煤礦突水救援設備

1. 礦井突水

礦井突水事故的發生也嚴重破壞著地下水資源，給國家財產及人民生命帶來嚴重損失。如1935年5月13日山東淄博北大井煤礦發生重大突水，潰水巷道的瞬時水量達443m³/min，僅78h就使礦井全部淹沒，538名礦工遇難，這是震撼世界的煤礦災害事故。河北開灤范各庄煤礦於1984年6月2日發生在2171工作面的岩溶陷落柱突水，突水高峰期平均涌水量達到2053m³/min，造成范各庄礦和呂家坨礦淹沒。突水點水位由+7m降到-310m，降深317m。距出水點12.5km的觀測孔水位下降達51.44m，由於地下水位下降，使20萬居民的供水中斷，這次突水估計損失達40億元之巨，更嚴重的是11名礦工死亡。1985年5月14日，山東淄博市夏庄煤礦二立井-430米水平遇斷層突水，初期突水量66.7m³/min，距突水點370m遠的34號觀測孔水位迅速下降184.35m，影響半徑達5.7km，不到半個月時間，城區部分水井水位受影響迅速下降，吊泵、枯井連連出現，供水緊張。河南焦作中馬村礦，1958年兩次突水淹井，水量最大時為104m³/min，8年後經過注漿堵水、排水後又恢復了生產。由於基本矛盾沒有解決，1985年11月15日又發生突水，水量增至150m³/min，礦井再一次淹沒。1979年3月9日河南焦作演馬庄礦發生斷層突水，水量達240m³/min，其影響范圍迅速波及全區，並沿鳳凰嶺斷層形成一個下降幅度大於1m的低水位槽，1985年5月又在原突水點發生特大型突水淹井事故，突水量達320m³/min。河北峰峰一礦1960年6月1532工作面奧陶系灰岩水突出，突水量達150m³/min。江蘇徐州礦區張集煤礦於1997年2月18日發生底板奧灰岩溶含水層突水，最大突水量達402m³/min^［100］。徐州大黃山煤礦於2000年1月11日發生突發透水事故，突水量達80m³/h，造成22人死亡的特大事故。山東肥城煤田郭家莊礦於1993年1月5日在-210m北大巷沿7煤掘進過程中，發生大型突水，涌水量達549.5m³/min^［102］。

國外由於沒有做好礦床水文地質工作而使礦井發生災害的事故也很多，例如南非西德里西豐泰茵金礦1968年10月26日發生突水，水量30萬m³/d，三天以後把東區（四號豎井）淹沒，西區也受淹，全礦85%工作面處於水下；日本常盤煤礦1913年發生突水，水量達850m³/min，頃刻之間采場全部被淹；匈牙利多羅格煤田至1979年曾發生50次局部或全部淹井事故^［103］。

據不完全統計，自建國以來至1988年，北方已發生岩溶水災害性突水事故130次，淹沒礦井60次，局部淹井70次。

2. 煤礦礦井突水點台賬怎麼填

一般要求填寫突來水點位置，坐自標及高程，突水類型，突水水源，突水通道，水位，突水前、後的水位（水壓），最大、最小及穩涌水量，突水時間、描述及危害程度，觀測人，應採取的措施等。

另外，也可附上突水點位置平面圖、突水巷道斷面圖，以及出水點簡易地層柱狀圖。

3. 礦井涌水、突水、透水這幾種情況區別是什麼

不要等到無法控制再想辦法解決。共拓岩土還是可以的，望採納我的答案，不勝感激。如果還有什麼需要，可以追問，謝謝！

4. 礦井突水的防治

（一）礦井突水及突水徵兆

凡是井巷掘進或工作面回採過程中，接近或溝通含水層、被淹巷道、地表水體、含水斷裂帶、溶洞、陷落柱而突然產生的突水事故稱為礦井突水。這是因為井下採掘活動破壞岩層天然平衡，採掘工作面周圍水體在靜水壓力和礦山壓力作用下，通過斷層、隔水層和礦層的薄弱處進入採掘工作面。礦井突水的發生與發展有一個逐漸變化的過程，有的表現很快（一兩天或更短）、有的表現較慢（採掘後數日至半個月），這與工作面具體位置、采場地質情況、水壓力、礦山壓力大小有關。從開拓工作面開始到產生突水事故期間，在工作面及其附近往往顯示出某些異常現象，這些異常現象統稱為「突水徵兆」。

1.承壓水和與承壓水有關的斷層水突水徵兆

1）工作面頂板來壓、掉渣、冒頂、支架傾倒或折梁、斷柱現象。

2）底軟膨脹、底臌脹裂。這種徵兆多在底板來壓之後發生，且較普遍。在採掘面圍岩內出現裂縫（特別是底板為脆性岩層），當突水量大、來勢猛時，底臌脹裂的同時還伴有「底爆」響聲。在受到壓力最大地段，柔性岩層變薄；相應地，壓力小的地段會出現增厚現象。

