《采煤概論》電子教案 礦井防水和排水

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1、河南理工大學(xué)《采煤概論》精品課程第17章礦井防水和排水本章主要內(nèi)容第17章礦井防水和排水第一節(jié)礦井水源和涌水通道第二節(jié)礦井防水第三節(jié)礦井排水第一節(jié)礦井水源和涌水通道在礦井建設(shè)和生產(chǎn)過(guò)程中，地面水和地下水都可能通過(guò)各種通道涌入礦井，我們把所有涌入礦井的水，統(tǒng)稱(chēng)為礦井水。為了保證礦井建設(shè)和生產(chǎn)正常進(jìn)行。必須采取有效措施防止水進(jìn)入礦井，或?qū)⑦M(jìn)入礦井的水排至地表。前者稱(chēng)為防水，后者稱(chēng)為排水。當(dāng)?shù)V井涌水超過(guò)正常排水能力時(shí)，就可能造成水災(zāi)，給礦井建設(shè)和生產(chǎn)帶來(lái)嚴(yán)重后果，甚至威脅井下人員的生命安全。因此礦井水防治必須堅(jiān)持“以防

2、為主，防排結(jié)合”的方針。井下涌水的發(fā)生，必須具備礦井水源和涌水通道兩個(gè)條件，因此一切防水措施都應(yīng)以消除水源和杜絕涌水通道兩方面著手。第一節(jié)礦井水源和涌水通道一、礦井水源，按其來(lái)源分為地面水和地下水兩類(lèi)。1、地面水地面的江、河、湖、溝、渠、池塘里的積水或季節(jié)性的雨水和山洪都叫做地面水。地面水往往可通過(guò)井筒、塌陷裂縫、斷層裂隙、溶洞和鉆孔等直接進(jìn)入井下造成水災(zāi)。2、地下水地下水分為含水層水、斷層水及老空水等。（1）含水層水。把礦井下的礫石層、流沙層、石灰?guī)r層等含水比較豐富的巖層稱(chēng)為含水層。若含水層與地面水相連通時(shí)，對(duì)

3、礦井威脅更大。（2）斷層水。由于斷層附近的巖石通常較破碎，易于積水，同時(shí)，由于斷層容易將若干個(gè)含水層導(dǎo)通，形成較強(qiáng)的水力通道，因此，把積存與斷層附近或通過(guò)斷層導(dǎo)通涌出的含水層水稱(chēng)為斷層水。（3）老空水。井下采空區(qū)和廢舊井巷里常積有水，稱(chēng)為老空水。老空水一般都在生產(chǎn)區(qū)的上部，所以靜水壓力很大，來(lái)勢(shì)兇猛，且常含有有害氣體。因此采掘工作面接近這些地區(qū)，必須提高警惕，采取措施，以防止發(fā)生井下透水事故。一般來(lái)說(shuō)，上述水源不是孤立存在的，往往是互相溝通，互相補(bǔ)給。第一節(jié)礦井水源和涌水通道二、涌水通道水源進(jìn)入礦井的可能通道有：

4、斷層破碎帶、采掘過(guò)程形成的裂縫、井巷、封閉不好或沒(méi)有封孔的舊鉆孔等。對(duì)某一具體礦井來(lái)說(shuō)，上述因素不一定同時(shí)具有充水作用，而往往只是其中個(gè)別因素或幾個(gè)因素起著主導(dǎo)作用。所以，必須抓住主要因素加以分析，以便采取有效的措施，防止礦井水災(zāi)事故發(fā)生。第二節(jié)礦井防水一、造成礦井水災(zāi)的原因1）井田內(nèi)的水文地質(zhì)等資料不清。盲目開(kāi)采。如果對(duì)井田范圍內(nèi)的含水層數(shù)目，含水層與地表水的關(guān)系，水的循環(huán)條件，巖層的透水性、斷層、裂隙及其與水源和煤層的關(guān)系，古井、小窯的分布以及采空區(qū)塌陷情況等水文地質(zhì)資料掌握不清，就盲目進(jìn)行開(kāi)采，有可能使地下

