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01.doc

第四章 矿井水灾防治 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害。矿井水害，不仅对矿井及矿工的生命财产造成威胁，还会破坏矿井的正常生产和建设。因些，矿井水害防治对矿井安全生产意义十分重大。 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、旧巷或者空区积水等。 第一节 地面防治水 地面防治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。对于以降水和地表水为主要水源的矿井，地面防治水尤为重要，是矿井防治水的第一道防线。根据矿区不同的地形、地貌及气候条件，采取相应的措施。 一、慎重选择井筒位置 为保证在任何情况下，不使井口和地面设施被洪水淹没，在矿井设计时，井口(平硐口)和工业广场内主要建筑物的标高应在当地历年最高洪水位以上。如果受地形限制，确难找到较高的位置或需要在山坡上开凿井筒时，必须在井口来水方向修筑坚实高台，并在其附近修筑可靠的泄水沟和拦水堤坝，以防暴雨、山洪从井口灌人井下，造成灾害。 二、铺整河底 矿区内有流水沿河床或沟底裂缝渗入井下时，则可在渗漏地段用粘土、料石或水泥铺垫人工河床，防止或减少渗漏。如四川南桐煤矿长兴灰岩出露地表且沟谷发育，通过铺整河底，修筑人工河床，雨季时矿井涌水量减少了30％～50％。 一般整铺河床防漏的做法是：清理河底后铺25cm以上黄土(或灰土，由石灰和黄土拌和而成)并压实作垫层，起隔水防漏作用；其上为伸缩层，铺设20cm砂石(砂、石比约为3：7)，以防止底层翻浆；上层用水泥沙浆及碎石构筑，厚度35cm以上，能抵御流水冲刷。 三、河流改道 在矿井范围内有常年性河流流过且与矿井充水含水层直接相连、河水渗漏范围大，是矿井的主要充水水源时，可在河流进入矿区的上游地段筑水坝，将原河流截断，用人工挖掘新河道使河水远离矿区。若因地形条件不允许改道，而河流弯曲较多时，可在井田范围内将河道弯曲取直，缩短河道流经矿区的长度，以减少河水下渗量。河流改道虽可彻底解除河水透入井下之患，但工程量大，费用高，应做可行性研究和技术经济比较后再设计施工。 四、填堵通道 矿区范围内，因采掘活动引起地面沉降、开裂、塌陷，或矿区范围内的较大溶洞，或废弃的旧钻孔等形成的矿井进水通道，应用粘土或水泥予以填堵。对较大的溶洞或塌陷裂缝，其下部充填碎石和砂浆，上部盖以粘土分层夯实，且略高出地面以防积水。 五、挖排(截)洪沟 地处山坡或山前平原区的矿井，因山洪或潜水流渗入井下构成水害隐患或增大矿井排水量，可在井田上方垂直来水方向布置排洪沟、渠，拦截、引流洪水，使其绕过矿区。 六、排除积水 有些矿区开采后引起地表沉降与塌陷，大气降雨形成积水，且随开采面积增大，塌陷区范围越广，积水越多。此时可将积水排掉，造地复田，消除水害隐患。 七、加强雨季前的防汛工作 做好雨季防汛准备和检查工作是减少矿井水灾的重要措施。矸石、炉灰、垃圾等杂物不得堆放在山洪、河流冲刷到的地方，以免冲到工业广场和建筑物附近，或淤塞河道、沟渠。 第二节 井下防治水 井下防治水可归纳为“查、探、放、排、堵、截”六个字。在采取措施之前，首先必须搞清矿井水文地质情况。 一、做好矿井水文观测与水文地质工作 1．做好水文观测工作 (1)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。 (2)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，查明矿井水源及其与地下水、地表水的补给关系。 (3)观测矿井涌水量及季节性变化规律等。 2．做好矿井水文地质工作 为了查明水源和可能涌水的通道，在矿井建设和生产过程中，应不断积累和掌握以下材料： (1) 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； (2) 掌握冲击层的厚度和组成，各分层的透水、含水性； (3)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煤层的距离，勘探钻孔的填实状况及其透水性能； (4) 观测因采掘而造成的塌陷带、裂隙带、沉降带的高度及采动对涌水量的影响； (5) 调查老窑和现采小窑的开采范围、开采经过，开采厚度及深度，采空区的积水及分布状况。 (6) 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，老窖积水范围、标高和积水量，水淹区域及探水线的位置。探水线位置的确定必须报矿总工程师批准。采掘到探水线位置时，必须探水前进。 二、井下探水 当采掘工作面接近充水的小窑、老空、含水量大的断层等水体时，必须采用探放水方法，查明采掘工作面前方的水情，并将水有控制地放出，以保证采掘工作面安全生产。矿井必须作好水害分析预报，坚持