【文章內(nèi)容簡介】 自身也產(chǎn)生對抗力，兩者處于平衡穩(wěn)定狀態(tài)。煤層開采后，采空區(qū)上方的巖層因下部被采空而失去平衡，相應(yīng)地產(chǎn)生礦山壓力，從而對采場產(chǎn)生破壞作用，必然引起頂部巖體的開裂、垮落和移動。塌落的巖塊直到充滿采空區(qū)為止，而上部巖層的移動常達(dá)到地表，根據(jù)采空區(qū)上方的巖層變形和破壞情況的不同，可劃分為三帶，三帶之中的冒落帶、裂隙帶就是礦井充水的良好通道?？碧交蛏a(chǎn)建設(shè)時期，井田內(nèi)施工許多鉆孔，均可揭穿煤層和各含水層，構(gòu)成溝通含水層的人為通道。按規(guī)程要求，鉆孔施工完畢后必須用水泥封孔，其目的一方面保護(hù)煤層免遭氧化，另一方面為了防止地表與地下各種水體的直接滲透。鉆孔封閉不良或沒有封閉情況下，當(dāng)開采接近或揭露進(jìn)，造成涌水乃至突水。此類突水以突水點(diǎn)接近舊鉆孔，采場地層完整無構(gòu)造破壞，水壓力大而無大水量等為特征，易與其他突水相區(qū)別。若與其他水源溝通時，亦可造成來水猛、壓力大的突水事故。4影響涌水量大小的因素影響礦井涌水量大小的因素主要有以下幾個方面：充水巖層的出露條件和接受補(bǔ)給條件，礦井邊界條件與地質(zhì)構(gòu)造條件。充水巖層的出露條件，直接影響礦區(qū)動力補(bǔ)給的大小。充水巖層的出露條件包括它的出露面積和出露的地形條件。前者指接受外界補(bǔ)給水量的范圍。顯然，出露面積愈大，則吸收降水和地表水的滲入量就愈多，反之則少；后者指出露的位置、地形的坡度及形態(tài)等，它關(guān)系到補(bǔ)給水源的類型和補(bǔ)給滲入條件。如分布在地形較陡的分水嶺地段，它只能接受降水入滲補(bǔ)給，且地形陡，降水大部呈地表徑流流失；分布于低洼處，它不僅能接受降水的補(bǔ)給，而且也能得到地表逕流匯入洼地的補(bǔ)給。故在同等 出露面積的情況下，后者獲得補(bǔ)給水量比前者多。若直接位于河床下，則大量吸收地表水，對礦井充水程度影響更大。礦井邊界條件由側(cè)向邊界和頂?shù)装鍡l件兩部分組成。它對礦井地下水的補(bǔ)給水量起著控制作用。側(cè)向邊界指礦井內(nèi)煤層或含水層與其周圍的巖體、巖層、地表水體等接觸的界面，稱側(cè)向邊界。按邊界的過水能力來分，有供水邊界、隔水邊界和弱透水邊界等三種。一個礦井的周邊大多是由不同邊界組合而成，故它們的形狀、范圍、水量的出入直接控制了礦井的涌水量。若礦井的直接充水含水層的四周均為強(qiáng)透水邊界（富水?dāng)鄬?、地表水、?qiáng)含水層），在開采條件下，區(qū)域地下水或地表水可通過邊界大量流入礦井，供水邊界分布范圍越大，涌入的水量愈多、愈穩(wěn)定。如周邊由隔水邊界組成，則區(qū)域地下水與礦井失去水力聯(lián)系，開采時涌水量則較小，即使初期涌水量較大，也會很快變水，甚至干涸。煤層及其直接頂?shù)装宓母羲蛲杆畻l件，是影響礦床充水強(qiáng)度關(guān)鍵因素之一。