第四章-矿井水灾防治(00001)课件.ppt

《第四章-矿井水灾防治(00001)课件.ppt》由会员分享，可在线阅读，更多相关《第四章-矿井水灾防治(00001)课件.ppt（77页珍藏版）》请在淘文阁 - 分享文档赚钱的网站上搜索。

1、第四章第四章 矿井水灾防治矿井水灾防治 目目 录录第一节第一节 基本概念基本概念第二节第二节 地表水综合治理地表水综合治理第三节第三节 矿山泥石流防治矿山泥石流防治第四节第四节 矿井地下水综合治理矿井地下水综合治理 第五节第五节 矿井突水事故处理矿井突水事故处理 第一节第一节 基本概念及理论概述基本概念及理论概述主主 要要 内内 容容一、一、矿井水分类矿井水分类二、二、矿井水灾及其对生产的影响矿井水灾及其对生产的影响三、三、矿井水灾发生必须具备的基本条件矿井水灾发生必须具备的基本条件四、四、矿井水灾的影响因素矿井水灾的影响因素五、五、造成矿井水灾的主要原因造成矿井水灾的主要原因一、矿井水概念一

2、、矿井水概念 矿井水是指地表水和地下水的统称。矿井水是指地表水和地下水的统称。u矿井地表水主要指矿区地面的江河、湖矿井地表水主要指矿区地面的江河、湖泊、沼泽、水库和废弃的露天坑和塌陷坑泊、沼泽、水库和废弃的露天坑和塌陷坑积水以及雨水和冰雪融化汇集的水。积水以及雨水和冰雪融化汇集的水。u矿井地下水指含水层水、断层裂缝水和矿井地下水指含水层水、断层裂缝水和老空区积水。老空区积水。矿井水对生产的影响主要表现在以下几方面：矿井水对生产的影响主要表现在以下几方面：u(1(1）由于矿井水在采掘工作面可出现淋水，使空气湿度明显）由于矿井水在采掘工作面可出现淋水，使空气湿度明显增加，顶板破碎，对劳动条件及生产

3、效率影响很大。增加，顶板破碎，对劳动条件及生产效率影响很大。u(2(2）由于矿井水的存在，在生产中必须进行排水，水量越大，）由于矿井水的存在，在生产中必须进行排水，水量越大，排水费用越高，势必增加煤炭生产成本。排水费用越高，势必增加煤炭生产成本。u(3(3）矿井水对各种金属没备、钢轨和金属支架等，均有腐蚀）矿井水对各种金属没备、钢轨和金属支架等，均有腐蚀作用，这就缩短了生产设备的使用寿命。作用，这就缩短了生产设备的使用寿命。u(4(4）当井下突然涌水或其水量超过矿井排水能力时，则会给）当井下突然涌水或其水量超过矿井排水能力时，则会给生产带来严重影响生产带来严重影响.二、矿井水灾及其对生产的影响

4、二、矿井水灾及其对生产的影响1、水源、水源（1）大气降水。）大气降水。图4-1-2自然界中水的循环（2 2）地表水。）地表水。地球表面江、湖、河、海、水池、水库等处的水地球表面江、湖、河、海、水池、水库等处的水均为地表水，它的主要来源是大气降水，也有的来自地均为地表水，它的主要来源是大气降水，也有的来自地下水。下水。（3 3）含水层水）含水层水u 潜水：埋藏在地表以下第一个隔水层以上的地下水潜水：埋藏在地表以下第一个隔水层以上的地下水图4-1-3潜水1潜水面；2潜水层；3第一隔水层；0-0基准面（测量高程水准面）u承压水。处于两个隔水层中间的地下水，称为承压水（或称承压水。处于两个隔水层中间的

5、地下水，称为承压水（或称自流水），如图自流水），如图4-1-4 4-1-4 所示。所示。图4-1-4承压水1含水层；2隔水层；3地下水流向；4自流井；5喷泉；6断层；a补给区；b承压区（分布区）；c排泄区；0-0基准面（测量水准面）；H静止水位；P承压水头地裂缝 （二）人为因素（二）人为因素 1 1、设计方面：井口标高低于历史最高洪水位，未设拦、设计方面：井口标高低于历史最高洪水位，未设拦水坝；防水煤柱设计不合理；水文地质情况不清；防水密水坝；防水煤柱设计不合理；水文地质情况不清；防水密闭不合理。闭不合理。2 2、措施方面、措施方面:未按照煤矿防治水规定未按照煤矿防治水规定(2009(2009

6、年年1212月月1 1日实日实施施)进行探放水等。进行探放水等。3 3、工程质量：钻孔封闭不严；防水密闭工程质量不好；防水、工程质量：钻孔封闭不严；防水密闭工程质量不好；防水闸门失效；拦水坝失效，水泵损坏；停电。闸门失效；拦水坝失效，水泵损坏；停电。二、地面水防治技术二、地面水防治技术地面防水是指在地表修筑各种防排水工程，防止或减少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。大气降水和地表水渗入矿井。u1.合理确定井筒位置合理确定井筒位置u2填堵通道和消除积水填堵通道和消除积水u3挖沟排（截）洪挖沟排（截）洪u4.整治河流整治河流u5加强雨季前的防汛工作加强雨季前

