煤矿防治水技术措施煤矿水害是与瓦斯、煤尘、顶板、火灾等并列的五大灾害之一，其严重程度仅次于瓦斯列第二。

随着开采深度和开采条件不断变化，特别是兼并重组后，由于地质资料不清，煤矿受采空区、古空区、奥灰水威胁越来越严重，给矿井水害防治工作带来极大困难，因此，煤矿水害已成为影响煤矿安全生产的重大关键问题，所以，搞好水害防治是我矿的重点工作。

一、矿井水害类型造成矿井水害的水源有：大气降水、地表水、地下水和老空水。

按照水源把矿井水害分成以下几种：（一）地表水水害：主要水源为大气降水、地表水体（江河、水库、沟渠等）；（二）老空水水害：主要水源为古井、小窑废巷及采空区积水；（三）孔隙水水害：主要为第三系、第四系松散含水层孔隙水、流砂水和泥砂等。

（四）裂隙水水害：主要为砂岩、砾岩等裂隙含水层的水；（五）岩溶水水害：主要为华北石炭二叠纪煤田的太原群薄层灰岩岩溶水等；二、煤矿水害防治技术现状煤矿水害与其形成的条件有直接对应关系。

矿井充水三个条件。

即“矿井充水三要素”包括充水水源、涌水通道和充水强度（涌水量）。

（一）水文地质探查技术1、水文地质试验技术水文地质试验技术的基本方法是以水文地质理论为基础，以水文地质钻探、抽（放）水试验、底板岩石力学试验为主要手段，探查含水层及其富水性、主要含水层水文地质边界条件、各含水层之间的水力联系等。

2、地球物理勘探技术（1）地震勘探：包括二维和三维地震勘探。

主要应用于以下几个方面：查明落差大于5米的断层；查明区内幅度大于5米的褶曲和直径大于20米的陷落柱；探测采空区和岩浆浸入体。

（2）瞬变电磁探测技术：是地面探测含水层及其富水性、构造及其含水情况，老窑及其积水多少的主要手段。

（3）高密度高分辨率电阻率法探测技术：是地面及其地下洞体的首选方法。

（4）直流电法探测技术：属于全空间电流勘探，可在地面及井下使用。

主要应用于以下几个方面：巷道底板富水性探测；底板隔水层厚度，原始导高探测；掘进头和侧帮超前探测，导水构造探测；潜在突水点、老窑积水区、陷落柱探测。

（5）音频电穿透探测技术：一般应用于井下，主要探查：采煤工作面内的底板下100米内的含水构造及其富水区域平面分布范围，并进行富水块段深度探测；工作面顶板老窑、陷落柱、松散层孔隙内含水情况探测；掘进巷道前方导水、含水构造探测。

（6）瑞利波探测：主要探测断层、陷落柱、岩浆岩侵入体等构造和地质异常区等，探测距离80-100米；（7）钻孔雷达探测技术：通过钻孔探查岩体中的导水构造、富水带等；（8）坑透：回采工作面形成后，使用坑透仪查明工作面内的构造发育情况。