3）先出小水，後出大水。由出小水至大突水，時間長短不一。據統計，有1～2h至20～30d不等。如某煤礦某工作面1960年5月8日正式回採，6月2日發現工作面有底臌現象，在近F₁斷層的溜子道的煤層由1.8m增厚至2.4m，到6月4日，采場底臌趨於明顯，並出現一條長11m、寬0.1m的裂隙，先出風、後出水，底板破裂時產生巨響，涌水量達4.8m³/min。隨著礦山壓力的增大，底臌更加明顯，裂縫增多、涌水量愈來愈大，6月5日23時涌水量達到70.2m³/min。突水水色開始為灰色，後轉為棕黃色，不久變清。

4）采場或巷道內瓦斯量顯著增大。這是因為裂隙溝通、增多所致。

2.沖積層水突水徵兆

1）突水部位岩層發潮、滴水，且水量逐漸增大，仔細觀察可發現水中有少量細砂。

2）發生局部冒頂，水量突增並出現流砂，流砂常呈間歇性，水色時清時渾。總的趨勢是水量、砂量增加，直到流砂大量湧出。

3）發生大量潰水、潰砂，這種現象可能影響到地表，導致地表出現塌陷坑。如吉林舒蘭豐廣礦三井二路石門，在揭露13層煤底板砂岩時，水、砂湧出，造成嚴重透水事故。最大涌水量為26m³/min，含砂量為60％，地表80m×700m的范圍內先後出現大量塌陷坑。

3.老窯水突水徵兆

1）礦層發潮、色暗無光。需挖去一薄層進行觀察，若仍發暗，表明附近有水；若裡面的礦體乾燥、光亮，則是由附近頂板流下的「表皮水」所造成。

2）礦層「掛汗」。礦層一般不含水也不透水，若其上或其他方向有高壓水，則在礦層表面會有水珠，似流汗一樣。其他地層若有積水，也可能有類似現象。

3）採掘面、礦層和岩層內溫度低———「發涼」。若走進工作面感到涼，且時間越長越感到涼；用手摸礦時，開始感到冷，且時間越長越冷，此時應注意可能會突水。

4）在採掘面的岩層內有「吱吱」的水呼聲時，表示因水壓大，水向裂隙中擠壓發出的響聲，說明採掘面離水體不遠，有突水危險。

5）老窯水呈紅色，含有鐵，水面泛油花，有臭雞蛋味，口嘗時發澀；若水甜且清，則是「流砂」水或斷層水。

（二）礦井突水的防治

礦井突水的防治工作應以防為主，即礦井防水是有效防治礦井突水災害的重要手段。礦井防水就是根據井田地質、水文地質條件構築各種必要的工程設施，防止礦井大量涌水，發生突水事故。礦井防水的措施可概括為地面防水、井下防水兩大類。

1.地面防水

地面防水是指在地表修築各種防排水工程，防止或減少大氣降水或地表水滲入井下，它是保證礦井安全生產的第一道防線，特別是以大氣降水和地表水為主要充水水源的礦井尤為重要，常採用以下方法：

1）河流改道。礦區范圍內有常年性河流流過且與礦井直接充水含水層接觸，河水滲漏量大，是礦井的主要充水水源時，會給生產帶來嚴重影響。這種情況下，可在河流進入礦區的上游地段築水壩，將原河流截斷，用人工河道將河水引出礦區。若因地形條件不允許改道，而河流又很彎曲時，可在井田范圍內將河道截彎取直，縮短河道流經礦區的長度，減少河水下滲量。

2）鋪整河底。礦區內有季節性河流、沖溝、渠道，當水流沿河床或溝底裂縫滲入井下時，則可在滲漏地段用粘土、料石或水泥修築不透水的人工河床，阻止河水滲漏或減少滲漏量。

3）填堵通道。礦區內因採掘活動而出現的地面塌陷或地面開裂，經查明是礦坑涌水通道時，可用粘土或水泥填堵這些通道。對較大的溶洞或塌陷裂縫，可下部填碎石，上部用粘土覆蓋，並分層夯實，要求填土層略高出地面，以防積水。

4）挖溝排（截）洪。地處山麓或山前平原區的礦井，因山洪或潛水湧入井下，而構成水害隱患或增大礦井排水量時，可在井田上方垂直來水方向沿地形等高線布置排（截）洪溝、渠，攔截洪水和淺層地下水，將其通過安全地段引出礦區。

