煤礦探放水作業課件

煤礦探放水作業水害的危害：1、通過初步統計，各種災害平均每次事故的死亡人數為：瓦斯5.54人，火災0.56人，水災5.58人，冒頂1.18人。可以看出瓦斯和水災每起的死亡率最高，數字驚人。2、各種災害的損失面大。平均每起事故計算結果是瓦斯11.52萬元/起，火災13.61萬元/起，水災16.00萬元/起，冒頂3.22萬元/起。其中水災害的損失最高。3、各種災害的工作日損失統計為瓦斯16954工日，15500工日，水災18590工日，冒頂5222工日，以水災工作日損失最多。一、綜述：我國95%都是地下開采，煤礦水災是煤礦建設和生產的主要災害之一。由于我國煤田水文地質條件極為復雜，煤礦突水事故時有發生，它不僅嚴重破壞煤礦的正常建設和生產，造成巨大的經濟損失，而且還時刻威脅礦工的生命安全。煤礦的水來源于地表水和地下水。地表水主要是指礦區附近的江河、湖泊、池潭、水庫和塌陷坑的積水以及雨水、冰雪融化后匯集的水。地下水主要是指含水層、斷層裂隙水和老空水。這些水源可能從各種通道和巖層裂隙滲透進入礦井，當進入煤礦的水量超過礦井的正常排水能力時，就會釀成淹井事故。所以故有水災害的相關概念的定義如下：凡是在煤礦開拓采掘過程中，滲入、淋入、流入、灌入和潰入井筒或工作面的任何水源水，統稱為煤礦水。凡因井巷、工作面與含水層、老窯采區、古井、被淹巷道，地表水體或含水的裂隙帶、溶洞、洞穴、陷落柱、頂板冒落帶、構造破碎帶等接通或溝通而產生的出水事故，稱為煤礦突水。凡影響生產、威脅采掘工作面或煤礦安全的，增加噸煤成本和使煤礦局部或全部被淹沒的煤礦水，稱為煤礦水害。

由于突水，停電設備故障，山洪泄入，揭露富水層而導致煤礦被淹沒，巷道塌方，礦工被困（淹）井下，稱為煤礦水災害。針對受水災害的煤礦而采取的搶險排水為主要技術手段，以搶救遇險礦工，恢復被淹煤礦排水能力為目的的一系列技術經濟社會活動，稱為煤礦水災害救治。第二章煤礦探放水作業的職業特殊性第一節煤礦作業特點第二節煤礦探放水作業在防治煤礦災害中的重要作用第三節煤礦探放水作業人員的職業道德和安全職責第一節煤礦作業特點1、多為井下作業，條件相對艱苦。2、地質條件復雜，自然災害嚴重。3、煤礦生產工藝復雜。4、工人井下作業時間長，勞動強度大。5、煤礦事故總量多，重、特大事故時有發生。6、煤礦機械化程度低，安全技術裝備水平低。7、煤礦從業人員結構復雜，綜合素質不高。8、職業危害特別是塵肺病危害嚴重。第二節煤礦探放水作業在防治煤礦災害中的重要作用1、在瓦斯事故預防方面的作用。2、在礦塵防治方面的作用。3、在礦井火災防治方面的作用。4、在礦井水害防治方面的作用。5、在礦井頂板災害防治方面的作用。第三節煤礦探放水作業人員的職業道德和安全職責

1、煤礦探放水作業人員的職業道德2、煤礦探放水作業人員的安全職責第二部分安全技術基本知識第六章礦井水害及其預防第七章井下探放水技術工藝第八章探放水作業安全操作規范與手指口述第九章探放水作業常見違章行為及警示案例第十章井下避災與現場急救第六章礦井水害及其預防礦山水害是指礦山在建設開發過程中，不同形式、不同水源的水通過某種途徑進入礦井并給礦山的建設和生產帶來不利影響和災害的過程和結果。礦山水害的形成和發生是建立在特定的環境和條件之上的。第六章礦井水害及其預防每當我們分析和判斷礦山水害及其特點時，都必須回答三個問題：充水水源是否存在，如果存在有何特征？充水途徑是否存在，如果存在屬何種類型(導水通道)？充水強度如何，礦井一旦充水會帶來怎樣的后果(水量)？第六章礦井水害及其預防實際上，上述三個方面問題的存在與否也就決定了礦山水害產生的條件存在與否。對這三個問題的回答也是礦床水害地質條件勘探的中心任務。礦山水害的產生是上述三個條件特定結合的結果。三個條件的不同結合會產生不同類型的水害。在礦床水文地質工作中，只有將充水水源、充水途徑和充水強度三個因素結合起來進行系統研究和分析才能有實際意義，也只有同時搞清楚了礦井水害形成的三個條件及其各自的性質之后，才能制定出切合實際的、行之有效的防治水技術方法和工程實施方案。第一節礦井水源及常見礦井水害一、礦井水水源

