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1、矿井水综合治理安全措施,河南金丰煤业集团有限公司 王建营,一、矿井涌水因素,1、客观原因（1）矿井水文地质条件极为复杂（2）煤矿设计先天不足（3）防治水工程、设施不符合规范要求，防治透水基础工作薄弱 2、主观原因（1）煤矿越界违法开采（2）破坏防隔水煤柱（3）没有坚持探放水制度（4）有的煤矿领导防治水意识淡薄，从业人员技术素质低下（5）防治自然灾害引发煤矿透水灾害事故工作不落实,二、矿井透水通道,矿井透水有各种各样的通道。但主要有天然通道和人为通道两种。1、天然通道 天然通道有构造断裂破碎带与接触带、岩溶陷落柱、隐伏露头(天窗)和隔水层变薄区等。2、人为通道 人为通道有采空区冒落裂隙带、地面着
2、溶塌陷坑、封闭不良的钻孔和矿井井筒等。,三、提高防治煤矿透水认识，进一步落实水害防治责任 煤矿企业要增强做好防治透水事故的责任感和紧迫感，将煤矿透水事故防治工作列人重要议事日程，明确水害防治工作职责。(1)煤矿企业法定代表人是矿井水害防治工作的第一责任人，要切实加强对水害防治工作的领导，总工程师(技术负责人)要承担起煤矿水害防治工作的技术责任.各职能部门要承担起各自的职责;从业人员要认真执行水害防治工作的有关规定。,(2)水文地质条件复杂或水害隐患严重的煤矿企业，必须设立专门的煤矿防治水机构，并根据煤矿的实际情况，配备水文地质技术人员。存在水患的煤矿企业，要配备齐全的探放水设备和探放水专业队伍
3、。(3)煤矿企业要建立健全防治水各级岗位责任制、水害预测预报制度、水害隐患排查治理制度、水害防治技术管理制度和防治水资金保障制度等，不断促进矿井防治水工作制度化、规范化。,三、提高防治煤矿透水认识，进一步落实水害防治责任,四、全面加强水文地质基础工作,水文地质基础工作是做好防治水工作的前提，煤矿必须全面加强水文地质基础工作.(1)煤矿企业必须具有井田地质和水文地质测绘报告、建井设计、建井竣工报告及其矿井充水性图、矿井涌水量和各种相关因素动态曲线图、矿井综合水文地质图以及矿井综合水文地质剖面图。煤矿图件应当数字化，内容真实可靠，每半年对图纸内容进行修改完善。煤矿没有地质报告和必备图件的，必须尽快
4、绘制完善。,四、全面加强水文地质基础工作,(2)加强对古井老窑和周边矿井的调查研究，调查古井老窑的位置和开采、充水、排水的资料及老窑停采原因等情况。调查周边矿井的位置、范围、开采层位、充水情况、地质构造、采煤方法、采出煤量、隔离煤柱以及与相邻矿井的空间关系，以往发生水害的观测研究资料，并收集系统完整的采掘工程平面图和有关资料，为防治老空水害提供详细的资料。(3)任何矿井在废弃关闭之前，都必须编写和提交闭坑报告，闭坑报告(包括图纸资料)应报煤炭行业主管部门备案。(4)煤矿防治水工作应建立水文地质信息管理系统，实现矿井水文地质文字资料、数据、图件、计算评价和矿井防治水预侧预报一体化。,五、认真做好
5、煤矿井下探放水工作,1、凡采掘工作面受水害影响的矿井，要开展充水条件分析，坚持预测预报、有疑必探、先探后掘、先治后采。煤矿井田内和周边区域水文地质条件不清的，严禁进行采掘活动，严禁超层越界开采。2、水文地质条件复杂和极复杂的矿井，在地面无法查明矿井水文地质条件和充水因素时，必须坚持有掘必探。,五、认真做好煤矿井下探放水工作,3、采掘工作面探水前，必须编制探放水设计，确定探水警戒线，并采取防止瓦斯和其他有害气体危害等安全措施，严格按设计进行探放水。4、在探放水过程中矿井有透水征兆时，受水害威胁的区域要立即停止作业，将作业人员撤到安全地点，分析原因，采取有效措施。5、井下探放水必须使用专用的探放水
