煤礦水害知識及其防治措施

一、 煤礦水害的基本知識

（一）煤礦水害

凡影響生產(chǎn)、威脅采掘工作面或礦井安全的,增加噸煤成本使礦井局部或全部被淹沒的水災(zāi),都稱為煤礦水害據(jù)統(tǒng)計，建國以來，在我國煤礦一次死亡3人以上的重大事故，水害居第三；平均每次事故死亡7.06人，僅次于瓦斯和火災(zāi)事故。

礦井水害的類型有以下幾種：

1、地表水水害：

水源為大氣降水、地表水體（江、河、湖、水庫、溝渠、坑塘等）。水源通過井口、采動冒落帶、巖溶地面塌陷或熔洞、斷層帶及煤層頂?shù)装宸忾]不良的舊鉆孔充水和導(dǎo)水進入礦井。

例如：1998年閩北地區(qū)突發(fā)洪災(zāi)，地處河流附近的煤礦，因河水暴漲而被淹，造成巨大的經(jīng)濟損失。

2、老空水水害

水源是古井、水窯、廢巷及采空區(qū)的積水。當(dāng)采掘工作面接近或溝通時，老空水進入巷道或工作面，造成事故。這是我市煤礦水害的主要類型。

例如：1997年7月23日永定某礦上部小煤窯采空區(qū)透水，死亡3人。

3、孔隙水水害

龍永煤田煤系地層巖層含水性屬弱——中等，但受大氣降水補給明顯，受其影響，表現(xiàn)為季節(jié)性4-9月份涌水量明顯增大。

4、巖溶水水害

龍永煤田煤系地層中無灰?guī)r，但受構(gòu)造影響，直接與棲霞灰?guī)r接口，由斷裂溝通巖溶水進入礦井造成水害。

例如：龍巖某基建井受巖溶水的嚴重影響，不得不在投資1300多萬元，被迫下馬。

5、裂隙水水害

水源為砂巖，礫巖等裂隙含水層的水，常受地表水或其它含水層補給，通過冒落帶，斷裂帶，采掘巷道揭露頂板或底板砂巖水，或者封孔不良的老鉆孔導(dǎo)水進入巷道或工作面。

二、《煤礦安全規(guī)程》對礦井防治水的主要規(guī)定

1、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)劃和年度防治水計劃，并組織實施。

煤礦企業(yè)必須定期收集、調(diào)查和核對相鄰煤礦和廢棄的老窯情況，并在井上、下工程對照圖上標出其井田位置，開采年限、積水情況。

2、水文地質(zhì)條件復(fù)雜的礦井，必須針對主要含水層（段）建立地下水動態(tài)觀測系統(tǒng)，進行地下水動態(tài)觀測，水害預(yù)測分析，并制定相應(yīng)的“查、探、防、堵、截、排”等綜合防治措施。

3、煤礦企業(yè)每年雨季前必須對防治水工作進行全面檢查。

雨季受水威脅的礦井，應(yīng)制定雨季防治水措施，并應(yīng)組織搶險隊伍，儲備足夠的防洪搶險物資。

4、煤礦企業(yè)必須查清礦區(qū)及其附近地面水流系統(tǒng)的匯水、滲漏情況，疏水能力和有關(guān)水利工程情況，掌握當(dāng)?shù)貧v年降水量和最高洪水位資料，建立疏水、防水和排水系統(tǒng)。

5、相鄰礦井的分界處必須留防水煤柱。礦井以斷層分界時，必須在斷層兩側(cè)留有防水煤柱。已經(jīng)互相連通的礦井，必須在連通的地方構(gòu)筑足夠強度的防水墻。

防水煤柱的尺寸，應(yīng)根據(jù)相鄰礦井的地質(zhì)構(gòu)造、水文地質(zhì)條件、煤層賦存條件、圍巖性質(zhì)、開采方法以及巖層移動規(guī)律等因素，在礦井設(shè)計中規(guī)定。按照《礦井水文地性規(guī)程》規(guī)定，在水淹區(qū)或在積水區(qū)下掘進時，巷道與水體之間的最小垂直距離不得小于巷道高度的10倍，防水煤巖柱的尺寸不得小于導(dǎo)水裂隙帶的最大高度與保護層厚度之和，一般應(yīng)大于30倍采厚。

