煤礦水害是與瓦斯、煤塵、頂板、火災(zāi)等并列的五大災(zāi)害之一，其嚴(yán)重程度僅次于瓦斯列第二。我市地方煤礦隨著開采深度和開采條件不斷變化，特別是兼并重組后，由于地質(zhì)資料不清，煤礦受采空區(qū)、古空區(qū)、奧灰水威脅越來越嚴(yán)重，給礦井水害防治工作帶來極大困難，因此，煤礦水害已成為影響我市煤礦安全生產(chǎn)的重大關(guān)鍵問題，所以，搞好水害防治是我市地方煤礦的重點(diǎn)。

一、我市地方煤礦水害基本情況

煤礦兼并重組后，我市共有煤礦110座。其中，受水害威脅的礦井44余座，主要水害類型為古空水、采空區(qū)水、奧灰水等。其中，受古空及上覆煤層采空區(qū)積水影響的礦井32座；帶壓及局部帶壓開采的礦井12座。2000年以來，我市共發(fā)生水害事故12起，死亡43人。其中，3人以上事故6起，死亡33人，占全市3人以上（24起）事故總死亡人數(shù)的30.5%。分析近幾年發(fā)生的水害事故，主要原因?yàn)椋阂皇欠乐嗡黧w責(zé)任不落實(shí)；二是水文地質(zhì)資料不清楚；三是探放水措施不落實(shí)；四是防治水專業(yè)技術(shù)人才嚴(yán)重缺乏。針對上述存在的問題，我們各級煤炭管理部門、煤礦企業(yè)安全管理人員和從業(yè)人員必須要有緊迫感、責(zé)任感，將煤礦各項(xiàng)防治水措施落到實(shí)處。

二 、礦井水害類型

造成礦井水害的水源有：大氣降水、地表水、地下水和老空水。

按照水源把礦井水害分成以下幾種：

（一） 地表水水害：主要水源為大氣降水、地表水體（江河、水庫、溝渠等）；

（二） 老空水水害：主要水源為古井、小窯廢巷及采空區(qū)積水；

（三） 孔隙水水害：主要為第三系、第四系松散含水層孔隙水、流砂水和泥砂等。

（四） 裂隙水水害：主要為砂巖、礫巖等裂隙含水層的水；

（五） 巖溶水水害：主要為華北石炭二疊紀(jì)煤田的太原群薄層灰?guī)r巖溶水等；

三 、煤礦水害防治技術(shù)現(xiàn)狀

煤礦水害與其形成的條件有直接對應(yīng)關(guān)系。礦井充水三個(gè)條件即“礦井充水三要素”包括充水水源、涌水通道和充水強(qiáng)度（涌水量）。

（一） 水文地質(zhì)探查技術(shù)

1、水文地質(zhì)試驗(yàn)技術(shù)

水文地質(zhì)試驗(yàn)技術(shù)的基本方法是以水文地質(zhì)理論為基礎(chǔ)，以水文地質(zhì)鉆探、抽（放）水試驗(yàn)、底板巖石力學(xué)試驗(yàn)為主要手段，探查含水層及其富水性、主要含水層水文地質(zhì)邊界條件、各含水層之間的水力聯(lián)系等。

2、地球物理勘探技術(shù)

