦井頭上的劍劍 礦井水害是水體非正常涌入井巷和工作礦井水害是水體非正常涌入井巷和工作面的現(xiàn)象，這里，一方面要強(qiáng)調(diào)它的突發(fā)性，面的現(xiàn)象，這里，一方面要強(qiáng)調(diào)它的突發(fā)性，另一方面要強(qiáng)調(diào)它的災(zāi)害性。另一方面要強(qiáng)調(diào)它的災(zāi)害性。 礦井水害事故是僅次于瓦斯爆炸的煤礦重大災(zāi)害，在煤礦重、特大事故中所占比重較大。我國(guó)不僅是世界主要產(chǎn)煤國(guó)，而且也是受水害危害最嚴(yán)重的國(guó)家之一。通過(guò)以上圖片使大家進(jìn)一步認(rèn)識(shí)到做好礦井防治水工作的重要性。第一篇第一篇 第一章第一章 地下水與礦井水的基礎(chǔ)知識(shí)地下水與礦井水的基礎(chǔ)知識(shí)第一節(jié)第一節(jié) 自然界的水自然界的水第二節(jié)第二節(jié) 地下水

2、與氣象、水文因素的關(guān)系地下水與氣象、水文因素的關(guān)系第三節(jié)第三節(jié) 巖石的水文地質(zhì)特征巖石的水文地質(zhì)特征第四節(jié)第四節(jié) 含水層與隔水層含水層與隔水層第五節(jié)第五節(jié) 地下水的物理性質(zhì)與化學(xué)成分地下水的物理性質(zhì)與化學(xué)成分第六節(jié) 地下水的分類及其特征 第四節(jié)第四節(jié) 含水層與隔水層含水層與隔水層 含水層-能透過(guò)和給出相當(dāng)水量的巖層。 隔水層-不能透過(guò)和給出水量（透水和 給水量均微不足道）的巖層。第六節(jié) 地下水的分類 一、按含水巖層空隙的性質(zhì)分 1、孔隙水-松散沉積物空隙中的水。 2、裂隙水-堅(jiān)硬巖石裂隙中的水。 3、巖溶水-巖溶化巖石中的水。 二、按埋藏條件分 1、飽氣帶上層滯水 2、飽水帶潛水 3、飽水帶承

3、壓水第二章 礦井充水條件分析 第一節(jié) 充水水源 第二節(jié) 涌水通道 第三節(jié) 影響礦井充水的因素 第一節(jié) 充水水源充水水源分自然充水水源充水水源分自然充水水源 和人為充水水源。和人為充水水源。 一、自然充水水源一、自然充水水源 1.大氣降水大氣降水 大氣降水是地下水的主要補(bǔ)給來(lái)源，所有礦大氣降水是地下水的主要補(bǔ)給來(lái)源，所有礦床充水都直接或間接地與大氣降水有關(guān)。但這里所床充水都直接或間接地與大氣降水有關(guān)。但這里所講大氣降水水源，是指礦床直接充水的唯一水源。講大氣降水水源，是指礦床直接充水的唯一水源。 2. 2. 地表水體地表水體 在有大型地表水體分布（海、湖、大河流、水在有大型地表水體分布（海、湖、

4、大河流、水庫(kù)、水池）的礦床地區(qū)，查清天然條件下和礦床開(kāi)庫(kù)、水池）的礦床地區(qū)，查清天然條件下和礦床開(kāi)采后的地表水對(duì)礦床開(kāi)采的影響，是礦區(qū)水文地質(zhì)采后的地表水對(duì)礦床開(kāi)采的影響，是礦區(qū)水文地質(zhì)勘探和礦井水文地質(zhì)工作的頭等重要大事，是評(píng)價(jià)勘探和礦井水文地質(zhì)工作的頭等重要大事，是評(píng)價(jià)礦床開(kāi)采價(jià)值的重要內(nèi)容。礦床開(kāi)采價(jià)值的重要內(nèi)容。 3. 3. 地下水地下水 圍巖地下水充水類型劃分圍巖地下水充水類型劃分: : 根據(jù)充水根據(jù)充水巖層性巖層性質(zhì)質(zhì)不同可分為：砂礫石不同可分為：砂礫石孔隙充水礦床，堅(jiān)硬巖層充水礦床，堅(jiān)硬巖層裂裂隙隙充水礦床，充水礦床，巖溶巖溶充水礦床。充水礦床。根據(jù)礦層與充水巖根據(jù)礦層與充水巖層

5、接觸關(guān)系不同可分為：層接觸關(guān)系不同可分為：直接直接充水礦床，充水礦床，間接間接充水充水礦床。礦床。 根據(jù)礦層與充水巖層相對(duì)位置不同可分為：根據(jù)礦層與充水巖層相對(duì)位置不同可分為：頂板水頂板水充水礦床，充水礦床，底板底板水充水礦床，水充水礦床，周邊周邊水充水礦水充水礦床。床。 二、人為充水水源二、人為充水水源 1.襲奪水襲奪水 由于礦床開(kāi)采，降落漏斗不斷擴(kuò)展，人工流場(chǎng)強(qiáng)烈改造礦區(qū)天然地由于礦床開(kāi)采，降落漏斗不斷擴(kuò)展，人工流場(chǎng)強(qiáng)烈改造礦區(qū)天然地下水流場(chǎng)，人工地下水流場(chǎng)獲得新的補(bǔ)給水源稱為襲奪水源。襲奪水下水流場(chǎng)，人工地下水流場(chǎng)獲得新的補(bǔ)給水源稱為襲奪水源。襲奪水源存在下列幾種情況；源存在下列幾種情況

6、；位于礦床地下水排泄區(qū)的泉水；位于礦床地下水排泄區(qū)的泉水；位于礦床位于礦床地下水排泄區(qū)的地表水（海、湖、河）體；地下水排泄區(qū)的地表水（海、湖、河）體；位于礦床地下水逕流帶位于礦床地下水逕流帶內(nèi)的排泄區(qū)一側(cè)相鄰含水層；內(nèi)的排泄區(qū)一側(cè)相鄰含水層；相鄰水文地質(zhì)單元地下水。相鄰水文地質(zhì)單元地下水。 2.老窯水老窯水 老窯水一般分布在老礦山的淺部，它具有下列充水特點(diǎn)：老窯水一般分布在老礦山的淺部，它具有下列充水特點(diǎn)： 老老窖水以靜儲(chǔ)量為主，靜儲(chǔ)量與采空區(qū)分布范圍有關(guān)；窖水以靜儲(chǔ)量為主，靜儲(chǔ)量與采空區(qū)分布范圍有關(guān)；老窖水為多年老窖水為多年積水，水循環(huán)條件差，水中含有大量積水，水循環(huán)條件差，水中含有大量h2

7、s氣體，并多為酸性水，有較氣體，并多為酸性水，有較強(qiáng)的腐蝕性。強(qiáng)的腐蝕性。老窯突水一般水勢(shì)迅猛，硫化氫氣體危害性大。老窯突水一般水勢(shì)迅猛，硫化氫氣體危害性大。 采采空區(qū)域和積水量不太清楚或不清楚?？諈^(qū)域和積水量不太清楚或不清楚。 3、老空水、老空水 分布于礦井已開(kāi)采區(qū)域，分布于礦井已開(kāi)采區(qū)域，以靜儲(chǔ)量為主，靜儲(chǔ)量與采空區(qū)分布范以靜儲(chǔ)量為主，靜儲(chǔ)量與采空區(qū)分布范圍有關(guān)；圍有關(guān)；水循環(huán)條件差，水中含有大量水循環(huán)條件差，水中含有大量h2s氣體，并多為酸性水，氣體，并多為酸性水，有較強(qiáng)的腐蝕性。有較強(qiáng)的腐蝕性。老空突水一般水勢(shì)迅猛，硫化氫氣體危害性大。老空突水一般水勢(shì)迅猛，硫化氫氣體危害性大。 采空區(qū)

8、域和積水量清楚。采空區(qū)域和積水量清楚。 1. 1. 巖溶陷落柱通道巖溶陷落柱通道 巖溶陷落柱在我國(guó)北方較為發(fā)育，在地下水的長(zhǎng)期物理和化巖溶陷落柱在我國(guó)北方較為發(fā)育，在地下水的長(zhǎng)期物理和化學(xué)作用下學(xué)作用下, , 中奧陶統(tǒng)灰?guī)r形成了大量的古喀斯特空洞中奧陶統(tǒng)灰?guī)r形成了大量的古喀斯特空洞, , 在上覆巖在上覆巖層和礦層的重力作用下層和礦層的重力作用下, , 空洞潰塌并被上覆巖層下陷填實(shí)，被下空洞潰塌并被上覆巖層下陷填實(shí)，被下塌的破碎巖塊所充填的柱狀巖溶陷落柱像一導(dǎo)水管道溝通了煤系塌的破碎巖塊所充填的柱狀巖溶陷落柱像一導(dǎo)水管道溝通了煤系充水含水層中地下水與中奧陶統(tǒng)灰?guī)r水的聯(lián)系充水含水層中地下水與中奧陶