依據礦井受水害威脅特征的不同和治理措施的不同，將礦井水的來源分為以下幾種：（一）大氣降水

1、大氣降水按空間位置分為：高空水和低空水。高空水包括雨、雪、冰雹等；低空水包括露水、霧氣、霜降等。

2、從大氣降水對礦井的充水途徑和對礦井生產的影響來進行劃分，可分為直接影響和間接影響。

直接影響涌水量大小與降水量、降水強度、頻率及延續時間密切相關。涌水量有明顯的季節變化。涌水量“高峰”與降水“高峰”大致吻合。涌水量隨井巷深度增加顯著減小。間接影響涌水量增加有明顯的季節性涌水量“高峰”滯后降水“高峰”幾天至十幾天，滯后時間長短決定于含水層的導水性、軟解壓、補給區的遠近；隨開采深度增加，降水影響會顯著減小。大氣降水的時間我國大部分礦區雨季多集中在6~9月份（二）地表水地表水即地球表面上的江、河、湖、灣、水庫、池塘等水體。

1、礦井水的充水途徑

（1）洪水沖毀井口圍堤，直接灌入井下。（2）通過地表水體下松散巖層，基巖含水層露頭滲入井巷。通過采后頂板冒帶貫通、地表塌陷裂縫滲入。（3）通過構造破碎帶、老窯直接潰入。2、地表水對生產礦井的主要影響地表水對礦井的充水程度取決于井巷距離地表水體的遠近以及地表水體下巖層的巖性、厚度和構造情況；地表水作為充水水源經常構成定水頭的洪水邊界，因此動水量穩定，不易疏干。當地表水貫通巖溶斷裂帶時，往往會造成淹井事故。（三）含水水層1、含水層的不同劃分

含水層：當巖層中有孔隙、裂隙或溶隙并含有地下水時。含水層分為潛水和減壓水。

a、潛水：當頂板為透水層，地板為隔水層時稱之為潛水，其空隙形式多為孔隙水。

b、減壓水：當頂底板均為隔水層時稱之為減壓水。其空隙形式多為溶隙水、裂隙水。2、對煤礦安全生產的影響潛水由于屬松散巖層，巖石顆粒小，含水量低，遇潛水層往往會形成泡沙。承壓水巖地表無出露，補給水源差，且埋藏淺，為裂隙水時，則易疏干。若承壓水地表出露范圍大，補給水源豐富，且埋藏深，為溶隙水時，則井巷涌水量季節變化大，雨后涌水量猛增，產生很大的水壓、水量，對礦井造成嚴重威脅（四）老空水老空水依據積水的特征分為老窯水和淹沒的采空廢井巷積水。小窯老空水一般積存時間長，水量補給差，屬于“死水”，所以有“掛紅”、酸度大、水味發澀的特點。小窯、老空水多以靜貯量為主，猶如地下水庫，一旦突水，來勢兇猛，涌水量大，破壞性強。但涌水持續時間短，易疏干。老空水酸度大，不能飲用，而且對井下軌道、金屬支架、鋼絲繩等金屬設備有腐蝕作用。老空水透出一般伴有有害氣體的涌出。（四）老空水1、老空水的積水特征（1）積水水源主要是降水通過露頭帶采后地表塌陷裂縫滲入；（2）積水量決定于采空區大小，一般為靜儲量。（3）水壓大小取決于井巷與老窯位置的相對高差。（4）積水空間位置和范圍不易確定。2、淹沒采空區廢井巷積水的特征1、積水水源主要是含水層的滲入；2、積水空間位置和范圍較容易查清；3、相鄰井巷或深部礦井排水時能部分疏干。3、老空水對生產礦井的影響1、吐水迅猛、沖潰力大、破壞性強；2、一般為靜儲量，突水時水量、水壓下降快、易疏干。3、水呈酸性，腐蝕過強。5．地質構造

大量流入礦井的水往往和區域地質構造形態有關。斷層破碎帶常是地下水的通道和聚積區，沿斷層破碎帶可溝通各個含水層，并與地表水發生水力聯系，是造成突然大量涌水的原因，如圖二所示。圖二斷層破碎帶引起涌水示意圖1－含水層2－煤層

但是，也不是所有的斷層都能造成礦井突水事故，一般來說，斷層破碎帶本身儲存的水量并不是很大，主要是與地表水、含水層有溝通，地下水壓力很大，當有足夠力量突破斷層破碎帶和隔水層底板時才會引起突水，對煤礦生產造成威脅，如圖三所示。圖三斷層涌水示意圖1－含水層2－煤層

此外，涌水也與斷層本身透水性有直接關系，根據許多礦井的經驗證明，多數逆斷層透水性差，正斷層透水性強，如果在礦井中有多條斷層，斷層的交叉處是最容易發生突水事故的位置。如果斷層破碎帶充填的是較細的柔性顆粒巖石，如泥巖、粘土、煤粉等，經后期膠結牢固，也可能起到隔水的作用。常見礦井水害1、地表水水害2、沖積層水水害3、老空水水害4、斷水層水害5、煤層頂板水水害6、煤層底板水水害7、鉆孔水水害目錄

第一講煤礦水害基本常識及治理技術第二講煤礦重大水害典型事故案例介紹前言

我們知道：煤礦在開拓和開采過程中，常會遇到地下水滲入巷道，或者引起部分大氣降水和地表水流入井下，嚴重的造成礦井突水，釀成重特大事故，成為阻礙采掘工作的不利因素，影響煤礦的安全生產。