6、钻机，严禁使用煤电钻探放水。,6、井下探放水的重要性井下探放水是执行煤矿防治水原则的需要。井下探放水是贯彻国务院特别规定的需要。井下探放水是吸取煤矿透水事故教训的需要。,五、认真做好煤矿井下探放水工作,7、采掘工作面探放水条件 采掘工作面具有下列条件之一的，必须进行探放水，确认无透水危险后，方可前进:接近水淹或可能积水井巷、老空或相邻煤矿时。接近含水层、导水断层、溶洞和导水陷落柱时.打开防隔水煤(岩)柱放水前。接近可能与河流、湖泊、水库、蓄水池、水井等相通的断层破碎带时。,五、认真做好煤矿井下探放水工作,接近有出水可能的钻孔时。接近水文地质条件复杂的区域。采掘破坏影响范围内有承压含水层或含水构
7、造、煤层与含水层间的防隔水煤(岩)柱厚度不清可能突水时。接近有积水的灌浆区时。接近其他可能突水地区时。,五、认真做好煤矿井下探放水工作,8、探放水的原则 井下探放水应根据水量的多少、其补给水源的补给量的大小、矿井现有排水能力和疏干水后可解放煤炭资源量等因素，进行综合考虑，达到安全、经济、合理的目的。探放水的原则，总的来说包括以下“五先五后”。（1）先探放后开采的原则 当矿井井下含水体不在地面或井下重要建(构)筑物下面，与其他含水层和地表水没有水力联系，排放积水体时不会过分加重矿井排水经济负担，积水体下又存在大量煤炭资源堕待解放时，为了彻底消除开采时的水患威胁，必须采取积极探放的办法，将积水提前
8、疏放出来，再进行开采.,五、认真做好煤矿井下探放水工作,（2）先隔离后探放的原则 如果矿井井下含水体与地表水或其他地下含水层有着密切的水力联系，能在雨季接受大量雨水、地表水和地下水的补充;含水体水量很大;水质酸性大;疏放积水后产生地面环境破坏等。为了避免矿井增加长期排水费用，应该对这种积水体采取先设法阻断其补给水源或减少其补给水量，然后再进行探放水。如果矿井阻断补给水源或减少其补给水量困难很大，生产矿井必须留设防隔水煤(岩)柱，使含水体与生产区隔离开来，待矿井水体下采煤技术成熟后再回收防隔水煤(岩)柱。,五、认真做好煤矿井下探放水工作,（3）先降压后探放的原则 对于矿井水量大、水压高的积水区，
9、应先从煤层顶、底板岩层打穿放水孔，把水压降下来，把水量减下来，然后再沿煤层打钻探放水。（4）先封堵后探放的原则 当矿井含水体被其他强含水层或与其他大水源有水力联系的水体所淹没，含水体有很大的补给量时，一般应该先封堵出水点，然后再探放水。,五、认真做好煤矿井下探放水工作,（5）有疑必探的原则 凡对采掘工作面上下左右及前方水患情况有疑问的地点都必须进行探放水，在很多情况下，由于受勘探手段和对客观事物认识能力的限制，对地下水含水条件掌握得还不是那么清楚，不能确保没有水害威胁，这样就需要先推断出水害疑问区，当采掘工程施工至疑问区一定距离时，必须进行探放工作，以探明情况或疏放积水，确保矿井安全生产。,五