最理想的條件是煤層直接頂?shù)装寰强煽康母羲畬咏M成的剖面邊界，即無外部水源補(bǔ)給，礦井涌水量小，甚至干燥無水，這種情況不多見，常見的有如下三種組合方式：①底板為穩(wěn)琮隔水層，煤層或直接充水含水層僅能從大氣降水或地表水通過蓋層或“天窗”補(bǔ)給，此時水量依賴于降水入滲量及地表水“天窗”補(bǔ)給量；②頂板為隔水層、底板弱透水層時，礦井涌水量僅取決于下部水層的越流量； ③頂?shù)装寰鶡o隔水層存在時，則降水入滲量及側(cè)向邊界補(bǔ)給量等均會成為礦井涌水量。構(gòu)造的類型（褶皺或斷裂）和規(guī)模，對礦井充水強(qiáng)度亦起著控制作用。褶皺構(gòu)造往往構(gòu)成承壓水盆地或斜地儲水構(gòu)造，構(gòu)造的類型不同，則充水含水層的分布面積、空間位置、補(bǔ)徑排條件亦有差別，從而礦井充水強(qiáng)度也不一樣。大型儲水構(gòu)造往往構(gòu)成一個獨(dú)立的水文地質(zhì)單元，不僅充水含水層厚度大，而且分布廣，接受降水或其他水源的水量就多，反映其排泄量大，礦區(qū)總排水量也大，礦井突水量大。反之，相對較簡單。5造成礦井水災(zāi)的原因總結(jié)過去發(fā)生的礦井水災(zāi)，主要原因可歸結(jié)如下幾個方面：（1）地面防洪、防水措施不當(dāng)，或因?qū)Ψ篮樵O(shè)施管理不善，暴雨山洪沖毀防洪工程，使地面水涌入井下，造成災(zāi)害；（2）水文地質(zhì)條件不清，井巷接近老窯區(qū)、充水?dāng)鄬?、?qiáng)含水層、陷落柱時，不事先探放水，盲目施工；或探放水，但措施不當(dāng)，而造成淹井或傷亡事故；（3）井巷位置不合理，如布置在不良地質(zhì)條件中或接近強(qiáng)含水層附近，施工后在礦山壓力與水壓力共同作用下，發(fā)生頂板或底板突水；（4）亂采、亂掘，破壞了防水煤柱，巖柱造成突水。（5）工程質(zhì)量低劣，井巷嚴(yán)重塌落冒頂，造成頂板塌落，溝通強(qiáng)含水層突水；（6）管理不善，井下無防水閘門或雖有閘門但未及時關(guān)閉，礦井突水時不能起堵截水作用；（7）礦井排水能力不足或排水設(shè)備平時維護(hù)不當(dāng)，水倉不按時清挖，突水時排水設(shè)備失效而淹井；（8）測量錯誤，導(dǎo)致巷道揭露積水區(qū)或含水?dāng)鄬油凰途?；?）忽視安全生產(chǎn)方針，思想麻痹大意，喪失警惕，沒有嚴(yán)格執(zhí)行探放水制度、違章作業(yè)等?？傊?，只要摸清水害發(fā)生原因，采取措施，加強(qiáng)管理，提高防治水工作水平，貫徹以防為主，疏堵結(jié)合，綜合治理的方針，淹井事故是可以避免的。6礦井水防治技術(shù)礦井防治水的目的就是防止礦井水害事故發(fā)生，減少礦井正常涌水，降低煤炭生產(chǎn)成本，在保證礦井建設(shè)和生產(chǎn)的安全前提下使煤炭資源得到充分合理的回收。為達(dá)到上述目的，根據(jù)產(chǎn)生礦井水害的原因，采取不同的對策措施。為此，《煤礦安全規(guī)程》第251條規(guī)定：“煤礦企業(yè)應(yīng)查明礦區(qū)和礦井的水文地質(zhì)條件，編制中長期防治水規(guī)劃和防治水計(jì)劃，并組織實(shí)施。”礦井防治水的方針是：堅(jiān)持預(yù)防為主、防治結(jié)合。