寸二防治水培训

煤矿防治水培训寸草塔二矿2013年6月煤矿防治水培训大纲•第一章煤矿水害事故概述•第二章寸草塔二矿水文地质简介•第三章煤矿水害类型及特点•第四章矿井突水预兆与充水通道•第五章《煤矿防治水规定》解读第一章煤矿水害事故概述突水事故与顶板、瓦斯、火等事故相比，发生率不算高，但一旦发生，造成的人员伤亡和经济损失比顶板、瓦斯、火灾等事故等要大得多，危害严重得多。1.1煤矿水害事故多发原因(1)没有坚持“预测预报、有疑必探、先探后掘、先治后采”的原则有些领导和作业人员思想麻痹，存有侥幸心理。图省事，怕麻烦，井巷已接近老空、充水断层、陷落柱、强含水断层，还不探放水，造成突水事故。有的矿井在突水事故前，已有明显的预兆，但为了早出煤、多挣钱，仍不采取措施，还强令工人继续掘进。(2)水文地质情况不清有些煤矿水文地质情况不清，资料不全，对地下水、老塘水心中无数，就盲目开井或采掘。有的积水巷道位置测量错误或资料遗漏、不准。有的知道有水源，但对其赋存状况及补给关系不清楚，特别是构造复杂、断层较多、老窑分布较广的地区，对水源位置不清，却盲目掘进，结果酿成突水事故。(3)无序开采，先天不足有的煤矿井口位置选择不当，紧靠河流、湖泊，个别井口标高过低，遇有地面洪水必然倒灌井下。有的井口位置设计不合理，接近强含水层等水源，施工后在矿压和水压的共同作用下，围岩发生突水。有不少小煤窑就开在大矿的采区上方。有的就在大矿的保安煤柱、防水煤柱上滥采滥掘，甚至已与大矿贯通，一到雨季时洪水从小煤窑灌入大矿井下，造成事故。(4)防排水工程质量低劣有的井底水仓长期不清理，致使容量减少或水泵排水能力不足，在矿井发生突水时涌水量大于排水能力，眼看矿井被淹。有的矿井挡水墙打在浮煤上，两边不掏槽，水压一大就被冲垮。有的煤矿工业用水管线泄漏，长期不处理，在低洼处或塌陷处大量积水，造成事故隐患。(5)职工安全意识淡薄，技术素质不高有的矿井发生突水事故前已有明显征兆，但职工缺乏安全意识或经验不足，没引起足够重视和采取相应措施。有的矿井上山巷道冒落，里面有大量的水、煤、矸等杂物，而工人在处理时竟从下往上扒，导致突水而被淹。第二章寸草塔二矿水文地质简介•2.1概况寸草塔二矿位于内蒙古自治区鄂尔多斯市伊金霍洛旗境内，井田南北走向长5.15km，东西倾向宽4.55km，面积16.5km2。矿井于1989年筹建，原设计生产能力60万吨/年，2005年金烽公司委托邯郸设计院对寸草塔二矿进行改扩建设计，矿井设计生产能力270万吨/年。寸草塔二矿位于东胜煤田东南部，是东胜复式向斜北东东翼单斜储水构造单元的组成部分。矿区地形特征为西南高东南低。区内基本呈流水冲蚀地貌，沿乌兰木伦河两岸，支沟发育，地形起伏变化较大，地表大部分为风积沙所覆盖。乌兰木伦河自西北向东南从井田东侧流过。该河流为常年性河流，其水量受大气降水控制，雨季较大，冬春季较小。矿区内虽然沟谷较多，但常年流水较少。井田地下含水层主要有志丹群、直罗组、延安组砂岩孔隙、裂隙水，地下水补给、径流、排泄条件受地形地貌，水文气象，地质及水文地质条件等因素控制。2011年度，我矿井正常涌水量130m³/h，矿井最大涌水量约140m³/h。2.2含水层•1．第四系（Q4）松散潜水含水层•该层厚度变化较大，上部为砂砾层及中细砂，下部为粗砂与砂砾层，厚度0～28.13m，平均10m，含水部分主要为下部粗砂及砂砾层。单位涌水量q为0.0095L/s·m，渗透系数0.0987m/d，富水性弱。水质类型为HCO3—Ca，矿化度低。•2．第三系（N2）底部砾岩含水层•区内零星分布，厚度0～28.13m，单位涌水量q为0.171L/s·m，富水性中等。为HCO3—SO4～Ca+Mg型水。•3．白垩系志丹群（K1z）砂岩裂隙潜水含水层•该层厚0～104.05m，一般厚度为20～50m，中下部砂岩及含砾粗砂岩、砾岩中裂隙发育并含水；涌水量为0.0656～1.875L/s左右，渗透系数0.026m/d，富水性中等。