7、的防汛工作第三节第三节 矿山泥石流矿山泥石流一、泥石流的种类一、泥石流的种类1 1、按泥石流流域的地貌地质特征分、按泥石流流域的地貌地质特征分标准泥石流、河谷泥石流、山坡泥石流。标准泥石流、河谷泥石流、山坡泥石流。2 2、按物质组分、按物质组分泥流、泥石流和水流。泥流、泥石流和水流。3 3、按物理力学性质、运动和堆积特征、按物理力学性质、运动和堆积特征黏性、稀性泥石流。黏性、稀性泥石流。4 4、按泥石流成因、按泥石流成因自然泥石流、人为泥石流。自然泥石流、人为泥石流。二、防治泥石流的措施二、防治泥石流的措施1 1、弄清泥石流的种类和流动规律、弄清泥石流的种类和流动规律2 2、防治泥石流发生、防

8、治泥石流发生3 3、拦挡泥石流、拦挡泥石流4 4、排导泥石流、排导泥石流 第四节第四节 矿井地下水综合治理矿井地下水综合治理一、矿井地下水源一、矿井地下水源1、含水层积水、含水层积水2、断层裂隙水、断层裂隙水3、老空区积水、老空区积水图4-1-1煤矿常见的水源 二、查明矿井水源二、查明矿井水源 -做好矿并水文观测与水文地质工作做好矿并水文观测与水文地质工作1 1做好水文观测工作做好水文观测工作（1 1）收集地面气象、降水量与河流水文资料（流速、流）收集地面气象、降水量与河流水文资料（流速、流量、水位、枯水期、洪水期）；查明地表水体的分布、水量、水位、枯水期、洪水期）；查明地表水体的分布、水量和

9、补给、排泄条件；查明洪水泛滥对矿区、工业广场及量和补给、排泄条件；查明洪水泛滥对矿区、工业广场及居民点的影响程度。居民点的影响程度。（2 2）通过探水钻孔和水文地质观测孔、观测各种水源的）通过探水钻孔和水文地质观测孔、观测各种水源的水压、水位和水量的变化规律，分析水质等。水压、水位和水量的变化规律，分析水质等。（3 3）观测矿井涌水量及季节性变化规律等。）观测矿井涌水量及季节性变化规律等。2 2做好矿井水文地质工作做好矿井水文地质工作 查明矿井水源和可能涌水的通道，为防治水提供依查明矿井水源和可能涌水的通道，为防治水提供依据。为此必须：据。为此必须：（1 1）掌握冲击层的厚度和组成，各分层的透

10、水、含水性；）掌握冲击层的厚度和组成，各分层的透水、含水性；（2 2）掌握断层和裂隙的位置，错动距离，延伸长度，破）掌握断层和裂隙的位置，错动距离，延伸长度，破碎带范围及其含水和导水性能；碎带范围及其含水和导水性能；（3 3）掌握含水层与隔水层数量、位置、厚度、岩性，各）掌握含水层与隔水层数量、位置、厚度、岩性，各含水层的涌水量、水压、渗透性、补给排泄条件及其到开采含水层的涌水量、水压、渗透性、补给排泄条件及其到开采矿层的距离，勘探钻孔的填实状况及其透水性能，矿层的距离，勘探钻孔的填实状况及其透水性能，（4 4）调查老窑和现采小窑的开采范围、采空区的积水及）调查老窑和现采小窑的开采范围、采空区

11、的积水及分布状况，观测因回采而造成的塌陷带、裂隙带、沉降带的分布状况，观测因回采而造成的塌陷带、裂隙带、沉降带的高度及采动对涌水量的影响；高度及采动对涌水量的影响；（5 5）在采掘工程平面图上绘制和标注井巷出水点的位置）在采掘工程平面图上绘制和标注井巷出水点的位置及水量，老窑积水范围、标高和积水量，水淹区域及探水线及水量，老窑积水范围、标高和积水量，水淹区域及探水线的位置。的位置。第五节第五节 地下水的探放地下水的探放 井下探放水是防止水害的重要手段之一，井下探放水是防止水害的重要手段之一，“有疑必探，先有疑必探，先探后掘探后掘”是防止井下水害的基本原则。当采掘工作面遇到下列是防止井下水害的基

12、本原则。当采掘工作面遇到下列情况之一时，必须探水，确认无突水危险后，才能前进：情况之一时，必须探水，确认无突水危险后，才能前进：接近水淹井巷、老空、老窑或小窑时；接近水淹井巷、老空、老窑或小窑时；接近含水层、导水断层、陷落柱时；接近含水层、导水断层、陷落柱时；接近可能出水钻孔和各类防水煤柱时；接近可能出水钻孔和各类防水煤柱时；接近可能与地表水体相通的断裂破碎带或裂隙发育带时；接近可能与地表水体相通的断裂破碎带或裂隙发育带时；上层采空区积水，在两层间垂直距离小于采高上层采空区积水，在两层间垂直距离小于采高4040倍或巷倍或巷高高1010倍的下层采掘工作以及采掘工作面有明显出水征兆时；倍的下层采掘