為了防止治水工程零打碎敲，取不到良好效果，應(yīng)在查明礦區(qū)和礦井水文地質(zhì)條件基礎(chǔ)上，按照當(dāng)前與長遠(yuǎn)、局部與整體、地面防治與井下防治、防治與利用相結(jié)合的原則，根據(jù)不同的水文地質(zhì)條件，分別采取防、疏、堵、截的方法予以防治。地面防水是指在表修筑各種防排水工程，防止或減少大氣降水和地表水涌入工業(yè)廣場或滲入井下，它是保證礦井安全生產(chǎn)的第一道防線，特別是以大氣降水和地表水為主要充水水源的礦井尤為重要。地面防水的主要方法有以下幾個方面：（1）河流改道礦區(qū)范圍內(nèi)有常年性河流流過且與礦井直接充水含水層接觸，河水滲漏量大，是礦井的主要充水水源，會給生產(chǎn)帶來影響。屬該情況可在河流進(jìn)入礦區(qū)的上游地段筑水壩，將原河流截?cái)啵萌斯ず拥缹⒑铀龅V區(qū)；（2）鋪整河底礦區(qū)有季節(jié)性河流、沖溝、渠道，當(dāng)水流沿河或溝底裂縫滲入井下時，則可在滲漏地段用黏土、料石、水泥修筑不透水的人工河床，制止或減少河水滲漏。如四川南桐煤礦長興巖出露地表且溝谷發(fā)育，通過鋪整河底、修筑人工河床，雨季涌水量減少了30％～50％；（3）填堵通道 礦區(qū)范圍內(nèi)，因采掘活動引起地面沉降、開裂、塌陷等，經(jīng)查明是礦井進(jìn)水通道時，應(yīng)用黏土或水泥填堵，對較大的溶洞或塌陷裂縫，下部填碎石、上部蓋以黏土分層夯實(shí)，且略高出地面，以防積水；（4）挖溝排（截）洪地處山麓或山前平原區(qū)的礦井，因山洪或潛水流入井下，構(gòu)成水害隱患或增大礦井排水量，可在井田上方垂直來水方向沿地形等高線布置排洪溝、渠攔截洪水和淺層地下水，并通過安全地段引出礦區(qū)；（5）排除積水有些礦區(qū)開采后引起地表沉降與塌陷，長年積水，且隨開采面積增大，塌陷區(qū)范圍越廣，積水越多，此時可將積水排掉，造地復(fù)田，消除穩(wěn)患。井下水害來勢兇猛，俗有“水老虎”之稱。礦井防治水可歸納為“查、探、放、排、堵、截”六個字。在采掘過程中有可能掘透壓力大又和固定水脈相溝通的含水層和水體，形成突然大量涌水。因此，應(yīng)通過以下幾個方面的措施，防止突水災(zāi)害的發(fā)生：（1）做好礦井水文觀測與水文地質(zhì)工作水文地質(zhì)工作是各項(xiàng)防治水工作的基礎(chǔ)和依據(jù)。地下水源在沒有揭露以前是看不見的。因此，應(yīng)通過詳細(xì)的勘測工作，掌握礦區(qū)水文地質(zhì)資料，了解含水層及老空積水情況，查明地下水源。（2）井下探水井下探放水是防止水害的重要手段之一，井下探水是指在井下采掘工作面用打超前鉆孔的方法，對掘進(jìn)與回采工作面頂板、底板、側(cè)幫和前方端頭的地質(zhì)構(gòu)造、含水層及廢棄坑道積水的具體位置、產(chǎn)狀和突水的可能性等做事先探查工作?！坝幸杀靥?，先探后掘”是采掘工作必須遵循的原則，也是防止井下水害事故發(fā)生的重要方法。當(dāng)采掘工作面遇到下列情況之一時，必須探水：?接近水淹或可能積水的井巷、老窯或相鄰煤礦時； ?接近含水層、導(dǎo)水?dāng)鄬?、溶洞和?dǎo)水陷落柱時； ?打開隔離煤柱放水時；?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； ?