矿井水害事故预防与预警课件.ppt
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1、2022-8-5矿井水害事故预防与预警矿井水害事故预防与预矿井水害事故预防与预警警矿井水害事故预防与预警(一)矿井水害事故的预防与预警(一)矿井水害事故的预防与预警 在矿井生产和建设过程中,地面水与地下水都可能通过各种途径流入矿井中。进入矿井的水就称为矿井水。凡影响生产、威胁采掘工作面或矿井安全的使矿井局部或全部被淹没的矿井水,都叫矿井水害。一、矿井水害的类型及易发突水事故的地一、矿井水害的类型及易发突水事故的地点点 1、矿井水害的类型、矿井水害的类型 矿井水害事故预防与预警(一)矿井水害事故的预防与预警(一)矿井水害事故的预防与预警 造成矿井水害的水源有大气降水、地表水、地下水和老空水。其中
2、地下水按其储水空隙特征又分为孔隙水、裂隙水和岩溶水等。根据水源分类,矿井水害分成若干类型,见表42。表42 矿井水害类型矿井水害事故预防与预警(一)矿井水害事故的预防与预警(一)矿井水害事故的预防与预警 矿井水害事故预防与预警(一)矿井水害事故的预防与预警(一)矿井水害事故的预防与预警 矿井水害事故预防与预警(一)矿井水害事故的预防与预警(一)矿井水害事故的预防与预警 2、矿井水害事故易发生的地点、矿井水害事故易发生的地点 井下易发生突水事故的地点是矿井正常生产的采煤、掘进工作面。当采掘工作面在生产过程中与地表水、地下水或老空水沟通时,就会发生突水事故。矿井水害事故预防与预警(一)矿井水害事故
3、的预防与预警(一)矿井水害事故的预防与预警 (1)采煤工作面向前推进,采空区顶板自然垮落,采空区上覆岩层乃至地表产生破坏、变形,自下而上形成了垮落带、导水裂隙带和弯曲下沉带。垮落带及裂隙带遇到强含水层或老采区、老窑、老巷道积水,水会沿裂隙带空隙流入井下,造成突水事故。若导水裂缝带高度到达地表,与地表的江、河、湖泊、塌陷坑、水库、人工水池等贯通,也会造成突水事故。矿井水害事故预防与预警(一)矿井水害事故的预防与预警(一)矿井水害事故的预防与预警 (2)急倾斜煤层的采煤工作面,在工作面推进中,采空区不仅煤层顶板垮落,底板也垮落。如果距煤层底板很近,垮落底板中有强含水岩层,也可能会出现透水事故。急倾
4、斜煤层采空区垮落,上覆岩层重复垮落,几乎全是垮落带,塌陷地表形成漏斗,地下水、地表水直流井下。因此,急倾斜煤层地面塌陷坑呈漏斗形,地面积水只要在塌陷漏斗内,就会连同地面水、冲积层水、流砂层水连泥加水顺漏斗突然窜入井下,造成重大突水事故。矿井水害事故预防与预警(一)矿井水害事故的预防与预警(一)矿井水害事故的预防与预警 (3)采煤工作面遇到封孔质量不好的钻孔,而且是穿透含水岩层的钻孔,如果在采煤过程中采取的防范措施不力,也会造成透水事故。(4)掘进工作面在掘进过程中,遇到情况不清的老窑水、采空区水、老巷道积水、钻孔水、断层水、陷落柱水、石灰岩溶洞水、砂岩水等,同样是易发生透水事故的地点。矿井水害
5、事故预防与预警二、矿井发生突水事故的预兆二、矿井发生突水事故的预兆 (5)掘进工作面在矿井开采上限接近煤层露头位置进行掘进时,切记不能冒顶,冒顶容易造成冲积层、流砂层的水流入井下。如果离地表太近,同样也能使地表水涌入井下造成透水事故。二、矿井发生突水事故的预兆二、矿井发生突水事故的预兆 (1)煤层发潮、发暗。由于水的渗入,使得煤层变得潮湿、暗淡。如果挖去表面一层,里面仍如此,说明附近有积水。矿井水害事故预防与预警二、矿井发生突水事故的预兆二、矿井发生突水事故的预兆 (2)巷道壁或煤壁“挂汗”。具有一定压力的水透过煤岩体的细微裂隙而在采掘工作面煤岩壁上凝结成水珠的现象,称为“挂汗”。透水预兆中的
6、“挂汗”与其他原因造成的“挂汗”有所不同。透水预兆中顶板“挂汗”多呈尖形水珠,有“承压欲滴”之势;而煤炭自然发火预兆中的“挂汗”为水蒸气凝结于煤岩壁上所致,多为平形水珠;另外,井下空气中的水分遇到低温的煤凝结于煤岩体时,也可能凝结成水珠。区别“挂汗”现象是否为透水预兆的方法是剥离一层煤壁面,仔细观察所暴露的煤壁面上是否潮湿,若潮湿则是透水预兆。矿井水害事故预防与预警二、矿井发生突水事故的预兆二、矿井发生突水事故的预兆(3)工作面温度降低,煤壁发凉。采掘工作面接近有水区域时,温度会骤然下降、空气变冷,人进入后有凉爽、阴冷的感觉。但应注意,受地热影响大的矿井,地下水的温度较高,当采掘工作面接近积水