9、統(tǒng)灰?guī)r水的聯(lián)系, , 特別位于富水帶特別位于富水帶上的巖溶陷落柱上的巖溶陷落柱, , 可造成不同充水含水層組中地下水的密切水力可造成不同充水含水層組中地下水的密切水力聯(lián)系。巖溶陷落柱的地表特征比較明顯聯(lián)系。巖溶陷落柱的地表特征比較明顯, , 特別在基巖裸露區(qū)更為特別在基巖裸露區(qū)更為明顯明顯。 第二節(jié) 涌水通道一、一、天然天然涌水涌水通道通道 巖溶巖溶陷落柱陷落柱、線狀線狀斷裂（裂隙）帶斷裂（裂隙）帶、隱伏露頭隱伏露頭、面狀、面狀裂隙網(wǎng)絡(luò)裂隙網(wǎng)絡(luò)（局部面狀隔水層變薄或尖滅等）（局部面狀隔水層變薄或尖滅等）。 2.線狀斷裂線狀斷裂(裂隙裂隙)帶通道帶通道 斷裂帶是否能夠成為充水通道主要取斷裂帶是否

10、能夠成為充水通道主要取決于斷裂帶性質(zhì)和礦床開(kāi)采時(shí)人為采礦活決于斷裂帶性質(zhì)和礦床開(kāi)采時(shí)人為采礦活動(dòng)方式與強(qiáng)度。這里重點(diǎn)分析斷裂帶的性動(dòng)方式與強(qiáng)度。這里重點(diǎn)分析斷裂帶的性質(zhì)，后面問(wèn)題在充水人為因素部份講述。質(zhì)，后面問(wèn)題在充水人為因素部份講述。 3 3 隱伏（導(dǎo)水巖層）露頭通道隱伏（導(dǎo)水巖層）露頭通道 在我國(guó)大部分煤礦山在我國(guó)大部分煤礦山, , 煤系薄層煤系薄層灰?guī)r含水層和中厚層砂巖裂隙含水層灰?guī)r含水層和中厚層砂巖裂隙含水層以及巨厚層的碳酸鹽巖含水層多呈窄以及巨厚層的碳酸鹽巖含水層多呈窄條狀的隱伏露頭形式與上覆第四系松條狀的隱伏露頭形式與上覆第四系松散沉積物不整合接觸散沉積物不整合接觸. . 4.

11、4.面狀裂隙網(wǎng)絡(luò)面狀裂隙網(wǎng)絡(luò)( (局部面狀隔水層變薄區(qū)局部面狀隔水層變薄區(qū)) ) 根據(jù)含煤巖系和礦床水文地質(zhì)沉積環(huán)境分根據(jù)含煤巖系和礦床水文地質(zhì)沉積環(huán)境分析析, , 在華北型煤田的北部一帶在華北型煤田的北部一帶, , 煤系含水層組煤系含水層組主要以厚層狀砂巖含水層組為主主要以厚層狀砂巖含水層組為主, , 薄層灰?guī)r沉薄層灰?guī)r沉積較少。積較少。 在厚層砂巖含水層組之間沉積了以在厚層砂巖含水層組之間沉積了以細(xì)砂巖、粉細(xì)砂巖和泥巖為主的隔水層組細(xì)砂巖、粉細(xì)砂巖和泥巖為主的隔水層組. . 在在地質(zhì)歷史的多期構(gòu)造應(yīng)力作用下地質(zhì)歷史的多期構(gòu)造應(yīng)力作用下, , 脆性的隔水脆性的隔水巖層受力后以破裂形式釋放應(yīng)力

12、巖層受力后以破裂形式釋放應(yīng)力, , 致使隔水巖致使隔水巖層產(chǎn)生了不同方向的較為密集的裂隙和節(jié)理層產(chǎn)生了不同方向的較為密集的裂隙和節(jié)理, , 形成了較為發(fā)育的呈整體面狀展布的裂隙網(wǎng)絡(luò)。形成了較為發(fā)育的呈整體面狀展布的裂隙網(wǎng)絡(luò)。 二、人為涌水通道二、人為涌水通道 人為人為涌水涌水通道包括通道包括頂板冒落裂隙帶頂板冒落裂隙帶、地面、地面巖巖溶疏干塌陷帶溶疏干塌陷帶、封孔質(zhì)量不佳鉆孔封孔質(zhì)量不佳鉆孔和和井巷井巷等。等。 1.頂板冒落裂隙帶頂板冒落裂隙帶 采空區(qū)冒落后，形成的冒落帶和導(dǎo)水裂隙帶采空區(qū)冒落后，形成的冒落帶和導(dǎo)水裂隙帶是礦坑充水的人為通道，其特點(diǎn)如下：是礦坑充水的人為通道，其特點(diǎn)如下：當(dāng)冒落

13、當(dāng)冒落裂隙帶發(fā)育高度達(dá)到頂板充水巖層時(shí)，礦坑涌水裂隙帶發(fā)育高度達(dá)到頂板充水巖層時(shí)，礦坑涌水量將有顯著增加，當(dāng)未能達(dá)到頂板充水巖層時(shí)，量將有顯著增加，當(dāng)未能達(dá)到頂板充水巖層時(shí)，礦坑涌水無(wú)明顯變化；礦坑涌水無(wú)明顯變化；當(dāng)頂板冒落裂隙帶發(fā)育當(dāng)頂板冒落裂隙帶發(fā)育高度達(dá)到地表水體時(shí)，礦井涌水量將迅猛增加，高度達(dá)到地表水體時(shí)，礦井涌水量將迅猛增加，同時(shí)常伴有井下涌砂現(xiàn)象。同時(shí)常伴有井下涌砂現(xiàn)象。 2.地面巖溶疏干塌陷帶地面巖溶疏干塌陷帶 隨著我國(guó)巖溶充水礦床大規(guī)模抽放水試驗(yàn)和隨著我國(guó)巖溶充水礦床大規(guī)模抽放水試驗(yàn)和疏干實(shí)踐，礦區(qū)及其周圍地區(qū)的地表巖溶塌陷隨疏干實(shí)踐，礦區(qū)及其周圍地區(qū)的地表巖溶塌陷隨處可見(jiàn)，地

14、表水和大氣降水通過(guò)塌陷坑充入礦井。處可見(jiàn)，地表水和大氣降水通過(guò)塌陷坑充入礦井。有時(shí)隨著塌陷面積的增大，大量砂礫石和泥砂與有時(shí)隨著塌陷面積的增大，大量砂礫石和泥砂與水一起潰入礦坑。水一起潰入礦坑。 3 3、封閉不良鉆孔、封閉不良鉆孔 4 4、與水源有聯(lián)系的井巷工程、與水源有聯(lián)系的井巷工程 第三節(jié) 影響礦井充水的因素 包括自然因素和人為因素，是綜合分析礦井充水條件的主要指標(biāo)，也是評(píng)價(jià)礦井水文地質(zhì)條件復(fù)雜程度的重要指標(biāo)。 一、自然因素： 1、氣候 2、地形 3、煤層上、下巖層的組合型式 4、地質(zhì)構(gòu)造 5、地表水 二、人為因素 1、開(kāi)拓方式 2、頂板管理和采煤方法 3、疏干方法 在自然界分布礦床中，單

15、一充水水源和充水在自然界分布礦床中，單一充水水源和充水通道是少見(jiàn)的。從水文地質(zhì)剖面可以看出，礦層通道是少見(jiàn)的。從水文地質(zhì)剖面可以看出，礦層（體）的上下往往分布多個(gè)充水含水層組。究竟（體）的上下往往分布多個(gè)充水含水層組。究竟哪個(gè)是充水巖層？哪個(gè)不是充水巖層？哪個(gè)是強(qiáng)哪個(gè)是充水巖層？哪個(gè)不是充水巖層？哪個(gè)是強(qiáng)充水巖層？哪個(gè)是弱充水巖層？回答這些問(wèn)題的充水巖層？哪個(gè)是弱充水巖層？回答這些問(wèn)題的方法稱為礦床充水強(qiáng)度分析。方法稱為礦床充水強(qiáng)度分析。 根據(jù)礦山調(diào)查資料表明，礦床開(kāi)采后礦井根據(jù)礦山調(diào)查資料表明，礦床開(kāi)采后礦井充水強(qiáng)度除取決于充水含水層的充水強(qiáng)度除取決于充水含水層的富水性、導(dǎo)水性、富水性、導(dǎo)水