接近有出水可能的鉆孔時； ?接近有水的灌漿區(qū)時； ?接近其他有可能出水地區(qū)時。(3)注漿堵水注漿堵水就是將預(yù)先配置好的漿液壓入井下巖層空隙、裂隙或巷道中，使其擴(kuò)散、凝固和硬化，使巖層具有較高的強(qiáng)度、密實(shí)性和不透水性而達(dá)到封堵截?cái)嘌a(bǔ)給水源和加固地層的目的，是礦井防止水害的重要手段之一。當(dāng)多個鉆孔注漿形成隔水帷幕帶時，稱帷幕注漿。注漿堵水適用條件：①當(dāng)涌水水源與強(qiáng)大水源有密切聯(lián)系，單純采用排水的方法不可能或不經(jīng)濟(jì)時；②當(dāng)井巷必須穿過一個或若干個含水豐富的含水層或充水?dāng)鄬?，如果不堵住水源將給礦井建設(shè)帶來很大的危害，甚至不可能掘進(jìn)時；③當(dāng)井巷或工作面嚴(yán)重淋水時，為了加固井壁、改善勞動條件、減少排水費(fèi)用等，可采用注漿堵水；④某些涌水量特大的礦井，為了減少礦井涌水量，降低常年排水費(fèi)用，也可采用注漿堵水的方法堵住水源；⑤對于隔水層受到破環(huán)的局部地質(zhì)構(gòu)造破壞帶，除采用隔離煤柱外，還可采用注漿加固法建立人工保護(hù)帶；對于開采時必須揭露或受開采破壞的含水層，對于溝通含水層的導(dǎo)水通道、構(gòu)造斷裂等，在查明水文地質(zhì)條件的基礎(chǔ)上，可用注漿帷幕截流，建立人工隔水帶，切斷補(bǔ)給水源。(4)防水煤（巖）柱留設(shè)在水體下、含水層下承壓含水層上或?qū)當(dāng)鄬痈浇删驎r，為防止地表水或地下 水潰入工作面，在可能發(fā)生突水處的外圍保留最小寬度的礦柱不采，以加強(qiáng)巖層的強(qiáng)度和增加其重量阻水突入礦井。這種保證地下采礦地段的水文地質(zhì)條件不致明顯變壞的最小寬度礦柱，叫做防水煤(巖)柱。7礦井水災(zāi)對策 重視礦井防治礦井隨著開采時間的推移，開采范圍和開采深度的不斷延伸，采空面積的不斷增加，與周邊小煤礦開采關(guān)系的惡劣變化，各種安全隔離煤柱、隔水煤柱被不斷開采破壞，私挖亂采對露頭煤和風(fēng)氧化帶隔水地層的破壞，地層導(dǎo)水通道的大量增加，水力聯(lián)系的范圍也在不斷擴(kuò)大等因素，造成礦井水文地質(zhì)條件由當(dāng)初的相對簡單變得日趨復(fù)雜。但礦井決策層和管理層仍把其當(dāng)作簡單類型對待，稍有麻痹大意，水災(zāi)淹井事故就可能發(fā)生。因此礦井管理層認(rèn)清礦井水文地質(zhì)條件的復(fù)雜性，重視礦井防治水安全工作。 建立觀測系統(tǒng)生產(chǎn)礦井必須分水平，分采區(qū)建立水文觀測站，并按規(guī)定時間進(jìn)行觀測。對觀測數(shù)據(jù)進(jìn)行定性、定量綜合分析，及時掌握水文地質(zhì)動態(tài)變化情況。對有水患的地方及時進(jìn)行預(yù)報(bào)和向上級有關(guān)部門匯報(bào)，提出合理處理意見和制定有效防治措施。礦井必須做到有水情水患分析預(yù)報(bào)，月度有水情水患分析預(yù)報(bào)，特殊情況水文地質(zhì)預(yù)報(bào)。