10、、认真做好煤矿井下探放水工作,五、认真做好煤矿井下探放水工作,9、凡采掘工作面受水害影响的矿井.应该开展水害因素分析和水害预测预报工作(1)每年初，根据矿井年度采掘衔接计划，结合水文地质资料，全面分析水害因素，提出水害分析预测表和水害分析预测图。(2)在日常的采掘过程中，对预测图表要逐月进行检查并进行必要的补充和修订。发现险情，必须及时发出水害通知单，报告调度室和有关施工作业单位，以便将可能受水害威胁地点的人员撤到安全地点。10、采掘工作面年度水害预测预报资料.应纳入矿井灾害预防计划;月预测资料应按时报送矿总工程师(技术负责人)和生产安全部门。,六、煤矿地面防治水,所谓地面防治水是指在地面修建
11、各种防排水工程，防止和减少大气降水(洪水)和地表水涌人煤矿井下的技术和方法。煤矿地面防治水是煤矿整个防治水工作的第一道防线，特别是对于以大气降水(洪水)和地表水为主要威胁的矿井尤为重要。而且地面防治水是一项经常性的长期工作，必须在每年雨季到来之前提前做好防治水工程，保证矿井安全生产和井下人员生命安全。,六、煤矿地面防治水,1、搞好地面防洪调查工作 搞好防洪调查是使地面防洪工程设计更加切合实际的基础。在防洪调李时重点掌握以下情况:(1)查清矿区及其附近地面水流系统的汇水、渗漏情况和疏水能力。(2)查清有关水利工程情况，熟悉当地水库、水电站大堤、江河大堤、河道和河道中障碍物等。(3)查清当地历年降
12、水量和最高洪水位资料。(4)查清疏水、防水和排水系统情况。,六、煤矿地面防治水,2、井口和工业场地的设计(1)煤矿井口和工业场地内建筑物的高程必须高于当地历年最高洪水位。(2)在山区煤矿井口和工业场地内建筑物必须避开可能发生泥石流、滑坡的地段.(3)煤矿井口和工业场地内建筑物的高程低于当地历年最高水位时，必须修筑堤坝、沟渠或采取其他防排水措施.,六、煤矿地面防治水,3、建立灾害性天气预普和预防机制(1)煤矿企业要主动与气象、水利、防汛等部门联系，掌握可能危及煤矿安全生产的暴雨洪水灾害信息，密切关注天气的预报警信息。(2)及时掌握矿区汛情和水情，的水情，主动提前采取防洪措施。(3)与周边相邻矿井
13、沟通信息，立即向周边相邻矿井进行预警。包括流经矿区附近河流上游当矿并出现异常情况时，要立即向周边相邻矿井进行预警。,六、煤矿地面防治水,4、煤矿企业要加强雨季三防(防洪、防排水、防雷电)工作(1)煤矿企业要建立健全预防暴雨洪水引发煤矿透水事故的组织机构和工作机制。成立以矿长为组长的雨季“三防”领导小组，编制雨季“三防”工作计划，明确“三防”任务和责任。(2)要建立雨季巡查制度。煤矿要安排专人负责对本井田范围内及可能波及的周边废弃老窑、地面塌陷坑、采动裂隙及可能影响矿井安全生产的水库、湖泊、河流、涵闸、堤防工程等重点部位进行巡视检查。对矿井涌水量进行观测，对预防暴雨洪水设施、物资、队伍进行清查。
14、特别是接到暴雨洪水灾害预警预报信息后，要组织人员24 h不间断巡检。,六、煤矿地面防治水,(3)要开展防范暴雨洪水引发煤矿透水事故的隐患排查和整治工作。对排查出的重大安全隐患要分类定级，制定专门治理计划，落实治理责任、方案、资金、人员、物资、期限和安全预案，确保整治到位。防治水工程竣工后要组织验收.(4)要建立暴雨洪水可能淹井等事故灾难紧急情况下及时撤出井下人员的制度，明确启动标准、撤人的指挥部门和人员以及撤人程序，并进行一次水灾撤人演习。发现暴雨洪水灾害严重，可能引发淹井时，必须立即撤人，只有在确认隐患消除后方可恢复生产。,六、煤矿地面防治水,5、严禁将矸石、炉灰、垃圾等杂物堆放在山洪、河流