7、温度较高的积水区时,煤岩壁的温度和空气的温度反而升高。矿井水害事故预防与预警二、矿井发生突水事故的预兆二、矿井发生突水事故的预兆 (4)煤壁“挂红”。这是因为当积水中含有铁的氧化物时,煤岩壁上所挂之“汗”呈暗红色,故称为“挂红”。一般这是接近老窑水的征兆。(5)发出水叫声。含水层或积水区内的高压水在向煤壁裂隙挤压时,与煤壁磨擦会发出“嘶嘶”声响,说明采掘工作面距积水区或其他水源已经很近,若是煤巷掘进,则透水即将发生。矿井水害事故预防与预警二、矿井发生突水事故的预兆二、矿井发生突水事故的预兆 (6)出现雾气。当采掘工作面气温较高时,从煤岩壁渗出的积水就会被蒸发而形成雾水。(7)工作面有害气体增加
8、。这是因为积水区常常有瓦斯、二氧化碳、硫化氢等有害气体逸散出来的缘故。(8)顶板来压,淋水加大,如落雨状;底板鼓起或产生裂隙并出现渗水。矿井水害事故预防与预警二、矿井发生突水事故的预兆二、矿井发生突水事故的预兆 (9)出现压力水流(或称水线)。这表明离水源已经较近,应密切注意水流情况。若出水浑浊,说明水源很近;若出水清净,则水源尚远。(10)打钻时发觉钻孔底松软或钻孔有水流出,说明接近透水区。上述征兆,并不是每次突水前都会全部出现,有时可能发现一个或几个,极个别情况甚至不出现。因此,必须密切注意,认真分析。矿井水害事故预防与预警三、矿井水害防治的主要措施三、矿井水害防治的主要措施 防治矿井水害
9、的方针是“预防为主,防治结合”。煤矿应查明矿区和矿井的水文地质情况,编制中长期防治水害规划和年度防治水害计划,并组织实施。每个矿井要有准确的井上下对照图、地形地质图。中型以上的矿井,要建立地表移动塌陷观测站,测出本矿的地表移动数据。有了井上下对照图,就可以知道井下采掘工作面与地面河流、沟渠等的位置关系。有了地形地质图,就知道煤层、岩层特别是透水岩层(如石灰岩、砂岩)的露头与地形的位置关系,知道这些岩层水的补给水源是河流还是大气降水。矿井水害事故预防与预警三、矿井水害防治的主要措施三、矿井水害防治的主要措施有了地表塌陷移动观测资料,就可知道矿井开采对地表的影响,采空区垮落后形成的“三带”是否与地
10、表水沟通、流入井下,以便采取有针对性的措施。1、防治地表水煤柱。(1)留设防水煤柱。矿井上方有江、河、湖、水库等,对矿井有危害,有透水的可能,而且不能排干,可留设防水煤柱。矿井水害事故预防与预警三、矿井水害防治的主要措施三、矿井水害防治的主要措施 (2)河流、沟渠改道。河流、沟渠压在煤层及岩层的露头部分,大量向井下漏水,对采矿有透水的威胁,可以对河流、沟渠改道。河流向井下漏水时,还可以采取对河床铺底的措施进行防漏。矿井水害事故预防与预警三、矿井水害防治的主要措施三、矿井水害防治的主要措施 (3)积水排干。对于塌陷坑积水、池塘积水等,只要有突水的可能就必须将积水排干方能生产,且在生产过程中要定期
11、查看地面积水。特别是急倾斜煤层采煤工作面出现漏斗形塌陷坑,透水威胁更大。因此,急倾斜煤层开采时,必须降低开采上限,留设防水煤柱,确保安全。矿井水害事故预防与预警三、矿井水害防治的主要措施三、矿井水害防治的主要措施 (4)水力充填。采煤工作面不用垮落法控制顶板,而采用水砂灌注采空区,把采空区顶板支撑起来,降低下沉量,降低对地表下沉的影响,避免水流井入井下。(5)抬高主井、副井、风井的井口标高。为确保雨季安全,要调查矿井周围最高洪水位及山洪暴发的影响,抬高主井、副井、风井的井口标高。矿井水害事故预防与预警三、矿井水害防治的主要措施三、矿井水害防治的主要措施 2、防治井下水害的措施 井下水害包括老窑
12、水、采空区积水、老巷道水、钻孔水、断层水、陷落柱水、石灰岩溶洞水、砂岩水、砾岩水、冲积层水等。(一)老窑水的防治(1)成立清查老窑情况的组织机构。(2)询访在老窑工作过的老同志,弄清开采年限、开采煤层位置、开采距离和深度以及涌水量大小等。矿井水害事故预防与预警三、矿井水害防治的主要措施三、矿井水害防治的主要措施 (3)查找已有老窑的图纸和资料。认真分析判断后,制订防治老窑水的方案,并认真实施。(4)在情况不明的情况下,坚持“有疑必探”的原则向前掘进。打超前探水钻时,如有透水征兆,不能起钻,要尽快汇报,处理险情。在探放水时要安装水泵和排水管路,建立好水仓,以保证万一探出水之后不会影响生产或导致事
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