【正文】 大小叫壓強。流沙層和礫石層中的水叫孔隙水，石灰含水層中的水叫溶洞水，砂巖中的水屬于裂隙水。 如果井下發(fā)生了突水或者透水事故，問題就更嚴重了，有可能淹沒采區(qū)或礦井，造成財產(chǎn)的重大損失。常年不停地大量排水要花費大量的電費，從而增加了煤炭生產(chǎn)的成本。 礦井涌水量有大有小，完全沒有涌水的礦井是很少的。礦井涌水給建井、掘進、采煤以及機電設(shè)備的管理等都帶來一定的困難。有時還會造成人員的傷亡，這就帶來更大的不幸。地下水是可以流動的，并不斷接受地表水的補給，開采越深水壓越高、裂隙溶洞越大含水也越豐富，它是井下最直接、最常見的水源。 井下發(fā)生的水災(zāi)，有時是一種水源造成的，有時是幾種水源同時造成的，并且要有通道把水釋放出來。水壓力的法定計量單位叫作“帕”，直觀來講，“帕”，顯然，這個單位用起來顯得太小，實際應(yīng)用中我們把“帕”增大百萬倍，叫做“兆帕”，一兆帕相當(dāng)于102米水柱對物體產(chǎn)生的壓力值。 煤層開采得越深，開采面積越大，受水威脅也越大。 井筒在沖積層或強含水層中開鑿時，如果事先不進行處理，就會涌水，特別是沙礫層，水沙會一齊涌出，嚴重的會造成井壁坍塌、沉陷、井架偏斜。 巷道掘進時與斷層另一盤強含水層打通，就會造成突水。具體來說有以下幾個方面：對漏水的溝渠和河流，應(yīng)該整譜河底或改道。 與被淹井巷的隔離煤柱 井下有時有局部積水或被淹井巷，當(dāng)積水很多不易排干時，也要留設(shè)煤柱，使生產(chǎn)區(qū)與被淹區(qū)隔開。在井底車場兩端設(shè)置防水閘門，以便恢復(fù)礦井生產(chǎn)，保護井筒、井底車場和排水設(shè)施；在有突水危險的地區(qū)設(shè)置防水閘門，是為了在采區(qū)或巷道突水時，阻擋水流，進行分區(qū)隔離，防止災(zāi)情擴大，保證其他地區(qū)正常生產(chǎn)。放水放應(yīng)設(shè)置在水溝一側(cè)的下方，放水管的外端應(yīng)安設(shè)放水閥門。 有了施工良好的防水閘門，人們可以放心地開采受水害威脅的煤層了。事先未固定鐵鉤，出水后關(guān)門之前應(yīng)在適當(dāng)位置迅速打一錨桿栓牢鐵鉤也能關(guān)門。然而水閘門內(nèi)存有高壓積水，水閥一經(jīng)打開，高壓水高速噴出，噴射極遠并伴有水的吼叫聲，開閥人無法從窄小的巷道撤出。在發(fā)生水災(zāi)時，這些設(shè)施還起應(yīng)急的作用。有的礦井涌水連共小，不重視配電設(shè)備和水泵的配套，這樣，一旦礦井涌水量增大，備用水泵無法開動，造成水害。 接近可能與河流、湖泊、水庫、蓄水池、水井等相通的斷層破碎帶時；其中有：探水區(qū)的開拓方案；巷道布置及施工順序；巷道斷面支護形式；流水水溝大??；流水路線；臨時排水設(shè)施；水閘門及水閥墻的位置；放水的允許放水量；人員避災(zāi)路線及預(yù)防有害氣體的措施等。還應(yīng)派人監(jiān)視水情和報告狂井調(diào)度室，不得擅自放水。當(dāng)稠水泥漿從小管跑出時，即將小管關(guān)閉，這時擠漿泵繼續(xù)開動，達到一定壓力后停止擠漿，關(guān)閉孔口管水門，等水泥漿凝固后，孔口管即安裝完畢。