16、性、厚度和分布面積外厚度和分布面積外，還取決于，還取決于三個(gè)防線三個(gè)防線。第一防。第一防線是充水含水層出露和接受補(bǔ)給源的條件；第二線是充水含水層出露和接受補(bǔ)給源的條件；第二防線是充水含水層側(cè)向邊界的導(dǎo)水與隔水條件；防線是充水含水層側(cè)向邊界的導(dǎo)水與隔水條件；第三防線是礦層頂、底隔水巖層的隔水條件。第三防線是礦層頂、底隔水巖層的隔水條件。 第三章 礦井水文地質(zhì)類型劃分第一節(jié)、礦井水文地質(zhì)類型的劃分原則第二節(jié)、礦井水文地質(zhì)類型的劃分依據(jù)表表2-1 2-1 礦井水文地質(zhì)類型礦井水文地質(zhì)類型分類依據(jù) 類 別簡(jiǎn)單中等復(fù)雜極復(fù)雜受采掘破壞或影響的含水層及水體含水層性質(zhì)及補(bǔ)給條件受采掘破壞或影響的孔隙、裂隙、

17、巖溶含水層，補(bǔ)給條件差，補(bǔ)給來(lái)源少或極少受采掘破壞或影響的孔隙、裂隙、巖溶含水層，補(bǔ)給條件一般，有一定的補(bǔ)給水源受采掘破壞或影響的主要是巖溶含水層、厚層砂礫石含水層、老空水、地表水，其補(bǔ)給條件好，補(bǔ)給水源充沛受采掘破壞或影響的是巖溶含水層、老空水、地表水，其補(bǔ)給條件很好，補(bǔ)給來(lái)源極其充沛，地表泄水條件差單位涌水量q（ls-1m-1）q0.10.1q1.01.0q5.0q5.0礦井及周邊老空水分布狀況無(wú)老空積水存在少量老空積水，位置、范圍、積水量清楚存在少量老空積水，位置、范圍、積水量不清楚存在大量老空積水，位置、范圍、積水量不清楚礦井涌水量（m3h-1）正常q1最大q2q1180（西北地區(qū)q1

18、90）q2300（西北地區(qū)q2210）180q1600（西北地區(qū)90q1180）300q21 200（西北地區(qū)210q2600）600q12 100（西北地區(qū)180q11 200）1 200q23 000（西北地區(qū)600q22 100）q12 100（西北地區(qū)q11 200）q23 000（西北地區(qū)q22 100）突水量q3（m3h-1）無(wú)q3600600q31 800q31 800第一節(jié)、礦井水文地質(zhì)類型的劃分原則1、分類以礦井防治水工作為上目的，考慮礦井地質(zhì)勘探工作相結(jié)合。2、分類要全面考慮礦井充水諸因素的影響，要突出其中主要因素的作用。3、分類應(yīng)符合我國(guó)的實(shí)際情況，反映近年來(lái)煤礦水害事故

19、發(fā)生的特點(diǎn)以及在防漢水工作中的經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)，力求簡(jiǎn)單明了，便于實(shí)際應(yīng)用。4、本類型劃分所考慮的各種因素（指標(biāo)）具有同等地位，并且為了煤礦生產(chǎn)安全，類型劃分采用就高不就低的原則。5、同一井田內(nèi)煤層較多且水文地質(zhì)條件變化較大時(shí)，應(yīng)分煤層進(jìn)行礦井水文地質(zhì)類型劃分。第二節(jié)、礦井水文地質(zhì)類型的劃分依據(jù)1、采掘破壞或影響的含水層及水體（其中包含水層性質(zhì)及補(bǔ)給條件和單位涌水量）。2、礦井周邊老空水分布狀況。3、礦井涌水量。4、礦井突水量。5、開(kāi)采受水害影響程度。6、防治水工作難易程度。根據(jù)以上分類依據(jù)，礦井水文地質(zhì)類型劃分為簡(jiǎn)單、中等、復(fù)雜、和極復(fù)雜四種類型。第二篇 礦井涌水量計(jì)算（略） 第四章 地下水滲流的基

20、本原理 第五章 解析解法 第六章 數(shù)值解法 第七章 其它方法第三篇 礦井水文地質(zhì)工作第八章 礦井地面水文地質(zhì)調(diào)查與觀測(cè)第一節(jié) 礦井地面水文地質(zhì)調(diào)查第二節(jié) 礦井地面水文地質(zhì)觀測(cè) 第一節(jié) 礦井地面水文地質(zhì)調(diào)查 當(dāng)?shù)V井現(xiàn)有水文地質(zhì)資料不能滿足生產(chǎn)建設(shè)的需要時(shí)，應(yīng)針對(duì)存在的問(wèn)題進(jìn)行單項(xiàng)、多項(xiàng)或全面的水文地質(zhì)補(bǔ)充調(diào)查工作。內(nèi)容包括： 一、氣象資料搜集一般應(yīng)有降水量、蒸發(fā)量、氣溫、氣壓、相對(duì)濕度、風(fēng)向、風(fēng)速及其歷年月平均值和兩極值。 二、地貌調(diào)查。應(yīng)著重調(diào)查由開(kāi)采和地下水活動(dòng)而引起的滑坡、塌陷、人工湖等地貌變化，和巖溶發(fā)育的礦區(qū)的各種巖溶地貌形態(tài)。 三、地質(zhì)調(diào)查。應(yīng)包括： 1、第四紀(jì)松散覆蓋層、基巖露頭，

21、應(yīng)基本查明其朝代、巖性、厚度、富水性及地下水的出露等，并劃分出含水層或相對(duì)隔水層。 2 、地質(zhì)構(gòu)造應(yīng)基本查明其形態(tài)、產(chǎn)狀、性質(zhì)、規(guī)模、破碎帶（范圍=充填物、膠結(jié)程度、導(dǎo)水性）及有無(wú)泉水出露骨等。 四、地表水體調(diào)查。應(yīng)調(diào)查與搜集故區(qū)河流、渠道、湖泊、積水區(qū)、山塘、水庫(kù)的歷年水位，流量，積水量，最大洪水淹沒(méi)范圍，含泥砂量，水質(zhì)和地表水體與下伏僻水層的關(guān)系等。 五、井泉調(diào)查。應(yīng)調(diào)查井泉的位置、標(biāo)高、深度、出水層位、涌水量、水位、水質(zhì)、水溫、有無(wú)氣體溢出、流出類型及其補(bǔ)給水源。并素描泉水出露的地形地質(zhì)平面圖、剖面圖。 六、古井老窯的調(diào)查。應(yīng)調(diào)查古井老窯的位置及開(kāi)采、充水、排水、停采原因等情況，察看地面

22、塌陷地形，圈出采空區(qū)，并估算積水量。 七、小煤礦調(diào)查。應(yīng)調(diào)查小煤礦的位置、范圍、開(kāi)采煤層、地質(zhì)構(gòu)造、采煤方法、采出煤量、隔離煤柱、與大礦的窨關(guān)系，并搜集系統(tǒng)完整的采掘工程平面圖及有關(guān)資料。對(duì)已報(bào)廢小井的圖紙資料，必須存檔備查。對(duì)于生產(chǎn)小煤礦，還應(yīng)調(diào)查其生產(chǎn)安排、排水能力、井巷出水層位、水質(zhì)、涌水量、充水因素、與大礦之間的水害關(guān)系。 八、地面巖溶調(diào)查。應(yīng)調(diào)查巖溶發(fā)育的形態(tài)、頒范圍。對(duì)地下水運(yùn)動(dòng)的明顯影響的進(jìn)水口、出水口、和通道，應(yīng)進(jìn)行詳細(xì)調(diào)查，必要時(shí)可進(jìn)行連通試驗(yàn)和暗河測(cè)繪工作。要分析巖溶發(fā)育規(guī)律、地下水徑流方向，圈定補(bǔ)給區(qū)，測(cè)定補(bǔ)給區(qū)內(nèi)的滲漏情況，估算地下徑流量。有巖溶塌陷的區(qū)域，還應(yīng)進(jìn)行巖溶

23、塌陷的測(cè)繪工作。第二節(jié) 礦井地面水文地質(zhì)觀測(cè) 礦井地面水文地質(zhì)觀測(cè)應(yīng)根據(jù)需要進(jìn)行。包括： 一、氣象觀測(cè) 1、凡距離氣象臺(tái)（站）較遠(yuǎn)的礦區(qū)（井），應(yīng)設(shè)立氣象觀測(cè)站。站址的選擇，應(yīng)符合氣象臺(tái)（站）的要求。距氣象臺(tái)（站）較近的礦區(qū)（井），只建立雨量觀測(cè)站。 注：較近指小于30公里，較遠(yuǎn)指大于30公里。 2、礦區(qū)氣象觀測(cè)項(xiàng)目，與氣象調(diào)查內(nèi)容同。 二、地表水觀測(cè)。觀測(cè)項(xiàng)目與地表水調(diào)查內(nèi)容同。觀測(cè)時(shí)間，一般為每月一次，雨季或暴雨后根據(jù)需要增加觀測(cè)次數(shù)。 三、地下水動(dòng)態(tài)觀測(cè) 1 、復(fù)雜型和極復(fù)雜型礦區(qū)（井）應(yīng)建立地下水動(dòng)態(tài)觀測(cè)網(wǎng)。觀測(cè)網(wǎng)布孔設(shè)點(diǎn)前，必須有專門設(shè)計(jì)。觀測(cè)點(diǎn)應(yīng)布置在下列地段： 1）對(duì)礦井生產(chǎn)建設(shè)