預(yù)報(bào)過程中加強(qiáng)采掘工程與地表水體（水庫、河流等）的水力聯(lián)系分析，加強(qiáng)生產(chǎn)地點(diǎn)與淺部積水采空區(qū)和上覆煤層積水采空區(qū)的水力聯(lián)系分析，加強(qiáng)工作面與相連煤礦的積水分析，加強(qiáng)工作面與地面廢棄老窯積水情況的水力聯(lián)系分析，對生產(chǎn)地點(diǎn)的水害隱患逐一排查，從而做出準(zhǔn)確可靠的預(yù)測預(yù)報(bào)。將一些懂地測防治水技術(shù)，工作踏實(shí)成熟，經(jīng)驗(yàn)豐富，責(zé)任性強(qiáng)，德才兼?zhèn)涞膶I(yè)技術(shù)人員推向有關(guān)領(lǐng)導(dǎo)崗位，使他們分兵把口，確保礦井水災(zāi)事故消滅在萌芽狀態(tài) 之中。8礦井水災(zāi)防治措施防治措施:防治水害的措施可歸納為“查、探、放、排、堵、截”六個字：（1）查查明礦區(qū)和礦井的水文地質(zhì)條件，加強(qiáng)水害預(yù)測，制定并實(shí)施防治水的規(guī)則；（2）探“有疑必探、先探后掘”。遇到下列情況之一，必須確定探水線進(jìn)行探水；（3）放將威脅性水源采用地面打鉆抽水、井下巷道疏水、井下鉆孔疏水、立井泄放水等方法，全部或部分疏放掉。是消除水患的有效措施之一；（4）截利用水閘墻、水閘門和防水煤（巖）柱等物體，臨時或永久的截住涌水，將采掘區(qū)與水源隔離，使某一地點(diǎn)突水不致危及其它地區(qū)，是減輕水災(zāi)危害的重要措施；（5）堵是將水泥砂漿或化學(xué)漿堵水材料通過鉆孔注入到滲水的底層裂隙、溶洞、斷層破碎帶，使其凝結(jié)硬化，將裂隙、裂縫和溶洞充填，達(dá)到堵水目的，是防治水害的重要措施之一；（6）排為防止礦井水災(zāi)，礦井必須按《煤礦安全規(guī)程》規(guī)定建立有效的排水系統(tǒng)。煤礦地上井下的防治水的設(shè)備設(shè)施，如水泵、水管、水倉、防水煤（巖）柱、防水閘門、水閘墻以及疏水渠道等，對防治礦井水害十分重要，煤礦職工要愛護(hù)，發(fā)現(xiàn)問題要及時或采取相應(yīng)措施。9礦井水災(zāi)對生產(chǎn)的影響（1）在采掘工作面可出現(xiàn)淋水，使空氣溫度明顯增加，頂板破碎，對勞動條件 及生產(chǎn)效率影響很大；（2）由于礦井水的存在，在生產(chǎn)中必須進(jìn)行排水，水量越在，排水費(fèi)用越高，勢必增加煤炭生產(chǎn)成本；（3）礦井水對各種金屬設(shè)備、鋼軌和金屬支架等，均在腐蝕作用，這就縮短了生產(chǎn)設(shè)備的使用壽命；（4）當(dāng)井下突然涌水或其水量超過礦井排水能力時，則會給生產(chǎn)帶來嚴(yán)重影響，輕者可造成礦井局部停產(chǎn)，重者則可造成全礦被淹。此外，一些礦井由于受水威脅，煤層開采時，不得不留設(shè)相當(dāng)規(guī)模的安全煤柱；甚至有的井田煤層情況雖然理想，適合開采，但是由于水文地質(zhì)條件復(fù)雜，一時也難以建井和生產(chǎn)，直接影響煤炭資源的開采的利用。