矿井水灾防治-第一章

矿井水灾防治学习本课程的性质、目的和意义：性质：本课程为安全工程专业的必修课程目的：通过本课程的教学使学生掌握矿井水害的基本知识，学习预防水灾的基本方法。培养学生在煤矿安全生产方面的管理能力和动手能力以及进行防治水方面工程设计的能力，使学生了解矿井水灾的来源及根治办法，提高矿井的防灾抗灾能力。意义：通过矿井水灾防治课程的学习，使学生掌握矿井水的防治技术，从而为防止矿井透水事故提供很好的安全保障，提高学生的现场解决问题的能力。3什么是透水事故？为什么会发生透水事故？透水事故会造成哪些危害？发生透水事故该怎么办？如何预防和治理透水事故？思考问题4绪论-2011年度煤矿透水事故（20起）1月10日，贵州务川一煤矿发生透水事故，4名工人被困井下；4月1日，唐山开平区洼里煤矿发生透水事故，至少7人被困；4月24日，贵州六盘水市盘县发生一起煤矿透水事故８名矿工被困；5月2日，黑龙江黑河市欧林煤矿发生一起透水事故，4人遇难；5月29日，贵阳富宏煤矿透水事故；6月20日，湖南省耒阳三都煤矿透水事故；6月21日，安徽铜陵汪冲煤矿发生透水事故，3人被困；6月28日，山东淄博市一私开煤矿发生透水事故；7月2日，贵州黔南州平塘煤矿透水事故；7月5日，四川广元市朝天区西北乡关口煤矿透水事故，3人被困；7月10日，潍坊煤矿发生透水事故，被困人数增至24人；5绪论-2011年度煤矿透水事故8月7日，陕煤集团韩城矿业公司桑树坪煤矿透水事故；8月19日，内蒙古乌海市西来峰长富煤矿透水事故，6人困井下；8月23日，黑龙江七台河煤矿透水事故；8月29日，四川曾家沟煤矿发生透水事故；9月16日，山西中煤金海洋元宝湾煤矿透水事故；9月27日，黑龙江双鸭山市天隆煤矿发生透水事故，1人死亡5人失踪10月11日，黑龙江鸡东县金地煤矿发生透水事故13人被困井下；11月13日甘肃省景泰县通达煤矿透水事故，7名矿工被困井下；11月18日，内蒙古锡林郭勒盟源林煤矿发生透水事故；12月17日，云南红河飞龙马煤矿发生顶板透水事故。6绪论-2012年上半年度煤矿透水事故1月7日，山东嘉祥县新河矿业发生透水事故，1人不幸殉职。3月15日，湖南衡阳县杉桥煤矿发生透水事故，3名矿工被困井下。4月6日，吉林省吉林市蛟河市丰兴煤矿发生重大透水事故，事故当班井下共有70人，有58人安全升井，12人被困井下。4月10日，中煤集团公司上海大屯能源公司孔庄煤矿发生一起透水事故，造成7人被困，经全力抢救，其中3人成功获救，4人死亡。据初步分析，事故原因是：该矿防治水措施落实不到位，7432材料巷道工作面掘进作业导致采空区透水。4月13日，山西省长治市襄垣县善福联营煤矿发生一起透水事故，造成11人死亡（包括副矿长），事故原因是：老空水透水。7绪论-2012年上半年度煤矿透水事故4月14日，河南省煤层气公司平顶山裕隆源通煤业有限公司发生一起透水事故，造成11人被困，经全力抢救，其中2人成功获救，7人死亡、2人被困井下。据初步分析，事故原因是：该矿探放水措施不落实，2010复采面机巷保护煤柱不够，上部一废弃井筒采空区积水溃入该工作面。4月26日，贵州省铜仁市沿河县谯家镇新生煤矿发生透水事故，经现场初步核实，当班下井23人作业，其中12人安全升井。