13、工作以及采掘工作面有明显出水征兆时；接近有水或稀泥的灌浆区时；接近有水或稀泥的灌浆区时；接近其它可能出水地区时。接近其它可能出水地区时。一探水起点的确定一探水起点的确定为了保证采掘工作和人身安全，防止误穿积水区，在距为了保证采掘工作和人身安全，防止误穿积水区，在距积水区一定距离划定一条线作为探水的起点，此线即为探水积水区一定距离划定一条线作为探水的起点，此线即为探水线。，如线。，如 4-2-1 4-2-1所示。所示。图4-2-1积水线、探水线和警戒线积水线积水线：即积水区范围线。在此线上应标注水位标高、积水：即积水区范围线。在此线上应标注水位标高、积水量等实际资料。量等实际资料。探水线探水线：

14、应根据积水区的位置、范围、地质及水文地质条件：应根据积水区的位置、范围、地质及水文地质条件及其资料的可靠程度及其资料的可靠程度.积水线外推积水线外推60m-150m.60m-150m.警戒线警戒线:在探水线的外沿平行外推在探水线的外沿平行外推50-100m50-100m所圈定一条线。所圈定一条线。（1）超前距。如图4-2-2所示图4-2-2探水钻孔的主要参数示意图图4-2-3扇形探水钻孔3、其他方法其他方法红外线遥感技术，红外线遥感技术，电测技术。电测技术。三、放水三、放水 当探到水源后可考虑采取放水措施。当探到水源后可考虑采取放水措施。注意注意（1 1）放水前，必须估计积水量、水位标高、矿井

15、排水）放水前，必须估计积水量、水位标高、矿井排水能力和水仓容量等，并研究确定放水顺序和控制放水孔流能力和水仓容量等，并研究确定放水顺序和控制放水孔流量的措施，做好放水设计，报上级批准。量的措施，做好放水设计，报上级批准。(2)(2)探到后，可以利用探孔放水，若水量大则采用专用钻孔探到后，可以利用探孔放水，若水量大则采用专用钻孔放水。放水。第六节预先排水疏干第六节预先排水疏干疏干方法三种：地表疏干、井下疏干、地表和井下联合疏干。疏干方法三种：地表疏干、井下疏干、地表和井下联合疏干。一、地表疏干一、地表疏干在地面打钻利用潜水泵或深井泵抽排，以降低地下水位。它在地面打钻利用潜水泵或深井泵抽排，以降低

16、地下水位。它适合于埋藏较浅、渗透性良好的含水层。适合于埋藏较浅、渗透性良好的含水层。抽水钻孔可采取环状孔群和排状孔群两种布置方式：抽水钻孔可采取环状孔群和排状孔群两种布置方式：（1）环状孔群。如图4-2-9所示图4-2-9环状孔群1疏水前水位；2疏水后水位图4-2-10排状孔群（2）排状孔群。如图4-2-10。二、井下疏干二、井下疏干1 1疏放老空积水疏放老空积水（1 1）直接放水。）直接放水。（2 2）先堵后放。）先堵后放。（3 3）先放后堵。）先放后堵。（4 4）用煤柱或构筑物暂先隔离。）用煤柱或构筑物暂先隔离。2 2、疏放含水层水、疏放含水层水 1 1）利用疏干巷道疏干利用疏干巷道疏干

17、2 2）利用钻孔疏干利用钻孔疏干 3 3）巷道与钻孔相结合疏干）巷道与钻孔相结合疏干三、地表与井下联合疏干三、地表与井下联合疏干1）巷道疏水）巷道疏水 图4-2-11巷道疏水（1）疏放顶板含水层）疏放顶板含水层 如果煤层直接顶板为水量和水压不大的含水层，常把采区如果煤层直接顶板为水量和水压不大的含水层，常把采区巷道或回采工作面的准备巷道提前开拓出来，巷道或回采工作面的准备巷道提前开拓出来，在利用采准巷道疏放顶板水时，应注意以下两点：在利用采准巷道疏放顶板水时，应注意以下两点：A A采准巷道提前掘进的时间，应根据疏放的水量和速度而采准巷道提前掘进的时间，应根据疏放的水量和速度而定，超前的时间过长

18、会影响采掘计划平衡，造成巷道长期闲定，超前的时间过长会影响采掘计划平衡，造成巷道长期闲置，有时会增加巷道维修工作量；如果超前时间太短又会影置，有时会增加巷道维修工作量；如果超前时间太短又会影响疏放地下水的效果。响疏放地下水的效果。B B当疏放强含水层的顶板水时，应视水量的大小，要考虑当疏放强含水层的顶板水时，应视水量的大小，要考虑是否要扩大水仓容量和增加排水设备。是否要扩大水仓容量和增加排水设备。（2 2）疏放底板含水层）疏放底板含水层 当煤层的直接底板是强充水含水层时，可考虑将巷道布当煤层的直接底板是强充水含水层时，可考虑将巷道布置在底板中，利用巷道直接疏放底板水。置在底板中，利用巷道直接疏

19、放底板水。图4-2-12底板含水层中的疏放水巷道1一灰岩原始水位，2一疏放水巷道，3一石灰岩含水层，4一石门2 2）井下钻孔疏水）井下钻孔疏水（1 1）疏放煤层顶板水）疏放煤层顶板水 在煤层上部含水层的水量与水压较大时，为了避免回采在煤层上部含水层的水量与水压较大时，为了避免回采后顶板突水，其方式有如下后顶板突水，其方式有如下2 2种：种：图4-2-13丛状布置钻孔A在巷道中每隔一定距离在巷道中每隔一定距离向顶板打钻孔，使顶板水向顶板打钻孔，使顶板水逐渐泄入巷道，通过排水逐渐泄入巷道，通过排水沟向外排出。沟向外排出。B B在巷道中群孔放水。如在巷道中群孔放水。如图图 4-2-13 4-2-13