3、地球化学勘探技术主要通过水质化验、试验等方法，利用不同时间、不同含水层的水质差异，确定突水水源，评价含水层水文地质条件，确定各含水层之间的水力联系。

4、钻探技术：地面钻机、坑道钻机主要用于地面、井下探放水，探测构造及不良地质体（陷落柱、岩溶塌洞），以及水文地质勘察，注浆堵水成孔等。

（二）煤矿水害防治技术矿井水害防治方法主要有以下几种：地面防治水、井下探放水、疏干降压、注浆堵水、突水预测等，下面重点介绍地面防治水，井下探放水。

1、地面防治水地面防治水是指在地面修建各种排水工程，防止和减少大气降水（洪水）和地表水涌入煤矿井下的技术和方法。

（1）搞好地面防洪调查工作A、查清矿区及其附近地面水流系统的汇水、渗漏情况和疏水能力；B、查清有关水利工程情况，熟悉当地水库、水电站大堤、河道大堤及河道中障碍物等；C、查清当地历年降水量和最高洪水位资料；D、查清疏水、防水和排水系统情况；（2）井口和工业场地的设计A、煤矿井口和工业场地内建筑物的高程必须高于当地历年最高洪水位；B、在山区，煤矿井口和工业场地内建筑物必须避开可能发生泥石流、滑坡的地段；C、煤矿井口和工业场地内建筑物高程低于当地历年最高洪水位时，必须修筑堤坝、沟渠或采取其它防排水措施；（3）地表水体治理在地表水体治理上采取“疏”、“截”、“挡”、“堵”、“渡”、“排”等综合治理措施；A、疏—-是指用沟渠、管道等方法将地表水、大气降水疏通引出矿区以外；B、截---是指用修筑堤坝的方法将河水截断，使水流改道，从矿区外围流走；C、挡---是指用构筑建筑物的方法将洪水挡在煤矿井口和工业场地以外；D、堵---是指堵住漏水通道。

对地表的老窑、采空区的裂缝、塌陷坑等用砼等材料进行堵塞。

对使用中的钻孔，要安装孔口盖。

对报废的钻孔要及时封孔，防止地表水流入井下。

E、渡---是指经过积水区的水沟或水渠用流水渡槽或架空管道方法渡过；F、排---是指将凹地形无法疏导的积水安装水泵进行排放，防止积水渗入井下；（4）严禁开采防隔水煤柱根据《煤矿防治水规定》，矿井防隔水煤柱一经确定，不得随意变动，严禁破坏或开采。

（5）加强雨季“三防”（防洪、防排水、防雷电）工作煤矿企业要建立健全预防暴雨洪水引发煤矿透水事故的组织机构和工作机制。

成立以矿长为组长的雨季“三防”领导小组，编制雨季“三防”工作计划，明确雨季“三防”任务和责任。

按照《煤矿防治水规定》的要求进行雨季前的检查。

2、井下探放水井下探放水是指矿井在采掘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），并将水体中的积水疏放出来。

（1）井下透水的预兆A、煤层发潮发暗由于水的渗入，煤层变得潮湿，光泽变暗淡。

如果挖去一层仍是这样，说明附近有积水。

B、巷道壁或顶板“挂汗”这是积水通过岩石微小裂隙时，凝聚于岩（煤）壁表面的一种现象。

C、煤层变凉煤层含水时能吸收人体的热量，用手触摸时有发凉的感觉，并且手放的时间越长感到越凉。

D、工作面顶板淋水加大或出现压力水头。

E、工作面温度降低。

工作面可见到淡淡的雾气，人感到阴凉。

F、水叫煤岩层裂缝中有水济出，发出“嘶嘶”声，有时还可听到像低沉的雷声。

G、工作面有害气体增加。

因积水区有害气体向外散出，使工作面空气中的二氧化碳、硫化氢气体的含量明显增大。

H、煤壁或巷道壁“挂红”。

老空水一般积存时间较长，水量补给少，通常称为“死水”，所以酸性大，水内有含铁的氧化物或硫化矿物，渗透到煤壁上会出现“挂红”，这是接近老空水的征兆。

（2）井下探放水设计采掘工作面探水前，必须编制探放水设计，确定探水警戒线，并采取防治瓦斯和其它有害气体危害等措施。

探放水钻孔的布置和超前距离，应当根据水头高低，煤（岩）层厚度和硬度等确定。

探放水设计由矿防治水机构编制或委托有资质的单位编制，经矿总工程师组织审定同意，严格按设计探放水。

A、探放水设计的内容①探放水地区的水文地质条件。

主要包括老空积水范围、积水量、水头高度（水压）、正常涌水量、老空与上下采空区、相邻积水区、地表河流、建筑物及断层构造的关系，以及积水区与其它充水含水层的水力联系程度等。