礦井突水的主要危害有：威脅礦工生命安全；影響礦工身體健康；降低生產效率；增加排水費用，提高開采成本；酸性地下水腐蝕井下機誡設備，縮短開采機械的壽命；影響煤炭回采率，降低煤質等。另外會引起巷道積水，增加井下運輸的困難；破壞巷道頂底板巖石的穩定性，使支護工作復雜化等。礦井水災防治是煤礦安全生產的重要環節，礦井水災已成為僅次于瓦斯的煤礦第二大災害。因此，進行水文地質研究，降低礦井水給礦井建設和生產帶來的危害，實現煤礦安全生產，對于煤礦工作來說，有著重要的實際意義。我國為做好防治水災害工作專門出臺了《煤礦防治水規定》。充分說明政府對該項工作的重視程度。共十章，142條。一、礦井水的概念第一節概念在礦井建設和生產過程中，以各種形式涌入井筒、巷道和工作面的大氣降水、地表水、地下水、老窖積水稱為礦井水。當礦井涌水量超過礦井的正常排水能力，而造成礦井水泛濫成災的現象稱為礦井水災。評價礦井的充水程度有兩個指標：礦井含水系數和礦井涌水量。由于礦井的地質條件和巖石性質不同，各礦井的充水程度也不相同。礦井水給煤礦的安全生產帶來影響，必須搞清礦井充水的水文地質特征，以便選擇合理的開采方法，選擇經濟合理的安全措施，以防止礦井水災的發生。第二節礦井水的來源礦井水的來源，決定于一系列的自然因素和人為因素。分析研究這些因素以后，才有可能采取防止礦井水災發生的必要措施。一、礦井充水的自然因素礦井充水的自然因素包括：大氣降水、地表水、地形、基巖出露程度、巖石成分、覆蓋層的作用、地質構造和埋沒的古代地形等1．大氣降水大氣降水是礦井充水主要因素之一。除了一部分被蒸發和隨河流流走以外，另一部分則沿著巖石的孔隙、裂隙滲入礦井。大氣降水在不同地區、不同季節、不同開采深度對礦井充水的影響也不相同。在降雨量少的西北地區，礦井涌水量就小；在降水量多的南方地區，礦井涌水量就大．即使在同一個地區內，由于大氣降水量是隨著季節變化的，礦井涌水量一般也隨之發生周期性的變化。在一般情況下，礦井涌水量是隨開采深度的增加而減小；也有的礦井，其涌水量卻隨開采深度的增加而增加，這是由于開采的愈深，水文地質條件愈加復雜的原故。2．地表水地表水位于礦井附近或直接分布在礦井以上的地表水，如河流、湖泊、水溏、水庫等是礦井充水重要因素。在這種情況下，地表水直接或間接地通過巖石的孔隙、裂隙、巖溶等進入礦井，如河南義馬礦區的個別井田在小浪底水庫附近開采，受地表水威脅很大，故必須進行多項的水文地質工作，開采時采取必要的安全生產措施。3．地形地形對礦井充水有很大的影響，同時也影響地下水的循環條件及含水層埋藏的深度，位于當地侵蝕基準面以上的礦井、通常是涌水小的礦井或無水礦井。在同一地質條件下，位于低標高地區，如河谷，沖溝或低地，可能是涌水量大的礦井。如果四周地形高而中間為低平的盆地時，在雨季積水量大，地表排泄條件不好，地表水可大量補給煤系地層中的含水層，使礦井強烈充水；反之．在地形較陡的情況下，降水大部分形成地表水流流走，補給地下水量就少，如圖一所示。圖一地形對大氣降水補給含水層的影響示意圖

