煤矿地质——矿井水防治

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1、第三节矿井水防治矿井涌水具有两重性。对于煤矿安全生产来说它是水害，但乂是资源，经过适当处理后便可予以利用。因此，现阶段煤矿防治水工作，既要进行水害治理，也要重视和加强水资源的保护和废水综合利用。煤矿防治水的原则是，以防为主，防、排、疏、堵相结合，在确保安全的前提下，要做到经济合理，技术可行，效果最佳，资源效益最好。实际工作屮，煤矿防治水工作还应坚持先易后难、先近后远，先地面后井下、先重点后一般、地面与井下相结合、重点与一般相兼顾。目前常用的矿井水防治方法有地面防水、井下防水、疏干降压、矿坑（井）排水和堵水防渗等。一、地面防水我国《煤矿

2、安全规程》将煤矿地面防治水列为经常性工作之一，要求雨季前都要建立地面防水机构、制订计划、落实措施、监视水情和组织抢险，露天矿则要对土门的设计。通常，地而防排水工程包括：挖沟排洪、河流改道、整铺沱（一）挖沟排（截）洪位于山麓或山前平原的矿区（井），为了防止雨季山洪或潜流侵袭或淹没矿坑、井口和工业广场，一般应在矿区（井）上方，垂直来水方向开挖大致沿地形等高线布置的排（截）洪沟（图7—39）,图7-39排（截）洪沟布置示意图1—地形等高线；2—排洪沟（二）河流改道及整铺河床（图7—40）（图7—41）o图7-40河流改道示意图图1一拦河坝；

3、2—矿区（井）边界7-41整铺河床示意图1—灰岩；2—页岩；3—整铺后的河床图7-42塌陷坑充填示意图二、井下防水若地而防水是保证煤矿安全生产、免受水害威胁的第一道防线的话，那么，井下防水则是重要的第二道防线。井下防水措施包括：探放水、留设防水煤（岩）柱、设置水闸门和水闸墙等。（一）探放水当采掘工作而接触或接近充水的小窑老空、充水断层及强含水层等水体时，就有发生突水的可能。为了消除隐患，需要遵循“有疑必探，先探后掘”的原则，首先探明这些水体的具体位置，而后采取相应的措施将水放115,这项工作称为探放水或超前探放水。在下列情况下需要进行

4、超前探水：巷道掘进接近老空；巷道接近或盂通过充水断层及强含水层（带）；煤层受顶底板含水层威胁，其隔水层厚度小于或接近计算安全厚度（t安）；采掘工作而发现煤层变潮和光泽变暗、煤层发汗及煤壁变冷、工作面气温降低和出现雾气、煤壁挂红或学子面有水叫声、巷道顶板淋水或底板鼓起等。实际防治水工作小，需要首先对被探放水体对象的水量、水头压力进行计算（在资料缺乏的情况下只能估算），为探放水方案的制定，探放起点、探放水钻孔数量、布置方式及安全技术措施的确定提供依据。1.探水起点的确定（图7—43）o（1）老窑积水量及应放水量按下式估算：f血/歼学+弧1

5、（7-9）式屮：M一一煤层厚度（厚煤层按实际采高）,m；h一一老空内水头高度，m；L——采空区走向长度，m；a煤层倾角，度（°）;K——老空充水系数（一般取0.3~0.5）；q应放水量，m3/min；t一一允许放水期限（依据矿井实际排水能力和生产衔接的需要确定），min；ql——老空的经常涌水量（若无补给量时，此值为零），m3/mino（2）放水孔数及单孔理论放水量的计算：（7-10）（7⑴式中：N——放水孔数；q钻预计放水孔的理论水量，m3/s；C——流量系数（常用0.6〜0.62）；A——钻孔的有效断面，m2；g重力加速度，为9.

6、8m/s2；h一一老空内的水柱高度（由于h随积水放出而不断降低，钻孔水量也有所减少，h值通常取实际水头高度的40-50%,以求得整个放水过程中的平均流量），mo图7—43积水区、探水线和警戒线示意图*ii图7-43积水区、探水线和警戒线示意图1.超前距、帮距在探水工作屮，需要探水一掘进一探水巷道再进行掘进，而后再探再掘，每次:式（图7—45）为：图7-49平巷掘进、单巷超前探水示意图图7-50平巷单巷探水、双巷掘进示意图（4）平巷和上山互相配合探水在同--煤层内，上方施工平巷，下方向上掘进上山吋，应先探水掘进平巷，而后再施工上山（图7

7、-51）,从而减少上山掘进时的探水工作量。5.探水作业安全注意事项在探放水量和水压很大的积水或强含水层吋，要制定好安全技排水系统和排水沟的疏通、增加防排水设施（临时水仓、水闸I风和瓦斯检查、有有毒害气体的预防、避灾路线和联络信号的确定等方面，都要提出明确的要求，同时要求拟订好钻探安全技术保障措施，经有关部门审通过后予以实施。安装好放水孔孔口管，是安全有效地疏放水量大、高水压充水水体的重要（二）留设防隔水煤（岩）柱在矿井可能受到水威胁的地段，留设一定宽度（或高度）的煤（岩）柱，进行防隔水。这种煤（岩）柱，称为防隔水煤（岩）柱。根据《矿井

8、水文地质规程》（1984年）规定，凡属下列八项之一者,必须留设防隔水煤（岩）柱，即：煤层露头风化带；含水及导水断层，或与富含水层相接触的断层；煤层与强含水层或导水断层接触，并局部被覆盖时；煤层位于含水层上方，且断层又导水