24、有影響的主要含水層； 2）影響礦井充水的地下水集中徑流帶（構(gòu)造破碎帶）； 3）可能與地表水有水力聯(lián)系的含水層； 4）礦井先期開(kāi)采的地段； 5）在開(kāi)采過(guò)程中水文地質(zhì)條件可能發(fā)生變化的地段； 6）人為因素可能對(duì)礦井充水有影響的地段； 7）井下主要突水點(diǎn)附近，或具有突水威脅的地段； 8）疏干邊界或隔水邊界處。觀測(cè)點(diǎn)的布置，應(yīng)盡量利用現(xiàn)有鉆孔、井、泉等。觀測(cè)內(nèi)容主要是水位、溫度和水質(zhì)，對(duì)泉水還應(yīng)觀測(cè)流量。 2、觀測(cè)點(diǎn)應(yīng)統(tǒng)一編號(hào)，設(shè)置固定觀測(cè)標(biāo)志，測(cè)定坐標(biāo)和標(biāo)高。觀測(cè)點(diǎn)標(biāo)高每年復(fù)測(cè)一次，如有變動(dòng)，應(yīng)隨時(shí)補(bǔ)測(cè)。 3、上述觀測(cè)工作，在開(kāi)采前一個(gè)水文年即應(yīng)進(jìn)行，在采掘過(guò)程中亦必須堅(jiān)持觀測(cè)。在未掌握地下水的動(dòng)態(tài)

25、規(guī)律以前，每57天觀測(cè)一次，隨后每月觀測(cè)13次，雨季或遇有異常時(shí)，需嗇觀測(cè)次數(shù)。觀測(cè)工作一般要求同步進(jìn)行，每次必須按固定的時(shí)間和順序在最短時(shí)間內(nèi)測(cè)完。否則，應(yīng)全部重新觀測(cè)。要注意觀測(cè)的連續(xù)性和精度。鉆孔水位觀測(cè)每回應(yīng)有兩次讀數(shù)，其差值不得大于2厘米，取值可用平均數(shù)。測(cè)量工具使用前應(yīng)定期校驗(yàn)。 4、中型礦井的動(dòng)態(tài)觀測(cè)工作，應(yīng)參照上述要求進(jìn)行。第九章 井下水文地質(zhì)觀測(cè) 一、采掘過(guò)程中的觀測(cè) 凡新開(kāi)鑿的井筒、主要穿層石門、開(kāi)拓巷道及滲、漏、淋水巷道，都要及時(shí)進(jìn)行水文地質(zhì)觀測(cè)和編錄，并繪制井筒、石門、巷道的實(shí)測(cè)水文地質(zhì)剖面圖或展開(kāi)圖。 （一）、當(dāng)井巷穿過(guò)含水層時(shí)，應(yīng)詳細(xì)描述其產(chǎn)狀、厚度、巖性、構(gòu)造、裂

26、隙或巖溶的發(fā)育與充填情況、揭露點(diǎn)的位置及標(biāo)高、出水形式、涌水量、水溫等，并采取水樣進(jìn)行水質(zhì)分析。 （二）、對(duì)含水裂隙，應(yīng)測(cè)定其產(chǎn)狀、長(zhǎng)度、度度、數(shù)量、形狀、尖滅情況、充填程度及充填物，觀察地下水活動(dòng)的痕跡，繪制裂隙玫瑰圖，并選擇有代表性的地段測(cè)定巖石的裂隙率。測(cè)定的面積：較密集裂隙可取12m2，稀疏裂隙可取410m2。其廣計(jì)算公式為:式中 kt-裂隙率(%) f-測(cè)定面積(m2) a-裂隙長(zhǎng)度(m2) b-裂隙寬度(m2)ab=a1b1+a2b2+anbn即所測(cè)定裂隙面積的總和(m2)%100takl b （三）、對(duì)巖溶，應(yīng)觀測(cè)其形態(tài)、發(fā)育情況、分布狀況、有無(wú)充填物及充填成分、充水狀況等，并繪

27、巖溶素描圖。 （四）、對(duì)斷裂構(gòu)造，應(yīng)測(cè)定其斷距、產(chǎn)狀、0斷層帶寬度，觀測(cè)斷裂帶充填物成分、膠結(jié)成度及出水情況。 （五）、對(duì)褶曲，應(yīng)觀測(cè)其形態(tài)、產(chǎn)狀及破碎情況。 （六）、突水點(diǎn)的觀測(cè)及編錄。應(yīng)詳細(xì)記錄突水的時(shí)間、地點(diǎn)、確切位置、出水層位、巖性、厚度、出水形式、圍巖破壞情況等，并測(cè)定涌水量、水溫、水質(zhì)、含砂量等。同時(shí)，應(yīng)觀測(cè)附近的出水點(diǎn)和觀測(cè)孔涌水量、水位的變化，并分析突水原因。主要突水點(diǎn)可作為動(dòng)態(tài)觀測(cè)點(diǎn)，并要編制上卡片、附平面圖和素描圖。 按照突水點(diǎn)每小時(shí)突水量的大小，將突水點(diǎn)劃分為小突水點(diǎn)、中等突水點(diǎn)、大突水點(diǎn)、特大突水點(diǎn)等4個(gè)等級(jí)：小突水點(diǎn)：q60 m3/h；中等突水點(diǎn)：60 m3/hq60

28、0 m3/h；大突水點(diǎn)：600 m3/hq1800 m3/h；特大突水點(diǎn)：q1800 m3/h。二、礦井涌水量觀測(cè) 1、分采區(qū)、分水平、分煤層、分出水點(diǎn)進(jìn)行觀測(cè)。 2、在井下設(shè)置觀測(cè)站，并進(jìn)行編號(hào)。 3、構(gòu)建標(biāo)準(zhǔn)的測(cè)水設(shè)施。 4、建立礦井涌水量觀測(cè)臺(tái)賬。 5、定期進(jìn)行觀測(cè)，一般雨季每天一次，旱季每周一次。 6、對(duì)觀測(cè)結(jié)果進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，掌握礦井涌水動(dòng)態(tài)，總結(jié)涌水規(guī)律。 對(duì)于大中型煤礦發(fā)生300 m3/h以上的突水、小型煤礦發(fā)生60 m3/h以上的突水，或者因突水造成采掘區(qū)域和礦井被淹的，應(yīng)當(dāng)將突水情況及時(shí)上報(bào)所在地煤礦安全監(jiān)察機(jī)構(gòu)和地方人民政府負(fù)責(zé)煤礦安全生產(chǎn)監(jiān)督管理的部門、煤炭行業(yè)管理部門。第

29、十章 礦井水文地質(zhì)圖一、礦井充水性圖： 礦井充水性圖是綜合記錄井下實(shí)測(cè)水文地質(zhì)資料的圖紙，是分析礦井充水規(guī)律、開(kāi)展水害預(yù)測(cè)、制定防治水措施的主要依據(jù)之一，也是礦井水文地質(zhì)工作的必備圖紙，一般采用采掘工程平面圖作底圖進(jìn)行編制，比例尺為12000l5000，主要內(nèi)容有： 1各種類型的出(突)水點(diǎn)要統(tǒng)一編號(hào)，并注明出水日期、涌水量、水位(水壓)、水溫及涌水特征。 2古井、廢棄井巷、老塘、老硐、矸石窩等的積水范圍和積水量。 3井下水閘門、水閘墻、放水孔、防水煤柱、泵房、水倉(cāng)、水泵臺(tái)數(shù)及能力。 4井下輸水路線。 5井下涌水量觀測(cè)站(點(diǎn))的位置。 6其它。 礦進(jìn)充水性圖應(yīng)隨采掘工程的進(jìn)展定期補(bǔ)充填繪。水文

30、地質(zhì)復(fù)雜型和極復(fù)雜型的礦井，每36個(gè)月補(bǔ)繪一次；水文地質(zhì)簡(jiǎn)單型和中等型的礦井，可視具體情況而定。二、礦井涌水量與各種相關(guān)因素歷時(shí)曲線圖。 礦井涌水量與各種相關(guān)因素歷時(shí)曲線是綜合反映礦井充水變化規(guī)律，預(yù)測(cè)礦井涌水趨勢(shì)的圖紙，各礦應(yīng)根據(jù)具體情況，選擇不同的相關(guān)因素繪制以下幾種關(guān)系曲線圖。 1礦井涌水量與降水量、地下水位曲線圖。 2礦井涌水量與單位走向開(kāi)拓長(zhǎng)度、單位采空面積關(guān)系曲線圖。 3礦井涌水量與地表水流量或水位關(guān)系曲線圖。 4礦井涌水量隨開(kāi)采深度變化曲線圖。 三、礦井綜合水文地質(zhì)圖： 礦井綜合水文地質(zhì)圖是反映礦井水文地質(zhì)條件的圖紙之一，也是進(jìn)行防治水工作的主要參考依據(jù)。綜合水文地質(zhì)圖一般在井田

