1、第一章 煤矿防治水概 述煤矿防治水工作是煤矿安全生产工作的重要内容之一，近年来党和政府高度重视煤矿防治水工作。煤矿企业防治水主体责任的意识进一步得到加强，大部分煤矿企业都能够高度重视防治水工作，设立防治水机构，配备防治水专业技术人员，建立健全各级岗位责任制，加强对职工防治水知识的培训和教育，保障防治水所需的人力、物力和资金，落实各项防治水措施，有效地遏制了水害事故的发生，防治水工作成效显著。2007 年至 2008 年全国发生透水事故 122起，死亡 518 人，每年平均数比前 3 年平均数(下同)减少 48 起、210 人，分别下降 44和 448，占全国煤矿总死亡人数的 74。其中发生重大
2、以上(死亡 10 人以上)透水事故 11 起、死亡 190 人，同比减少 2 起、101 人，分别下降 267和 515，占全国煤矿重大以上事故的 167和 148。但是，我国煤矿防治水工作面临的形势依然严峻，重特大透水事故时有发生，工作仍需加强。一是重特大透水事故多发。2007 年 3 月 10 日辽宁省抚顺老虎台煤矿 73003# 综放工作面放顶煤后贯通采空区积水，造成 29 人死亡的透水事故发生。2008 年 7 月 21 日广西壮族自治区右江矿务局那读煤矿井下掘进工作面采空区积水溃人，造成 36 人死亡的特别重大透水事故。2009 年 3 月 21日和 4 月 4 日湖南省和黑龙江省分
3、别发生 1 起透水事故，死亡 13 人和 12 人。2010 年 3 月 28 日 14 时 30 分许，山西王家岭煤矿发生透水事故， 当班下井 261人，108 人升井，153 人被困井下，获救 115 人， 38 人遇难。二是国有大型煤矿淹井事故时有发生。2009 年 1 月 8 日河北省峰峰集团有限公司九龙煤矿发生奥灰陷落柱突水，造成矿井被淹。2009 年 3 月 25 日中煤平塑煤炭公司三号井工矿发生老空透水事故，涌水量约 28 万 m3 ，最大透水量达 5 000m3h，造成矿井局部被淹。2009 年 4 月 18 日国投新集板集矿(基建)井筒发生透水、砂事故，造成 1 人死亡，同时
4、矿井被淹。三是暴雨洪水引起煤矿灾难事故时有发生。2007 年 8 月 17 日山东省华源矿业有限公司因突降暴雨、山洪暴发，河水猛 涨，河堤决口，溃人矿井内，造成 172 人死亡的透水事故。相邻的新泰市名公煤矿也因洪水淹井，造成 9 名矿工死亡。2007 年 7 月 29 日河南省三门峡市陕县支建煤矿因连降暴雨，山洪溃人井下，造成 69 人被困(后被全部营救脱险)的透水事故。2009 年 7 月 22 日黑龙江省鸡西市恒山区鑫永丰煤矿由于连日降雨，地面积水涌人井下发生 1 起透水事故，当班井下人数 24 人，除 1 人提前上井外，其余 23 人被水围困井下。分析两年多煤矿透水事故发生的主要原因，
5、一是防治水主体责任不落实；二是水文地质资料不清；三是探放水措施不落实；四是预防暴雨洪水等自然灾害存在一些薄弱环节。煤矿防治水规定已经 2009 年 8 月 17 日国家安全生产监督管理总局局长办公会议审议通过，现予公布，自 2009 年 12 月 1 日起施行。目的：为加强煤矿的防治水工作，防止和减少水害事故，保障煤矿职工生命安全。内容：共十章一百四十二条防治水工作应当坚持预测预报、有疑必探、先探后掘、先治后采的原则，采取防、堵、疏、排、截的综合治理措施。煤矿企业、矿井的主要负责人（含法定代表人、实际控制人，下同）是本单位防治水工作的第一责任人，总工程师（技术负责人，下同）具体负责防治水的技术
6、管理工作。第一节 煤矿透水事故 煤矿在建设和生产过程中，大气降水、地表水和地下水等通过各种通道进入矿井，淹没井下巷道、采掘工作面和硐室，影响矿井或采掘工作面正常生产，造成工人人身伤亡的事故，称为透水事故。一、 煤矿透水事故的危害1.透水事故造成井下人员伤亡透水事故是煤矿五大灾害事故之一。俗话说：“水火无情” 、 “火烧一线，水漫一片” 。煤矿一旦发生透水，可能造成大量井下人员伤亡。2.透水事故造成煤矿资源财产损失煤矿一旦发生透水，还会造成矿山机电设备被淹，甚至淹没采掘工作面、采区或矿井，给煤矿资源财产带来巨大损失。3.矿井水增加煤炭开采成本由于矿井水的存在，在生产中必须进行排水工作，水量越大，