5）排除積水。有些礦區開采後引起地面塌陷，塌陷坑內常年積水，且隨開采面積增大，塌陷區范圍增大，積水增多。此時，可將積水排走，造地復田，消除水害隱患。

上述這些方法，從施工角度都是可行的，但採取何種方法應視礦區具體條件而定，可以採用單一方法，也可採用多種方法綜合防治。

2.井下防水

井下防水措施可歸結為「查、探、堵、排」四個字，即查明水源、超前探放水、堵擋水源、排水降壓。井下防水工程主要有防水閘門、防水礦（岩）柱、礦井注漿堵水等。

（1）防水閘門

防水閘門是井下防水的主要安全設施，以分區隔離為目的，可縮小災情范圍，控制水勢危害。一般設計為人工啟閉的弧形鐵門，四周用混凝土牆加固，牆內鑲有放水管及電纜、電話線管路等，水管一端進水並挖有水池，出水口設有閥門與壓力表，放水時可觀測水壓和調整水量。閘門向來水方向打開，並能承受設計水壓力。若水壓高時，需用高壓水閘門，構築時，需對四周岩層注漿，並做耐壓試驗。目前我國礦井所用的防水閘門均為鋼制，有平板型、圓弧拱型和膜型扁殼型3種基本類型，其中膜型扁殼型防水閘門具有門扇質量輕、抗壓能力大、結構合理、技術先進等優點，深受礦山開采部門的歡迎。

防水閘門一般設置在井下運輸巷內，正常生產時防水閘門敞開著，當水患突然發生時，可將防閘門關閉，切斷水路。凡受水患威脅嚴重的礦井，在井下巷道布置和生產礦井開拓延伸或采區設計時，應在適當的地點預留防水閘門的位置，使礦井形成分翼、分水平或分區隔離開采。

1）防水閘門位置的選擇至關重要，一般應考慮幾方面問題：①防水閘門應設置在對水害具有控製作用的部位和井下重要設施部位（如井底車場出入口處），能使水害控制在盡可能小的范圍內，並考慮即使水害發生，也能恢復生產及繞過事故地點開拓新區。②防水閘門應設置在不受鄰近采動影響的地點，以免破壞防水閘門的結構和閘門周邊圍岩的隔水性與穩定性，防止防水閘門關閉後高壓水通過裂縫外泄。③防水閘門應建在圍岩穩定性與隔水性好的地段（要求圍岩硬度系數必須大於4），盡量避免在較弱岩層或礦層內砌築。若必須在礦層中砌築時，必須使閘身的混凝土結構和基岩結合成一體。④防水閘門應盡量修築在單軌巷道內，以減少掘進量和防水閘門的規模。

2）防水閘門的分類。從使用的角度出發，防水閘門可分為臨時性和永久性兩種。若預計突水量不大，水頭壓力較小時，可修築臨時性防水閘門，一旦突水，臨時性防水閘門可起緩沖作用，以便採取進一步的防治措施。永久性防水閘門投資大、施工要求高，只有在保證施工質量前提下，當關閉防水閘門後才能起到封堵水害的作用。

（2）防水礦（岩）柱

在地表水體周圍、強含水層或導水斷層附近採掘時，為防止地表水或地下水潰入井巷，在可能發生突水處保留最小寬度（或厚度）的礦（岩）柱，這種為保證地下采礦工程地段的水文地質條件不致明顯變壞而留設的最小寬度（或厚度）的礦（岩）柱稱為防水礦（岩）柱。

1）防水礦（岩）柱的種類及留設原則，一般包括幾個方面：①有突水威脅又不宜疏忽的地區，採掘時必須留設防水礦（岩）柱；②應在安全可靠的基礎上，把礦柱厚度降低到最低程度，以提高資源利用率；③一個井田或一個水文地質單元內的防水礦（岩）柱，應在總體開采設計中確定，即開采方式和井巷布局與礦柱留設相適應，避免以後礦柱留設的困難；④多礦層地區防水礦（岩）柱留設必須統一考慮，以免某一礦層所留礦柱因另一礦層開采而遭破壞，致使整個防水礦（岩）柱失效；⑤同一地點若按不同條件留設礦柱時，最終選定留設礦（岩）柱的寬度，應滿足所有條件；⑥留設防水礦（岩）柱所需數據，必須就地取得，鄰區或外區數據僅供參考。若需採用其他地方的數據，應適當加大安全系數。

2）防水礦（岩）柱留設，包括兩種方法。

A.斷層礦（岩）柱的留設。礦層位於導水斷層上盤時的礦（岩）柱留設，分兩種情況。一是斷層上盤礦層與下盤含水層接觸或位於其上；二是礦層與導水斷層接觸，斷層溝通地表河流且與下盤含水層接觸，如圖4－11所示。可利用均布荷載「簡支梁」理論導出順層防水礦（岩）柱寬度計算公式為

地質災害防治技術

式中：L為順層防水礦柱寬度（m）；M為礦層厚度或采高（m）；P為礦層所承受的水壓（MPa）；K為礦層的抗張強度（MPa）；A為安全系數，一般取2～5，取值應考慮斷層產狀要素可靠程度、破碎帶的寬度和強度、礦層變化及其強度值的可靠性、水壓變化及其可靠程度、采後礦柱破壞情況等諸多因素。

圖4－11 礦層位於導水斷層上盤時的防水礦柱

當岩層傾角較大時，可用下式計算水平防水礦柱寬度：

地質災害防治技術

式中：L_p為岩層傾角較大時，順層防水礦柱的寬度（m）；L為順層防水礦柱的寬度（m）；β為礦層傾角（°），當岩層與斷層間夾角較小時，應考慮底板突水可能性，並用底板防水岩柱厚度來校驗。校驗時先確定底板防水岩柱，再根據礦層與斷層間的夾角用下式計算順層防水礦柱的寬度：