31、地形地質(zhì)圖的基礎(chǔ)上編制，比例尺為12000l10000。主要內(nèi)容有： 1基巖含水層露頭(包括巖溶)及沖積層底部含水層(流砂、砂礫、紅礓層等)的平面分布狀況。 2地表水體、水文觀測(cè)站、井泉分布位置及陷落柱范圍。 3水文地質(zhì)鉆孔及其抽水試驗(yàn)成果。 4基巖等高線(適用于隱伏煤田)。 5各類井口位置。 6含水層等水位(壓)線。 7老窯、小煤礦位置及開(kāi)采范圍和涌水情況。 8有條件時(shí)，劃分水文地質(zhì)單元，進(jìn)行水文地質(zhì)分區(qū)。 礦井綜合水文地質(zhì)圖，每l5年補(bǔ)充修改一次。 四、礦井綜合水文地質(zhì)柱狀圖： 礦井綜合水文地質(zhì)柱狀圖是反映含水層、隔水層及煤層之間的組合關(guān)系和含水層層數(shù)、厚度及富水性的圖紙。一般采用相應(yīng)比例

32、尺隨同礦井綜合水文地質(zhì)圖一道編制。主要內(nèi)容有： 1含水層時(shí)代名稱、厚度、巖性、巖溶發(fā)育情況。 2各含水層水文地質(zhì)試驗(yàn)參數(shù)。 3各含水層的水質(zhì)類型。五、礦井水文地質(zhì)剖面圖： 礦井水文地質(zhì)剖面圖主要是反映含水層、隔水層、褶曲、斷裂構(gòu)造等和煤層之間的空間關(guān)系。主要內(nèi)容有： 1含水層巖性、厚度、埋藏深度、巖溶裂隙發(fā)育深度。 2水文地質(zhì)孔、觀測(cè)孔及其試驗(yàn)參數(shù)和觀測(cè)資料。 3地表水體及其水位。 4主要井巷位置。 礦井水文地質(zhì)剖面圖一般以走向、傾向有代表性的地質(zhì)剖面為基礎(chǔ)。六、礦井含水層等水位(壓)線圖： 等水位(壓)線圖主要反映地下水的流場(chǎng)特征。水文地質(zhì)復(fù)雜型和極復(fù)雜型的礦井，對(duì)主要含水層(組)應(yīng)堅(jiān)持定期

33、繪制，以對(duì)照分析礦井疏干動(dòng)態(tài)。比例尺為12000110000。主要內(nèi)容有： 1含水層、煤層露頭線，主要斷層線。 2水文地質(zhì)孔、觀測(cè)孔、井、泉的地面標(biāo)高，孔(井、泉)口標(biāo)高和地下水位(壓)標(biāo)高。 3河、渠、山塘、水庫(kù)、塌陷積水區(qū)等地表水體觀測(cè)站的位置、地面標(biāo)高和同期水面標(biāo)高。 4礦井井口位置、開(kāi)拓范圍和公路、鐵路交通干線。 5繪制地下水等水位(壓)線，表示地下水流向。 6繪制可采煤層底板下隔水層等厚線(當(dāng)受開(kāi)采影響的主含水層在可采煤層底板下時(shí))。 7井下涌水、突水點(diǎn)位置及涌水量。第十一章 礦井水害預(yù)報(bào)和預(yù)防 第一節(jié) 礦井水害類型 第二節(jié) 水害隱患檢查 第三節(jié) 水害預(yù)報(bào) 第四節(jié) 水害預(yù)防 第五節(jié)

34、探放水工程第一節(jié) 礦井水害類型礦井水害分類表礦井水害分類表突水水源突水水源采掘地點(diǎn)采掘地點(diǎn)巖體結(jié)構(gòu)巖體結(jié)構(gòu)突出形式突出形式突水量突水量地表水地表水掘進(jìn)巷道突水掘進(jìn)巷道突水?dāng)鄬樱ㄆ扑閹В┩粩鄬樱ㄆ扑閹В┩凰l(fā)型突水爆發(fā)型突水特大型突水特大型突水老空水老空水大巷突水大巷突水陷落柱突水陷落柱突水跳躍型突水跳躍型突水大型突水大型突水孔隙水掘進(jìn)工作面突水掘進(jìn)工作面突水裂隙巖體突水裂隙巖體突水緩沖型突水緩沖型突水中型突水中型突水裂隙水裂隙水回采工作面突水回采工作面突水完整結(jié)構(gòu)巖體突水完整結(jié)構(gòu)巖體突水滯后型突水滯后型突水小型突水小型突水巖溶水巖溶水井筒突水井筒突水地表水地表水水害水害沖積層水沖積層水水害

35、水害巖溶水巖溶水水害水害煤層頂板砂巖（礫巖）煤層頂板砂巖（礫巖）水水水害水害老窯及老空水老窯及老空水水害水害斷層水?dāng)鄬铀λ︺@孔水鉆孔水水害水害煤層底板水煤層底板水水害水害通道水源水源山東新汶、河南陜縣、水城汪家寨礦、內(nèi)蒙古平莊古山礦、遼源梅河一井等 地表水水害大氣降水、地表水體（江、河湖泊、水庫(kù)、溝渠、坑塘、池沼、泉水和泥石流）井口、采空冒裂帶、巖溶地面塌陷坑或洞、斷層帶及煤層頂?shù)装寤蚍饪撞涣嫉呐f鉆孔充水或?qū)咐?11 1號(hào)潰水點(diǎn)號(hào)潰水點(diǎn)3 3號(hào)潰水點(diǎn)號(hào)潰水點(diǎn)2 2號(hào)潰水點(diǎn)號(hào)潰水點(diǎn)河堤決口處河堤決口處沖刷區(qū)沖刷區(qū)輸電鐵塔輸電鐵塔沙場(chǎng)塌陷區(qū)沙場(chǎng)塌陷區(qū)2通道水源水源山西王家?guī)X煤礦、晴隆縣新

36、橋煤礦等礦區(qū)都發(fā)生過(guò)老空水的水害 老窯及老空水水害古井、小窯、廢巷及采空區(qū)積水采掘工作面接近或溝通時(shí)，老空水進(jìn)入巷道或工作面案例120052005年年8 8月月7 7日，廣東省梅州市興寧市大興煤礦在開(kāi)采急傾日，廣東省梅州市興寧市大興煤礦在開(kāi)采急傾斜煤層時(shí)發(fā)生抽冒，破壞了防水安全煤柱，上部大量老空斜煤層時(shí)發(fā)生抽冒，破壞了防水安全煤柱，上部大量老空積水潰入礦井，造成積水潰入礦井，造成121121人死亡人死亡, ,直接經(jīng)濟(jì)損失直接經(jīng)濟(jì)損失47254725萬(wàn)元。萬(wàn)元。 廣東省梅州市興寧市透水事故案例1被困礦工被困礦工的主要集的主要集中區(qū)域中區(qū)域礦井概況礦井概況：那讀煤礦原為百色市田東縣國(guó)有煤礦，始建于

37、1973年10月，設(shè)計(jì)能力為3萬(wàn)噸/年。1996年12月被右江礦務(wù)局兼并，2007年核定生產(chǎn)能力19萬(wàn)噸。證照均在有效期內(nèi)。 案例2廣西壯族自治區(qū)百色市右江礦務(wù)局那讀煤礦透水事故事故概況事故概況： 2008年7月21日15時(shí)32分，廣西壯族自治區(qū)百色市右江礦務(wù)局那讀煤礦發(fā)生特別重大透水事故，造成36人死亡，直接經(jīng)濟(jì)損失989.8萬(wàn)元。 事故原因：事故原因：該礦在4304工作面3個(gè)切眼先后發(fā)現(xiàn)透水征兆的情況下，未按規(guī)定撤出受水威脅區(qū)域的作業(yè)人員；事故發(fā)生前，盲目通知已經(jīng)撤到安全地點(diǎn)的人員返回作業(yè)地點(diǎn)恢復(fù)生產(chǎn)。水文資料不清，水患排查治理不到位。該礦沒(méi)有查清老空區(qū)積水和廢棄小煤礦的積水情況，沒(méi)有排查

