第十一章 矿山防水

安徽理工大学能源与安全学院安全工程系《通风安全学》第十二章矿山防水本章主要内容第一节地面防治水第二节井下防治水一、做好矿井水文观测与水文地质工作二、井下探水三、放水（疏干）四、截水第三节矿井突水及其处理一、矿井突水征兆二、回复被淹矿井及安全措施本章重点和难点井下探水、放水、截水及矿井突水征兆。第十一章矿山防水第一节地面防治水凡影响、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．铺整河底第一节地面防治水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。第二节井下防治水二、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；第二节井下防治水(4)接近可能与地表水体相通断裂破碎带或裂隙发育带时；(5)上层采空区积水1、探水起点的确定：1)积水线2)警戒线3)探水线：对于老窑、采空区、峒室等积水清楚，P1Mpa，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。第二节井下防治水2、探水钻孔布置1)探水超前距离、允许掘进距离、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(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第二节井下防治水三、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。第二节井下防治水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、立井泄放孔第二节井下防治水四、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。第二节井下防治水五、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。第三节矿井突水及其处理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。第三节矿井突水及其处理二、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。第十二章矿山防水本章习题12-112-212-312-412-512-9谢谢本章内容结束