地質災害防治技術

式中：H_a為安全防水礦（岩）柱寬度（m）；θ為礦層與斷層夾角（°）；其他符號意義相同。

將式（4－21）和式（4－22）計算結果進行比較，取大值作為防水礦（岩）柱寬度的最終選定值。

圖4－12 礦層位於導水下盤的防水礦柱圖

B.安全防水岩柱厚度（H_a）確定方法。

a.根據礦井實際觀測資料確定。H_a可根據各礦具體情況和經驗確定，應大於隔水層受采動影響而遭到直接破壞的無效隔水層厚度。我國峰峰、焦作、淄博等礦區採煤對底板破壞深度為6～14m，有些地區大於14m，在無資料情況下，可利用直接破壞帶厚度與采場岩體試驗資料作為參考（堅硬岩層為11～20m，中硬岩為10～17m，軟弱岩層為8～12m）。

b.突水系數（T_s）的估算。突水系數指突水點處突水臨界水壓力與其有效隔水層厚度的比值（MPa/m）。先根據礦區各突水點資料算出臨界突水系數值，再利用突水系數值計算安全防水岩柱厚度。根據定義，突水系數及安全防水岩柱厚度（H_s）表達式分別為

地質災害防治技術

式（4－23）和式（4－24）中：P₀為臨界水壓力（MPa）；P為隔水層承受水壓力（MPa）；M₁為隔水層厚度（m）；M₀為礦壓對底板破壞的最大深度（m）。

斯烈薩列夫隔水層底板臨界厚度（t）的計算公式為

地質災害防治技術

式中：L為巷道底寬或回採工作面最大控頂距離（m）；γ為隔水層容重（t/m³）；K為隔水層抗張強度（t/m²）；其他符號意義同前。

再計算安全防水岩柱厚度（H_a），公式為

地質災害防治技術

當L不大時，M₀→0，則H_a＝t。

礦層位於導水斷層下盤時，礦（岩）柱的留設除按式（4－21）計算順層安全防水礦柱外，還需計算導水裂隙帶與斷層保持一定安全厚度的防水岩柱時，順層防水礦柱寬度（圖4－12）。比較兩者大小，取大值。計算公式為

地質災害防治技術

式中：L為順層防水礦柱寬度（m）；L₁、L₂、L₃分別為順層防水礦柱分段寬度（m）；H_a為斷層安全防水岩柱寬度（m）；H_ml為導水冒裂帶高度（m）；θ為斷層面與煤層的銳夾角（°）；δ為走向塌陷角（°）。

礦層位於不導水斷層上盤時，礦（岩）柱留設根據斷層兩盤的礦層與含水層的相對位置可分為：含水層高於冒裂帶高度、含水層處於冒裂帶中和含水層低於礦層等3種情況。

（3）礦井注漿堵水

注漿堵水就是將制好的漿液壓入井下圍岩裂隙或巷道中，使其擴散、凝固和硬化，從而提高岩層強度、完整性和不透水性，從而達到封堵、截斷補給水源和加固圍岩的目的，也是礦井防治水害的重要手段之一。目前已廣泛用於礦井井筒注漿、封堵突水點、恢復被淹礦井，在帷幕注漿堵水截流減少礦井涌水量，底板注漿加固防止突水等方面，已取得良好的效果。

1）注漿材料與注漿工作程序。

A.注漿材料：注漿材料的選擇應根據注漿堵水的目的、地質條件、施工條件、注漿工藝和投資多少等諸多因素決定。一般情況下，凡是水泥漿能解決問題的，盡量不採用化學漿。化學漿主要用於彌補水泥漿的不足，解決一些水泥漿難以解決的問題。當地下水流速小於25m/h時，採用單液水泥漿；流速大於25m/h時，採用水泥、水玻璃雙液漿。用於底板岩溶、斷層破碎帶的注漿堵水及處理井下突水事故時，多採用先灌注惰性材料（如砂、爐渣、礫石、鋸末等）充填過水通道，縮小過水斷面，然後灌注快凝水泥、水玻璃漿液，再用強度較高的化學漿進一步封堵。