5、水或地表水經(jīng)透水通道涌進(jìn)開(kāi)采區(qū)而造成水災(zāi)。2）井筒位置選擇不合理如對(duì)礦區(qū)地形、地貌及氣象資料掌握不足．將井口位置選擇在當(dāng)?shù)貧v年最高洪水位以下的河谷或洼地，一旦遭受暴雨襲擊．引起山洪暴發(fā)，就可能造成淹井事故。3）技術(shù)決定不正確由于技術(shù)決定上的錯(cuò)誤，也能造成水災(zāi)，例如在斷層附近，生產(chǎn)礦井與廢棄礦井之間，新采區(qū)與采空區(qū)之間，沒(méi)有留隔水煤柱或所留煤柱尺寸太小等技術(shù)上的失誤．也會(huì)造成水災(zāi)。4）麻痹大意，喪失警惕某礦務(wù)局對(duì)1956～1966年的10年淹井事故統(tǒng)計(jì)分析表明：由于勘探資料不足，對(duì)礦井地質(zhì)構(gòu)造、水文情況不清而造成的

6、水災(zāi)占20％；由于沒(méi)有執(zhí)行探放水“有掘必探”制度，在構(gòu)造破碎帶違章作業(yè)，以及注漿質(zhì)量不高等原因造成的透水事故占80％。第二節(jié)礦井防水二、礦井水災(zāi)的預(yù)防1）地面水的防治(1)防止井口灌水。所有礦井的井口標(biāo)高，都應(yīng)在本地區(qū)歷年最高洪水位以上。如果因受地形限制，難以找到合適的井筒位置。則應(yīng)修筑堅(jiān)實(shí)的高臺(tái)，以使井口標(biāo)高高于歷年最高洪水水位。(2)防止地面滲水。對(duì)井田范圍內(nèi)的河流、溝渠等。應(yīng)將其疏干或改道，移到礦區(qū)之外如不能將河流改道，則應(yīng)修筑護(hù)河堤壩，加固河床，以防向井下漏水或汛期河水出潮對(duì)礦井的危害。(3)加強(qiáng)地面防水

7、工程的檢查。在雨季到來(lái)之前，應(yīng)對(duì)整個(gè)地面防水工程進(jìn)行檢查，發(fā)現(xiàn)問(wèn)題及時(shí)處理。2）井下防水(1)掌握礦井的水文地質(zhì)資料。水文地質(zhì)資料是制定防水措施的依據(jù)，因此、必須掌握井田范圍內(nèi)井上、下水源及涌水通道等情況，并將有關(guān)資料標(biāo)注在采掘工程平面圖上，劃定安全開(kāi)采范圍。(2)井下探水。當(dāng)掘進(jìn)巷道接近地下水源、被淹井巷或遇到可疑水源以及打開(kāi)隔水煤柱放水時(shí)，都必須貫徹執(zhí)行好“有掘必探、先探后掘”的原則。探水作業(yè)不僅直接關(guān)系到探水作業(yè)人員的安全，而且關(guān)系到探水區(qū)域甚至整個(gè)礦井的安全。因此．探水作業(yè)必須嚴(yán)格執(zhí)行《規(guī)程》中的有關(guān)規(guī)定

8、。(3)井下放水。掌握和探明地下水源之后，應(yīng)采取一定的措施．將威脅礦井安全生產(chǎn)的水有計(jì)劃地放出，并排出地面。(4)井下堵水。對(duì)于井下水源．若不能將具疏干．就需要留一定寬度的煤柱或巖柱隔水，對(duì)局部涌水通道進(jìn)行充填?；蛟谟克锏乐性O(shè)置水閘墻(水閘門(mén))進(jìn)行堵水。第二節(jié)礦井防水三、礦井透水事故的預(yù)兆及處理1）透水的預(yù)兆(1)煤層發(fā)潮、發(fā)暗。煤層本來(lái)是干燥光亮的，由于水的滲入，就變