1－地表2－含水層

4．基巖出露程度、巖石成分和覆蓋層的作用如果煤層或基巖巖層出露于地表，其中又有透水巖層，因而能大量吸收地表水，隨著巷道掘進，地表水可大量進入礦井；如果煤層或巖層上面存在弱透水層或不透水層，如粘土層或砂質粘土層覆蓋，并且厚度穩定，至少在5m以上，則大氣降水和地表水基本不能進行滲透；如果覆蓋層是透水砂層，則水幾乎都可滲入。當煤層頂板為良好隔水層時，可以把水隔開。但在某些地區由于開采地段頂板冒落，并在上部形成裂隙時，地表水可大量進入下部的透水層或巷道中去。我國華北地區多有基巖出露，堅硬巖層裂隙和巖溶現象顯著，成為水的天然聚積區域，礦井如果不對其加以防治，就會造成大量的水涌入礦井。有時裂隙和石灰巖溶洞是地表水流入礦井的通道，涌水量也會急劇增加。巖石成分也影響充水程度、膠結很好的沉積巖，如細砂巖、粉砂巖、頁巖、泥灰巖等是弱透水層或隔水層，可以有效地阻擋地表水和大氣降水的滲透，使礦井充水較小。在石灰巖溶洞發育的礦井中，其充水性很強，對開采的影響很大。如我國華北石炭二疊紀煤田，在其煤系底部為奧陶紀石灰巖，石灰巖中存在大量的巖溶水，如果不及時采取措施，就有可能突然涌入礦井，造成礦井被淹事故。由此可見，在石灰巖溶洞發育的地區，必須調查清楚石灰巖溶洞的分布情況，研究生成過程，以及其補給、循環和排泄的關系，開采時，必須事先探放水，并在危險地區留設防水煤柱等措施二、礦井充水的人為因素礦井充水的人為因素，包括舊淹沒巷道，未封閉的鉆孔及不正確的開采方法等1．舊淹沒巷道舊淹沒巷道在老窯或者廢棄的巷道中，積存著大量的地下水，一旦揭露舊巷道，就會造成嚴重水患，老窯和舊巷涌水時，常帶有大量碎屑物和酸性水，能破壞巷道設施和開采設備。2．未封閉的鉆孔當鉆孔未封閉或者封孔質量不符合規定要求時，鉆孔可成為地下水的自然通道，巷道掘進遇到鉆孔時會造成大量涌水。3．不正確的開采方法如巷道布置不合理、采煤方法不正確、不能很好排出礦井水的采空區等，都可能造成大量的水流入巷道。當采空區頂板采用垮落法進行采煤時，常引起地表下沉，造成裂隙漏斗，如果破壞了隔水層，地下水就會涌入工作面。此外，在斷層含水區由于放炮震動或發生冒頂事故時，也會發生涌水現象，有時會造成突然涌水。如圖四所示圖四開采后覆巖破壞形成覆巖破壞三帶、地下水沿裂隙進入工作面造成水災害

在河谷地區或水體下采煤時，要特別注意巷道設計的合理性，選擇正確的采煤方法，防水措施一定要嚴密周全。所有礦井的井口，都必須布置在歷年最高洪水位以上，以免造成洪水灌入井下。根據造成煤礦水害的水源進行分類，我們把煤礦水災害分成四種類型。1、地表水災害大氣降水，江河，湖泊等，從井口或采區冒落列席帶，斷層鉆孔等進入，如：平頂山市一小煤礦，洪水直接進入井筒。如：洛陽市新安寺溝煤礦，河水直接與井下的護河煤柱溝通，造成淹井事故。2、老空水災害即：古井、小窯、廢巷幾采空區積水，采掘工作面與之接近或溝通，使水體進入巷道或工作面，造成事故的，這是無論在國有重點、國有地方及鄉鎮小煤礦是最多的水害事故，都一一發生過。3、孔隙或裂隙水災害屬第三系、第四系松散含水層孔隙水，有的為頂板砂巖的含水層水；流沙水或泥沙等；有的為地表補給水。當采空區冒落，裂隙導通后，或采面底板破裂或鉆孔封孔不良，造成突水淹采面采區，或是淹井的事故。如：永煤集團的陳四樓、車集煤礦，鄭煤集團的米村、裴溝礦等等。4、巖溶水災害這主要是屬于薄層或是厚層灰巖水災害，在我省是二1煤以下的七灰、八灰水，采動后，使得水系導通工作面，造成淹井等事故。我省的焦煤集團、滎鞏煤田、禹州煤田的水害，主要是石炭二疊紀的奧灰水，或寒武紀的寒灰水。如：焦煤、滎陽的王河、平禹的新峰、梁北煤礦等，都是受到這種水的影響。煤礦水災害的成因分析：1、一些煤礦，特別是鄉鎮小煤礦，在開采設計過程中，對于防治水災害的措施不合理，沒有設計探放水措施，沒有設計防水煤柱等。2、對煤礦的水文地質分析不夠，特別是探放水不夠，在開采中盲目掘進，造成突水事故。3、在開采過程中，礦工違章違規操作，造成水災事故。4、煤礦沒有制定相應的安全規程，裝備不齊全，不到位，導致水災害發生。5、煤礦供電和排水系統運行可靠性能出現故障，造成煤礦水災害事故。6、地震，山洪暴發等自然災害引發了煤礦水災還事故等。

從我國多年的煤礦水災害救治的理論和實踐表明，目前我國對于煤礦水災害救治缺乏系統性、計劃性和應急性。主要表現在：沒有從系統高度來分析、計劃和開展煤礦水災害救治工作，從而使得煤礦水災害救治缺乏整體性和計劃性，只是被動地對水災害采取應急救治措施。對于煤礦水災害救治的設備以及需要的各種物資缺乏合理和科學的管理和調度制度。

各個專業煤礦水災害救治單位缺乏合理的人員管理和培訓。各個專業煤礦水災害救治單位之間，專業煤礦水災害救治單位和各個煤礦之間以及專業煤礦水災害救治單位和各種社會物資，專家之間沒有建立信息溝通渠道和信息庫，使得煤礦水災害發生時，不能及時作出反應，同時不能及時得到所需要的救治，搶險物資和各個方面專家的指導，使得水災害救治的工作效率低下。