6、礦井必須作好水害分析預(yù)報，堅持有疑必探，先探后掘的探放水原則。

探水或接近積水地區(qū)掘進前或排放被水淹井巷的積水前，必須編制探放水設(shè)計，并采取防止瓦斯和其他有害氣體危害等安全措施。

探水眼的布置的超前距離，應(yīng)根據(jù)水頭高低、煤（巖）層厚度和硬度以及安全措施等在探放水設(shè)計中具體規(guī)定。

正確確定探水線，探水線就是探水的起點，應(yīng)根據(jù)積水區(qū)的位置、范圍、水文地質(zhì)條件及資料的可靠程度，以及采空區(qū)、巷道受礦山壓力的破壞情況等因素來確定探水線。

三、 礦井發(fā)生透水前的預(yù)兆

一般說來，礦井透水前主要有幾種預(yù)兆：

（1）掛汗。積水區(qū)的水，在自身壓力作用下，通過煤巖裂隙而在采掘工作面的煤巖壁上聚結(jié)成許多水珠的現(xiàn)象，叫掛汗。井下空氣中的水分遇到低溫的煤體，有時也可能聚結(jié)成許多水珠的現(xiàn)象。區(qū)別真假掛汗的方法是，仔細觀察新暴露的煤壁面上是否潮濕，若潮濕則是透水預(yù)兆。

（2）掛紅。礦井水中含有鐵的氧化物，在它通過煤巖裂隙而滲透到采掘工作面的煤巖體表面時，會呈現(xiàn)暗紅色水銹，這種現(xiàn)象叫掛紅。掛紅是一種出水信號。

（3）水叫。含水層或積水區(qū)內(nèi)的高壓水，向煤壁裂隙擠壓時，與兩壁磨擦?xí)l(fā)出“嘶嘶”叫聲，這就說明采掘工作面距積水區(qū)或其他水源已經(jīng)很近了若是煤巷掘進，則透水即將發(fā)生，這時必須立即發(fā)出警報，撤出所有受水威脅的人員。

（4）空氣變冷。采掘工作面接近積水區(qū)域時，空氣溫度會下降，煤壁發(fā)涼，人一進入工作面就有涼爽、陰冷的感覺；但應(yīng)注意，受地?zé)嵊绊戄^大的礦井地下水的溫度偏高，當(dāng)采掘工作面接近積水區(qū)時，氣溫反而升高。

（5）出現(xiàn)霧氣。當(dāng)采掘工作面氣溫較高時，從煤壁滲出的積水，就會被蒸發(fā)而形成霧氣。

（6）頂板淋水加大。

（7）頂板來壓，底板鼓起。

（8）水色發(fā)渾，有臭味。

（9）采掘工作面有害氣體增加，積水區(qū)向外散發(fā)出瓦斯、二氧化碳和硫化氫等有害氣體。

（10）裂隙出現(xiàn)滲水。如果出水清凈，則離積水區(qū)較遠；若渾濁，則離積水區(qū)已近。

四、 礦井水害的防治措施

（一）礦井水害的預(yù)防措施

預(yù)防水害的預(yù)防措施可以概括為防、排、探、放、疏、截、堵7個字。

防：即井上下防水設(shè)施及防水措施；

排：即井下排水設(shè)施和排水能力；

探：即井巷探水；

放：即對老空區(qū)積水、可疑水源采取放水，或超前放出頂板水；

疏：即疏水降壓或疏干有害含水層；

截：即留設(shè)各種防水煤柱隔阻有害水源；

堵：即注漿堵住水口，或加固裂隙帶，充填溶改造含水層，加固底板度。

（二）探放水注意事頂

1、探水與掘進如何配合

（1）雙巷掘進交叉探水。當(dāng)掘進上山時，如果上方有積水區(qū)，則巷道三面受水威脅，一般采取雙巷掘進交叉探水。雙巷之間每隔50m左右掘一條聯(lián)絡(luò)巷，作為安全躲避地點。一巷探水時，另一巷掘進，兩巷探水與掘進相互交叉進行，直至巷道達到設(shè)計終點而結(jié)束。

