煤礦水害知識(shí)及其防治措施

一、 煤礦水害的基本知識(shí)

（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(jì)，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(dòng)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(jìn)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(jì)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(shí)，老空水進(jìn)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(bǔ)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(jìn)入礦井造成水害。

例如：龍巖某基建井受巖溶水的嚴(yán)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(bǔ)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(jìn)入巷道或工作面。

二、《煤礦安全規(guī)程》對(duì)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(jì)劃，并組織實(shí)施。

煤礦企業(yè)必須定期收集、調(diào)查和核對(duì)相鄰煤礦和廢棄的老窯情況，并在井上、下工程對(duì)照?qǐng)D上標(biāo)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(duì)主要含水層（段）建立地下水動(dòng)態(tài)觀測系統(tǒng)，進(jìn)行地下水動(dòng)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(duì)防治水工作進(jìn)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(xiǎn)隊(duì)伍，儲(chǔ)備足夠的防洪搶險(xiǎn)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(shí)，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(qiáng)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(dòng)規(guī)律等因素，在礦井設(shè)計(jì)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(jìn)時(shí)，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(hù)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(bào)，堅(jiān)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(jìn)前或排放被水淹井巷的積水前，必須編制探放水設(shè)計(jì)，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(jì)中具體規(guī)定。

正確確定探水線，探水線就是探水的起點(diǎn)，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(shí)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(xì)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(shí)，會(huì)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(hào)。

（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(shí)，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(jìn)，則透水即將發(fā)生，這時(shí)必須立即發(fā)出警報(bào)，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(shí)，空氣溫度會(huì)下降，煤壁發(fā)涼，人一進(jìn)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(shí)，氣溫反而升高。

（5）出現(xiàn)霧氣。當(dāng)采掘工作面氣溫較高時(shí)，從煤壁滲出的積水，就會(huì)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(yuǎn)；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(gè)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(duì)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(jìn)如何配合

（1）雙巷掘進(jìn)交叉探水。當(dāng)掘進(jìn)上山時(shí)，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(jìn)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(diǎn)。一巷探水時(shí)，另一巷掘進(jìn)，兩巷探水與掘進(jìn)相互交叉進(jìn)行，直至巷道達(dá)到設(shè)計(jì)終點(diǎn)而結(jié)束。

（2）雙巷掘進(jìn)單巷超前探水。在傾斜煤層中掘進(jìn)巷時(shí)，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(jìn)上山，此時(shí)應(yīng)先探水掘進(jìn)平巷，然后再掘進(jìn)上山，這樣可避免上山掘進(jìn)的危險(xiǎn)性，又可減少上山掘進(jìn)的探水工作量。

（4）隔離式探水。在水量大、水壓強(qiáng)、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(jìn)行探水，如掘石門時(shí)，在石門中預(yù)先探放積水；或在巷道掘進(jìn)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(shí)，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(jìn)時(shí)應(yīng)采取哪些安全措施

（1）探水巷道的掘進(jìn)斷面不宜過大，以縮小受壓面積。同時(shí)應(yīng)有兩個(gè)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(jìn)，必要時(shí)在橫貫之間開掘安全躲避硐室；

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

（3）掘進(jìn)工作面遇到透水征兆時(shí)，必須停止前進(jìn)，加固支架，并將人員撤到安全地點(diǎn)，向調(diào)度室值班人員匯報(bào)；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(bào)，撤出所有受水威脅地點(diǎn)的人員；

（4）上山方向的水害未消除或正在探水時(shí)，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(jìn)工作面，如果不能馬上與老空掘透而在幾天后再掘進(jìn)時(shí)，應(yīng)重打2～3個(gè)檢查孔，以免原有鉆孔坍塌堵塞重新積水，切不可冒然掘進(jìn)；

（6）探水巷道必須嚴(yán)格掌握巷道掘進(jìn)方向，沿著探水孔的中心線掘進(jìn)，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(shí)，就進(jìn)行補(bǔ)充鉆探或采取其它措施予以補(bǔ)救；

（7）大部分積水已經(jīng)放過，在掘進(jìn)時(shí)，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(jìn)的爆破方法，在探水眼嚴(yán)密掩護(hù)下，且保持設(shè)計(jì)超前距和幫距時(shí)，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(qiáng)度；

（9）嚴(yán)格執(zhí)行三不裝藥制度：炮眼或掘進(jìn)頭有出水征兆、超前距離不夠或偏離探水方向、掘進(jìn)頭支架不牢固或空頂超過規(guī)定時(shí)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(jìn)老空放炮時(shí)應(yīng)將所有人員撤到聯(lián)絡(luò)橫貫或下邊平巷；

（11）在掘進(jìn)打眼沿鉆桿向外流水時(shí)，應(yīng)停止工作，不準(zhǔn)拔出或晃動(dòng)鉆桿，要設(shè)法固定，并向調(diào)度室報(bào)告，聽候處理；

（12）老空放水后允許恢復(fù)掘進(jìn)時(shí)，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(gè)檢查孔進(jìn)行再次檢查，只有在證實(shí)積水確已放凈后方可揭露老空；揭露老空時(shí)，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(shí)；

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

（15）掘到批準(zhǔn)位置時(shí)，其最后0.5m停止放炮，用手鎬采齊迎頭，以利下次探水時(shí)，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(shí)的處理措施

采掘工作在或其他地點(diǎn)發(fā)現(xiàn)有突水預(yù)兆時(shí)，必須發(fā)出警報(bào)，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(bào)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(diǎn)，防止事故繼續(xù)擴(kuò)大；水勢(shì)猛來不及進(jìn)行加固時(shí)，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(dá)地面的上山巷道方向撤退，切勿進(jìn)入獨(dú)頭下山巷道。

（四）透水后現(xiàn)場人員撤退時(shí)的注意事項(xiàng)

（1）透水后，應(yīng)在可能的情況下迅速觀察和判斷透水地點(diǎn)、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(jì)劃中規(guī)定的撤退路線，迅速撤退到透水地點(diǎn)以上的水平，而不能進(jìn)入透水點(diǎn)附近及下方的獨(dú)頭巷道。

（2）行進(jìn)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(dòng)的矸石和木料撞傷。

（3）如透水破壞了巷道中的照明和路標(biāo)，迷失行進(jìn)方向時(shí)，遇險(xiǎn)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(jìn)方向的明顯標(biāo)志，以提示救護(hù)人員的注意。

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

（五）透水后被圍困時(shí)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(shí)，應(yīng)迅速進(jìn)入預(yù)先筑好的避難硐室中避災(zāi)，或選擇合適地點(diǎn)快速建筑臨時(shí)避難硐室避災(zāi)，迫不得已時(shí)，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(shí)擋墻或吊掛風(fēng)簾，防止被涌出的有毒有害氣體傷害。進(jìn)入避難硐室前，應(yīng)在硐室外留設(shè)明顯的標(biāo)志。

（2）在避災(zāi)期間，遇險(xiǎn)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(jiān)強(qiáng)。要作好長時(shí)間避災(zāi)的準(zhǔn)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(shí)，應(yīng)用敲擊的方法有規(guī)律、不間斷地發(fā)出呼救信號(hào)，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(shí)，應(yīng)選擇適宜的水源，并用紗布或衣服過濾。

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