各個專業煤礦水災害救治單位現有救治設備缺乏合理的管理和維護，使得在需要設備時，往往不能準確快速的找到，不能及時把設備運往救治現場。救治缺乏合理的計劃和科學實施手段，主要是憑借救治人員的經驗來進行的。缺乏高效、適用、可靠的搶險排水技術裝備和技術手段。四、國內外現狀1、國內現狀在突水機理與突水分析方面，提出了“突水系數”、“等效隔水層”和底板隔水層中的“原始導高”等概念，經多年的試驗觀測與研究，認為底板突水機理是“含水層富水性、隔水層厚度及其存在的天然裂隙與水壓、礦壓（采動活動影響）等因素的綜合作用結果”。對突水分析采用了統計學方法，力學平衡和能量平衡方法。同時，開始應用井下物探技術。如坑道透視法、井下電法、氡氣測定法等來探測充水水源和充水通道，并在研究、、驗證預測突水量的數字模型方面有了較大的進展。

在煤礦水災害防治技術方面，煤礦水災害防治技術主要有疏干降壓和堵水截流等方法。

疏干降壓是我國煤礦防治水災害的主要技術措施，而堵水截流是我國煤礦防治水災害的重要方法。2、國外現狀采用主動防護法，即采用地面垂直鉆孔，用潛水泵專門疏干含水層水。德國就研制了高揚程（700m）、大排量（5000m3/h）、大功率（2000kw）的潛水泵，并且采用電腦自動控制來防水災害。在堵水截流方面也有很大的發展，開挖，護壁，清渣，疏水作業，是當前國外先進的堵水截流技術。另外利用挖溝機在松散層中修建帷幕，建造地下帷幕方法也愈來愈受到重視。第三節礦井水害事故的防治原則和措施十六字原則“預測預報，有疑必探，先探后掘，先治后采”。五項綜合治理措施：“防、堵、疏、排、截”。一、礦井防治水的“十六字”原則1、“十六字”原則科學地概括了水害治理的基本程序。2、“十六字”原則是煤礦企業防治水實踐經驗的總結。3、“十六字”原則體現了預防為主、關卡前移的要求。二、礦井防治水的“五項”措施防：主要指合理留設各類防水煤柱；堵：主要指注漿封堵具有突水威脅的含水層；疏：主要指探訪老空水和對承壓含水層進行疏水降壓；排：主要指完善礦井排水系統。截：主要指加強地表水的截流治理第四節礦井水害事故

