煤矿水害预防及案例分析

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煤矿水害的预防及 重大事故案例分析河南金丰煤业集团有限公司小河煤矿2011.5.15

煤矿水害预防及案例分析

目录第一讲 煤矿水害基本常识及治理技术 第二讲 煤矿重大水害典型事故案例介绍

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第一讲煤矿水害基本常识及治理技术 前言 一、矿井水的概念 二、 矿井水的来源 三、综述 四、国内外水害治理现状

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前言我们知道：煤矿在开拓和开采过 程中，常会遇到地下水渗入巷道， 或者引起部分大气降水和地表水流 入井下，严重的造成矿井突水，酿 成重特大事故，成为阻碍采掘工作 的不利因素，影响煤矿的安全生产。

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矿井突水的主要危害有：威胁 矿工生命安全；影响矿工身体健康； 降低生产效率；增加排水费用，提 高开采成本；酸性地下水腐蚀井下 机诫设备，缩短开采机械的寿命； 影响煤炭回采率，降低煤质等。另 外会引起巷道积水，增加井下运输 的困难；破坏巷道顶底板岩石的稳 定性，使支护工作复杂化等。

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矿井水灾防治是煤矿安全生产的 重要环节，矿井水灾已成为仅次于瓦 斯的煤矿第二大灾害。因此，进行水 文地质研究，降低矿井水给矿井建设 和生产带来的危害，实现煤矿安全生 产，对于煤矿工作来说，有着重要的 实际意义。我国为做好防治水灾害工 作专门出台了《煤矿防治水规定》。 充分说明政府对该项工作的重视程度。 共十章，142条。

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一、 矿井水的概念 第一节 概念 在矿井建设和生产过程中，以各种形式涌 入井筒、巷道和工作面的大气降水、地表水、 地下水、老窖积水称为矿井水。当矿井涌水量 超过矿井的正常排水能力，而造成矿井水泛滥 成灾的现象称为矿井水灾。评价矿井的充水程 度有两个指标：矿井含水系数和矿井涌水量。 由于矿井的地质条件和岩石性质不同，各矿井 的充水程度也不相同。矿井水给煤矿的安全生 产带来影响，必须搞清矿井充水的水文地质特 征，以便选择合理的开采方法，选择经济合理 的安全措施，以防止矿井水灾的发生。

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第二节 矿井水的来源 矿井水的来源，决定于一系列的 自然因素和人为因素。分析研究这些 因素以后，才有可能采取防止矿井水 灾发生的必要措施。 一、矿井充水的自然因素 矿井充水的自然因素包括：大气 降水、地表水、地形、基岩出露程度、 岩石成分、覆盖层的作用、地质构造 和埋没的古代地形等

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1.大气降水 大气降水是矿井充水主要因素之一。除 了一部分被蒸发和随河流流走以外，另一部 分则沿着岩石的孔隙、裂隙渗入矿井。 大气降水在不同地区、不同季节、不同 开采深度对矿井充水的影响也不相同。在降 雨量少的西北地区，矿井涌水量就小；在降 水量多的

南方地区，矿井涌水量就大.即使 在同一个地区内，由于大气降水量是随着季 节变化的，矿井涌水量一般也随之发生周期 性的变化。在一般情况下，矿井涌水量是随 开采深度的增加而减小；也有的矿井，其涌 水量却随开采深度的增加而增加，这是由于 开采的愈深，水文地质条件愈加复杂的原故。

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2.地表水 地表水位于矿井附近或直接分布在矿井 以上的地表水，如河流、湖泊、水溏、水库 等是矿井充水重要因素。在这种情况下，地 表水直接或间接地通过岩石的孔隙、裂隙、 岩溶等进入矿井，如河南义马矿区的个别井 田在小浪底水库附近开采，受地表水威胁很 大，故必须进行多项的水文地质工作，开采 时采取必要的安全生产措施。

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3.地形 地形对矿井充水有很大的影响，同时也影 响地下水的循环条件及含水层埋藏的深度，位于 当地侵蚀基准面以上的矿井、通常是涌水小的矿 井或无水矿井。在同一地质条件下，位于低标高 地区，如河谷，冲沟或低地，可能是涌水量大的 矿井。如果四周地形高而中间为低平的盆地时， 在雨季积水量大，地表排泄条件不好，地表水可 大量补给煤系地层中的含水层，使矿井强烈充水； 反之.在地形较陡的情况下，降水大部分形成地 表水流流走，补给地下水量就少，如图一所示。

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图一地形对大气降水补给含水层的影响示 意图 1-地表 2-含水层

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4.基岩出露程度、岩石成分和覆盖层的作用 如果煤层或基岩岩层出露于地表，其中 又有透水岩层，因而能大量吸收地表水，随 着巷道掘进，地表水可大量进入矿井；如果 煤层或岩层上面存在弱透水层或不透水层， 如粘土层或砂质粘土层覆盖，并且厚度稳定， 至少在5m以上，则大气降水和地表水基本 不能进行渗透；如果覆盖层是透水砂层，则 水几乎都可渗入。当煤层顶板为良好隔水层 时，可以把水隔开。但在某些地区由于开采 地段顶板冒落，并在上部形成裂隙时，地表 水可大量进入下部的透水层或巷道中去。

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