20、所示。所示。(2）疏放煤层底板水）疏放煤层底板水防止底板突水的途径防止底板突水的途径主要有两个方面：主要有两个方面：一一 方面是加强底板方面是加强底板岩层抵抗破坏的能力，岩层抵抗破坏的能力，另一方面是设法减少另一方面是设法减少地下水的破坏能力，其地下水的破坏能力，其措施是在底板布置钻孔措施是在底板布置钻孔（图（图 4-2-15 4-2-15），疏水降），疏水降压。压。图4-2-15底板排状钻孔1静水位；2降落曲线；3疏水孔第七节防水煤（岩）柱隔离水源第七节防水煤（岩）柱隔离水源防水煤岩柱隔离水源是为了防止各种水源的水进入矿区，防水煤岩柱隔离水源是为了防止各种水源的水进入矿区，在受威胁的地段留有

21、一定宽度或厚度的煤岩柱，将水源隔在受威胁的地段留有一定宽度或厚度的煤岩柱，将水源隔离。离。一般的以下情况需留煤岩柱一般的以下情况需留煤岩柱:1、煤层直接位于地表水体或疏松含水层之下；、煤层直接位于地表水体或疏松含水层之下；2、煤层被强含水层或局部强含水层所掩盖，顶板冒落后、煤层被强含水层或局部强含水层所掩盖，顶板冒落后会达到含水层；会达到含水层；3、煤层直接与强含水层接触；、煤层直接与强含水层接触；4、当煤层通过断层、裂缝和底部承压含水层有联系时；、当煤层通过断层、裂缝和底部承压含水层有联系时；5、当煤层接近充水断裂带时；、当煤层接近充水断裂带时；6、在被淹井巷上部或下面煤层与岩层中进行采掘工

22、作时、在被淹井巷上部或下面煤层与岩层中进行采掘工作时7、相邻矿井开采同一煤层时，必须在矿井分界处留隔离、相邻矿井开采同一煤层时，必须在矿井分界处留隔离煤柱。煤柱。1 1防水煤（岩）柱的留设防水煤（岩）柱的留设 防水隔离煤柱的种类有：井田边界防水隔离煤柱以及预防断防水隔离煤柱的种类有：井田边界防水隔离煤柱以及预防断层、充水含水层、岩溶陷落柱的防水煤柱等。层、充水含水层、岩溶陷落柱的防水煤柱等。确定防水煤柱的尺寸，是一个相当复杂的问题，至今还没有确定防水煤柱的尺寸，是一个相当复杂的问题，至今还没有十分完善合理的方法。目前，在煤矿生产中确定防水煤柱尺寸，十分完善合理的方法。目前，在煤矿生产中确定防水

23、煤柱尺寸，主要采用以下方法：主要采用以下方法：1 1）经验比拟法）经验比拟法2）分析计算法此种方法是利用理论和经验公式来计算防水煤柱的尺寸。下面分为3种情况加以介绍：（1）煤层直接和强含水层、导水断层相接触（图4-2-17b、d），煤层顶底板岩层无突水可能，即防水煤柱主要是顺层受压时，常用以下公式计算煤柱宽度（仅考虑抵抗水压力）：(4-2-1)图4-2-18低角度断层使煤层与强含水层接近（2）低角度断层使煤层底板岩层与强含水层接触，如图4-2-18所示。此时，防水煤柱除了承受水的顺层压力作用外，还要承受底板方向的压力作用。第八节注浆防治水第八节注浆防治水一、注浆的原理及条件一、注浆的原理及条件

24、原理原理:注浆堵水就是将配制的浆液压入井下岩层空隙、裂隙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，或巷道中，使其扩散、凝固和硬化，（1 1）当涌水水源与强大水源有密切联系，单纯采用排水的方）当涌水水源与强大水源有密切联系，单纯采用排水的方法不可能或不经济时。法不可能或不经济时。（2 2）当井巷必须穿过一个或若干个含水丰富的含水层或充水）当井巷必须穿过一个或若干个含水丰富的含水层或充水断层，如果不堵住水源将给矿井建设带来很大的危害，甚至不断层，如果不堵住水源将给矿井建设带来很大的危害，甚至不可能掘进时。可能掘进时。（3 3）当井筒或工作面严重淋水时，为了加固井

25、壁、改善劳动）当井筒或工作面严重淋水时，为了加固井壁、改善劳动条件、减少排水费用等，可采用注浆堵水。条件、减少排水费用等，可采用注浆堵水。（4 4）某些涌水量特大的矿井，为了减少矿井涌水量，降低常）某些涌水量特大的矿井，为了减少矿井涌水量，降低常年排水费用，也可采用注浆堵水的方法堵住水源。年排水费用，也可采用注浆堵水的方法堵住水源。（5 5）对于隔水层受到破坏的局部地质构造破坏带，除采用隔）对于隔水层受到破坏的局部地质构造破坏带，除采用隔离煤柱外，还可用注浆加固法建立人工保护带；离煤柱外，还可用注浆加固法建立人工保护带；二、注浆材料二、注浆材料分为三大类分为三大类1、固体颗粒充填阻水材料、固体