的防治方法一、煤層底板突水的防治礦井底板突水防治是一項系統工程，涉及水文地質、構造地質和采掘工程等礦井地質與生產的多個方面。1、查清地質條件。首先要查清灰巖含水層的水文地質條件，包括灰巖含水層的厚度、各層灰巖間的水力聯系、灰巖巖溶發育狀況和富水性、承壓水補給條件、灰巖強徑流帶的分布、巖溶陷落柱、水文地質單元的邊界等。構造地質條件包括：斷層的落差、走向、力學性質和導水性，以及褶曲構造。2、堵截水源。在查清礦井底板灰巖水補給條件的情況下，如果補給區域比較集中，可以采用地面帷幕注漿截流的辦法堵截水源。主要有灰巖強徑流帶的上游水源、地表降雨補給區水源和河床滲漏水源三類。3、疏水降壓：疏水降壓開采分為疏干和降壓兩種。疏水降壓開采是有條件的，只有在水文地質單元較小，水源補給量較少的情況下采用疏水降壓開采才能有效。疏水降壓一般與帷幕注漿結合進行。疏水降壓應著重研究預測、預防和處理巖溶塌陷危害。4、井下防治水措施。井下防治水措施包含的內容較多，主要有加大礦井抗災排水能力，在必要部位安設水閘門或獨立供電系統且排水能力不小于最大涌水量的潛水泵，井下探測底板灰巖富水性、斷層探水，對底板灰巖含水層進行注漿改造，留設防水煤柱，巷道過斷層預注漿加固等。5、合理選擇采煤方法。首先是根據水文地質和工程地質條件，合理安排開采順序，先開采相對安全的區域；其次是在采區內合理確定區段寬度，采煤工作面的開采寬度越窄，則底板的擾動破壞深度越小，回采相對越安全；最后是合理確定工作面邊界和推進方向，盡可能減輕或避免開采對斷層的擾動作用。6、注漿堵水。礦井一旦發生突水災害，就必須進行注漿堵水。注漿堵水可分為堵靜水和堵動水兩種情況，注漿材料早期是單純用水泥，現在已經發展為雙液漿加骨料。注漿堵水的關鍵包括以下三方面內容：（1）準確判斷突水點的位置（2）注漿堵水部位的選擇（3）注漿鉆孔的布置二、煤層頂板防治水煤礦層是層狀礦體，在平面上層分布面積較大，在剖面上煤層與多個充水層互相沉積，相同賦存。1、對間接充水含水層，凡煤層采動導水裂隙帶范圍以外的，必須事前封堵。因此，在這類工作基礎上，發展并完善了立井預注漿、工作面預注漿、斜井工作面預注漿和井筒壁后注漿等技術。2、對可采煤層直接頂板或導水裂隙帶涉及影響到的充水含水層，必須堅決疏放。在這類工作基礎上，建立并完善了一些技術，主要包括以下兩方面：（1）用石門接近充水含水層，大量大者在石門內適當地點修筑安全水閘門，在留有足夠巖柱的條件下，在石門內用鉆孔群引放含水層的水，以孔口水門控制放水量，確切查明含水層的富水性和疏干范圍等；情況復雜者，采用防水試驗和地下水長期動態觀察等方法，查明地下水補給條件和通道。（2）在地面或井下實施帷幕注漿，堵截不餓給水源以減少礦井涌水量3、如果發現在煤田范圍內存在各類勘探鉆孔，就用黏土漿或水泥砂漿封孔。但由于地下水的流動可以稀釋黏土和水泥，或者由于水泥和砂子的密度不同而導致它們的漂浮性不同，在孔內水泥與砂子分離，封孔后一段砂子一段水泥，失去了封孔的作用；或者由于套管止水失效或被服飾，使鉆孔導通上、下充水含水層。這些人為作用使礦井水文地質條件復雜化，使煤層頂板（底板）充水含水層涌水量加大，從而使各類鉆孔成為溝通多層充水含水層水力聯系的人為導水通道，誘發礦井的突水。為了防止這類水害事故，形成了一套完整有效的地面啟封或井下封堵鉆孔高壓水的技術。4、由于煤層頂板直接充水含水層本身滲透性較差，富水性極不均勻，往往很難一次性大面積疏干，即使分散放水，其水量也十分有限。但在某些特定條件下，其放水量也可高達10m3/min，如巖溶裂隙較為發育的灰巖或厚度較大的砂巖充水含水層，易造成沖垮工作面或淹沒工作面等事故。根據這類水患特點，摸索出了針對地質構造提前分階段、多鉆孔、長時間疏放水的防治水方法，實現了安全疏干開采。以上四個方面說明，煤田勘探階段獲取的資料，必須要與礦井建設，生產階段所得到的信息相結合，實現井上、井下三維立體勘探。三、老空水的防治1、老空水防治原則（1）人員再緊，探放水工作也必須有專人負責。（2）有疑必探。存有疑點沒有把握的采掘地點必須嚴密探水，探水影響采掘工程的進展，可采取其他措施補救。（3）水小也不能大意，哪怕只有一噸老空水，也要嚴格按制度施工，確實把水探放出來才能生產。2、老空水的防治方法老空積水的主要防治方法是“探放”，放與不放，何時探放，怎樣探放，這些均是很值得探討研究的課題，需要從安全生產的全局出發，根據礦井和老空積水的具體條件，權衡利弊，做出戰略性決策和安排。（1）當老空積水與地表水、強充水含水層存在水力聯系且有較大的經常性補給水量時，應防止繞流和滲漏，采取“先隔后放”的策略，避開地表水和強充水含水層的威脅，留待礦區后期處理，以減輕礦井長期的排水壓力。留設的防隔水煤柱要適當加大、絕對可靠，并在整體開拓部署上創造今后合理回收的有利條件。（2）在必須采用探放水方法才能查明老空積水條件的情況下，應該清楚地意識到，探放水的區域就是危險區域。因此，必須全盤考慮設置水閘門（墻）、安全撤人通道和通向地面的兩個以上安全出口，考慮流水和排放瓦斯的具體路線與措施，加強和維護排水系統，以保證足夠的排水能力，確定適當的放水量和放水時間，以避開雨季和其他原因形成的礦井涌水高峰期，加強地面防洪，防治隱蔽古井筒或采動裂隙突然塌陷灌水，預計地表可能出現的沉陷斑裂情況，分析對建筑物的影響等。（3）因地制宜，提出科學合理和確保安全的探放水設計。（4）在全面了解和掌握老空積水周圍情況的基礎上，制定具體措施及時了解周圍的采掘工程與積水區關系的變化，抓住重點，既警惕近處又要防止遠處水害的出現。