为HCO3—Ca型水，矿化度低。•4．侏罗系直罗组（J2z）裂隙承压含水层•该层主要岩性为中、细砂岩，厚10.68～22.91m，平均21.96m。据1003号钻孔抽水资料，单位涌水量q为0.000437L/s·m，渗透系数0.00255m/d，，富水性弱。•5．侏罗系延安组（J2y）裂隙承压含水层•岩性主要由中细砂岩、粉砂岩、泥岩和煤组成，厚度一般190m左右，钻孔单位涌水量0.000308～0.0128L/s·m，渗透系数0.000783～0.0579m/d，富水性弱。含水部位为中粒砂岩层段，其在各煤组间皆有发育，层厚一般小于15m。2.3隔水层本区除第四系（Q4）孔隙潜水含水层与基岩裂隙含水层间有第三系（N2）粘土隔水层外，各基岩地层皆有多层粉砂岩、砂质泥岩隔水层阻隔，且隔水层厚度大于含水层厚度，含水层与隔水层厚度比多在1：3左右，隔水性能良好，各含水层间垂向上基本无水力联系。2.4矿井充水条件1.充水水源•（1）大气降水•每年降雨量多集中在7、8、9三个月，且蒸发量远大于降雨量，另外由于本区煤层埋深较大，大气降水渗入井下采空区水量很小。•（2）地表水•井田内无常年性河流，乌兰木伦河自西北向东南从井田东侧流过，该河流为常年性河流。•（3）地下水•矿井地下水各含水层富水性弱，隔水层隔水能力较强，各含水层之间水力联系较弱，由于采煤产生采动裂隙，使得各层水力联系加强，渗入井下，因此地下水为矿井的直接充水含水层。由于延安组为矿井的含煤地层，直罗组含水层为煤系地层上覆含水层，这两层含水层为矿井的主要充水含水层。•2．充水通道•主要：含水层中基岩裂隙、构造裂隙与采煤裂隙、封闭不良钻孔。•3．充水特征•根据上述矿井充水原因和煤矿水文地质条件，其充水水源主要是基岩裂隙水，充水通道主要为导水裂隙带。基岩裂隙水富水性弱，煤系内部隔水层的隔水能力较强。另外，如果遇到封闭不良钻孔，导通充水水源，也可能会出现局部涌水的现象。2.5矿井水文地质类型矿井受采掘破坏或者影响的含水层及水体类型划分为简单；矿井及周边老空水分布状况类型划分为简单；矿井涌水量类型划分为简单；突水量类型划分为简单；矿井开采受水害影响程度类型划分为简单；防治水工程难易程度类型划分为简单。遵照就高不就低的原则，寸草塔二矿水文地质类型划分为简单。第三章煤矿水害类型及特点3.1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。老空积水水体的特点是：水体压力传递迅速，流动与地表水流相同，不同于含水层中地下水的渗透。案例王家岭煤矿老空积水特大水灾事故2010年3月28日13时40分左右，王家岭矿20101工作面回风巷掘进头发生导通老空积水区透水事故,造成153名矿工被淹，经过急时抢救，115人被救，38人遇难。3月25日20101工作面回风巷掘进头多名工人就发现“掌子头煤层压力增大,煤壁挂汗并出现异味”，并向调度室进行了汇报，但没有引起重视。3月28日11时10分,当班的一名副经理升井汇报，井下27队的工作面800m处右下角底板处有少量渗水，安排正在井下的技术经理到出水点观察。11点50分,这名技术经理升井汇报：“出水没有压力，水是清的，无异味”。并向在场的一位技术人员询问，该人说曾对该位置进行了探测，探测报告说：“在820m之内可以正常掘进。”而作为王家岭矿探测人员的王益在3月24日、25日的探测时，已经从探测数据发现掘进前方异常。但他没有和技术负责人商量，就根据个人经验作出“在探测区域内可以正常掘进”的探测成果表。这份有“问题”的探测成果表，在矿区指挥部工程部竟是“一路绿灯”。收到探测成果表后，工程部部长贾剑勇、地质工程师吴东红在没有进行仔细分析的情况下，轻易作出了可以正常掘进的“水害预报”。收到“水害预报“，项目部地质技术员邹达山和监理部驻矿总监代表葛廷福没有建议停工，更没有对异常点钻探验证，事故征兆就这样被疏忽了。