7、排水费用越高，就会增加原煤成本。4.矿井水造成生产作业环境恶劣由于矿井水的影响，可造成顶板淋水、底板突水、两帮渗水等现象，使巷道内的空气湿度增高、顶板破碎、两帮松软，对工人劳动条件和生产效率有很大影响，5.矿井水缩短机电设备、管材等使用年限酸性矿井水的腐蚀作用，使井下机电设备、管材、钢轨、钢丝绳和金属支架等的使用年限大大缩短。6.矿井水影响煤炭资源开采利用为了预防煤矿透水事故带来的损失，煤矿在开采时必须留设相当规模的防隔水煤柱，使这些煤炭资源不能得到允分开采和利用；有的井田煤层情况虽然较为理想，但由于水文地质条件极复杂，一时也难以建井，或者生产矿井的某区域受到水的严重威胁，一时也难以进行采掘活
8、动， 造成采掘衔接紧张。7.矿井大量排水使地下水位大幅度下降在岩溶水矿区，山于矿井长期大量排水，使地下水位大幅度下降，产生大量的地表塌洞，这种塌洞直径由几米至几十米不等，造成农田塌陷、民房倒坍、河流中断、交通破坏等。二、煤矿透水事故多发原因分析1.客观原因（1）矿井水文地质条件极为复杂我国煤炭资源分布遍及全国各地，储量非常丰富，2008 年产煤量达 272亿 t。据有关资料统计，除西藏自治区和台湾省以外，在我国已开发的煤田中，含煤地层属晚古生代石炭二叠纪的占 38，含煤地层属二叠、三叠纪的占30，分别称为华北型煤田和华南型煤田。这些煤田水文地质条件极为复杂，涌水、突水频繁，涌水量大或特大，使矿
9、井安全生产受到严重威胁，特别是华北型煤田区内中深部下组煤有几百亿吨因水害威胁不能回采。据统计资料，我国煤矿目前受水害威胁的矿井有 222 处，核定生产能力占统配煤矿总数的 48以上，其中受水患威胁比较严重的矿井有 171 处，煤炭储量 6 660Mt，占统配煤矿总储量的 18，有 51 处矿井随时都有突水的可能。此外，目前不少矿井已进入深部开采，突水的危险性更大。（2）煤矿设计先天不足前几年煤矿无序开采现象比较严重，造成许多煤矿防治水存在着许多先天不足。有的煤矿特别是乡镇煤矿井口位置选择不当，如将井口设置于低于历史最高洪水位处；井巷布置在不良地质条件中或过分接近强含水层等水源，从而导致施工后田
10、地压和水压的共同作用而发生顶底板透水。有的井口紧靠河流、湖泊，甚至回采穿过地面水体。有的小煤窑就开在国有大矿的上方，甚至就在大矿的保安煤柱采煤，使防隔水煤柱遭到破坏，有的与大矿相互贯通。这些先天不足为小煤矿发生透水事故甚至透水后波及大矿埋下了隐患。（3）防治水工程、设施不符合规范要求煤矿井下的防水密闭墙和水闸门必须具有一定的承压能力，而有的煤矿自行设计、自行制造，施工安装结束后也不进行试压验收；一些煤矿的排水设备能力不足，水仓容量小，甚至有的水泵因长期失修，真正使用时开不起来。2.主观原因（1）煤矿防治透水基础工作薄弱我国一些煤矿，特别是乡镇煤矿水文地质工作提不到日程，无防治水机构，探放水队伍
11、、专业水文地质人员严重不足，甚至没有必要的探放水设备；水文地质资料不全，防治水措施不落实。（2）超层越界违法开采有些乡镇煤矿超层越界违法开采，盲目进入相邻煤矿的采空积水区，甚至开采受奥灰强含水层严重威胁的煤层，导致发生透水事故。 “盗采”以后不留下任何资料，甚至打假密闭进行伪装，由于“盗采”造成矿与矿之间巷道或采空区互相贯通，矿透水波及其他矿井。（3）破坏防隔水煤柱一些煤矿特别足有的乡镇煤矿违反规定，擅自在防隔水煤柱掘进巷道、布置工作面进行违法采煤；有的急倾斜煤层在水体下开采未按有关规定要求，使煤层连续冒落导致透水事故发生。（4）没有坚持探放水制度有的煤矿领导和采掘作业人员思想麻瘅，存有侥幸心
12、理，图省事、怕麻烦，井巷已接近积水区仍不能认真执行探放水制度，甚至有的出现明显透水预兆，为了早出煤、多挣钱，有的矿主强令工人继续冒险作业。有的探放水措施不全，有的探放水使用煤电钻，导致积水溃人井巷，发生透水事故。（5）有的煤矿领导防治水意识淡薄，从业人员技术素质低下大多数矿井透水前都会出现某些预兆，有的甚至很明显，但由于从业人员缺乏防治水基本知识，安全意识淡薄或者经验不足，没有引起足够的重视和采取相应的安全技术措施，违章作业，甚至有的现场管理人员强令工人冒险继续作业，使本来完全可以避免的人身伤亡事故仍然发生了。有的从业人员不能识别透水预兆，不懂得透水后如何进行自救互救安全脱险。（6）防治自然灾