四、地表水害的防治1、危險區的確定和預防根據以往經驗和現有技術裝備，具體探測與預控的內容主要包括以下幾點：（1）根據當地條件事前認真分析隱蔽古井和巖溶漏斗的分布規律，事前圈定危險區，采取相應的截洪、排洪措施和必要的抗災搶險準備。（2）要防治矸石、剝離土石方堆積在這種危險區內，增加治理和搶險的難度。（3）要防止將涵洞或泄洪溝渠修筑在這種危險區內。（4）根據真空吸蝕原理，可向這些危險區打一定的鉆孔，揭露老空區或巖溶裂隙，避免造成地下水流動出現真空，產生巨大負壓，強化塌陷。（5）打一定鉆孔進行地下水動態監測，根據地下水水位升降和相關的補給條件，分析地下可能存在的充水和充氣空間。（6）進行地表物探，查明老空區和巖溶裂隙分布狀況，有條件時可圈定隱蔽古井筒或巖溶漏斗位置，以便進一步查證治理。2、地表水害防治工作應注意的主要問題（1）充分調查當地的地形、地貌條件，編制地形地質圖和基巖地形地質圖，掌握基巖充水含水層出露及隱伏露頭情況，正確確定地表分水嶺、充水含水層的補給區，計算評價每一水系或排（防）洪溝渠的匯水面積，結合實際情況，進行礦井充水條件分析。（2）掌握不同降水強度下的地表和地下徑流模數，一般要根據一定流域范圍的巖層條件，進行連續幾個水文年的小流域水均衡觀測，以便取得實際資料。通常水利部門擁有比較全面的觀測資料。（3）根據煤層開采的“上三帶”理論和導水冒落裂隙帶發育高度規律以及開采盆地巖移塌陷規律，確定采動盆地裂縫角影響范圍內的含（隔）水層的破壞情況，分析地表水和大氣降水的入滲補給條件和范圍，結合井上、下實際觀測資料，設計地表防治水的具體工程。（4）要充分利用當地氣象資料，根據大氣降雨規律及降雨強度，比較準確地預測防（排）洪渠、堤壩、橋涵的瞬時流量，以確定防（排）洪的標準和斷面。（5）掌握和圈定礦區歷史最高洪水位的洪水淹及范圍，并做好汛期前的調查和汛期中的巡回觀察。（6）根據水利工程的要求，設計溝渠堤壩的抗洪強度和排泄能力。第七章井下探放水技術工藝第一節井下探放水的相關規定探放水包括探水和防水兩個方面探水：指采礦過程中用超前勘探方法，查明采掘工作面頂底板、側幫和前方等水體的具體空間位置和狀況等，其目的是為有效地防治礦井水做好必要的準備。防水：指為了預防水害事故，在探明情況后采取鉆孔等安全方法將水體放出。《煤礦安全規程》對井下探放水做了如下規定：（1）礦井必須做好水害分析預報和充水條件分析，堅持預測預報、有疑必探、先探后掘、先治后采的防水原則。探水或接近積水地區掘進前或排放被淹井巷的積水前，必須編制探放水設計，并采取防止瓦斯和其他有害氣體危害等安全措施。探水孔的布置和超前距離，應當根據水頭高低、煤（巖）層厚度和硬度以及安全措施等在探放水設計中具體規定。《煤礦安全規程》對井下探放水做了如下規定：（2）采掘工作面遇到下列情況之一時，必須確定探水線進行探水：接近水淹或可能積水的井巷、老空或相鄰煤礦時。接近含水層、導水斷層、溶洞和導水陷落柱時。打開隔離煤柱防水時。接近可能與河流、湖泊、水庫、蓄水池、水井等相同的斷層破碎帶時。接近有出水可能的鉆孔時。接近有水的灌漿區時。接近其他可能出水的地區時。經探水確認無突水危險后，方可前進。《煤礦安全規程》對井下探放水做了如下規定：（3）煤系底部有強承壓含水層并有突水危險的工作面，在開采前，必須編制探放水設計，明確安全措施。（4）安裝鉆機探水前，必須遵守下列規定：加強鉆場附近的巷道支護，并在工作面迎頭打好堅固的立柱和欄板。清理巷道，挖好排水溝。探水鉆孔位于巷道低洼處時，必須配備與探放水量相適應的排水設備。在打鉆地點或附近安設專用電話。測量人員和防探水人員必須親臨現場，依據設計，確定主要探水孔的位置、方位、角度、深度以及鉆孔數目《煤礦安全規程》對井下探放水做了如下規定：（5）預計水壓較大的地區，探水鉆進之前，必須先安好孔口管和控制閘閥，進行耐壓試驗，達到設計承受的水壓后，方準繼續鉆進。特別危險的地區，應有躲避場所，并規定避災路線。（6）鉆孔內水壓過大時，應采用反壓和有防噴裝置的方法鉆進，并有防止孔口管和煤（巖）壁突然鼓出的措施。（7）鉆進時，發現煤巖松軟、片幫、來壓或鉆孔中的水壓、水量突然增大，以及有頂鉆等異狀，必須停止鉆進，但不得拔出鉆桿，現場負責人員應立即向礦調度室報告，并派人監測水情。如果發現情況危急時，必須立即撤出所有受水威脅地區的人員，然后采取措施，進行處理。《煤礦安全規程》對井下探放水做了如下規定：（8）探放老空水前，首先要分析查明老空水體的空間位置、積水量和水壓。老空積水區高于探放水點位置時，只準打鉆孔探放水；探放水時，必須撤出探放水點以下部位受水害威脅區域內的所有人員。探放水孔必須打中老空水體，并要監視防水全過程，核對放水量，知道老空水放完為止。鉆孔接近老空，預計可能有瓦斯或其他有害氣體涌出時，必須有瓦斯檢查工或礦山救護隊員在現場值班，檢查空氣成分。如果瓦斯或其他有害氣體濃度超過《煤礦安全規程》規定時，必須立即停止鉆進，切斷電源，撤出人員，并報告礦調度室，及時處理。《煤礦安全規程》對井下探放水做了如下規定：（9）鉆孔防水前，必須估計積水量，根據礦井排水能力和水倉容量，控制防水流量；防水時，必須設專人監測鉆孔出水情況，測定水量、水壓，做好記錄。若水量突然變化，必須及時處理，并立即報告礦調度室。（10）排除井筒和下山的積水以及恢復被淹井巷前，必須有礦山救護隊檢查水面上的空氣成分，發現有害氣體，必須及時處理。排水過程中，如有被水封住的有害氣體突然涌出的可能，必須制定安全措施。第二節井下探放水設計采掘工作面探水前，必須編制探放水設計，確定探水警戒線，并采取防止瓦斯和其他有害氣體危害等安全措施。探放水設計由地測部門提出，煤礦總工程師審定，嚴格按設計進行探放水。井下探放水的設計應包含下列內容。一、分析水文地質情況，確定積水線、探水線和警戒線1.水文地質分析內容