鉆孔一經(jīng)破壞，地下水便從鉆孔周圍大量涌出。焊好后，將挖下的小井再用混凝土牢牢回填。沿頂板掘進的煤巷，探水孔除有平行頂板的鉆孔外，其余鉆孔應(yīng)依次向下斜，并最少有一個孔見到煤層底板。 探水過程中如果發(fā)現(xiàn)鉆孔透老空無水，應(yīng)立即檢查是否有有害氣體噴出，如果瓦斯或其他有害氣體濃度超過《煤礦安全規(guī)程》規(guī)定，必須立即停止鉆進，切斷電源，撤出人員，并報告礦調(diào)度室，及時處理。 探水地區(qū)上山掘進一般布置成雙巷，即甲乙兩條上山分別交替探水前進。 上山巷道的支護應(yīng)嚴格按作業(yè)規(guī)程要求施工，不論煤巷還是巖巷，支架柱底必須深入柱窩，支架的扎角必須合適。探水鉆孔一般向正前方和上幫方向打孔。 下山巷道掘進，除注意工作面和兩幫來水外，要特別防止背后出水。因此常常被人們忽視。 避開陷落柱 對防水而言，陷落柱是個危險體 ，遇到含水陷落柱十分危險。當(dāng)在高水壓條件下帶壓開采不能實現(xiàn)時，為了預(yù)防承壓水突然涌出，就要對含水層采取疏干或降壓措施。 可是，疏干采煤只有在含水層水量較小的情況下才能實現(xiàn)；有些含水層水量很大，對這樣的含水層強行疏干，會加大排水量，甚至根本無法疏干。 降壓采煤有時也可能發(fā)生突水，所以除了保證有足夠的排水能力外，采用將壓方法采煤的工作面，采煤時也要注意及時放頂，減少控頂距，防止底版出水。我國用注漿法與地下水作斗爭已經(jīng)有四十多年的歷史，方法簡便，效果較好，得到了廣泛的應(yīng)用。土國井筒已鑿砌完畢而井壁漏水，也可以對井壁進行注漿堵水。如何人封堵？這里面大有訣竅。 我國北方一次特大礦井突水，在封堵突水點和過水巷道時，采用三段式的堵水順序。如果冒落帶高度達到采空區(qū)上方的含水曾或地表水時，就要發(fā)生突水事故了?，F(xiàn)場工作人員應(yīng)隨時注意頂板變化，如有淋水變大、水變渾、有流沙等現(xiàn)象時應(yīng)及時匯報，出現(xiàn)危險征兆時要及時撤人。所有這些都為礦井水害的預(yù)測預(yù)報提供可能和條件。 各項防治水措施都要按業(yè)務(wù)權(quán)限逐級審批。 井下一旦發(fā)生突水事故，在場的工作人員應(yīng)立即將災(zāi)情想礦掉土室匯報，人員必須聽從班組長指揮，迅速撤退。在巷道交叉點應(yīng)設(shè)有路牌，并設(shè)有燈光照明，上山獨頭巷道的路牌上應(yīng)標(biāo)有“此路不通”的字樣。第一課 礦井涌水是威脅 來源通道要清楚 礦井水災(zāi)是煤礦常見的一種災(zāi)害。當(dāng)開拓掘進或采煤接近或揭露這樣的斷層時，斷層水便會涌出。總壓力的大小等于水的壓強乘以受壓的面積。水壓越大，涌水量越大。 開采江、河、湖、水庫等地表水影響范圍的煤層時，一旦雨季因洪水爆發(fā)水位高出攔洪堤壩或沖毀井口圍堤，水便會直接由井口灌入井下。 在頂板破碎的煤層中掘進巷道，因放炮或支護不好發(fā)生冒頂；或回采工作面上部防水巖柱尺寸不夠，當(dāng)冒落高度和導(dǎo)水裂縫與河湖等地表水或強含水層溝通時，會造成透水。