（1） 地震勘探：包括二維和三維地震勘探。主要應(yīng)用于以下幾個(gè)方面：

查明落差大于5米的斷層；

查明區(qū)內(nèi)幅度大于5米的褶曲和直徑大于20米的陷落柱；

探測采空區(qū)和巖漿浸入體。

（2） 瞬變電磁探測技術(shù)：是地面探測含水層及其富水性、構(gòu)造及其含水情況，老窯及其積水多少的主要手段。

（3） 高密度高分辨率電阻率法探測技術(shù)：是地面及其地下洞體的首選方法。

（4） 直流電法探測技術(shù)：屬于全空間電流勘探，可在地面及井下使用。主要應(yīng)用于以下幾個(gè)方面：

巷道底板富水性探測；

底板隔水層厚度，原始導(dǎo)高探測；

掘進(jìn)頭和側(cè)幫超前探測，導(dǎo)水構(gòu)造探測；

潛在突水點(diǎn)、老窯積水區(qū)、陷落柱探測。

（5） 音頻電穿透探測技術(shù)：一般應(yīng)用于井下，主要探查：

采煤工作面內(nèi)的底板下100米內(nèi)的含水構(gòu)造及其富水區(qū)域平面分布范圍，并進(jìn)行富水塊段深度探測；

工作面頂板老窯、陷落柱、松散層孔隙內(nèi)含水情況探測；

掘進(jìn)巷道前方導(dǎo)水、含水構(gòu)造探測。

（6） 瑞利波探測：主要探測斷層、陷落柱、巖漿巖侵入體等構(gòu)造和地質(zhì)異常區(qū)等，探測距離80-100米；

（7） 鉆孔雷達(dá)探測技術(shù)：通過鉆孔探查巖體中的導(dǎo)水構(gòu)造、富水帶等；

（8） 坑透：回采工作面形成后，使用坑透儀查明工作面內(nèi)的構(gòu)造發(fā)育情況。

3、地球化學(xué)勘探技術(shù)

主要通過水質(zhì)化驗(yàn)、試驗(yàn)等方法，利用不同時(shí)間、不同含水層的水質(zhì)差異，確定突水水源，評價(jià)含水層水文地質(zhì)條件，確定各含水層之間的水力聯(lián)系。

4、鉆探技術(shù)：地面鉆機(jī)、坑道鉆機(jī)主要用于地面、井下探放水，探測構(gòu)造及不良地質(zhì)體（陷落柱、巖溶塌洞），以及水文地質(zhì)勘察，注漿堵水成孔等。

（二） 煤礦水害防治技術(shù)

礦井水害防治方法主要有以下幾種：

地面防治水、井下探放水、疏干降壓、注漿堵水、突水預(yù)測等，下面重點(diǎn)介紹地面防治水，井下探放水。

1、地面防治水

地面防治水是指在地面修建各種排水工程，防止和減少大氣降水（洪水）和地表水涌入煤礦井下的技術(shù)和方法。

（1） 搞好地面防洪調(diào)查工作

A、查清礦區(qū)及其附近地面水流系統(tǒng)的匯水、滲漏情況和疏水能力；

B、查清有關(guān)水利工程情況，熟悉當(dāng)?shù)厮畮臁⑺娬敬蟮獭⒑拥来蟮碳昂拥乐姓系K物等；

C、查清當(dāng)?shù)貧v年降水量和最高洪水位資料；

D、查清疏水、防水和排水系統(tǒng)情況；

（2） 井口和工業(yè)場地的設(shè)計(jì)

A、煤礦井口和工業(yè)場地內(nèi)建筑物的高程必須高于當(dāng)?shù)貧v年最高洪水位；

B、在山區(qū)，煤礦井口和工業(yè)場地內(nèi)建筑物必須避開可能發(fā)生泥石流、滑坡的地段；

C、煤礦井口和工業(yè)場地內(nèi)建筑物高程低于當(dāng)?shù)貧v年最高洪水位時(shí)，必須修筑堤壩、溝渠或采取其它防排水措施；

（3） 地表水體治理

在地表水體治理上采取“疏”、“截”、“擋”、“堵”、“渡”、“排”等綜合治理措施；

A、疏—-是指用溝渠、管道等方法將地表水、大氣降水疏通引出礦區(qū)以外；

B、截---是指用修筑堤壩的方法將河水截?cái)啵顾鞲牡溃瑥牡V區(qū)外圍流走；

C、擋---是指用構(gòu)筑建筑物的方法將洪水擋在煤礦井口和工業(yè)場地以外；

D、堵---是指堵住漏水通道。

對地表的老窯、采空區(qū)的裂縫、塌陷坑等用砼等材料進(jìn)行堵塞。

對使用中的鉆孔，要安裝孔口蓋。對報(bào)廢的鉆孔要及時(shí)封孔，防止地表水流入井下。

E、渡---是指經(jīng)過積水區(qū)的水溝或水渠用流水渡槽或架空管道方法渡過；

F、排---是指將凹地形無法疏導(dǎo)的積水安裝水泵進(jìn)行排放，防止積水滲入井下；

（4） 嚴(yán)禁開采防隔水煤柱

根據(jù)《煤礦防治水規(guī)定》，礦井防隔水煤柱一經(jīng)確定，不得隨意變動(dòng)，嚴(yán)禁破壞或開采。

（5） 加強(qiáng)雨季“三防”（防洪、防排水、防雷電）工作

煤礦企業(yè)要建立健全預(yù)防暴雨洪水引發(fā)煤礦透水事故的組織機(jī)構(gòu)和工作機(jī)制。成立以礦長為組長的雨季“三防”領(lǐng)導(dǎo)小組，編制雨季“三防”工作計(jì)劃，明確雨季“三防”任務(wù)和責(zé)任。按照《煤礦防治水規(guī)定》的要求進(jìn)行雨季前的檢查。