B.注漿工作程序：

a.注漿段高和注漿方式。注漿段高是指一次注漿的長度，可分為全段一次注漿和分段注漿兩種。前者是在注漿孔終孔後進行一次性注漿，適用於含水層距地表近、厚度不大、裂隙發育較均勻的岩層。其優點是一次鑽進，一次完成注漿，可縮短施工時間；缺點是段高大時，不易保證質量。當岩層吸漿量大時，要求注漿設備能力大，易出現不均勻擴散，影響注漿堵水效果。當注漿深度較大且穿過裂隙大小不同的多個含水層時，為防止漿液在大裂隙擴散遠、小裂隙擴散近，或上部岩層的裂隙進漿多、下部岩層裂隙進漿少等問題，宜採用後者，即分段注漿。段高可按岩層破碎程度劃分，我國經驗數據是：極破碎岩層一般為5～10m；破碎岩層為10～15m；裂隙岩層為15～30m；重復注漿可取30～50m。注漿方式是指注漿順序，分下行式和上行式兩種。自上而下依次注漿稱為下行式注漿，即從地表鑽進含水層開始，鑽一段，注一段漿，反復交替，直至全孔。其優點是：上段注漿後，下段高壓注漿時，不跑漿，上段同時獲得復注，注漿堵水效果好；缺點是：鑽孔與注漿交替進行，工期長。該方式適用於岩層破碎或裂隙發育的地層。自下而上的注漿稱為上行式注漿，即在注漿孔鑽進結束後，使用止漿塞，自下而上逐段注漿。優點是無重復鑽進，能加快注漿速度。該方法適用於岩層較穩定，垂直節理不發育的地層。

b.注漿前壓水。目的在於將裂隙中松軟的泥質充填物推送到注漿范圍以外，使漿液進入裂隙後增加填充的密閉性和膠結強度。對於大裂隙，壓水時間約為10～20min，中小裂隙則需15～30min或更長。重復注漿鑽孔壓水時間適當延長，一般為30～60min。壓水時，壓力應由小增大，最大不得超過注漿終壓。

c.下放止漿塞及注漿。止漿塞放至規定位置後，接好輸漿管，壓縮漿塞止漿並經壓水試驗檢查後，即可進行注漿。注漿過程中應特別注意堵漿、跑漿及冒漿，並採取措施保證注漿工作順利。

C.注漿參數：

a.漿液擴散半徑。裂隙中漿液的擴散半徑隨岩石的滲透系數、注漿壓力、注漿時間的增加而增大，隨漿液的濃度和粘度的增加而減小。據實際經驗，岩溶地層的漿液平均擴散半徑為10～15m，裂隙地層平均為4～8m。

b.注漿壓力。注漿壓力對漿液的擴散影響很大。經驗表明，隨著注漿壓力的提高，填充物質的強度急劇增加，這就保證了填充物具有足夠強度和不透水性。當地下水流速大時，應設法增加漿液的流動阻力，則需降低注漿壓力。合理運用注漿壓力是注漿的關鍵，宜根據水文地質條件選擇注漿壓力，如有的地區選用注漿壓力為靜水壓力的2～2.5倍，有的則根據岩石裂隙採用合適的壓力值。

c.漿液注入量。可根據擴散半徑和岩石裂隙率進行粗略計算，計算公式為

地質災害防治技術

式中：Q為漿液注入量（m³）；r為漿液擴散半徑（m）；n為裂隙率，一般取1％～5％；H為注漿段長度（m）；β為漿液在裂隙內的有效充填系數，約為0.3～0.9，視岩層性質而定。

2）井筒注漿堵水。井筒注漿堵水一般可分為井筒地面預注漿、井筒工作面注漿兩種方式。

井筒地面預注漿就是在井筒開鑿前，從地面打孔，採用閉合帷幕方式進行預先注漿，封堵含水層中的孔隙、裂隙、溶洞，將水隔離於井筒開鑿范圍以外，保證井筒施工順利進行。該方法適用於含水層較厚且離地表較近，或含水層較薄且層數多的水文地質條件，它具有施工條件好、速度快、不佔施工工期等優點。

A.注漿孔的布置：一般多呈外環式布孔。即注漿孔布置在井筒毛斷面（荒徑斷面）的外圍，由注漿孔組成注漿外環。外環圈的直徑大於井筒荒徑0～1m，各孔的間距不應小於3～4m。對裂隙小、耗漿少的地層，間距可略大些（圖4－13）。

圖4－13 外環式注漿孔布置

注漿孔孔數的確定與岩石裂隙發育程度、井筒斷面、注漿泵能力等因素有關，可由下式確定：

地質災害防治技術

式中：N為注漿孔數（個）；D為井筒掘進直徑（m）；L為注漿孔間距，一般取3～5m；A為注漿孔至井筒掘鑿邊界距離（m），一般取0.5～1.5m，當注漿孔深度小於200m時，且鑽孔水平偏距不大時，A值可取小些。

注漿孔應按由稀到密的原則分組施工，待第一組鑽孔施工並注漿完畢後，再進行第二組，依此類推。這樣可根據施工和注漿情況，檢查注漿效果和修改必要的注漿參數，如調整孔距、漿液濃度、注漿段長度等，也便於鑽機交叉施工。注漿孔結構應盡量簡單，在鑽機設備能力允許的條件下，終孔直徑盡可能大些，一般以不小於89～108mm為宜。

B.井筒工作面預注漿：該方法是在井筒掘進工作面鑿至距含水層尚有一定距離處，停止掘進，從工作面上打鑽至含水層預先注漿堵水。優點是可節省鑽孔工程量及鑽進時間、漿液消耗量低、對上段岩層情況和注漿效果檢查直觀，還可作為下段注漿施工參考的依據；缺點是鑽孔注漿在工作面進行，場地小、施工不便、鑽孔直徑和深度均受到限制，而且佔用建井工期。