38、出重大透水安全隱患；發(fā)現(xiàn)多次透水征兆后，未采取措施進(jìn)行徹底根治。 礦井概況礦井概況：山東山東棗莊滕州木石煤棗莊滕州木石煤礦，礦，19711971年建礦年建礦 ，設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)9 9萬(wàn)噸。萬(wàn)噸。木石木石 “ “03.7.26” 03.7.26” 特大潰水事故死亡特大潰水事故死亡3535人人事故概況：事故概況：7月月26日日21時(shí)時(shí)40分，發(fā)生分，發(fā)生透水，水位上升至碼頭門透水，水位上升至碼頭門,一號(hào)風(fēng)門一號(hào)風(fēng)門推不開(kāi)，二號(hào)風(fēng)門處冒頂，污泥堵塞推不開(kāi)，二號(hào)風(fēng)門處冒頂，污泥堵塞,無(wú)法行人，一采區(qū)運(yùn)輸大巷被淹地面無(wú)法行人，一采區(qū)運(yùn)輸大巷被淹地面4號(hào)露天坑和磚瓦廠內(nèi)出現(xiàn)二個(gè)直徑號(hào)露天坑和磚瓦廠內(nèi)出現(xiàn)二個(gè)直徑3

39、0m塌陷坑塌陷坑*造成造成5個(gè)作業(yè)地點(diǎn)個(gè)作業(yè)地點(diǎn)37人遇人遇險(xiǎn)，險(xiǎn)，2人脫險(xiǎn)，人脫險(xiǎn)，35人死亡。歷時(shí)一個(gè)人死亡。歷時(shí)一個(gè)月月,直接經(jīng)濟(jì)損失直接經(jīng)濟(jì)損失298.1萬(wàn)元萬(wàn)元事故原因：事故原因：超開(kāi)采上限，越井田邊界，違法違規(guī)超開(kāi)采上限，越井田邊界，違法違規(guī)開(kāi)采防水保安煤柱；事故地點(diǎn)離第四系含水層開(kāi)采防水保安煤柱；事故地點(diǎn)離第四系含水層（流沙層）只有（流沙層）只有9米，離地面露天坑底只有米，離地面露天坑底只有13米米左右。按一般規(guī)律，頂板垮落帶已進(jìn)入第四系含左右。按一般規(guī)律，頂板垮落帶已進(jìn)入第四系含水層，勾通地面積水。水層，勾通地面積水。 案例河南洛陽(yáng)新安寺溝煤礦河南洛陽(yáng)新安寺溝煤礦12.212.

40、2特別重大透水事故特別重大透水事故2005年12月2日23時(shí)40分，河南省洛陽(yáng)市新安縣寺溝煤礦發(fā)生特別重大透水事故，造成35人死亡，7人下落不明，直接經(jīng)濟(jì)損失973萬(wàn)元。礦井概況：該礦注冊(cè)性質(zhì)為集體所有制。設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力為3萬(wàn)噸/年，核定生產(chǎn)能力6萬(wàn)噸/年。未取得安全生產(chǎn)許可證。事故原因：寺溝煤礦非法進(jìn)入礦井邊界煤柱，在接近已關(guān)閉的橋北煤礦老空積水區(qū)采煤，造成煤柱突然垮落，老空區(qū)積水體和與其密切水力聯(lián)系的松散孔隙地下水及青河地表水迅速潰入井下，導(dǎo)致了事故發(fā)生。案例通道水源水源湖南夢(mèng)腳灣煤礦“9.6”透水屬斷層水害斷層水水害斷層含水，斷層聯(lián)通其他水體導(dǎo)水?dāng)鄬影咐?通道水源水源鉆孔水水害鉆孔含水，鉆

41、孔聯(lián)通其他水體封閉不良鉆孔案例第二節(jié) 水害隱患檢查 必須進(jìn)行定期檢查，大雨和暴雨時(shí)要及時(shí)巡查。每周對(duì)井下重點(diǎn)地方進(jìn)行檢查，每月一次全面巡查，對(duì)探放水工作面進(jìn)行每班檢查。一、地面檢查（一）、檢查內(nèi)容 1、防洪溝、排水溝是否完好、暢通。 2、井田內(nèi)河流、溝渠、溪流裂隙發(fā)育情況，流量、水位，滲漏情況。 3、防滑坡、防洪水擋墻完好情況。 4、井田內(nèi)開(kāi)采裂隙、塌陷坑情況。 5、井田內(nèi)是否存在老窯、古洞。 6、周邊礦井的生產(chǎn)狀況（并進(jìn)行井下監(jiān)測(cè)）。 7、地表民房及工業(yè)設(shè)施的變化情況。（二）、檢查路線 根據(jù)井田范圍、地形，確定檢查路線條數(shù)，實(shí)現(xiàn)全覆蓋。 （三）、檢查準(zhǔn)備 1、井上下對(duì)照?qǐng)D，表出檢查路線。 2

42、、工具：記錄本、鉛筆、羅盤(pán)、鋼卷尺、皮尺、三角板、手持gps、秒表、漂流花或流量計(jì)。 （四）、檢查結(jié)果處理二、井下檢查（一）、檢查內(nèi)容 1、排水溝是否完好、暢通。 2、水倉(cāng)、泵房及防水設(shè)施、排水設(shè)備是否完好。 3、防水閘門是否完好，是否啟閉靈活。 4、工作面采后閉是否完好，反水孔是否通暢，觀測(cè)流出水量。 5、擋水墻是否完好，放水閘閥、水位觀測(cè)孔及設(shè)施是否完好，觀測(cè)流出水量，水位。 6、觀測(cè)受水害影響區(qū)域巷道的滲水、漏水和淋水情況、水量，巷道變化情況。 7、探放水地點(diǎn)執(zhí)行探防水設(shè)計(jì)及安全措施的情況。（二）、檢查路線 根據(jù)井下需檢查地點(diǎn)的分布，確定檢查路線條數(shù)，實(shí)現(xiàn)全覆蓋。 （三）、檢查準(zhǔn)備 1、

43、井上下對(duì)照?qǐng)D，表出檢查路線。 2、工具：記錄本、鉛筆、羅盤(pán)、鋼卷尺、皮尺、秒表、漂流花或流量計(jì)。 （四）、檢查結(jié)果處理三礦井突水預(yù)兆 礦井突水過(guò)程主要決定于礦井水文地質(zhì)及采掘現(xiàn)場(chǎng)條件。一般突水事故可歸納為兩種情況：一種是突水水量小于礦井最大排水能力，地下水形成穩(wěn)定的降落漏斗，迫使礦井長(zhǎng)期大量排水；另一種是突水水量超過(guò)礦井的最大排水能力，造成整個(gè)礦井或局部采區(qū)淹沒(méi)。在各類突水事故發(fā)生之前，一般均會(huì)顯示出多種突水預(yù)兆。(1)一般預(yù)兆：煤層變潮濕、松軟；煤幫出現(xiàn)滴水、淋水現(xiàn)象，且淋水由小變大；有時(shí)煤幫出現(xiàn)鐵銹色水跡。工作面氣溫降低，或出現(xiàn)霧氣或硫化氫氣味。有時(shí)可聽(tīng)到水的“嘶嘶”聲。礦壓增大，發(fā)生片幫

44、，冒頂及底鼓。(2)工作面底板灰?guī)r含水層突水預(yù)兆：工作面壓力增大，底板鼓起，底鼓量有時(shí)可達(dá)5oomm以上。工作面底板產(chǎn)生裂隙，并逐漸增大。沿裂隙或煤幫向外滲水，隨著裂隙的增大，水量增加。當(dāng)?shù)装鍧B水量增大到一定程度時(shí)，煤幫滲水可能停止，此時(shí)水色時(shí)清時(shí)濁，底板活動(dòng)時(shí)水變渾濁；底板穩(wěn)定時(shí)水色變清。底板破裂，沿裂縫有高壓水噴出，并伴有“嘶嘶”聲或刺耳水聲。底板發(fā)生“底爆”，伴有巨響，地下水大量涌出，水色呈乳白或黃色。(3)松散孔隙含水層水突水預(yù)兆：突水部位發(fā)潮、滴水且滴水現(xiàn)象逐漸增大，仔細(xì)觀察發(fā)現(xiàn)水中含有少量細(xì)砂。發(fā)生局部冒頂，水量突增并出現(xiàn)流砂，流砂常呈間歇性，水色時(shí)清時(shí)混，總的趨勢(shì)是水量、砂量增加

45、，直至流砂大量涌出。頂板發(fā)生潰水、潰砂，這種現(xiàn)象可能影響到地表，致使地表出現(xiàn)塌陷坑。以上預(yù)兆是典型的情況，在具體的突水事故過(guò)程中，并不一定全部表現(xiàn)出來(lái)，所以應(yīng)該細(xì)心觀察，認(rèn)真分析、判斷。 第二節(jié) 水害預(yù)報(bào) 根據(jù)年季月采掘接續(xù)計(jì)劃，逐頭逐面進(jìn)行水害因素的分析和研究，預(yù)先提出水害報(bào)告和處理措施。 分年報(bào)、季報(bào)、月報(bào)和臨時(shí)預(yù)報(bào)。 水害預(yù)報(bào)方式有以下三種 一、水害預(yù)報(bào)圖 即在礦井采掘工程平面圖上（月報(bào)圖），按預(yù)報(bào)可能發(fā)生水害的部位，用紅的顏色注上水害類型符號(hào)。礦井采掘工作面水害預(yù)測(cè)圖例 二、水害預(yù)報(bào)表采掘工作面水害分析預(yù)測(cè)表 年 月 日 礦井項(xiàng)號(hào)預(yù)測(cè)水害地點(diǎn)采掘隊(duì)工作面上下標(biāo)高煤層采掘時(shí)間水害類型水文