②探放水巷道的开拓方向、施工秩序、规格和支护形式。

③探放水钻孔组数、个数、方向、角度、深度、施工技术要求和采用的超前距与帮距。

④探放水施工与掘进工作的安全规定。

⑤受水威胁地区信号联系和避灾路线的确定。

⑥通风措施和瓦斯检查制度。

⑦防排水设施。

⑧附有老空位置、积水区与现采区的关系图，探放水钻孔布置的平面图、剖面图、探放水钻孔结构图和避灾路线图。

B、探放水起点的确定根据一些煤矿的经验，将调查和勘探（包括物探）获得的小窑、老空的分布资料，按照积水线、探水线和警戒线三条线来确定探放水起点。

(已执行有掘必探，所有掘进前工作必须探水)①积水线积水线是指经过调查核实后的积水边界线，也就是采空区的边界范围，其深部界线应根据小煤窑的最深下线划定。

②探水线探水线是指沿积水线向外推移一定距离而划出的一条界线。

探水线是探放水的起点。

当巷道掘进到探水线位置时，开始进行探放水工作。

探水线外推距离的大小根据积水线的可靠程度、水量和水压大小、煤层厚度和硬度以及矿山压力大小等因素确定，一般为20-100米。

根据实践经验，探水线位置确定如下：a、对本矿井开采造成的老空、老巷、水窝等积水区，其边界位置准确，水压不超过1MPa的，探水线位置一般在煤层中外推30米以上，在岩层中外推20米以上。

虽有图纸资料，但不能确定积水边界的准确位置时，探水线一般外推60米以上。

b、对有图纸资料可查的老窑，探水线处推60米以上，对没有图纸资料可查的老窑，可根据已了解到的矿井开采最低水平，作为预测的可疑区，或者进行物探控制可疑区，探水线由可疑区外推100米。

c、对已知的断层、陷落柱的探水线，可根据断层、陷落柱所留设的防隔水煤（岩）柱外推20米以上。

③警戒线警戒线是指探水线向外推移一定距离而划出的一条界线。

警戒线外推距离根据积水区的位置、范围、水文地质条件及其资料的可靠程度等来确定，一般为50-150米。

当掘进巷道到达警戒位置时，应该注意掘进工作面迎头水情异常变化，如发现有透水预兆，立即提前实施探放水工作，如无异常变化则继续前进。

C、探放水钻孔布设要求①探放老空水、陷落柱水和钻孔水等钻孔，应成组布设，并在前方的水平面和垂直面内呈扇形。

钻孔终孔位置以满足平距3米为准，厚煤层内各孔终孔的垂距不得超过1.5米。

②探放断层构造水、岩溶水等钻孔，必须沿掘进方向的前方及下方布设，且底板方向的钻孔不得少于2个。

③上山巷道探水时，应采取双巷掘进，其中1条超前探水、汇水，另1条用来安全撤人。

双巷间每隔30-50米掘进1道联络巷并加设挡水墙。

D、探放水钻孔的主要参数及布置方式探水钻孔的主要参数：①超前距超前距是探放水钻孔终孔位置与掘进巷道超前距离。

当巷道掘进到探水线时，从探水线开始向掘进前方布置钻孔，进行探放水。

探放水钻孔的终孔位置始终保持超前巷道一定距离，超前距一般采用20米，薄煤层一般8米。

②允许掘进距离允许掘进距离是经过探水后，证明前方无透水危险的巷道掘进的安全长度。

③帮距帮距是指探放水钻孔中最外侧斜孔到巷道帮的距离。

帮距实际是指最外侧斜孔所控制的范围，其距离与超前距相同，一般不少于3米。

④钻孔密度钻孔密度是指在允许掘进距离的终点位置。

钻孔密度一般不得超过3米，防止漏掉前方、两侧和顶底板积水的老巷。

E、探放水钻孔布置方式探放水钻孔的布置方式根据巷道类型、煤层厚度与产状确定，主要布置方式有扇形和半扇形布置。

扇形布置主要应用在巷道处于三面受水威胁的地区。

半扇形布置方式主要是在积水区肯定位于巷道一侧时。

（三）矿井防治水主要名词解释1、煤矿防治水十六字原则煤矿防治水十六字原则：预测预报、有疑必探、先探后掘、先治后采。

预测预报---指查清矿井水文地质条件，对水害作出分析判断，在矿井透水以前发出预测预报。

有疑必探---指对可能构成水害威胁的区域、地点、采用钻探、物探、化探等综合探测技术手段，查明或排除水害。

先探后掘---指先综合探查，确定巷道掘进没有水害威胁后再掘进施工。