（2）雙巷掘進單巷超前探水。在傾斜煤層中掘進巷時，一般是用上方巷道超前探水的方式。

（3）平巷與上山配合探水：在同一煤層內(nèi)，上部掘進上山，此時應(yīng)先探水掘進平巷，然后再掘進上山，這樣可避免上山掘進的危險性，又可減少上山掘進的探水工作量。

（4）隔離式探水。在水量大、水壓強、煤層松軟和節(jié)理發(fā)育的情況下，直接探水很不安全，需要采取隔離方式進行探水，如掘石門時，在石門中預(yù)先探放積水；或在巷道掘進迎頭砌隔水墻，在墻外探水；此外，當(dāng)相鄰的煤層間距大于20m時，還可采用隔離層打孔的方法，探放另一煤層的老空積水。

2、探水巷道掘進時應(yīng)采取哪些安全措施

（1）探水巷道的掘進斷面不宜過大，以縮小受壓面積。同時應(yīng)有兩個安全出口，用于通風(fēng)、流水和意外情況下人員撤退，一般情況下應(yīng)雙巷掘進，必要時在橫貫之間開掘安全躲避硐室；

（2）掘進巷道的坡度不準起伏不平、以免低處的水流不出，施工人員有被堵截的危險；

（3）掘進工作面遇到透水征兆時，必須停止前進，加固支架，并將人員撤到安全地點，向調(diào)度室值班人員匯報；值班領(lǐng)導(dǎo)應(yīng)組織有關(guān)人員到現(xiàn)場查看，分析情況，如果情況緊急，必須立即發(fā)出警報，撤出所有受水威脅地點的人員；

（4）上山方向的水害未消除或正在探水時，為保證下山工作人員的安全，應(yīng)暫停其工作，等水害威脅消除后再繼續(xù)工作；

（5）探到老空并已放水的掘進工作面，如果不能馬上與老空掘透而在幾天后再掘進時，應(yīng)重打2～3個檢查孔，以免原有鉆孔坍塌堵塞重新積水，切不可冒然掘進；

（6）探水巷道必須嚴格掌握巷道掘進方向，沿著探水孔的中心線掘進，以免造成超前距和幫距縮小而遭遇老空透水，如因地質(zhì)變化必須偏離時，就進行補充鉆探或采取其它措施予以補救；

（7）大部分積水已經(jīng)放過，在掘進時，還應(yīng)注意盲巷老空積水或因斷層的隔離而形成的孤立積水區(qū)；

（8）合理選擇巷道掘進的爆破方法，在探水眼嚴密掩護下，且保持設(shè)計超前距和幫距時，可以采取多打眼、少裝藥、放小炮的方法，以利保持煤體抗壓強度；

（9）嚴格執(zhí)行三不裝藥制度：炮眼或掘進頭有出水征兆、超前距離不夠或偏離探水方向、掘進頭支架不牢固或空頂超過規(guī)定時不裝藥；

（10）為了預(yù)防探 放后重新積水造成事故，上山巷道或坡度大的穿層斜石門掘進老空放炮時應(yīng)將所有人員撤到聯(lián)絡(luò)橫貫或下邊平巷；

（11）在掘進打眼沿鉆桿向外流水時，應(yīng)停止工作，不準拔出或晃動鉆桿，要設(shè)法固定，并向調(diào)度室報告，聽候處理；

（12）老空放水后允許恢復(fù)掘進時，還必須充分注意：當(dāng)掘到離老空區(qū)3～5m處應(yīng)先用煤電鉆打2～3個檢查孔進行再次檢查，只有在證實積水確已放凈后方可揭露老空；揭露老空時，要先用小斷面巷道從放水鉆孔上方與老空做透，還要注意處理瓦斯等有害氣體；