13、害引发煤矿透水灾害事故工作不落实 由于一些地方和煤矿企业对自然灾害引发煤矿透水灾害事故工作不落实，特别是暴雨洪水季节缺乏有效的预报预警和预防工作机制。2007 年雨季，在相隔不倒 20 天的时间内，我国煤矿就发生了两起特大的透水灾害事故。 三、煤矿透水事故防范对策1.提高防治煤矿透水认识，进一步落实水害防治责任2.全面加强水文地质基础工作3.认真做好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
14、井水文地质条件和充水因素时，必须坚持有掘必探。(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钻机，严禁使用煤电钻探放水。4.防范暴雨洪水引发煤矿事故灾难煤矿企业要把防范暴雨洪水引发煤矿事故灾难列人重要议事日程。(1)煤矿要主动与气象、水利、防汛等部门联系，建立灾害性天气预警和预防机制，掌握可能危及煤矿安全生产的暴雨洪水灾害信息，密切关注灾害性天气的预报预警信息；及
15、时掌握汛情水情，主动采取措施。并与周边相邻矿井沟通信息，当矿井出现异常情况时，立即向周边相邻矿井进行预警。(2)煤矿要安排专人负责对本井田范围内和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，特别是接到暴雨灾害预警信息和警报后，要实施 24 小时不间断巡查。(3)煤矿企业要建立暴雨洪水可能引发淹井等事故灾害紧急情况下及时撤出井下人员的制度，明确启动标准、撒人的指挥部门和人员、撤人程序等；发现暴雨洪水灾害严重、可能引发淹井时，必须立即撤人，只有在确认隐患已彻底消除后方可恢复生产。(4)所有煤矿在雨季前要开展一次隐患排查
16、治理行动。隐患排查治理的重点是：位于地表河流、湖泊、水库、山洪部位等附近矿井的防洪设施和防范措施是否到位；与矿井连通的采煤塌陷坑是否填平压实；井口标高低于当地历年最高洪水位的矿井是否采取防范措施；违法违规开采防水保护煤柱的矿井是否采取了加固和阻隔工程措施；井田范围内和周边已关闭的废弃煤矿是否充满填实；矿井防排水系统是否完善等。对排查出的隐患，要落实责任，限定在汛期前完成。5.加强煤矿防治水监督监察工作力度(1)地方各级煤矿安全监管部门要认真履行对煤 g，水害的日常监管职责，加强对辖区内煤矿的监督检查力度。对防治水措施不落实、没有开展水害隐患排查治理、超层越界开采的煤矿，必须责令其立即停产整改，
17、经整改仍不合格的，要依法关闭。(2)驻地煤矿安全监察机构要对受老空水、地表水、承压水 或溶洞水威胁的办井在雨季前开展一次专项防治水监察，对存在重大水害隐患的煤矿，要责令其停产、限期整改，经整改仍不合格的，提请当地政府依法予以关闭；对发生水害事故的矿井要认真调查事故原因，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。第二节 煤矿防治水基本知识一、煤矿防治水十六字原则及其含义煤矿防治水十六字原则是指：预测预报、有疑必探、先探后掘、先治后采。它们的含义是：“预测预报”是指查清矿井水文地质条件，对水害作出分析判断，在矿井
18、透水以前发出预警预报。“有疑必探”是指对可能构成水害威胁的区域、地点，采用钻探、物探、化探、连通试验等综合技术手段查明水害隐患。“先探后掘”是指首先进行综合探查并排除水害威胁，确认巷道掘进前方没有水害隐患后再掘进施工。“先治后采”是指根据查明的水害情况，采取有针对性的治理措施排除水害威胁后，再安排回采。二、煤矿防治水五项综合治理措施及其含义煤矿防治水五项综合治理措施是指：防、堵、疏、排、截。它们的含义是：“防”是指合理留设各类防隔水煤(岩)柱。“堵”是指注浆封堵具有突水威胁的含水层和导水通道。“疏”是指探放老空水和对承压含水层进行疏水降压。“排”是指完善矿井排水系统。“截”是指加强地表水的截流