10事故原因分及事故處理通過分析，煤礦水災(zāi)事故發(fā)生的原因，歸納起來，主要有以下兩個方面中，其中：井口設(shè)計(jì)標(biāo)高低于歷史最高水位；未筑攔水壩；攔水壩因質(zhì)量問題遇洪水蹦決；開采井筒保護(hù)煤柱；井筒施工質(zhì)量有問題；未按規(guī)定進(jìn)行探放水工作；雖做探放水工作但不準(zhǔn)確；防水閘門失效；預(yù)計(jì)通水量偏?。慌潘芰ζ?；水泵損壞；停電或電壓不足；越界開采回采防水煤柱；防水煤柱設(shè)計(jì)部合理，缺乏防治水知識，輸水系統(tǒng)未清理好；未派專人查看，放煤水安全距離不夠，未告知相關(guān)工作人員，無安全措施；安全措施為落實(shí)，防水密閉未做好水壓觀測；防水密閉設(shè)計(jì)不合理，防水密閉施工質(zhì)量不好；探水控口設(shè)計(jì)不合理，未安裝控口設(shè)施；鉆孔封閉不良；未進(jìn)行起風(fēng)孔檢測。暴風(fēng)雨引發(fā)洪水；松散層含水豐富；斷層導(dǎo)通頂，底板含水層；陷落柱導(dǎo)通頂，底板含水層；頂、低板含水層豐富；防水煤柱受采動影響破壞；斷層發(fā)育；頂板裂隙發(fā)育；地表熔巖發(fā)育；老窯多切位置不清；采空區(qū)積水或積水溶漿；隔離煤柱?。桓?離煤柱受破壞；煤倉內(nèi)大量進(jìn)水；給煤機(jī)吊架被破壞；采空區(qū)有浮煤；鉆孔穿過含水層。各煤礦發(fā)生水災(zāi)的主導(dǎo)因素不一，事故類型不同，但總體來看，工作面（包括掘進(jìn)和回采）透水事故是煤礦最易發(fā)生的水患事故，也是發(fā)生事故后最容易引起人員傷亡的事故。礦井一旦發(fā)生水災(zāi)事故，事故地點(diǎn)人員應(yīng)按《礦井災(zāi)害預(yù)防處理計(jì)劃》的規(guī)定及時匯報(bào)調(diào)度室，并通知、組織受災(zāi)影響范圍人員按避災(zāi)路線撤離災(zāi)區(qū)。礦調(diào)度室接到事故電話后應(yīng)向礦領(lǐng)導(dǎo)匯報(bào)，通知救護(hù)隊(duì)及相關(guān)部門。成立救災(zāi)指揮部，有組織按步驟處理災(zāi)害。救災(zāi)指揮部成立后，應(yīng)迅速判定水災(zāi)性質(zhì)、了解水災(zāi)點(diǎn)、影響范圍、搞清事故前人員分布、統(tǒng)計(jì)撤離出井人員，分析被困人員躲避地點(diǎn)；根據(jù)水災(zāi)量大小和礦井排水能力，積極采取排、堵、截水的技術(shù)措施。如果是老窯積水，積水量受老窯井巷空間限制，可選擇排水方法處理涌水；如果是地表水透入井下，往往有充足的補(bǔ)給水源，應(yīng)首先采取措施攔截地面補(bǔ)給水通道，然后加強(qiáng)井下涌水的排放。當(dāng)然，井下水災(zāi)情況復(fù)雜，可根據(jù)具體情況采取某種或幾種措施同時并用。同時，條件允許，必須盡快恢復(fù)災(zāi)區(qū)通風(fēng)，防止瓦斯和其它有害氣體積聚和發(fā)生熏人事故。排水后，進(jìn)行偵察搶險(xiǎn)時，要防止冒頂，掉底和二次水災(zāi)事故的發(fā)生。發(fā)生水災(zāi)事故后常常有人被困井下，指揮人員仍應(yīng)本著救人是第一