46、地質(zhì)簡(jiǎn)述預(yù)防及處理意見(jiàn)責(zé)任單位備注名稱厚度(m)傾角()某礦某井12345注：水害類型指地表水、孔隙水、裂隙水、巖溶水、老空水、斷裂構(gòu)造水、陷落柱水、鉆孔水、頂板水、底板水等。三、水害通知單預(yù)報(bào)水害地點(diǎn)工作面名稱施工區(qū)隊(duì)被通知的水害問(wèn)題要求落實(shí)的防水措施水害點(diǎn)部位平、剖面圖發(fā)送單位生產(chǎn)礦長(zhǎng)、總工程師、調(diào)度室、技術(shù)科、安全科管水單位科長(zhǎng)：工程師：水文地質(zhì)人員：xx 煤 礦 水 害 通 知 單 年 月 日 四、水情水害預(yù)報(bào)通知書(shū)（水礦） xx煤礦水清水害預(yù)報(bào)通知書(shū)工作面名稱： 施工單位： 預(yù)報(bào)月份： 預(yù)報(bào)范圍平面圖、剖面圖水情水害情況處理建議地測(cè)科長(zhǎng)審核意見(jiàn)總工審核意見(jiàn) 發(fā)送單位技術(shù)科安全科調(diào)度室

47、施工單位生產(chǎn)礦長(zhǎng)安全礦長(zhǎng)預(yù)報(bào)人： 預(yù)報(bào)日期：第三節(jié) 水害預(yù)防 一、防“綜采”工作面頂板水 二、防老窯老空水（見(jiàn)第四節(jié)） 三、防開(kāi)拓下山突水 1）、繪制下山預(yù)想地質(zhì)剖面圖，標(biāo)明含水層、斷層位置。 2）、調(diào)查分析各含水層和斷層帶的富水性，弄清其測(cè)壓水頭高度。 3）、正確的預(yù)計(jì)下山可能出現(xiàn)的最大涌水量，根據(jù)預(yù)計(jì)涌水量施工好零時(shí)水倉(cāng)、安裝好排水泵和管路，保障供電。 4）、對(duì)強(qiáng)含水層或含水?dāng)鄬?，事前進(jìn)行探放水，可能時(shí)進(jìn)行疏水降壓。四、采煤工作面探放頂板水1）、煤層頂板有含水層的順走向布置的采煤工作面，有下列情況之一的，必須探放頂板水：（1）、新井第一個(gè)回采工作面，或老井新水平，新采區(qū)（包括下山區(qū)域）第一

48、個(gè)回采工作面。（2）、在“導(dǎo)水裂隙帶”范圍內(nèi)有富含水層。（3）、有充水的密集裂隙帶（或褶曲構(gòu)造）。（4）、工作面靠近邊界大斷層。（5）、存在老窯、老空積水或有水力聯(lián)系。2）、事前編制探放水措施，認(rèn)真預(yù)計(jì)涌水量。3）、機(jī)巷要有流水暢通的水溝或安裝足夠排水能力的排水設(shè)施。4）、探放水鉆孔孔口要下套管并安裝閘閥控制放水量。五、防采掘工作面底板水六、防沖積層水 在沖積層底部無(wú)強(qiáng)含水層的前提下，按照以下標(biāo)準(zhǔn)留足風(fēng)化帶隔水（巖）柱： 1）、緩傾斜煤層風(fēng)化帶隔水巖柱，從沖積層底板向下的鉛垂厚度應(yīng)大于煤層厚度的五倍。 2)、傾斜煤層風(fēng)化帶隔水煤柱，應(yīng)大于煤厚的八倍。 3）、急傾斜煤層風(fēng)化帶隔水巖（煤）柱，應(yīng)大

49、于煤厚的十倍。七、防鉆孔水 1）、先查閱鉆孔穿越的層位，各層位的含水情況，鉆孔封口報(bào)告書(shū)或資料，判定封口質(zhì)量的可靠性。 2）、對(duì)封閉不良鉆孔，建立臺(tái)賬，并在采掘工作面與其接觸前，采取措施進(jìn)行處理。 3）、對(duì)鉆進(jìn)煤層底板以下距離強(qiáng)含水層近的鉆孔，又封口不良的，應(yīng)根據(jù)預(yù)計(jì)水壓圈出警戒范圍，當(dāng)采掘工作面臨近警戒線前，采取措施進(jìn)行探放或留設(shè)煤柱。 4）、在地面無(wú)條件重封或封口質(zhì)量判定不清的鉆孔，應(yīng)圈出警戒范圍，當(dāng)采掘工作面臨近警戒線前，采取措施進(jìn)行探放或留設(shè)煤柱。 八、防斷層水 1）、核準(zhǔn)（包括補(bǔ)鉆卡準(zhǔn)）斷層產(chǎn)狀、斷層性質(zhì)和破碎帶范圍，分析斷層帶的充水條件。 2）、作地質(zhì)剖面圖，分析采掘工作面同斷層帶

50、在空間上的相互關(guān)系。 3）、堅(jiān)持有疑必探，先探后掘。根據(jù)斷層的水文地質(zhì)資料確定探水警戒線、探水超前距。 4）、當(dāng)采掘工作面接近邊界斷層之前，要核查一次防隔水煤柱的可靠性。 5）、當(dāng)井巷穿過(guò)可能導(dǎo)水的斷層時(shí)，要加強(qiáng)巷道支護(hù)，嚴(yán)防冒頂。掘過(guò)斷層帶后要及時(shí)對(duì)斷層帶進(jìn)行處理，防止“遲到掉水”。 6）、預(yù)計(jì)斷層突水時(shí)的最大涌水量并核查泵房排水能力。九、新鑿井筒防水十、防灌 1）、所有井口都要高出當(dāng)?shù)刈罡吆樗唬駝t，必須修圍堤、圍溝或其他防水設(shè)施。 2）、鑿井時(shí)，井口周圍一定要回填嚴(yán)實(shí)，不準(zhǔn)簡(jiǎn)單地使用矸石、磚塊等透水的骨料回填。井筒壁后要注漿灌實(shí)。 3）、靠近風(fēng)化帶的巷道，特別是三角門、四角門，雨季前要

51、全面檢查和加固。 4）、報(bào)廢的井口，要按照煤礦安全規(guī)程的要求，編制專門設(shè)計(jì)，按設(shè)計(jì)充填封閉。 5）、觀測(cè)孔、注漿孔、電纜孔等鉆孔孔口，由使用單位管理，加蓋或封閉。 6）、要合理設(shè)計(jì)開(kāi)采上限，留足風(fēng)化帶煤柱。第四節(jié) 探放水工程一、探放水的目的和原則 由于在礦井范圍內(nèi)或鄰近存在水害隱患（水城礦區(qū)主要是老窯、老空），當(dāng)采掘工作接近時(shí)，可能發(fā)生有害水體涌入礦井的事故，為了消除這些隱患，就必須在采掘過(guò)程中采取探放水措施，探明工作面前方的水情，確保生產(chǎn)安全。 探放水工作必須堅(jiān)持“預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)、有疑必探、先探后掘、先治后采”的原則。二、下列情況下必須進(jìn)行探放水 1）、采掘工作面接近小窯或采空區(qū)時(shí)。 2）、巷道接

52、近含水?dāng)鄬訒r(shí)。 3）、巷道需穿過(guò)含水?dāng)鄬訒r(shí)。 4）、采掘工作面接近未封或封閉不良的導(dǎo)水鉆孔時(shí)。 5）、采掘工作面接近各類防水煤柱時(shí)。 6）、采掘工作面有明顯出水征兆時(shí)。三、探放水前的調(diào)查研究工作根據(jù)探放水對(duì)象不同，調(diào)查研究的內(nèi)容也不一樣。 1）、老窯老空積水：老窯名稱、編號(hào)、地理位置，坐標(biāo)、標(biāo)高、開(kāi)采時(shí)間、開(kāi)采層位、范圍、采出煤量、停采原因、停采時(shí)間，各層間關(guān)系，相鄰老窯的關(guān)系，老空距地表的深度，積水范圍、積水量，補(bǔ)給水量，與其他水體的關(guān)系，水頭等，與采掘工作面的空間關(guān)系。 2）、老空區(qū)積水：積水巷道名稱、標(biāo)高、層位、積水量、補(bǔ)給水量，水頭，和其他水體的關(guān)系，與采掘工作面的空間關(guān)系。 3）、未