3）突水點（口）注漿堵水。礦井因突水事故被淹沒後，可以採取強排疏干法和注漿堵水法，使其恢復生產。強排疏干法即利用大流量水泵（水泵排水量要大於礦井突水後的總涌水量）強行排水，並採取相應措施恢復生產。它適用於突水點（口）涌水量和含水層靜儲量小、礦井排水設備及電力供應條件好、排水後對工農業和居民用水無影響等條件下。注漿堵水是指用各種方法和材料（水泥、水玻璃、化學材料等）堵塞井下突水點，切斷通道和水源，增加突水點及其周圍岩層和隔水層的強度，故又稱為突水點（口）注漿堵水。適用於突水點埋藏深且涌水量大、井巷斷面有限、不能安裝大型排水設備、突水點水源與工農用水和居民供水屬同一水源、排水後會引起水源地枯竭或產生環境水文地質問題時。

按注漿孔的位置，突水點（口）注漿堵水可分為地面注漿堵水和井下注漿堵水。按堵水的先後順序，突水點（口）注漿堵水分為先堵後排法和先排後堵法。我國淹沒礦井恢復注漿堵水常採用的是地面注漿先堵後排法。

A.注漿堵水前的水文地質工作。注漿堵水時應解決的問題是：井下突水點的具體位置在哪裡？在什麼部位注漿效果最好？根據什麼原則布置勘探注漿孔？突水點堵水效果如何判斷等。為了正確選擇堵水方案，確保注漿鑽孔能命中堵水的關鍵地點或部位和正確評價堵水效果，一般需進行下列水文地質工作：

a.分析已有水文地質資料，進行野外地質調查，補充必要的勘探工作，查清突水點的位置，確定或判斷突水水源，查明突水點附近斷裂構造與含水層的特徵及岩溶發育程度和規律，分析突水點與它們之間的水力聯系等。

b.測定地下水流速、流向和地下水的水質與水溫。

c.布設地下水動態觀測網，進行堵水前、後和堵水過程中的動態觀測，並編制注漿觀測孔歷時曲線和等水位（壓）線圖。

d.利用鑽孔和被淹礦井抽（放）水試驗，進一步分析各含水層與突水點（口）的水力聯系，並利用注漿工程前後放水資料對比，評價堵水效果。

e.注漿前必須進行沖洗鑽孔及壓水試驗。沖洗鑽孔的目的是疏通岩層的空隙通道，有利於漿液擴散與膠結圍岩，提高堵水效果；通過壓水試驗可計算岩層單位吸水量、了解岩層的滲透性，以選擇漿液材料及其濃度與壓力。

B.待封堵於井巷內的水停止流動後，在接近防水閘門的正常巷道內向出水點附近的斷層或含水層打注漿孔，並用高壓注漿泵注漿，以封堵水源和加固突水點周邊的圍岩。

5. 礦井涌水、突水、透水的區別是什麼

「礦抄井涌水」：水從巷道的地板或者頂板流出，注意：是流出，也可以理解為是水從煤壁裂隙中不斷滲出，只不過量稍微大點而已；

「礦井突水」：水挖到帶壓水了，注意：是帶壓水，水是帶著壓力的，就和煤與瓦斯突出一樣，不過換成了水，壓力很大，一般是奧灰水；

「礦井透水」：挖到積水了或者是地下河流的主流了，但是也沒有什麼壓力，比涌水要嚴重。

6. 什麼是煤礦重大突水事故和重大突水事故隱患

重大突水事故，是來指突水量首源次達到300m3/h以上或者造成死亡3人以上的突水事故
隱患：（一）未查明礦井水文地質條件和井田范圍內采空區、廢棄老窯積水等情況而組織生產建設的；
（二）水文地質類型復雜、極復雜的礦井沒有設立專門的防治水機構和配備專門的探放水作業隊伍、配齊專用探放水設備的；
（三）在突水威脅區域進行採掘作業未按規定進行探放水的；
（四）未按規定留設或者擅自開采各種防隔水煤柱的；
（五）有透水徵兆未撤出井下作業人員的；
（六）受地表水倒灌威脅的礦井在強降雨天氣或其來水上游發生洪水期間未實施停產撤人的；
（七）建設礦井進入三期工程前，沒有按設計建成永久排水系統的。

7. 急需煤礦水害隱患排查制度的範文

礦屬各有關單位:

根據煤礦安全質量標准化地測防治水專業考核評級辦法第八條制定防治水隱患排查專項檢查制度：

一、成立防治水隱患排查領導小組：

組 長：

副組長：

成 員：

領導小組辦公室設在生產技術科，由任辦公室主任、任副主任，負責日常工作安排。

二、具體要求

1、每月下旬必須完成對礦井防治水隱患排查。

排查地點：全礦井地面、井下所有出水地點及排水設備、排水管路、水倉、水溝等。

排查內容：影響生產的水害，探放水方案及措施制定、實施過程、探放水結果、排水設備及排水管路完好狀況、水倉容積及水溝暢通狀況等。

2、每月下旬組織的防治水隱患排查和質量標准化合並進行，由總工程師根據礦井當期防治水重點工作進行分工安排排查項目和重點環節，每個地點安排一名專業負責人，針對重點問題進行排查。