2、井下探放水

井下探放水是指礦井在采掘過程中運(yùn)用超前勘探方法，查明采掘工作面頂?shù)装澹瑑蓭秃颓胺降暮畼?gòu)造（包括陷落柱、含水層、積水老空區(qū)等水體和導(dǎo)水通道的具體位置、產(chǎn)狀），并將水體中的積水疏放出來。

（1） 井下透水的預(yù)兆

A、煤層發(fā)潮發(fā)暗

由于水的滲入，煤層變得潮濕，光澤變暗淡。如果挖去一層仍是這樣，說明附近有積水。

B、巷道壁或頂板“掛汗”

這是積水通過巖石微小裂隙時(shí)，凝聚于巖（煤）壁表面的一種現(xiàn)象。

C、煤層變涼

煤層含水時(shí)能吸收人體的熱量，用手觸摸時(shí)有發(fā)涼的感覺，并且手放的時(shí)間越長感到越?jīng)觥?/p>

D、工作面頂板淋水加大或出現(xiàn)壓力水頭。

E、工作面溫度降低。

工作面可見到淡淡的霧氣，人感到陰涼。

F、水叫

煤巖層裂縫中有水濟(jì)出，發(fā)出“嘶嘶”聲，有時(shí)還可聽到像低沉的雷聲。

G、工作面有害氣體增加。

因積水區(qū)有害氣體向外散出，使工作面空氣中的二氧化碳、硫化氫氣體的含量明顯增大。

H、煤壁或巷道壁“掛紅”。

老空水一般積存時(shí)間較長，水量補(bǔ)給少，通常稱為“死水”，所以酸性大，水內(nèi)有含鐵的氧化物或硫化礦物，滲透到煤壁上會出現(xiàn)“掛紅”，這是接近老空水的征兆。

（2） 井下探放水設(shè)計(jì)

采掘工作面探水前，必須編制探放水設(shè)計(jì)，確定探水警戒線，并采取防治瓦斯和其它有害氣體危害等措施。探放水鉆孔的布置和超前距離，應(yīng)當(dāng)根據(jù)水頭高低，煤（巖）層厚度和硬度等確定。探放水設(shè)計(jì)由礦防治水機(jī)構(gòu)編制或委托有資質(zhì)的單位編制，經(jīng)礦總工程師組織審定同意，嚴(yán)格按設(shè)計(jì)探放水。

A、探放水設(shè)計(jì)的內(nèi)容

① 探放水地區(qū)的水文地質(zhì)條件。主要包括老空積水范圍、積水量、水頭高度（水壓）、正常涌水量、老空與上下采空區(qū)、相鄰積水區(qū)、地表河流、建筑物及斷層構(gòu)造的關(guān)系，以及積水區(qū)與其它充水含水層的水力聯(lián)系程度等。

② 探放水巷道的開拓方向、施工秩序、規(guī)格和支護(hù)形式。

③ 探放水鉆孔組數(shù)、個(gè)數(shù)、方向、角度、深度、施工技術(shù)要求和采用的超前距與幫距。

④ 探放水施工與掘進(jìn)工作的安全規(guī)定。

⑤ 受水威脅地區(qū)信號聯(lián)系和避災(zāi)路線的確定。

⑥ 通風(fēng)措施和瓦斯檢查制度。

⑦ 防排水設(shè)施。

⑧ 附有老空位置、積水區(qū)與現(xiàn)采區(qū)的關(guān)系圖，探放水鉆孔布置的平面圖、剖面圖、探放水鉆孔結(jié)構(gòu)圖和避災(zāi)路線圖。

B、探放水起點(diǎn)的確定

根據(jù)一些煤礦的經(jīng)驗(yàn)，將調(diào)查和勘探（包括物探）獲得的小窯、老空的分布資料，按照積水線、探水線和警戒線三條線來確定探放水起點(diǎn)。(已執(zhí)行有掘必探，所有掘進(jìn)前工作必須探水)