第三課 礦井水災(zāi)有原因 井下出水有征兆以上說的這些征兆，并不是每個工作面透水之前都一定要全部出現(xiàn)，有時可能發(fā)現(xiàn)一兩個，個別情況下征兆不明顯，這就要求我們仔細觀察，認真辨別。用嘴品嘗，不清淡，不清爽，有澀味。隨突水口通道加大，水量急劇上升，隨高壓水的大量噴出會再次造成巖層破裂，并伴有巖層的水交雜產(chǎn)生的巨響。當(dāng)?shù)V井人為劃分邊界時，煤柱中心線就是礦井的邊界；以斷層為兩井田邊界時，斷層兩側(cè)各留一定的煤柱作為各自的開采邊界。 沖積層煤柱 井下采掘工作面有時離沖積層或地表水很近，而沖積層又往往有水及流沙。 《煤礦安全規(guī)程》第273條規(guī)定：防水閘門前后一段巷道必須砌券。 防水閘門的鐵門四周要鑲有軟墊，當(dāng)鐵門關(guān)閉時門與門框可以完全接觸，不產(chǎn)生縫隙。經(jīng)過處理或突水量變小需要打開水閘門的時候，必須有專門措施，有領(lǐng)導(dǎo)有指揮地進行。 水泵 必須有工作備用和檢修的水泵。 水倉 主要水倉必須有兩個，當(dāng)一個水倉清理時，另一個水倉能正常使用。 接近水淹或可能積水的井巷、老空區(qū)或相鄰煤礦時； 在上述巷道布置的基礎(chǔ)上，設(shè)計探水孔的鉆探施工方案。 孔口管作成后即可掃孔。如果還怕不牢固，可以在孔口管口加設(shè)一道擋板。 處理這些毀壞鉆孔使其停止涌水，關(guān)鍵是恢復(fù)孔口管的原有功能。人員應(yīng)盡快撤離現(xiàn)場，另選安全地點對此處積水進行放探。 探水地區(qū)上山是掘進防水的重點，應(yīng)十分謹慎。如果兩聯(lián)絡(luò)眼之間的距離較大，應(yīng)在適當(dāng)位置掘躲避硐，躲避硐方向應(yīng)向上山方向適當(dāng)傾斜，長度必須適當(dāng)。但是，隨著掘進巷道的前進，探水孔之間的距離就會越大，巷道有可能進入兩鉆孔之間的空白區(qū)，這是探水的盲區(qū)，積水老巷有可能被漏掉。在平巷掘進過程中遇到斷層，必須慎重對待，向斷層另一盤鉆探水，不可冒險掘過斷層。如果巷道掘進方向與斷層走向平行，而另一冊有強含水曾，此時應(yīng)確定安全距離，并每隔一定距離垂直巷道探測斷層位置，隨之調(diào)整巷道位置，避免巷道掘入或接近另一盤的強含水層。它的優(yōu)點是不修建防治水工程，就可以預(yù)測出許多帶壓開采的安全區(qū)，并順利地把煤炭開采出倆。 隔水層厚度及巖層強度，被開采煤層與含水層間的距離越大，出水可能性越小；第十二課 疏干降壓防突水 注漿堵水也有效 疏干，就是把含水層中的水位降到生產(chǎn)工作面標(biāo)高以下，這樣，工作面生產(chǎn)就不再受承壓水的威脅了。除放水孔以外，還要有一定數(shù)量的觀測孔，以便了解和控制水壓。 注漿堵水，就是把配制好的漿液（水泥漿液、水泥—水玻璃漿液或化學(xué)漿液），用注漿泵壓入地層空隙中，使?jié){液擴散、凝固、硬化，起到堵、截補給水源的作用。 巷道堵漏 為減少礦井涌水量，對煤礦井下大量存在的小出水點也要進行封堵。第十三課 封堵突水有訣竅 水體下面也采煤 封堵任何透水、漏水和流水通道，首先必須懂得堵水材料的性能，特別是要懂得這些材料的排列順序和方向。