甘肃煤炭工程学校矿井安全技术教案：第四章 矿井水灾防治02.doc

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，使某一地点透水不致危及其他地区，减轻水害的重要措施。 1. 留设防水煤(岩)柱 为了防止煤层开采时各种水源涌入井下，在受水威胁的地段留一定宽度或厚度的煤（岩）柱，叫做防水煤(岩)柱。 《规程》规定：在相邻矿井的分界处，必须留隔离煤柱。矿井以断层为界，也必须在断层两侧留防水煤柱。防水煤柱的尺寸应根据相邻两矿的地质构造、水文地质条件、煤层赋存条件、围岩性质、开采方法以及岩层移动等因素，在矿井设计中规定。已留设的防水煤柱需要变动时，必须编制设计，报省级煤炭管理部门批准。严禁在各种防水煤柱中采掘。井田内有与河流、湖泊、溶洞、含水层等有水有联系的导水断层、裂隙、陷落柱时，必须查出其确切位置，井按规定留设防水煤(岩)柱。巷道必须穿过上述构造时，则必须探水前进。如果前方有水，应超前预注浆封堵加固，必要时预先建筑防水闸门或其它防水措施。 一般在下列情况下需留设防水煤(岩)柱： (1)煤层位于地表水体或含水层下，而上部水源又无法疏干时； (2)在被淹没井巷的积水面以下进行采掘时。 (3)在有水或稀泥的池浆区、有淤泥的旧巷或洞穴附近采掘，而上述积水或淤泥又难以排出时。 (4)煤层与强含水层直接接触时； (5)煤层接近充水断裂带时； (6)相邻矿井开采同一煤层时，在矿井分界处留防水煤柱。 2．防水墙（水闸墙） 防水墙设置在需要截水而平时无运输、行人的地点，是用不透水材料构筑的永久性构筑物，用于隔绝有透水危险的区域。防水墙要求要有足够的强度，不透水、不移位、不变形，构筑时应预插注浆管，放水管和水压表。防水墙的构造如图4－5所示。 图4－5　圆柱形防水墙 1－截口槽；2－水压表；3－放水表；4－保护栅栏；5－细管；6－来水方向 在水压特别大时，可采用多段防水墙，如图4－6所示。为加强防水墙的坚固性，防水 图4－6　多段防水墙 墙的截口较多，间隔一定距离，并在承受水压的方向伸出锥形的混凝土壁，减少防水墙渗水的可能性。 防水墙的形状有平面形、圆柱形、球形三种。平面形防水墙的特点是施工容易，但抗压能力小；球形防水墙的特点是抗压强度大，但施工复杂。圆柱形抗压强度和施工复杂程度介于平面形和球形防水墙之间，一般采用圆柱形防水墙。圆柱形防水墙的构造如图4－7所示。 4－7　圆柱形防水墙 3．防水闸门 防水闸门一般设置在井下运输巷内，正常生产时防水闸门敞开着，当突然发生水患时，闸门关闭达到截水的目的。 防水闸门可分为临时性和永久性两种。若预计透水量不大，水头压力较小时可修筑临时水闸门，一旦出水可起缓冲作用，争取撤出人员和进一步采取必要措施，当水情加大时及时加固封堵；永久水闸门投资大，施工要求高，只有在保证施工质量前提下，当关闭水闸门后起到封堵水害的作用。防水闸门是由人工启闭的孤形铁门，四周用混凝土加固，并能承受设计水压力，墙内镶有放水管及电缆、电话线管路等组成。水管一端进水并挖有水池，出水口设有放水阀门与压力表，放水时可观察水压和调整水量，闸门是向来水方向打开。水压高时，需用高压水闸门，构筑时需对四周岩层注浆，并做耐压试验。防水闸门必须灵活可靠，并保证每年进行2次关闭试验。 五、矿井注浆堵水 注浆堵水就是将专门制备的浆液通过管道压人井下岩层空隙、裂隙，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，加固了地层，达到堵隔水源的目的。注浆堵水是矿井防治水害的重要手段之一。井巷施工中，有的地段涌水量大，给安全生产、施工条件、井下设备的维护带来不利的影响。通过注浆堵水减少了涌水量，改善了劳动条件。矿井注浆堵水，一般在下列场合使用： (1) 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，如果不堵住水源无法掘进时 (2)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； (2)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； (4) 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；对于开采时必须揭露或受开采破坏的含水层，对于沟通含水层的导水通道、构造断裂等，在查明水文地质条件的基础上，可用注浆堵水，切断其补给水源； (5) 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。 第三节 矿井透水事故的处理 一、矿井透水征兆 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透水事故称矿井透水。采掘工作透水之前，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“透水征兆”。 1．与承压水有关断层水透水征兆 (1)工作面顶板来压、冒顶、掉渣、支架折断或倾倒、片帮。