4、防治水隱患排查時，需要按照地測部門制定的檢查內容和標准去逐項檢查，檢查完後及時將現場檢查原始表報領導小組辦公室，由辦公室主任負責進行歸類匯總，並提出處理意見，經總工程師批復後，以書面形式下發有關區隊進行限期整改，領導小組安排對落實情況進行監督檢查。

5、防治水隱患排查執行「誰檢查、誰簽字、誰負責」制，由於檢查不認真出現影響防治水安全工作，將追究相關人員的責任。

6、地測防治水領導小組辦公室要做好每月防治水隱患排查的工作安排和內業資料管理，對整個過程要建立完整的記錄，要求內容齊全、規范（包括檢查人員簽字、人員分工情況、存在問題、整改情況、復查情況等做詳細記錄）。

7、各基層區隊必須高度重視防治水工作，尤其是綜采隊要嚴格按照專項防治水方案要求做好日常隱患排查工作，確保排水系統暢通，排水設施完好。

8、生產技術科要超前做好水患的預測預報工作，對井下各出水點要定期進行水量觀測，及時分析水患危害程度，對影響生產的區域要制定可靠方案，及時處理，確保防治水工作安全。

9、相關科（隊）必須認真貫徹執行重點防治水區域防治水設計及安全技術措施。嚴格按照防治水隱患排查要求，限期進行整改，在規定期限內未進行落實的，給予相關部門負責人1000元處罰，相關責任人1500元處罰。

10、小組成員要認真對待防治水隱患排查工作，確保礦井防治水工作安全，季度防治水工作開展有效，無水害事故發生，給予領導小組成員適當獎勵。

8. 礦井出現突水怎樣逃生

採掘工作面或其它地點發現有掛紅、掛汗、空氣變冷、出現霧氣、水叫、頂板淋水加大、頂板來壓、底板鼓起或產生裂隙出現滲水、水色發渾、有臭味等突水預兆。

9. 煤礦水害防治方法

我國自20世紀70年代以來，煤礦防治水主要遵循「預防為主，防治結合」的原則，以查清水文地質條件為基礎，因地制宜。針對不同的水害類型，採取不同的防治措施，防治水方法多種多樣，有疏、有堵、有疏堵結合。在煤礦水害防治工作中堅持「預測預報，有疑必探，先探後掘，先治後采」的16字方針，並根據礦井水害實際情況制定相應的「防、堵、疏、排、截」綜合防治措施(鍾亞平，2001;趙鐵錘，2007)。

在突水機理的研究上，先後提出了「突水系數」、「等效隔水層」和底板隔水層中存在「原始導高」等概念，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、水壓、礦壓等因素的綜合作用結果。在底板突水預測方面，模式識別方法、隨機信息方法和脆弱性指數法等新方法得到了很好的應用(武強，2006，2007a，2007b，2009;靳德武，1998)。

在疏水降壓方面，有地表疏干、井下疏干，也有井上、井下聯合疏干。疏水降壓是我國礦井防治水害的主要技術措施。國內除普遍採用經常性疏干排水外，還先後進行了峰峰礦區和淄博礦區的薄層灰岩水的疏干，和降壓及邯鄲礦區的疏干工作程序和疏干勘探方法。

在注漿堵水方面，堵水截流是我國礦井防治水害的重要方法。在靜水與動水條件下注漿封堵突水點、礦區外圍注漿帷幕截流等都有比較成熟的方法和經驗。焦作、峰峰、煤炭壩等礦區都進行過這類工作，特別是成功封堵開灤范各庄礦特大型突水。

此外，鑽探技術的提高、綜合立體勘探方法的採用、計算機技術的應用及各類軟體的開發，對定量研究煤礦突水條件起到了重要推動作用。

1.井下防水煤(岩)柱留設

在水體下、含水層下、承壓含水層上或在導水斷層附近進行採掘工程時，為了防止地表水或地下水突水、潰入工作地點，需要合理留設一定寬度或高度的防水煤(岩)層不採動，這部分煤(岩)層稱為防隔水煤(岩)柱或防水煤(岩)柱。其中有斷層防水煤(岩)柱，井田邊界煤柱，上、下水平(或相鄰采區)防水煤(岩)柱，水淹區防水煤(岩)柱，地表水體防水煤(岩)柱和沖積層防水煤(岩)柱六種類型。

2.井下探放水技術

井下探放水系指礦井在采礦過程中用超前勘探方法，查明採掘工作面頂底板、側幫和前方的含水構造(包括陷落柱)、含水層、積水老窯等水體的具體位置、產狀等，其目的是為有效地防治礦井水害做好必要的准備(劉洋，2008)。