（13）在受水威脅地區(qū)施工的所有人員，都必須熟悉避災(zāi)路線。懂得突水后急救知識；

（14）掘進中各班班長必須在掘進工作面交接班，交接剩余允許掘進的距離，嚴禁超越；

（15）掘到批準位置時，其最后0.5m停止放炮，用手鎬采齊迎頭，以利下次探水時，安全套管不致安設(shè)在被炮震松的煤、巖層內(nèi)。

（三）發(fā)生透水事故時的處理措施

采掘工作在或其他地點發(fā)現(xiàn)有突水預(yù)兆時，必須發(fā)出警報，撤出所有受水威脅的人員。

最先發(fā)現(xiàn)透水的現(xiàn)場工作人員一方面報告礦調(diào)度室，另一方面迅速組織搶救。打木垛或用密集柱，堵住出水點，防止事故繼續(xù)擴大；水勢猛來不及進行加固時，人員應(yīng)向高處撤退，安全出井。

井下突然突水，破壞了巷道中的照明和避災(zāi)路線上的指示牌，人員一旦迷失方向，必須朝著有風(fēng)流通過而又能通達地面的上山巷道方向撤退，切勿進入獨頭下山巷道。

（四）透水后現(xiàn)場人員撤退時的注意事項

（1）透水后，應(yīng)在可能的情況下迅速觀察和判斷透水地點、水源、涌水量、發(fā)生原因、程度等情況，根據(jù)災(zāi)害預(yù)防和處理計劃中規(guī)定的撤退路線，迅速撤退到透水地點以上的水平，而不能進入透水點附近及下方的獨頭巷道。

（2）行進中，應(yīng)靠近巷道一側(cè)，抓牢支架或固定物體，盡量避開壓力水頭和泄水流，并注意防止被水中流動的矸石和木料撞傷。

（3）如透水破壞了巷道中的照明和路標，迷失行進方向時，遇險人員應(yīng)朝有風(fēng)流通過的上山巷道方向撤退。

（4）在撤退沿途和所經(jīng)過的巷道交叉口，應(yīng)留設(shè)指示行進方向的明顯標志，以提示救護人員的注意。

（5）如惟一的出口被水封堵無法撤退時，應(yīng)有組織地在獨頭工作面躲避，等待救護人員營救。嚴禁盲目潛水逃生等冒險行為。

（五）透水后被圍困時的避災(zāi)自救措施

（1）當(dāng)現(xiàn)場人員被涌水圍困無法退出時，應(yīng)迅速進入預(yù)先筑好的避難硐室中避災(zāi)，或選擇合適地點快速建筑臨時避難硐室避災(zāi)，迫不得已時，可爬上巷道中高冒空間待救。如系老窯透水，則須在避難硐室處建臨時擋墻或吊掛風(fēng)簾，防止被涌出的有毒有害氣體傷害。進入避難硐室前，應(yīng)在硐室外留設(shè)明顯的標志。

（2）在避災(zāi)期間，遇險礦工要有良好的精神心理狀態(tài)，情緒安定、自信樂觀、意志堅強。要作好長時間避災(zāi)的準備，除輪流擔(dān)任崗哨觀察水情的人員外，其余人員均應(yīng)靜臥，以減少體力和空氣消耗。

（3）避災(zāi)時，應(yīng)用敲擊的方法有規(guī)律、不間斷地發(fā)出呼救信號，向營救人員指示躲避處的位置。

（4）被困期間斷絕食物后，即使在饑餓難忍的情況下，也應(yīng)努力克制自己，決不嚼食雜物充饑。需要飲用井下水時，應(yīng)選擇適宜的水源，并用紗布或衣服過濾。

（5）長時間被困在井下，發(fā)覺救護人員到來營救時，避災(zāi)人員不可過度興奮和慌亂，以防發(fā)生意外