19、治理。三、矿井水文地质主要图件（一）矿井充水性图；（二）矿井涌水量与各种相关因素动态曲线图；（三）矿井综合水文地质图；（四）矿井综合水文地质柱状图；（五）矿井水文地质剖面图。四、煤矿透水的基本条件煤矿发生透水事故必须有两个基本条件：一是透水的水源，这种水源的水量是很大的，一旦涌入煤矿井巷中，井巷的外流能力或矿井的排水能力小于水量的涌入量；二是透水的通道，即水源涌人井巷必须通过一定的渠道，这种渠道能保正水源不断地涌人井巷，淹没井巷甚至整个矿井，二者缺一不可。（一）透水水源矿井透水水源来自多方面，但主要有天然水源和人为水源两种。1）天然水源天然水源有大气降水、地表水利地下水三种。1.大气降水(1)
20、大气降水对煤矿涌水量的影响大气降水是地下水的主要补给水源，因此，所有煤矿井下涌水量都直接或间接受到大气降水影响。对于大多数煤矿来说，大气降水首先渗入地下，补给含水层水量，然后再涌入矿井，是一个间接水源。但是，也有的煤矿受连降暴雨影响，水直接溃入矿井井巷，造成淹井事故。（2）大气降水矿井涌水量变化规律2.地表水(1)地表水对煤矿涌水量的影响地表水是指位于矿区地表的大型水体，如海、湖、河、水库、沼泽、水池和采煤塌陷坑水等。它不仅可能造成矿井涌水量增加，而且可能导致水砂溃人矿井，酿成矿井透水事故。（2）加强对地表水的调查为了防止地表水引发煤矿透水事故，必须对地表水影响煤矿安全生产状况进行认证调查和分
21、析。3.地下水(1)地下水对矿井透水的影响地下水是矿井透水的主要水源。在矿区的表土层与下面的含煤地层中，都或多或少地埋藏着含水层。含水层的规模、富水性以及水的补给条件，是决定矿井涌水量的根本因素。在煤矿建设和生产中，当采掘工作面或巷道揭露或穿过这些含水层时，地下水就会涌人矿井，极易造成透水事故。（2）地下水源的类型根据含水岩石性质不同可分为：砂砾石孔隙含水层水；坚硬岩石裂隙含水层水；岩溶含水层水。根据含水层与煤层接触关系不同可分为：直接含水层水；间接含水层水。根据含水层与煤层相对位置不同可分为：顶板含水层水；底板含水层水；周边含水体水。（3）地下水特征地下水涌入矿井的水量与含水层空隙有关。a.
22、与含水层空隙种类的关系。b.与含水层空隙发育程度，含水层的规模及其补给、径流条件的关系。地下水的储量分析。流人矿井的含水层水，包括两个组成部分，即静储量和动储量。含水层与煤层位置的关系。含水层对煤层的影响一方面决定于含水层本身水量的大小，另一方面与含水层的位置有很大关系。2）人为水源人为水源主要有老孔积水。（1）老孔积水对矿井透水的影响老孔积水是指煤矿采空区、老窑和已经报废井巷中积存的地下水。（2）老空积水的特点老空积水具有以下明显的特点：老空积水多分布于矿区浅部，深度一般为 100200 m。但近代开采采串区和巷道例外。老空积水的水量大，常以静储量为主，就像是一个个地下水库。当煤(岩)柱强度
23、小于它的静水压力时，在短时间内可有大量积水涌人矿井，来势凶猛，破坏性极强，常导致毁灭性透水事故。老空积水在一般情况下水量有限，一旦发生透水事故，开始涌水量很大，但持续时间不长，容易疏干；如果老空积水与其他水源存在水力联系，就可形成水量大且稳定的涌水，对煤矿安全生产威胁很大。老空积水的水质多为酸性水，水中硫酸含量可达 4 0006 000mgL，高者达 8000 mgL。水的 pH 值仅为 12，有强烈的腐蚀性，对这种酸性老空积水的防治尤为重要。老空积水是长时期积存起来的，而且属于“死水” ，水中含有硫化氢等有害气体，发出一股刺鼻的臭鸡蛋味。（二）矿井透水通道矿井透水有各种各样的通道。但主要有天
24、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、地面岩溶塌陷坑、封闭不良的钻孔和矿井井筒等。 第三节 煤矿探放水一、井下探放水的重要性、条件和原则1.井下探放水的重要性井下探放水是指矿井在采矿过程中运用超前勘探方法，查明采掘工作面顶底板、两帮和前方的含水构造(包括陷落柱、含水层、积水老空区等水体和导水通道的具体位置、产状等)，并将水体中的积水疏放出来。（1）井下探放水是执行煤矿防治水原则的需要（2）井下探放水是贯彻国务院特别规定的需要。（3）井下探放水是吸取煤矿透水事故教训的需要2.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：（1）接近水淹或可能积水井巷、老空或相邻煤矿时。
