矿井水灾防治4.doc

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1、第四章矿井水灾防治煤矿在建设和生产过程中，常常受到水的危害，轻则影响生产，给管理带来困难，重则淹井伤人，往往会造成严重经济损失甚至人身伤亡事故。我国是世界主要产煤国受水害危害最严重的国家之一，开滦范各庄矿1984年特大突水事故最大涌水量高达2053m3/min，为有记载的世界采矿史上突水水量之最，造成经济损失近5亿元，损失煤炭产量近8.5Mt。据统计，目前受水害威胁的矿井约占国有重点煤矿矿井总数的48％以上。本章在介绍矿井水文地质有关基本理论的基础上，重点介绍矿井水灾防治技术及矿井水灾的处理。第一节基本概念及理论概述

2、一、矿井水灾及其对生产的影响在矿井建设与生产过程中，矿区内的大气降水、地表水、地下水通过各种通道涌入井下的水称为矿井涌水。我们把矿井涌水量超过矿井正常的排水能力，影响矿井安全生产、增加吨煤成本和使矿井局部或全部被淹没的矿井涌水事故，统称为矿井水灾。通常，煤矿水灾由于来势猛、水量大，在正常生产中突然发生，一旦防范不力或排水能力不足时，往往会造成较大的损失和危害。因此，矿井水灾主要是指矿井突水（透水），即煤矿在正常生产中突然发生的涌水现象。矿井水对生产的影响主要表现在以下几方面：(1）由于矿井水在采掘工作面可出现淋水，使

3、空气湿度明显增加，顶板破碎，对劳动条件及生产效率影响很大。(2）由于矿井水的存在，在生产中必须进行排水，水量越大，排水费用越高，势必增加煤炭生产成本。(3）矿井水对各种金属没备、钢轨和金属支架等，均有腐蚀作用，这就缩短了生产设备的使用寿命。(4）当井下突然涌水或其水量超过矿井排水能力时，则会给生产带来严重影响，轻者可造成矿井局部停产，重者则可造成全矿被淹。此外，一些矿井由于受水威胁，煤层开采时，不得不留设相当规模的安全煤柱；甚至有的井田煤层情况虽然理想，适合开采，但是由于水文地质条件复杂，一时也难以建井和生产，直接影

4、响煤炭资源的开采和利用。二、矿井充水程度指标生产矿井常用含水系数（KB）或矿井涌水量(Q)两个指标来表示矿井充水程度。1.含水系数含水系数又称富水系数，它是指生产矿井在某时期排出水量Q（m3）与同一时期内煤炭产量P(t)的比值。即矿井每采1t煤的同时，需从矿井内排出的水量。含水系数KB的计算公式为：KB=Q/P（4-1-1）根据含水系数的大小，将矿井充水程度划分为以下4个等级：①充水性弱的矿井：KB<2m3／t；②充水性中等的矿井：KB=2～5m3／t；③充水性强的矿井：KB=5～0m3／t；④充水性极强的矿井：KB

5、>10m3／t。2.矿井涌水量矿井涌水量是指单位时间内流入矿井的水量，用符号Q表示，单位为m3／d、m3／h、m3／min。根据涌水量大小，矿井可分为以下4个等级：①涌水量小的矿井：Q<2m3／min；②涌水量中等的矿井：Q=2～5m3／min；③涌水量大的矿井：Q=5～15m3／min；④涌水量极大的矿井：Q>15m3／min。3.矿井突水点突水量等级划分矿井突水的突水量大小差异很大，对矿井的危害程度也不相同。根据我国矿井突水情况，1984年5月,煤炭工业部对矿井突水点突水量做了等级划分。其等级标准是：①小突水点涌

6、水量：Q≤1m3／min；②中等突水点涌水量：1m3／min30m3／min。三、矿井水灾发生必须具备的基本条件2p56-58矿井水灾发生必须具备的两个基本条件:一是必须有充水水源，二是必须有充水通道。两者缺一不可，所以说要避免矿井水灾的发生，只需切断上述两个条件或其中一个条件即可。图4-1-1煤矿常见的水源1.水源造成矿井水害的水源主要有大气降水、地表水、地下水（含水层水、岩溶陷落柱水、断层水、以及旧巷或老空区

7、积水等）。如图4-1-1所示。（1）大气降水。从天空降到地面的雨和雪、冰、雹等溶化的水，称为大气降水。大气降水，一部分再蒸发上升到天空；一部分留在地面，即为地表水；另一部分流入地下，即形成地下水。大气降水、地表水、地下水，实为互相补充，互为来源，形成自然界中水的循环（图4-1-2）。图4-1-2自然界中水的循环图4-1-3潜水1—潜水面；2—潜水层；3—第一隔水层；0-0’—基准面（测量高程水准面）（2）地表水。地球表面江、湖、河、海、水池、水库等处的水均为地表水，它的主要来源是大气降水，也有的来自地下水。煤矿在开采

8、浅部煤层时，地表水经过有关通道会进入煤矿井下，形成水患，给生产和建设带来灾害。（3）潜水。埋藏在地表以下第一个隔水层以上的地下水（图4-1-3）称为潜水。潜水一般分布在地下浅部第四纪松散沉积层的孔隙和出露地表的岩石裂隙中,主要由大气降水和地表水补给。潜水不承受压力，只能在重力作用下由高处往低处流动。但潜水进入井下，也可能形成水患。图4-1-4承