15、可能冲刷到的地段 目的是避免这些杂物冲到井口和工业场地附近或者淤塞河道、排水沟渠。,6、地表水体治理 在查清地表水体分布的基础上，因地制宜地采取“防、堵、疏、排、截”等综合措施进行治理.,七、加强煤矿防治水监督监察工作力度,1、公司各煤矿安全监管部门要认真履行对煤矿水害的日常监管职责，加强对煤矿的检查力度。对防治水措施不落实、没有开展水害隐患排查治理工作，公司要负责督促矿井定期整改。,七、加强煤矿防治水监督监察工作力度,2、煤矿安全检查机构要对受老空水、地表水、承压水或溶洞水威胁的矿井，在雨季前开展一次专项防治水检查，对存在重大水害隐患的煤矿，要负责限期整改，对发生水害事故的矿井，要认真调查事
16、故原因，严肃追究事故责任，公布处理结果，接受社会监督。对重大未遂透水事故，也要彻查原因，追究责任，通过事故教训，全面提高防治水工作水平。,八、矿井涌水量观测及其方法,矿井涌水量的观测是矿井防治水必不可少的基础工作，特别是发生透水事故后，加强对矿井涌水量的观测，可以为抢险救灾工作提供可靠的科学依据。1、矿井涌水量观测站的类型 矿井涌水量观测站按照其服务期限可分为两类,八、矿井涌水量观测及其方法,(1)固定观测站 在一般情况下，矿井的每一开采水平、每一水平的不同开采翼、每一翼的不同开采煤层、疏干石门或水文地质条件复杂的采区、长期涌水的突水点、放水孔等重要地点，应该设立固定观测站。(2)临时观测站
17、采掘工作面的探放水钻孔、一般出水点、井筒新揭露的含水层等，应该设立临时观测站.,八、矿井涌水量观测及其方法,2.矿井涌水量观测站的要求(1)水沟断面主要有三角形、梯形和矩形3种，断面要规整。(2)设立观测站的地段3-5 m内的水沟要顺直，沟底坡度要均匀，流水要通畅稳定.(3)在大巷人水仓处的观测站要躲开紊流段，应设在远离水仓人口20 m以外处。(4)观测站要设立明显完整的标志，任何人不得随意破坏。,八、矿井涌水量观测及其方法,3、矿井涌水班观测周期 矿井涌水量观侧周期，根据矿井涌水量的大小、地点和要求有不同的规定。（1）按地点分（2）按季节分（3）新水源（4）疏水降压钻孔,八、矿井涌水量观测及
18、其方法,4、矿井涌水皿观测方法 矿井涌水量的观测，应注意观测的连续性和精度，并对测量工具、仪器进行定期校验。观测方法主要有以下几种.a.水捅法 水桶法是指利用一定容积的量水桶(圆形或方形)，放在出水点附近，将涌出的水导人水桶内，用秒表记下流满该量水桶所需的时间.然后按计算涌水量 b.水位标定法 水位标定法是指利用水泵将水窝(或水仓)中的水位降低，然后停泵，测量水位回升到原来位置所需要的时间，然后计算涌水量:,八、矿井涌水量观测及其方法,c.水泵能力法 水泵能力法是指维持水位不变时增加水泵的排水能力计算涌水量。d.浮标法 浮标法是指利用木屑或纸屑做浮标，测量水沟中水的流速，根据水沟断面计算其涌水
19、量。e.堰测法 堰测法是指在井下排水沟中设置测水堰板，使水流通过一定形状的堰口，实测堰口水流高度，然后计算涌水量。f.流速仪法 流速仪法是指使用流速仪测定水流速度，实测水流断面，然后计算涌水量。,九、矿井排水设施,建立矿井排水系统是煤矿防止透水事故的重要措施之一。在正常情况下，合理的矿井排水能力能够把矿井的积水量降低到最低水平，保证煤矿正常安全生产;在涌水量意外突增时，加大矿井排水能力，使矿井免于被淹，即使是无法排除涌水，还可以为撤出透水危害波及人员争取宝贵时间。所以，必须按煤矿安全规程和其他有关规定建立矿井排水系统，并严加维修管理。矿井排水系统主要包括水泵、水管、配电设备、水仓和闸门等。,九