5月2日，黑龙江省鹤岗市峻源二矿井下采煤工作面发生透水事故。经初步核查，当班入井28人，事故发生后安全升井10人。经过搜救，目前，成功获救4人，10人遇难，仍有4人被困井下。5月25日，丹东凤城市“刘长久煤矿”发生透水事故，4人被困。7月4日，湖南省耒阳市茄莉冲新井煤矿发生一起透水事故，16人被困。8月1日，山西临汾洪洞县陆合煤化集团基安达煤矿发生透水事故，12人被.困。8黑龙江鸡西市恒山区恒鑫源煤矿透水事故9黑龙江七台河市勃利县恒太煤矿透水事故10黑龙江双鸭山市天隆煤矿透水事故11黑龙江鹤岗市峻源二矿透水事故12内蒙古神华集团骆驼山煤矿透水事故13山西焦煤集团王家岭煤矿透水事故14鸡西鑫永丰煤矿矿井区周边形成的面积约50米乘60米、深十余米的塌陷15煤矿透水事故频发16绪论-我国煤矿水害区划分情况阴山构造带1贺兰山构造带昆仑秦岭构造带川滇构造带245631、华北石炭二叠系煤田岩溶-80平方公里70%，底板突出（碳酸盐岩溶裂隙水，老空水）2、华南晚二叠系煤田(雨季防洪、老空水）3、东北侏罗纪煤田（砂岩裂隙裂隙水）4、西北侏罗纪煤田（很少，矿区的供水问题）5、西藏、滇西中生代煤田（0.1%)6、台湾第三系裂隙-孔隙水水害区17绪论-我国煤矿水害类型划分根据矿井水害发生的水源可分为大气降水、地表水、地下水和老窑水等矿井水害；根据矿井突水的地下水储水空隙特征可分为孔隙水、裂隙水和岩溶水等矿井水害；矿井水：是地表水和地下水的统称。地表水：江河、湖泊、池沼、水库、废弃的露天坑、塌陷坑积水、雨水、冰雪融化水。地下水：含水层水、断层裂隙水和老空积水。10~15%水害来自地表水！既含地下水又透水的岩层，称为含水层。不透水的岩层被称为隔水层。18绪论-我国煤矿水害类型划分埋藏在地表以下第一个隔水层以上的地下水称为潜水。处于两个隔水层中间的地下水，称为承压水（或称自流水）19绪论-我国煤矿水害类型划分根据水源特征，矿井水害类型主要划分为：1、老空积水透水水害老空积水是指年代久远且采掘范围不明的老窑积水、矿井周围缺乏准确测绘资料的乱掘小窑积水、矿井本身自掘的废巷老塘水和煤层采空区积水。2、地表山洪水害在地表水体分布的地区，由于煤矿井下防水煤柱留设不当、煤矿井下采掘工程活动不当导致煤层顶板煤体发生抽冒、采掘工作面区域内存在导水断裂地质构造、矿井自身超采防水煤柱的活动等，使采掘工作面与地表水体产生水力联系，地表水将迅速灌入井下，发生突水事故。20绪论-我国煤矿水害类型划分3、第四系松散孔隙含水层和第三系砂砾含水层水害我国部分煤矿目前主要开采中生代侏罗纪和古生代石炭二叠纪含煤地层中的煤层。其呈不整合覆盖在煤系地层上，直接接受大气降水和地表水的渗透补给，形成在剖面和平面上结构极其复杂的松散孔隙充水含水体。4、煤层顶板充水含水层水害煤系地层中一般存在多层可采煤层，在煤系地层上部同时发育有多层充水含水层，有的是强岩溶充水含水层，如南方型龙潭组煤系地层的顶部就发育有长兴灰岩含水层。（导水裂隙带）5、煤层底板承压充水含水层水害煤层底板承压充水含水层水害是我国水害频率最高、危险程度最大的一种灾害，多次造成突水淹采煤工作面、淹采区、淹水平、淹整个矿井的恶性事故。