26、颗粒充填阻水材料:粉煤灰、砂、砂砾、石屑等。粉煤灰、砂、砂砾、石屑等。2、凝胶堵水材料：水泥浆和水泥、凝胶堵水材料：水泥浆和水泥-水玻璃。水玻璃。3、化学类堵水材料：丙烯酰胺类、铬木素等。、化学类堵水材料：丙烯酰胺类、铬木素等。三、注浆防治水技术三、注浆防治水技术1、帷幕注浆截流防水、帷幕注浆截流防水 帷幕注浆截流防水是通过钻孔用注浆方法在含水层中建帷幕注浆截流防水是通过钻孔用注浆方法在含水层中建造地下阻水墙的方法。是一种人为改造水文地质环境，把造地下阻水墙的方法。是一种人为改造水文地质环境，把含水层的补给边界改造成阻水边界，使含水煤层在煤炭开含水层的补给边界改造成阻水边界，使含水煤层在煤炭开

27、采时变得较易疏干或疏水降压，减少井下涌水量。因此，采时变得较易疏干或疏水降压，减少井下涌水量。因此，这是一种放水的治本方法。这是一种放水的治本方法。2、顶底板含水层的注浆改造、顶底板含水层的注浆改造 当开采煤层的顶底板为富含水层且有补给源，而又不十分当开采煤层的顶底板为富含水层且有补给源，而又不十分清楚源头，难于疏干时，采用向顶底板打注浆钻孔，加压清楚源头，难于疏干时，采用向顶底板打注浆钻孔，加压注浆，对含水层通过注浆进行局部改造。注浆，对含水层通过注浆进行局部改造。3、采煤工作面底板突水的封堵、采煤工作面底板突水的封堵（1）首先打探测钻孔找突水点，然后根据探测的范围布设）首先打探测钻孔找突水

28、点，然后根据探测的范围布设堵水钻孔，多是从地面打钻，常要穿过采空区，直至到采堵水钻孔，多是从地面打钻，常要穿过采空区，直至到采空区底板以下空区底板以下10余米处。余米处。（2）注浆前，可用砂子或石子充填突水点处的采空区，然）注浆前，可用砂子或石子充填突水点处的采空区，然后在注浆。后在注浆。4、断层突水封堵、断层突水封堵（1）封堵导水断裂构造带即向导水断裂构造带打钻孔注浆）封堵导水断裂构造带即向导水断裂构造带打钻孔注浆封堵封堵（2）封堵巷道）封堵巷道 当突水点和产状不明确，难以布设注浆钻孔，可将于断层当突水点和产状不明确，难以布设注浆钻孔，可将于断层联系的巷道封堵，即向突水巷道充填大量的沙石，然

29、后注联系的巷道封堵，即向突水巷道充填大量的沙石，然后注浆加固，使突水巷道全部注实封孔。浆加固，使突水巷道全部注实封孔。5、陷落柱突水的封堵、陷落柱突水的封堵 在陷落柱根部用钻孔注浆方法进行封堵，形成堵水塞。在陷落柱根部用钻孔注浆方法进行封堵，形成堵水塞。6、巷道穿过含水层及导水层、富水段时的预注浆堵水、巷道穿过含水层及导水层、富水段时的预注浆堵水第九节第九节 矿井截水矿井截水一防水闸门一防水闸门（1 1）防水闸门位置的选择）防水闸门位置的选择防水闸门的位置选择适当与否，是水闸门防水闸门的位置选择适当与否，是水闸门能否起到应有作用的关键，一般应考虑以能否起到应有作用的关键，一般应考虑以下几方面问

30、题下几方面问题 防水闸门应设置在对水害具有控制作用防水闸门应设置在对水害具有控制作用的部位和井下重要设施部位（如井底车场的部位和井下重要设施部位（如井底车场出入口处），能使水害控制在尽可能小的出入口处），能使水害控制在尽可能小的范围内，并考虑即使水害发生后能恢复生范围内，并考虑即使水害发生后能恢复生产及绕过事故地点开拓新区。产及绕过事故地点开拓新区。防水闸门应设置在不受邻近采动影响的地点，以免破坏防防水闸门应设置在不受邻近采动影响的地点，以免破坏防水闸门的结构和修筑地点围岩的隔水性和稳定性，防止水闸门水闸门的结构和修筑地点围岩的隔水性和稳定性，防止水闸门关闭后高压水通过裂缝外泄。关闭后高压水通

31、过裂缝外泄。尽量避免在较弱岩层或煤层内砌筑，应建在围岩稳定性与尽量避免在较弱岩层或煤层内砌筑，应建在围岩稳定性与隔水性好的地段，要求围岩硬度系数必须大于隔水性好的地段，要求围岩硬度系数必须大于4 4；（2）防水闸门的分类）防水闸门的分类 从闸门的结构分有平板型、圆弧拱形和球面拱形等，如图从闸门的结构分有平板型、圆弧拱形和球面拱形等，如图4-4-2-22 2-22、图、图4-2-23 4-2-23、图、图4-2-24 4-2-24。图4-2-22平板矩形水闸门l门扇；2门框；3门绞；4拉杆；5止水橡皮图4-2-23单向拱形闸门l门扇；2门框；3门纹；4拉杆；5止水垫料图4-2-24球面拱形闸门1