3月28日10时30分许，回风巷工人发现渗水，正在井下检查工作的项目部生产副经理曹奎兴等人前往渗水点查看后，让工人注意关注水情。11时10分许，接到报告的项目部技术副经理、防治水领导组副组长张军伟下井检查后下令停止掘进，改为支护作业。11时40分许，曹奎兴升井后将渗水情况向项目部经理、防治水领导组组长姜世杰进行汇报，姜世杰也接到电话反映井下渗水，姜世杰指示等张军伟实际调查后再作决定。12时左右，张军伟升井。这时，姜世杰、曹奎兴、张军伟以及项目部安监站站长常世坤都得知井下渗水，也知道3月24日、25日物探结果显示20101回风巷掘进前方异常。上述透水征兆都未引起他们的重视，未采取果断措施停工撤人，进行钻探验证。3月28日13时40分，透水事故发生。4月5日凌晨，第一批获救的9名遇险工人成功升井，其后又相继救出了106名遇险矿工，创造了人类矿难抢救和生命奇迹。3.2地表水害地表长年有水的河流、湖泊、水库、塘坝、煤矿塌陷区水体等。由于煤层埋藏深度浅，煤层开采厚度大，煤层开采后覆岩导水裂裂隙带与水体导通；采掘工程不当导致煤层顶板煤（岩）体发生抽冒、工作面区域内存在导水断裂构造、超采防水煤柱等。使采掘工作面与地表水体产生水力联系，地表水迅速灌入井下，发生突水事故。某煤矿一号井南翼502工作面地表水、黄泥溃入示意图案例山东“8.17”特大地表水灾事故2007年8月17日，山东省华源矿业有限公司发生洪水淹井事故，死亡172人，与其相邻的名公煤矿也被洪水淹没，致使9名矿工遇难。本次事故共造成181人遇难。16日至17日，山东新泰市连续两天集中强降雨，16日4时至18日6时，柴坟河上游又降大暴雨，降水量为262.3mm。3天集中降雨量为50年一遇，而且主要集中在17日2时至15时，这一时段降雨量占本次降雨量的70%，为70年一遇。由于强暴雨导致山洪暴发，流经华源矿区的柴坟河水位暴涨漫过河岸，漫溢的洪水冲蚀河岸，掏空基础，最终冲开约65m的决口，冲入落差约5m的岸外低洼处，在洪水强烈冲刷作用下，形成3个集中溃水点溃入井下。溃入井下的水量约1260万m3，砂石和粉煤灰约30万m3，导致淹井。当班井下作业人员756人，有584人安全升井，172人被困井下遇难。这次特大水害事故发生的原因分析如下：1.预防自然灾害的机制不健全“8.17”事故溃水前，气象部门对50年一遇的强降雨也预测到了，但并没有明确预测出更为具体的降雨在什么位置，也没有引起地方政府的高度重视;水利部门在接到强降雨后，应适当将上游水库腾出库容，以避免洪水来临超过警界线。由于各部门预报预警机制不健全，导致该地区强降雨发生时，加上上游水库泄洪、河道清理不及时，致使柴坟河河岸突然决口，发生淹井灾害。2.暴雨期间井下停产撤人不及时华源矿业公司发现井下透水后，没有及时做出人员一次性撤离升井的决定，而是分3次下达撤人命令，延误了部分人员的最佳撤离时机。名公煤矿也没有严格执行上级灾害性天气停产撤人的规定，在接到政府下达撤人指今后，仍坚持生产。3.开采防隔水煤柱、超层越界开采与华源矿业公司同一井田内有9个小煤矿，其中6个正在生产，3个己报废，各矿井之间基本上都相互沟通，超层越界开采非常严重，一个矿井发生水害会波及所有相邻矿井的安全。废弃的井筒未填实封死，成为洪水溃入井下的主要通道。4.应急排水设备不完善8·17事故发生后，由于当地没有大流量排水设备，只能从河北唐山、河南郑州调大功率、高扬程水泵进行抢险排水，致使开始时排水进度不理想。5.企业超定员组织生产山东华源矿业公司事故发生时，井下作业人员比有关规定多61人，再加上151名检修人员，增加了事故灾难的遇险人数。6.事故灾难发生后，没有在规定时间内按程序立即上报。胎误了当地政府在第一时间组织抢救的时机。3.3第四系松散孔隙含水层和第三系砂砾含水层水害第四系松散孔隙充水含水层、第三系砂砾含水层呈不整合覆盖在煤系地层上，直接接受大气降水和展布其上的河流、湖泊、水库等地表水体的渗透补给，形成在剖面和平面上结构极其复杂的松