20、、矿井排水设施,1.主水泵(1)必须有工作、备用和检修的水泵(2)水泵必须保证足够的排水能力 2.采区水泵和井底水窝水泵 3.水泵房的规定要求 水泵房是指安装水泵的井下酮室。水泵房是矿井排水系统的主要工程，设置得当与否关系到矿井重大安全间题。,九、矿井排水设施,(1)为了解决水泵房通风降温和水泵房被淹时撤人的要求，主要水泵房至少要有2个出口，1个出口用斜巷通到井筒，并高出水泵房底板7m以上;另1个出口通到井底车场，作为回风和设置水管、电缆之用。(2)为了防止水泵房被水淹和被火烧，在出口通路内应设置易于关闭的既能防水又能防火的密闭门。(3)为了防止水仓水进人水泵房，影响水泵的正常运转，水泵房和水
21、仓的连接通道，应设置可靠的控制闸门。(4)在1个水泵房内安装过多的水泵，如果水泵全部开动起来，必然产生高温，有时采取任何技术措施都不奏效，影响水泵的正常工作，这时就应该考虑增设强排能力水泵房的个数。,九、矿井排水设施,4、水管(1)水管必须有工作水管和备用水管，但不要求有检修水管，更不要求1台水泵配备1趟水管。(2)水管的过水能力必须与水泵的排水能力相适应。工作水管的能力应能配合工作水泵在20 h内排出矿井24 h的正常涌水量;工作水管和备用水管的总能力，应能配合工作水泵和备用水泵在20 h内排出矿井24 h的最大涌水量。,九、矿井排水设施,(3)涌水量很少的矿井，为了防止涌水量增大时能确保矿
22、井正常生产，也必须设置备用水管，即至少有2趟水管。(4)在水文地质复杂、有突水危险的矿井，应在井筒及管子道内预留备用排水管路位置。(5)水管由于长期运行，水质污垢淤积，且水管断面缩小十分严重，设计管路时应考虑计人管路附加阻力系数(取1.7)。,九、矿井排水设施,5、配电设备(1)配电设备在运转一定时间后也需要检修，故配电设备应同水泵的工作、备用和检修相适应，并能同时开动工作和备用水泵。(2)开动工作和备用水泵时，必须保证水泵房的室温符合有关规定要求。当水泵房空气温度超过30时，必须缩短水泵房工作人员的工作时间，并给予高温保健待遇;水泵房空气温度超过34时，必须停止作业，进行处理。处理的方法是采
23、取局部通风机通风降温、增加专用回风巷道或者人工制冰降温。实在不行，就必须考虑另增设水泵房的问题。,九、矿井排水设施,4、水仓 主要水仓是指煤矿井下井底车场附近储存矿井涌水的巷道和硐室。矿井排水就是将水仓中的水排至地面。水仓设置是否合适，关系到排水系统排水能力能否正常发挥。,九、矿井排水设施,5、加强对排水系统的检查维修 井下排水设施是矿井安全生产的重要保证设施，其中水泵、水管、闸阀、排水用的配电设备和输电线路是排水设施的重要组成部分，必须经常进行检查和维修，以保证其正常运输和备用。雨季是一年中地表洪水泛滥、地下水含水层得到补充、水量最丰富的时期，煤矿发生雨季洪水淹井的事故屡见不鲜。为确保雨季安全度汛，将可能产生的最大涌水量排出矿井，在雨季前必须对排水设施进行1次全面检修，同时对全部工作水泵和备用水泵进行1次联合排水试验，以便发现问题及时加以处理，确保矿井汛期安全生产。,谢谢大家！,