積水線

積水線是指經(jīng)過調(diào)查核實(shí)后的積水邊界線，也就是采空區(qū)的邊界范圍，其深部界線應(yīng)根據(jù)小煤窯的最深下線劃定。

探水線

探水線是指沿積水線向外推移一定距離而劃出的一條界線。

探水線是探放水的起點(diǎn)。當(dāng)巷道掘進(jìn)到探水線位置時(shí)，開始進(jìn)行探放水工作。

探水線外推距離的大小根據(jù)積水線的可靠程度、水量和水壓大小、煤層厚度和硬度以及礦山壓力大小等因素確定，一般為20-100米。

根據(jù)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，探水線位置確定如下：

a、對本礦井開采造成的老空、老巷、水窩等積水區(qū)，其邊界位置準(zhǔn)確，水壓不超過1MPa的，探水線位置一般在煤層中外推30米以上，在巖層中外推20米以上。雖有圖紙資料，但不能確定積水邊界的準(zhǔn)確位置時(shí)，探水線一般外推60米以上。

b、對有圖紙資料可查的老窯，探水線處推60米以上，對沒有圖紙資料可查的老窯，可根據(jù)已了解到的礦井開采最低水平，作為預(yù)測的可疑區(qū)，或者進(jìn)行物探控制可疑區(qū)，探水線由可疑區(qū)外推100米。

c、對已知的斷層、陷落柱的探水線，可根據(jù)斷層、陷落柱所留設(shè)的防隔水煤（巖）柱外推20米以上。

警戒線

警戒線是指探水線向外推移一定距離而劃出的一條界線。警戒線外推距離根據(jù)積水區(qū)的位置、范圍、水文地質(zhì)條件及其資料的可靠程度等來確定，一般為50-150米。

當(dāng)掘進(jìn)巷道到達(dá)警戒位置時(shí)，應(yīng)該注意掘進(jìn)工作面迎頭水情異常變化，如發(fā)現(xiàn)有透水預(yù)兆，立即提前實(shí)施探放水工作，如無異常變化則繼續(xù)前進(jìn)。

C、探放水鉆孔布設(shè)要求

① 探放老空水、陷落柱水和鉆孔水等鉆孔，應(yīng)成組布設(shè)，并在前方的水平面和垂直面內(nèi)呈扇形。鉆孔終孔位置以滿足平距3米為準(zhǔn)，厚煤層內(nèi)各孔終孔的垂距不得超過1.5米。

② 探放斷層構(gòu)造水、巖溶水等鉆孔，必須沿掘進(jìn)方向的前方及下方布設(shè)，且底板方向的鉆孔不得少于2個(gè)。

③ 上山巷道探水時(shí)，應(yīng)采取雙巷掘進(jìn)，其中1條超前探水、匯水，另1條用來安全撤人。雙巷間每隔30-50米掘進(jìn)1道聯(lián)絡(luò)巷并加設(shè)擋水墻。

D、探放水鉆孔的主要參數(shù)及布置方式

探水鉆孔的主要參數(shù)：

① 超前距

超前距是探放水鉆孔終孔位置與掘進(jìn)巷道超前距離。

當(dāng)巷道掘進(jìn)到探水線時(shí)，從探水線開始向掘進(jìn)前方布置鉆孔，進(jìn)行探放水。探放水鉆孔的終孔位置始終保持超前巷道一定距離，超前距一般采用20米，薄煤層一般8米。

② 允許掘進(jìn)距離

允許掘進(jìn)距離是經(jīng)過探水后，證明前方無透水危險(xiǎn)的巷道掘進(jìn)的安全長度。

③ 幫距

幫距是指探放水鉆孔中最外側(cè)斜孔到巷道幫的距離。幫距實(shí)際是指最外側(cè)斜孔所控制的范圍，其距離與超前距相同，一般不少于3米。

④ 鉆孔密度

鉆孔密度是指在允許掘進(jìn)距離的終點(diǎn)位置。

鉆孔密度一般不得超過3米，防止漏掉前方、兩側(cè)和頂?shù)装宸e水的老巷。

E、探放水鉆孔布置方式

探放水鉆孔的布置方式根據(jù)巷道類型、煤層厚度與產(chǎn)狀確定，主要布置方式有扇形和半扇形布置。

扇形布置主要應(yīng)用在巷道處于三面受水威脅的地區(qū)。

半扇形布置方式主要是在積水區(qū)肯定位于巷道一側(cè)時(shí)。