53、封閉或封閉不良鉆孔：孔號(hào)、孔深、孔徑、地表位置、坐標(biāo)及標(biāo)高、與各煤層已開(kāi)采區(qū)域的關(guān)系，與含水層及含水構(gòu)造的關(guān)系等。 4）、已知含水?dāng)鄬樱簩?shí)際巷道所見(jiàn)的斷層走向、傾斜、傾角落差、破碎帶寬度，破碎帶充填物膠結(jié)情況，歷史上出水特征，涌水量、水壓或水位標(biāo)高，研究該斷層的延展方向，與其他水體或?qū)畼?gòu)造的空間關(guān)系。 5）、煤層頂?shù)装宓膹?qiáng)含水層：含水層的名稱，巖性，厚度，水位，水量，及其與可采煤層的間距，隔水層的厚度，隔水性，隔水的巖石物理性質(zhì)，隔水層的空間厚度變化情況。研究開(kāi)采對(duì)含水層的影響。四、老窯老空水探放（一）、探放水設(shè)計(jì)內(nèi)容 1）、探放水迎頭周圍的水文地質(zhì)情況，如老窯積水資料及其核實(shí)分析意見(jiàn)，確切

54、的水頭高度、積水量、補(bǔ)給水量，與上下層采空區(qū)、地表河流、建筑物、周圍老窯及斷層構(gòu)造、其他涌水通道的關(guān)系，以及可能存在的不利因素等。 2）、巷道布置方向、規(guī)格，鉆孔布置方式、個(gè)數(shù)。 3）、確定探放水鉆孔的超前距與幫距選取的依據(jù)來(lái)源及可靠性評(píng)述，超前距與幫距計(jì)算公式及結(jié)果。 4）、鉆孔孔口套管、閥門結(jié)構(gòu)和安裝設(shè)計(jì)。 5）、排水量計(jì)算及排水系統(tǒng)要求。 6）、探水施工與掘進(jìn)工作的安全規(guī)定。 7）、受水威脅地區(qū)的信號(hào)聯(lián)系和避災(zāi)路線的確定。 8）、通風(fēng)措施和瓦斯檢查制度。 9）、探放水工作管理、水情及避災(zāi)聯(lián)系制度。 10）、附老窯位置及積水區(qū)域現(xiàn)采區(qū)關(guān)系圖，探放水鉆孔布置平面及剖面圖。（二）、探水起點(diǎn)的確

55、定：1)積水線2)警戒線3)探水線：對(duì)于老窯、采空區(qū)、峒室等積水清楚，p1mpa，巖層不小于20m，煤層不小于30m；積水區(qū)位置邊界不清楚，最小不小于60m；小窯、斷層等，不小于60m；石門揭含水層不小于20m。（三）、探放水超前距和幫距的確定 1、計(jì)算法式中 a-超前距（或幫距）（米）； a-安全系數(shù)，一般取2-5 l-巷道的跨度（寬或高取其大者）（米）； p-水頭壓力（公斤/厘米2）； kp-煤柱的抗張強(qiáng)度（公斤/厘米2）；a=0.5al3pkp20米探放水鉆孔的超前距、幫距和允許掘進(jìn)距離的關(guān)系圖安全外圍線允掘進(jìn)距離超前距應(yīng)不小于老空寬度幫距（四）探放水鉆孔布置方式 1）、一般傾斜煤層平巷

56、和上山巷道探放水鉆孔的布置方式：半扇形布置在上幫。鉆孔數(shù)量和夾角根據(jù)實(shí)際確定。 2）、在水壓高，水量大或煤層松軟，節(jié)理發(fā)育的情況下，于煤層中打鉆不安全，應(yīng)采用隔離式探水。隔離式探水有三種類型： （1）、專門石門 （2）、墻外探水 （3）、隔層探水（四）、孔口裝置安裝 一般的探放水孔都必須安裝孔口安全套管?？卓谘b置的施工和安裝程序如下： 1）、選擇煤層或巖層堅(jiān)硬完整的地段開(kāi)孔，孔徑應(yīng)比孔口管直徑大12級(jí)，鉆至預(yù)定深度（視水壓高低和煤巖層強(qiáng)度而定，一般巖層中應(yīng)大于1.5米，煤層中應(yīng)大于2米）后，將孔內(nèi)沖洗干凈。 2）、向孔內(nèi)注入水泥漿，將預(yù)先準(zhǔn)備好的孔口管（末端應(yīng)塞以木塞）放入孔內(nèi)，待水泥漿凝結(jié)后

57、，即可在孔口管內(nèi)鉆進(jìn)。另一種方法是將孔口管插入孔內(nèi)后，在孔口用水玻璃和水泥將孔口管固定并封死，在管的上方另留一個(gè)小管，而后從孔口管內(nèi)向四周壓入水泥漿，開(kāi)始從小管跑出空氣和水，待跑出濃水泥漿時(shí)即將小管封死，繼續(xù)向孔口管內(nèi)壓入水泥漿，至一定壓力后停止注漿，關(guān)閉孔口管上閘閥，待水泥漿凝固。 3）、水泥漿凝固后進(jìn)行掃孔，待深度超過(guò)孔口管長(zhǎng)度后，向孔內(nèi)壓水。如水壓值超過(guò)預(yù)計(jì)放水是的水壓時(shí)，孔口管周圍沒(méi)有漏水現(xiàn)象，說(shuō)明符合要求，否則仍需注漿加固。 4）、如探放強(qiáng)含水層水或需要收集放水時(shí)的水量與水壓資料時(shí)，還應(yīng)在孔口管上安裝水壓表。（五）、放水鉆孔孔數(shù)的確定 1、單孔出水量可由下式估算： q=cw2gh式中

58、 q-單孔出水量（米3/秒）； c-流量系數(shù)，一般取0.60.62； w-鉆孔的斷面積（米2）； g-重力加速度（9.81米/秒2）； h-鉆孔出口處的水頭高度（米）；為計(jì)算鉆孔的平均放水量，可取最大水頭高度的4045%。2、最大應(yīng)放水量可用下式計(jì)算qmax=wt+q動(dòng)式中 qmax-最大應(yīng)放水量（米3/秒）； w-凈儲(chǔ)量或老空積水量（米3） ； t-允許放水期限（秒）； q動(dòng)-動(dòng)儲(chǔ)量或老空水經(jīng)常補(bǔ)給量（米3/秒）； 3、小窯老空積水量可由下式估算w=kmlhsina式中 w-小窯老空積水量（米3）； m-采厚（米） ； l-小窯老空走向長(zhǎng)度（米）； h-小窯老空內(nèi)的水頭高度（米）； a-煤層

59、的傾角（度） k-老空的充水系數(shù)，一般取0.30.5。 （六）、探放水施工安全措施 1）、探放水人員必須按照批準(zhǔn)的工程設(shè)計(jì)施工，未經(jīng)批準(zhǔn)，不得擅自改變?cè)O(shè)計(jì)。 2）、加強(qiáng)探放水工作面的支護(hù)，以防高壓水沖垮煤壁及支架。 3）、鉆機(jī)安裝必須平穩(wěn)、牢固，探放水鉆孔的方向、角度，應(yīng)由技術(shù)人員向鉆工交待清楚。施工中要準(zhǔn)確判別層位，做到記錄清楚，孔深丈量準(zhǔn)確，并應(yīng)有嚴(yán)格的交接班制度。 4）、每次打完鉆孔進(jìn)行掘進(jìn)前，探放水人員應(yīng)填寫(xiě)掘進(jìn)通知單報(bào)總工程師批準(zhǔn)后交技術(shù)、安全、調(diào)度和施工單位掌握?qǐng)?zhí)行。 5）、檢查排水系統(tǒng)，準(zhǔn)備好坡度和斷面適當(dāng)?shù)呐潘疁霞跋喈?dāng)容積的緩沖水倉(cāng)，不能實(shí)現(xiàn)自流的，安裝好足夠排水能力的排水泵和

60、管路，保障供電。 6）、在有突然大量涌水情況下探放水時(shí)，應(yīng)在探放水工作面附近設(shè)臨時(shí)水閘門。 7）、要經(jīng)常檢查探放水工作面的瓦斯含量，發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，要及時(shí)采取通風(fēng)措施。 8）、預(yù)先規(guī)定好聯(lián)絡(luò)信號(hào)、涌水時(shí)的對(duì)策及人員避災(zāi)路線，制定好應(yīng)急預(yù)案。 9）、鉆探過(guò)程中發(fā)現(xiàn)孔內(nèi)顯著變軟或有水沿鉆桿流出時(shí)，應(yīng)立即停鉆檢查。孔內(nèi)壓力很大或頂鉆時(shí)，應(yīng)馬上將鉆桿固定，嚴(yán)禁移動(dòng)及起拔。鉆機(jī)后面嚴(yán)禁站人，以免鉆桿傷人。 10）、放水工作應(yīng)盡量避免在雨季進(jìn)行。放水過(guò)程中，如鉆孔流量變小或不流水，需待查明原因后方能用鉆桿通透或擴(kuò)孔。老空水流完后，還應(yīng)用短釬子補(bǔ)探，以免漏掉小洞子。在放淺部老空積水時(shí)，應(yīng)注意放水引起的地表塌陷對(duì)地