有了足夠的骨料，再在骨料的來水一側(cè)投入小一級的阻水材料——粗沙或細沙，最后在突水點附近投以大量的水泥等阻水物質(zhì)，這樣就可以將大水量的突水點封堵成功。這種現(xiàn)象在我們生活中經(jīng)常見到。做法是：用短而細的水管一根，其外側(cè)螺旋狀焊上鉛條，裹以粗麻后用力打入鉆好的小孔內(nèi)，用高壓注漿泵向孔內(nèi)注如水泥漿，直到出水點停止出水為止。為此，在井筒開鑿之前先從地面打鉆孔，對含水層進行預(yù)先注漿；或者在井同掘進工作面距含水層一定距離的地方停止掘進，從工作面預(yù)先進行注漿。 降壓采煤是一項困難而復(fù)雜的工作，它要研究隔水層厚度、強度、節(jié)理裂隙情況，礦山壓力對隔水層的破壞情況，還要研究含水層降壓的可能性。 帶壓開采能否成功，決定于三個因素： 此外，還應(yīng)該十分注意或避開大面積底板巖層破壞地段，諸多小斷層交叉或交匯地段等可能出水的地方。 穿越斷層 如果巷道需要穿過斷層到另一盤進行采掘，著就需要探清另一盤的含水層位置，水量大小，必要時要對另一盤的含水曾進行放水降壓。 在傾斜煤層中掘進平巷一4，一般都采用雙巷掘進、單巷超前探水的方法?，F(xiàn)場負責(zé)人員應(yīng)立即向礦調(diào)度室報告，并派人監(jiān)測水情。 按探水設(shè)計，上山煤巷掘進的探水空應(yīng)布置成扇形，扇形群孔每組之間的夾角不能太大，也不能太小，一般以10度到15度為宜。抽水后，向下挖井并埋入新的孔口管，等待回填的混凝土凝固之后，用注漿泵將孔封掉，或完好保留做供水之用。 就是用提臺抽水量大的水泵，對準(zhǔn)鉆孔抽水，使鉆孔周圍水位下降，再沿鉆孔向下挖井，一直挖到孔口管斷處，使已經(jīng)斷裂的孔口管重新對接。如果鉆孔無保留價值，也可以直接向孔內(nèi)投入鐵砂、鉛條等物，減小水流噴射速度，然后注入帶有速凝劑的水泥漿，將孔封死。 大水量水文地質(zhì)鉆空毀壞的原因很多，有的是因為采掘活動使底板巖層產(chǎn)生移動，產(chǎn)生裂隙，孔口管失起作用；有的是因為孔口管各節(jié)之間接縫連接不牢；有的是因為鉆孔管長度不夠。第九課 鉆孔毀壞可補救 上山放水要小心 如發(fā)現(xiàn)漏水，或達不到強度要求時，應(yīng)進行第二次擠漿處理。 水平孔和上斜空的孔口管安裝順序是：鉆機先按設(shè)計方向鉆一打孔，孔深比管長3米左右，將管插入孔內(nèi)，固定不動，在孔外用水玻璃和水泥將管口固定死，并需要在孔口管上方另留一個小管。探水作業(yè)的好壞，不僅直接關(guān)系到探水人員的安全，而切影響到探放水周圍地區(qū)甚至整個礦井的安全。 探水設(shè)計大致應(yīng)包括如下三方面內(nèi)容： 接近其他可能出水地區(qū)時。在有水害威脅的地區(qū)進行采掘工作，都要堅持超前鉆探，千萬不可粗心大意。水文地質(zhì)條件復(fù)雜的礦井，可根據(jù)情況另外增設(shè)水泵。 礦井涌水使井下環(huán)境惡化，為了保證 的順利進行，就需要把礦井水排到地面。 水害消除后，需打開水閘門進入淹沒區(qū)重新恢復(fù)生產(chǎn)。定期檢查水閘門時，人們站在門扇近處推推拉拉很是自如。 