32、门扇；2门框；3门绞；4拉杆；5止水垫料图4-2-20水闸墙1截槽；2水压表；3放水管；4保护栅栏；5细管水闸墙的构造如图水闸墙的构造如图4-2-204-2-20所示所示二、防水墙二、防水墙防水墙分为临时性和永久性的两种。防水墙分为临时性和永久性的两种。在水压很大时，则采用多段水闸墙，如图4-2-21所示。图4-2-21多段水闸墙建筑水闸墙时要注意以下事项：建筑水闸墙时要注意以下事项：（1 1）筑墙地点的岩石应坚固，没有裂缝，必要时必须将风）筑墙地点的岩石应坚固，没有裂缝，必要时必须将风化松软或有裂隙的岩石除去，然后筑墙。化松软或有裂隙的岩石除去，然后筑墙。（2 2）要有足够的强度，能承受涌水

33、压力。为此，应有足够）要有足够的强度，能承受涌水压力。为此，应有足够的厚度，选用耐腐蚀的材料。的厚度，选用耐腐蚀的材料。（3 3）不透水、不变形、不位移。为此，墙基与围岩要紧密）不透水、不变形、不位移。为此，墙基与围岩要紧密结合。结合。（4 4）平面形水闸墙在水压的反面可能产生拉力，而料石墙）平面形水闸墙在水压的反面可能产生拉力，而料石墙是不可能承拉的，故料石平面水闸墙之厚一般不得小于巷道是不可能承拉的，故料石平面水闸墙之厚一般不得小于巷道宽度之半。宽度之半。第十节矿井水灾的预测预报第十节矿井水灾的预测预报一、矿井水害危险性程度的确定一、矿井水害危险性程度的确定1 1、突水性系数、突水性系数2

34、 2、按水文地质的影响因素确定、按水文地质的影响因素确定 四个不利的因素是：矿层上覆盖砂岩的厚度、矿层距砂四个不利的因素是：矿层上覆盖砂岩的厚度、矿层距砂岩层的距离、断裂带落差、顶板静水压力岩层的距离、断裂带落差、顶板静水压力二、矿井水灾预测图编制二、矿井水灾预测图编制三、矿井水灾预报三、矿井水灾预报1 1与承压水有关断层水突水征兆与承压水有关断层水突水征兆（1 1）工作面顶板来压、掉渣、冒顶、支架倾倒或折断柱现象。）工作面顶板来压、掉渣、冒顶、支架倾倒或折断柱现象。（2 2）底软膨胀、底鼓张裂。）底软膨胀、底鼓张裂。这种征兆多随顶板来压之后发生，且较普遍。这种征兆多随顶板来压之后发生，且较普

35、遍。（3 3）先出小水后出大水也是较常见的征兆。）先出小水后出大水也是较常见的征兆。由出小水至出大水，时间长短不一，据统计由由出小水至出大水，时间长短不一，据统计由1 12 2小时至小时至202030 30 天不等。天不等。（4 4）采场或巷道内瓦斯量显著增大。这是因裂隙沟通、增多）采场或巷道内瓦斯量显著增大。这是因裂隙沟通、增多所致。所致。2 2冲积层水突水征兆冲积层水突水征兆（1 1）突水部位岩层发潮、滴水、且逐渐增大，仔细观察可发）突水部位岩层发潮、滴水、且逐渐增大，仔细观察可发现水中有少量细砂。现水中有少量细砂。（2 2）发生局部冒顶，水量突增并出现流砂，流砂常呈间歇性，）发生局部冒顶

36、，水量突增并出现流砂，流砂常呈间歇性，水色时清时混，总的趋势是水量砂量增加，直到流砂大量涌出。水色时清时混，总的趋势是水量砂量增加，直到流砂大量涌出。（3 3）发生大量溃水、溃砂，这种现象可能影响至地表，导致）发生大量溃水、溃砂，这种现象可能影响至地表，导致地表出现塌陷坑。地表出现塌陷坑。3 3老空水突水征兆老空水突水征兆（1 1）煤层发潮、色暗无光）煤层发潮、色暗无光（2 2）煤层）煤层“挂汗挂汗”。煤层一般为不含水和不透水，若其上或。煤层一般为不含水和不透水，若其上或其他方向有高压水，则在煤层表面会有水珠，似流汗一样。其他方向有高压水，则在煤层表面会有水珠，似流汗一样。（3 3）采掘面、煤

37、层和岩层内温度低）采掘面、煤层和岩层内温度低“发凉发凉”。（4 4）在采掘面内若在煤壁、岩层内听到）在采掘面内若在煤壁、岩层内听到“吱吱吱吱”的水呼声时，的水呼声时，表征因水压大，表征因水压大，（5 5）老空水呈红色，含有铁，水面泛油花和臭鸡蛋味，口尝）老空水呈红色，含有铁，水面泛油花和臭鸡蛋味，口尝时发涩；若水甜且清，则是时发涩；若水甜且清，则是“流砂流砂”水或断层水。水或断层水。第十一节第十一节 矿井水灾事故处理矿井水灾事故处理 一、造成矿井水灾的主要原因一、造成矿井水灾的主要原因总结过去发生的矿井水灾，往往是安全思想不牢，思想麻总结过去发生的矿井水灾，往往是安全思想不牢，思想麻痹，从而情

