第4章教案 矿井水灾及其防治.pdf

第 4 章 矿井水灾及其防治 凡影响生产、威胁采掘工作面或矿井安全、使矿井局部或全部被淹没的矿井涌水事故， 都称为矿井水灾 （也称为矿井水害） 。矿井水灾是煤矿五大灾害之一。煤矿在建设和生产过 程中，常常受到水的危害，轻则影响生产，给管理带来困难，重则淹井伤人，给国家财产造 成巨大损失。因此，必须掌握矿井水灾防治方法，杜绝水患事故的发生。 本章要求：  1)  了解矿井水源及涌水通道；  2)  熟悉矿井地表水防治措施；  3)  熟悉井下透水预兆；  4)  掌握矿井井下防治水技术方法。 4.1 矿井水灾的发生 一、矿井水灾的概念 矿区内的大气降水、地表水、地下水通过各种通道涌入井下，称为矿井涌水。 当矿井涌水量超过矿井正常的排水能力时，就将发生水灾。 形成矿井水灾的基本条件， 一是必须有充水水源， 二是必须有充水通道。 两者缺一不可。 要避免矿井水灾的发生，只需切断上述两个条件或其中一个条件即可。 二、矿井常见的水源 （一）大气降水 大气降水：从天空降到地面的雨和雪、冰、雹等溶化的水。 大气降水，一部分再蒸发上升到天空；另一部分流入地下，即形成地下水，在地面，即 为地表水。大气降水、地表水、地下水，实为互相补充，互为来源，形成自然界中水的循环。 （二）地表水 地球表面江、湖、河、悔、水池、水库等处的水均为地表水，它的主要来源是大气降水， 也有的来自地下水。 煤矿在开采浅部煤层时，地表水经过有关通道会进入煤矿井下，形成水患。 （三）潜水 潜水：埋藏在地表以下第一个隔水层以上的地下水。 1  潜水一般分布在地下浅部第四纪松散沉积层的孔隙和出露地表的岩石裂隙中。 潜水主要由大气降水和地表水补给。 潜水不承受压力，只能在重力作用下由高处往低处流动。但潜水进入井下，也可能形成 水患。 （四）承压水 承压水（或称自流水） ：处于两个隔水层中间的地下水。 承压水具有压力，能 自喷。自流井和喷泉都是承压水形成的。 煤矿地层中，石灰岩裂隙及溶洞中的水为承压水，它又有很大的压力和水量，对煤矿生 产威胁极大。 （五）老空积水 老空积水：已经采掘过的采空区和废弃的旧巷道或溶洞，由于长期停止排水而积存的地 下水。 老空积水很像一个“地下的水库” ，一旦巷道或回来工作面接近或沟通了积水老空区， 则会发生水灾。 老空积水往往带有酸臭味。在井下遇到酸臭味涌水时，要警惕老空积水的危害。 （六）断层水 断层水：处于断层带 （岩石错动形成）中的水。 断层带往往是许多含水层的通道，因此，断层水往往水源充足，对矿井的威胁极大。 三、矿井水灾的通道 水源与煤矿井下巷道等工作场所的通道是多种多样的。 （1）煤矿的井筒 （2）断层裂隙 （3）采后塌陷坑冒落柱 （4）石灰岩溶洞陷落柱 （5）古井老塘及封堵不严的钻孔 四、造成矿井水灾的原因 （1）地面防洪、防水设施不当。 （2）缺乏调查研究，水文地质情况不清，对老空水、陷落柱、钻孔等没搞清楚。 2  （3）没有执行“有疑必探，先探后掘”的探放水原则，或者探放水措施不严密造成突 水淹井事故。 （4）采乱挖破坏了防水煤校或岩柱造成透水。 （5）出现透水征兆未被察觉，或未被重视，或处理方法不当而造成透水。 （6）测量工作有失误，导致巷道穿透积水区而造成透水。 （7）在水文地质条件复杂，有突水淹井危险的矿井，在需要安设而未安设防水闸门或 防水闸门安设不合格以及年久失修关闭不严而造成淹井。 （8）排水设备失修，水仓不按时清挖，突水时，排水设备失效而淹井。 （9）钻孔封闭不合格或没有封孔，成为各水体之间的垂直联络通道。当采掘工作面和 这些钻孔相遇时，便发生透水事故。 五、水灾案例 （一）矿井概况 （二）事故经过 （三）事故原因分析 （四）事故的主要教训