3.疏水降壓技術

疏水降壓是指通過疏干使煤層底板含水層或煤系地層含水層水壓降低至採煤安全水壓。疏水降壓工程系統包括:排水工程、排水設施和疏水工程3部分^［1］。開灤趙各庄礦就是通過制訂合理的疏水降壓開采方案，實現了在受底板高壓奧灰水威脅下安全帶壓開采，取得了巨大的經濟和社會效益。

4.注漿堵水技術

注漿堵水技術是煤礦防治水最重要的手段之一，主要應用於井筒掘鑿前的預注漿、成井後的壁後注漿、堵大突水點恢復被淹礦井、截源堵水減少礦井涌水、井巷堵水過含水層或導水斷層。如皖北礦務局任樓礦1996年3月4日發生的陷落柱特大突水，高峰期突水量達576m³/min，在陷落柱內煤底合適層位採用注漿堵水技術成功堵水(趙鐵錘，2007)。

5.帶壓開采技術

所謂帶壓開采就是煤層底板受承壓水威脅，充分利用煤層底板至承壓含水層間隔水層性能，在不採取，或在國家經濟、技術條件許可情況下採取某些技術措施後，實現安全採掘的一種綜合性防治水技術。近幾年該技術在我國進行了較為廣泛而深入的研究，取得了顯著成績^［11］。

6.防水閘門和水閘牆

防水閘門和水閘牆是煤礦井下防治水的主要安全設施。水文地質條件復雜或有突水淹井危險的礦井，在井下巷道設計布置中，要建立健全隔離設施，在適當地點預留防水閘門和水閘牆的位置，井底車場周圍要設置防水閘門;在其他有突水危險的地區，只有在其附近設置防水閘門等防水隔離設施，實現分區隔離後，方可進行採掘活動(王歆效等，2007)。

7.礦井防、排水技術

煤礦在開采過程中，不可避免地要接近、揭露或破壞含水層(體)。含水層(體)內的水會因失去原有的平衡條件而湧入採掘工作面，進而造成水害事故。為保證煤礦的安全生產，設置相應的防、排水系統是十分必要的。礦井防、排水技術主要包括:地面防水、井下防水和礦井排水3個方面。如山東華源「八一七」潰水淹井事故，雖由暴雨引起，但也暴露出煤礦在地面防水方面存在的突出問題。

8.煤層採煤前方小構造預測的ANN技術

小構造是指斷距小於5m的小斷層或一些發育規模較小的裂隙、溶隙。在礦井生產過程中，這些小構造對工作面回採和巷道開掘具有極大的影響，在礦井防治水工作中具有重要地位。針對現行巷道開采過程中小構造預測方法的不足，將ANN技術引入到煤礦巷道掘進前方的小構造預測方法中，開展了礦井小構造預測預報的新方法研究(武強，2007c)。

9.含水層改造與隔水層加固技術

該技術是20世紀80年代中後期發展起來的一項注漿治水方法。當需採用疏水降壓方法實現安全開采，但疏排水費用太高且浪費地下水資源時，宜採用含水層改造與隔水層加固的注漿治水方法。它主要針對煤層底板水害的防治，採用注漿措施改造含水層或加固隔水層，使其變為相對隔水層或進一步提高其隔水強度(武強，2005)。該技術是防治底板水害較為有效的實質性措施之一，山東肥城礦區曾成功應用這項技術。

10.可視化地下水模擬評價軟體系統(Visual Modflow)與礦井防治水

Visual Modflow是目前國際上流行且被各國同行一致認可的三維地下水流和溶質運移模擬評價的標准可視化專業軟體系統。它在礦井防治水工作中可以進行任意水均衡域的均衡研究，幫助用戶直接確定回採煤層頂、底板或側向補給水源的補給方式、補給大小及補給水源的水質情況等。此外，它還可以預測礦區導水斷裂構造可能誘發的突水事故的突水量大小，這一點在礦區導水內邊界的防治水工作中具有十分重要的實用價值(武強，2005;董東林，2009)。

11.華北型煤田立體充水地質結構理論

該理論是武強於2000年首次提出。由各種類型水力內邊界溝通而形成相互間存在密切水力聯系的多層含水層組立體充水地質結構，是華北型煤田的主要礦床水文地質特徵，也是建立該類型煤礦井充水水文地質立體概念模型的基礎。內邊界是煤礦井立體充水地質結構理論的核心，對內邊界系統進行深入地綜合研究是解決華北型煤田底板岩溶突水難題的關鍵。據內邊界在空間展布的幾何形態特徵所劃分的4種基本類型和各種組合類型，對認識煤礦井水文地質條件復雜程度和採取科學合理的防治水對策方案均具有極其重要的理論指導意義和實用價值(武強，2000)。

參考文獻

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10. 礦井突水點根據突水量大小共分幾個等級

礦井突水點根據突水量大小共分4個等級，分別是小突水點、中突水點、大突水點、特大突水點。