38、况不明，措施不当所致。其主要原因可归结如痹，从而情况不明，措施不当所致。其主要原因可归结如下几个方面：下几个方面：u(1)(1)地面防洪、防水措施不当或管理不善，地表水大量灌地面防洪、防水措施不当或管理不善，地表水大量灌入井下，造成水灾；入井下，造成水灾；u(2)(2)水文地质情况不清，井巷接近老空积水区、充水断层、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，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盲目施工，或者虽然进行了探水,但措施不当；但措施不当；u(3)(3)井巷位置设计不当。井巷位置设计不当

39、。u(4)(4)施工质量低劣，致使矿井井巷严重塌落、冒顶、跑砂，施工质量低劣，致使矿井井巷严重塌落、冒顶、跑砂，导致透水；导致透水；u (5)(5)乱采乱掘，破坏防水煤岩柱造成突水；乱采乱掘，破坏防水煤岩柱造成突水；u (6)(6)测量错误，导致巷道穿透积水区；测量错误，导致巷道穿透积水区；u (7)(7)无防水闸门或虽有而管理、组织不当，造成透水时无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；作用而淹井；u(8)(8)排水设备能力不足或机电事故造成；排水设备能力不足或机电事故造成；u(9)(9)排水设施平时维护不当。如水仓不按时清挖，突水时煤、排水设施平时维护不当。如水仓不按时

40、清挖，突水时煤、岩块堵塞水井，致使排水设备失去效用而淹井等。岩块堵塞水井，致使排水设备失去效用而淹井等。遇到矿井突水时，可采取以下应急措施：遇到矿井突水时，可采取以下应急措施：(l(l）发现有人被堵井下时，各级领导应首先制定营救措）发现有人被堵井下时，各级领导应首先制定营救措施。施。(2(2）立即通知泵房人员加大排水力度，将水仓水位降到）立即通知泵房人员加大排水力度，将水仓水位降到最低程度，争取较长的缓冲时间。最低程度，争取较长的缓冲时间。(3(3）检查所有排水设施和输电线路，了解水仓现有容量，）检查所有排水设施和输电线路，了解水仓现有容量，派人清挖水沟。派人清挖水沟。(4(4）水文地质人员应

41、测量涌水地点、涌水量大小及其变）水文地质人员应测量涌水地点、涌水量大小及其变化，记录围岩及巷道破坏变形状况，察看观测孔（水井）化，记录围岩及巷道破坏变形状况，察看观测孔（水井）水位和泉、河、地表水体的变化，水位和泉、河、地表水体的变化，二二、矿井突水的应急措施、矿井突水的应急措施(5(5）检查防水闸门关闭是否灵活、严密，并清除淤渣，拆除）检查防水闸门关闭是否灵活、严密，并清除淤渣，拆除短轨和架空线，派专人看守，待命关闭。短轨和架空线，派专人看守，待命关闭。(6(6）在查明地面水体与突水有关联时，应迅速派人进行堵塞，）在查明地面水体与突水有关联时，应迅速派人进行堵塞，减少补给量。减少补给量。(7

42、(7）当排水能力负担不了涌水量时，可因地制宜，采取将涌）当排水能力负担不了涌水量时，可因地制宜，采取将涌水引入下山巷道、筑坝蓄水、关闭防水闸门，以延长缓冲时间，水引入下山巷道、筑坝蓄水、关闭防水闸门，以延长缓冲时间，争取时间增加排水设备，保住矿井。争取时间增加排水设备，保住矿井。(8(8）当采取上述措施仍不能阻挡淹井时，井下人员应迅速向）当采取上述措施仍不能阻挡淹井时，井下人员应迅速向安全口撤退，安全出井。安全口撤退，安全出井。三、水灾处理的一般原则三、水灾处理的一般原则（1 1）必须了解突水的地点、性质，估计突出水量、静止水）必须了解突水的地点、性质，估计突出水量、静止水位，突水后涌水量、影

43、响范围、补给水源及有影响的地面水体。位，突水后涌水量、影响范围、补给水源及有影响的地面水体。（2 2）掌握灾区范围，如事故前人员分布、矿井中有生存条）掌握灾区范围，如事故前人员分布、矿井中有生存条件的地点、进入该地点的可能通道，以便迅速组织抢救。件的地点、进入该地点的可能通道，以便迅速组织抢救。（3 3）按涌水量组织强排，发动群众堵塞地面补给水源，排）按涌水量组织强排，发动群众堵塞地面补给水源，排除有影响的地表水，必要时可采用灌浆堵水。除有影响的地表水，必要时可采用灌浆堵水。（4 4）加强排水和抢救中的通风，切断灾区电源，防止一切）加强排水和抢救中的通风，切断灾区电源，防止一切火源，防止沼气和

44、其它有害气体积聚。火源，防止沼气和其它有害气体积聚。（5 5）排水后侦察、抢险中，要防止冒顶和二次突水。）排水后侦察、抢险中，要防止冒顶和二次突水。（6 6）搬运和抢救人员，要防止突然改变伤员已适应的环境）搬运和抢救人员，要防止突然改变伤员已适应的环境和生存条件，以造成伤亡。和生存条件，以造成伤亡。（1 1）接到事故电话后，迅速赶到事故矿井，弄清突水情况）接到事故电话后，迅速赶到事故矿井，弄清突水情况和灾区范围，克服畏难情绪，参加制定抢救方案。和灾区范围，克服畏难情绪，参加制定抢救方案。（2 2）根据井下水位及涌水量，利用一切可能进入的通道，）根据井下水位及涌水量，利用一切可能进入的通道，迅速