在正常生產(chǎn)期間，要定期對防水閘門進行檢查和維修，附近不得 有石塊、木料、礦車的堵塞物，要保證鐵門隨時關(guān)閉。平時，井下工作人員一定要愛護它。附近的鐵軌和架空線要做成活結(jié)的，可以隨時拆卸。 有突水淹井危險的礦井，或有突水危險的地區(qū)，都要設(shè)置水閘門。 其他防水煤柱 在采掘過程中，如接近水量較大的鉆孔，含水的陷落柱等也要留煤柱。防止煤柱大致可以分為以下幾種：礦區(qū)受山洪威脅時，在山坡上應(yīng)修建防洪溝堵截山洪。 地面防治水首先要掌握地表水的變化規(guī)律，有針對性地在地面修筑一些防排水工程，包括填塞通道、排除積水、河流改道、修建水庫及排洪道等，可以概括為“疏、防、排、蓄”幾個方面：弱含水層突水一般從巖層裂縫中涌出，水量小，水質(zhì)透明清澈，無味，水量達到一定數(shù)值后開始穩(wěn)定，如果不進行封堵，詞水會變成長年流水，從而增加礦井涌水量。一旦遇有不正常出水現(xiàn)象，我們就應(yīng)當(dāng)注意它的特點，以便分析判斷水源，盡早采取措施： 煤層或巖層出水之前，一般都有一些征兆，如工作面變得潮濕，頂板滴水或淋水，巖石膨脹、底板鼓起，工作面壓力增大，片幫冒頂，巷道斷面縮小，支架變形等等。 水文地質(zhì)情況不清，井巷接近老空、充水?dāng)鄬印⑾萋渲?、強含水層，未事先探放水，盲目施工，造成突水淹井或人參事故；井巷位置設(shè)計不合理，接近強含水層等水源，施工后在礦山壓力和水壓共同作用下，發(fā)生頂?shù)装逋杆粊y采亂掘，破壞了防水煤、巖柱，或者施工質(zhì)量低劣，平巷掘進腰線忽高忽低，造成頂板冒落，接通了強含水層透水；積水巷道位置測量錯誤或資料遺漏、不準(zhǔn)，新掘巷道與它打通；或是巷道掘進的方向與探水鉆孔的方向偏離，超出了鉆孔控制范圍，就可能與積水區(qū)掘通；井下未構(gòu)筑防水閘門，或雖有防水閘門但未順利及時關(guān)閉，在礦井發(fā)生突水的情況下，不能起堵截水的作用；井下水泵房的水倉不按時清理，致使容量減少，或者水泵的排水能力不足，在礦井發(fā)生突水時，涌水量大于排水能力，而且持續(xù)的時間很長，采取臨時措施也無法補救時，礦井就可能被淹沒。 地質(zhì)勘探時打的鉆孔封孔質(zhì)量不好，就成為各水體之間的垂直聯(lián)系通道，當(dāng)巷道或采面與這些鉆孔相遇時，地表水或地下水就會經(jīng)鉆孔進入礦井，造成強烈涌水。例如，煤層間的承壓含水層水壓強是1兆帕，那么它 在隔水層1平方米面積上的壓力就是1000千牛（102噸）。 不同地點的水位高度不一樣，水位高度叫水頭，不同水位高度之間的差值叫水頭差，有了水頭差水才能流動。當(dāng)采掘工作面與它們打透時，很短時間內(nèi)會有大量積水涌入，來勢兇猛，造成透水事故，破壞性很大。 地下水 有些巖層具有空隙、裂隙或溶洞并含有地下水，我們把它叫作含水層。 礦井涌水常見的來源有以下幾種：大家共同做好礦井水防治工作，杜絕水災(zāi)事故的發(fā)生。 井下排水要安設(shè)水泵，排水要消耗大量的電能。在救護隊員沒到達之前，應(yīng)全部啟動排水設(shè)備，關(guān)閉有關(guān)地區(qū)的水閘