a.老窯、老空積水分析內容。

b.老采空區積水分析內容。

c.未封或虛封導水鉆孔分析內容。

d.含水斷層分析內容。

e.煤層底板的強含水層。一、分析水文地質情況，確定積水線、探水線和警戒線2.確定積水線、探水線、警戒線根據水源分析情況，在采掘“工程平面圖”上按水源的范圍確定積水線，在積水線的基礎上平等外推60~150m而劃定探水線，警戒線是在探水線的基礎上平等外推50~150m而劃定。二、根據水害性質設計開拓方案及防水方案1、探水區的開拓方案；2、巷道布置及施工順序；3、巷道斷面及支護形式；4、排水溝設計；5、排水線線路設計；6、設置臨時排水設施；7、水閘門及水閘墻的設置8、計算允許放水量；9、人員避災路線及預防有害氣體的措施等。三、設計探水孔的鉆探施工方案1、每次探水孔的鉆探位置。每次探水孔的位置由探水的深度、探水超前距和巷道允許掘進的距離而定。

（一）超前距離。探水時從探水線開始向前方打鉆孔，在超前探水時，鉆孔很少一次就能打到積水目標區，常是探水一掘進一再探水一再掘進，循環進行；探水鉆孔終孔位置應始終超前掘進工作面一段距離，該段距離稱超前距，如下圖所示。

一、鉆孔參數（二）允許掘進距離。經探水證實無任何水害威脅，可安全掘進的長度稱允許掘進距離。（三）幫距。為使巷道兩幫與可能存在的水體之間保持一定的安全距離，呈扇形布置的最外側探水孔所控制的范圍與巷道幫的距離稱為幫距；其值應與超前距相同，幫距一般取20m，有時幫距可比超前距小1—2m。一、參數確定（二）允許掘進距離。經探水證實無任何水害威脅，可安全掘進的長度稱允許掘進距離。（三）幫距。為使巷道兩幫與可能存在的水體之間保持一定的安全距離，呈扇形布置的最外側探水孔所控制的范圍與巷道幫的距離稱為幫距；其值應與超前距相同，幫距一般取20m，有時幫距可比超前距小1—2m。（四）鉆孔密度（孔間距）。鉆孔密度是指允許掘進距離終點橫剖面上探水鉆孔之間的間距。一、探放水鉆孔參數確定（一）扇形布置。巷道處于三面受水威脅的地段，要進行搜索性探放積水目標區，其探水鉆孔多按扇形布置，如下圖所示。二、探放水鉆孔布置方式（二）半扇形布置。對于積水區肯定是在巷道一側的探水地區，其探水鉆孔可按半扇形布置，如下圖所示。二、探放水鉆孔布置方式第三節探訪老空水小煤窯和礦井采掘的廢巷老空積水，其幾何形狀極不規則，積水量大者可達數百萬立方米，一旦采掘工作面接近或揭露它們時，常常造成突水淹井及人身傷亡事故，故必須探防老空水。3月28日

13時40分左右，華晉焦煤有限責任公司王家嶺礦發生透水事故。事故發生時井下共有261人作業，截至3月29日6時25分，已有108人升井，尚有153人被困井下。3月28日

胡錦濤總書記、溫家寶總理作出重要指示，要求采取有力措施，調動一切力量和設備，千方百計搶救井下人員，嚴防發生次生事故。受胡錦濤總書記、溫家寶總理委派，張德江副總理已趕赴事故現場，指導搶險救援工作。3月28日

23時50分許，張德江抵達王家嶺礦，查看事故現場，了解事故救援情況。他要求把搶救井下被困人員工作放在第一位，搶時間，爭速度，調動各種資源，實施科學救援。他代表黨中央、國務院親切慰問了救援人員，并勉勵大家發揚連續作戰的精神，不辭辛苦，爭分奪秒，盡快解救被困人員。他囑咐大家，在救援時一定要注意安全。

3月28日

駱琳、趙鐵錘、國家煤礦安監局副局長兼總工程師王樹鶴率國家安全監管總局工作組連夜趕赴事故現場，指導事故搶救和調查處理工作。

3月29日

1時許，出事煤礦水位已不再上漲。搶救工作正在緊張有序地進行。目前現場救援的主要工作包括排水、壓風和尋找被困人員，同時要防止相關次生災害的發生。各地支援王家嶺透水事故救援工作的抽水設備正在運輸途中。救援人員將達一千多人。3月30日

華晉焦煤公司王家嶺煤礦“3.28”透水事故搶險救援艱難取得進展，井下透水水位幾天來第一次出現下降，截止3月30日18時，累計排水量1.5萬立方米，井下水位下降150毫米。目前，井下共有6臺水泵運行，排水能力645平方米每小時。另有4臺水泵在井下往水倉倒水。3月31日

國家安全監管總局、國家煤礦安監局關于華