45、引出灾区避难人员。迅速引出灾区避难人员。（3 3）人员必须通过局部积水巷道时，在积水位不高、距离）人员必须通过局部积水巷道时，在积水位不高、距离不长的情况下，应选择熟悉水性的队员配用呼吸器通过。不长的情况下，应选择熟悉水性的队员配用呼吸器通过。（4 4）避难人员被水、砂、泥堵在巷道内难以接近时，应利）避难人员被水、砂、泥堵在巷道内难以接近时，应利用一切可能条件并设法接近他们。用一切可能条件并设法接近他们。（5 5）禁止由下往上进入突水点或被水、砂、泥堵塞的小眼、）禁止由下往上进入突水点或被水、砂、泥堵塞的小眼、上山，防止二次突水或突泥砂。上山，防止二次突水或突泥砂。四、矿山救护队处理透水事故的

46、行动要点四、矿山救护队处理透水事故的行动要点（6 6）在寻找避难人员时，应细心观察，注意有规律的敲击）在寻找避难人员时，应细心观察，注意有规律的敲击声。声。（7 7）组织排水时，应切断电源，加强通风，排除沼气和其）组织排水时，应切断电源，加强通风，排除沼气和其它有害气体，并随时检查有害气体，防止火源产生它有害气体，并随时检查有害气体，防止火源产生（8 8）抢救人员通过淤泥、积砂的巷道时，应铺设木板，在）抢救人员通过淤泥、积砂的巷道时，应铺设木板，在木板上行进，以防止人员陷入泥砂中。木板上行进，以防止人员陷入泥砂中。（9 9）在排水过程中，应尽可能分段恢复通风，排除有害气）在排水过程中，应尽可能

47、分段恢复通风，排除有害气体，。体，。（1010）救护队员必须按进入灾区的有关规定带齐装备，进入）救护队员必须按进入灾区的有关规定带齐装备，进入避难人员躲避地点时，不经检查并确认无危险时，不得脱掉呼避难人员躲避地点时，不经检查并确认无危险时，不得脱掉呼吸器。吸器。（1111）抢救长期被困在井下的避难人员应注意有关问题。）抢救长期被困在井下的避难人员应注意有关问题。五、抢救长期被困在井下的避难人员时应注意的问题五、抢救长期被困在井下的避难人员时应注意的问题在抢救时必须注意下列问题：在抢救时必须注意下列问题：（1 1）在避难地点发现避难人员时，禁止用头灯光束直接）在避难地点发现避难人员时，禁止用头灯

48、光束直接照射避难人员的眼睛，以避免在强光刺射下瞳孔急剧收缩，照射避难人员的眼睛，以避免在强光刺射下瞳孔急剧收缩，造成失明造成失明（2 2）发现避难人员时，不可立即抬运出井，应注意保护）发现避难人员时，不可立即抬运出井，应注意保护体温，抬到安全地点，并在救护队的保护下，派医生对其体温，抬到安全地点，并在救护队的保护下，派医生对其进行检查，给予必要的治疗（如包扎、输液、注射等）进行检查，给予必要的治疗（如包扎、输液、注射等）,等避难人员情绪稳定后，在医生指导下，送到医院特设的等避难人员情绪稳定后，在医生指导下，送到医院特设的病房，给子特别护理，使其逐步适应新的环境，恢复健康。病房，给子特别护理，使

49、其逐步适应新的环境，恢复健康。（3 3）在避难人员长期不进食的情况下，不能吃硬食和过）在避难人员长期不进食的情况下，不能吃硬食和过量食物，以免发生意外。量食物，以免发生意外。（4 4）救护队到达避难人员躲避地点时，在检查后确认躲）救护队到达避难人员躲避地点时，在检查后确认躲避处无火源和其它危害时，可打开氧气瓶放氧，使空气避处无火源和其它危害时，可打开氧气瓶放氧，使空气中含氧量增加。中含氧量增加。（5 5）在搬运避难人员时，要轻抬轻放，保持平衡，避免）在搬运避难人员时，要轻抬轻放，保持平衡，避免震动，并严密注意受伤人员的伤情变化。震动，并严密注意受伤人员的伤情变化。六、矿井水灾时期井下避难人员生

50、存条件的分析六、矿井水灾时期井下避难人员生存条件的分析1.1.避难地点是否存在空气的分析避难地点是否存在空气的分析 空气是避难人员能否生存的首要条件，只要有空间、空气是避难人员能否生存的首要条件，只要有空间、有空气，人就有生存的可能。有空气，人就有生存的可能。（1 1）当避难地点比外部水位的标高高时，如无特殊情况，）当避难地点比外部水位的标高高时，如无特殊情况，避难地点肯定有空气存在。避难地点肯定有空气存在。（2 2）当避难地点比外部水位的标高低时，避难地点有无）当避难地点比外部水位的标高低时，避难地点有无空气存在，可分为两种情况：空气存在，可分为两种情况：洪水能直接涌入的位于透水点下部的巷道