（山东淄博、肥城，河南焦作、鹤壁，河北开滦、峰峰、邯郸，湖南煤炭坝、广西合山等）21绪论-我国煤矿水害类型划分6、岩溶陷落柱水害由于煤系地层在地质历史时期中不断向奥灰溶洞垮落，冒落的岩块不断充填形成一个质地疏松岩溶陷落柱，导水性很强，同时由于陷落柱的赋存条件孤立而隐蔽，事前难以探查发现，防治难度极大，所以造成灾难性的岩溶陷落柱水害。7、断层破碎带突水水害断层破碎带突水水害，本身是矿井一大水害，也可与老空水、煤层顶底板含水层、地表水体等发生水力联系而引起突水水害，是煤矿水害类型中最普遍的一类。8、地表滑坡和井上下泥石流灾害地表滑坡和井上下泥石流灾害发生的前提条件是有层间软滑的黏土层、疏松破碎的断层带、黏土充填的节理裂隙等软弱结构面，地表、地下的工程活动等。（四川、贵州、云南等）第一章矿井水灾的发生条件、原因及危害23基本概念1、矿井水：在矿井开拓、采掘过程中，渗入、淋入、流入、涌出和溃入井巷或工作面的水。2、矿井突水（矿井透水）：井巷、工作面与水源接近或沟通而突然导致的出水事故。3、矿井水灾：当矿井的涌水量超过了矿井的正常排水能力时，造成矿井水泛滥成灾的现象，叫矿井水灾。单位时间内流入矿井的水量24矿井水灾发生基本条件水灾发生的基本条件有水源有涌水通道失控大气降水地表水地下水是地下水的主要补给来源，直接或间接影响矿井充水。是地表积聚的水源，是地下水的补给水源。孔隙水：松软岩层空隙中的水、位于表土层，威胁井筒裂隙水：坚硬岩层裂隙中的水岩溶水：石灰岩裂隙或溶洞中的水，水压大、水量多老空水：一般成酸性，对金属有腐蚀作用活水死水人为因素：顶板冒落裂隙带；地表岩溶塌陷带；封孔不良钻孔自然因素：空隙、裂隙、节理、层理、溶洞、孔洞、断层25矿井水灾的发生原因发生的矿井水灾往往在于水文情况不清、设计不当、措施不力、管理不善和人的思想麻痹所致。具体有：1、地面防洪、防水措施不当或管理不善，地表水(多为雨季降水)大量灌入井下，造成水灾。2、水文地质情况不清，井巷接近老空积水区、充水断层、陷落柱、强含水层以及打开隔离煤柱，未执行探放水制度，盲目施工，或者虽然进行了探水，但措施不当。263、井巷位置设计不当。如将井巷布置于不良地质条件中或过分接近强含水层等水源，导致施工后，因地压和水压共同作用而发生顶、底板透水。如此事故国内曾有发生，但为数不多。4、井巷施工质量伪劣，致使矿井井巷严重塌落、冒顶、跑砂导致透水，或工程钻孔在固井止水前误穿巷道，导致顶板含水透水。5、测量错误，导致巷道穿透积水区。矿井水灾的发生原因276、井下无防水闸门或虽有而管理、组织不当，造成透水时无作用而淹井。7、出现透水预兆未觉察或未被重视或处理不当造成透水。8、排水设备能力不足或设备不完好或排水设备平时维护不当。如水仓不按时清挖，储水能力不足而淹井。矿井水灾的发生原因28矿井水灾的危害主要表现在以下几个方面：1、恶化生产环境。可造成巷道积水，顶板淋水使工作面及附近巷道空气潮湿，工作环境恶化，影响个人身体健康。2、增加排水费用，提高顿煤成本。矿井水的大小直接关系到排水设施、设备和排水费用。3、缩短生产设备的使用寿命。水对金属设备、设施具有腐蚀作用。29矿井水灾的危害4、损失煤炭资源。主要是指隔离煤柱的煤损。5、引起瓦斯积聚、爆炸和硫化氢中毒。6、当矿井水的水量超过矿井的排水能力或发生突然涌水时，轻则造成矿井局部停产或局部巷道被淹没，重则造成整个矿井淹没、人员伤亡，被迫停产、关井。