一些生产矿井的领导和有关技术人员的水患意识不强，思想麻痹，心存侥幸，对矿井防治水工作重视不够。
2水文地质基础工作薄弱
在勘探和生产期间，水文地质工作量不足，矿井水文地质条件不清，主要含水层的富水性，各含水层的水力联系，矿井充水的主要通道，补给边界等没有查清。如芦沟矿南部边界魏寨断层在勘探期间定为南升北降的正断层，实际已演变为低角度的滑动构造，使寒灰含水层与煤层仅相距10m，结果在26下山开采时，造成滞后突水而淹井。
3 防排不能力不足
因资料短缺，未能正确评价矿井涌水量，一些矿井的涌水量预计小，配套的防排水能力不足，使矿井发生每小时几百方水而导致淹井。
防排不能力不足主要表现在：（1）相邻矿井间的乱采滥挖对防隔水煤柱造成了破坏，使防隔水煤柱失效，涌水量增加，导致排水能力不足。（2）随着开采深度的不断延深，涌水量增大，造成综合排水能力不足。（3）因水文地质条件的改变及矿井涌水量预测偏低，造成现有泵房排水能力不足。（4）采掘接替紧张，排水阵地未形成，临时排水系统不能满足排水。（5）排水系统水泵老化，管道锈蚀或结石，效率低下，使其排水能力降低。（6）煤质十分松软，采掘工作面涌水中夹带大量的煤泥，水沟、水槽、水仓淤积，清挖不及，造成排水泵直接抽排夹带大量的煤泥污水，排水泵受损，排水能力大大降低。
4 贯彻安全生产措施不力
在开采过程中，对断层的导水性、富水性认识不足时，应停下来，按照“有疑必探，先探后掘”的原则进行探放水，确认无水害隐患后，再进行掘进。如梁沟矿、东风矿、王庄矿均因在断层上盘掘进，在没有探水措施的条件下，接近断层时而发生突水。
5 防水煤柱受破坏
防水煤柱受人为破坏，失去防水功能，造成突水。如1984年8月4日晚，弋湾矿因被擅自无证开采的小煤窑沟通，天降暴雨，洪水倒灌而淹井，灌入量达5.6万m3/h，致使该矿被淹没。
第五节 煤矿主要防治水技术
矿井防治水的目的是：防止矿井水害事故发生，减少矿井正常涌水，降低煤炭生产成本，在保证矿井建设和生产的安全前提下使国家的煤炭资源得到充分合理的回收。为达到上述目的，根据产生矿井水害的原因，采取不同的对策措施。
矿井防治水是利用各种工程设施防止矿井大量涌水，特别是防止发生灾害性突水事故。主要措施有：减少矿井充水水源或渗入矿井的水量，疏放降压对矿井有威胁的地下水，阻止水进入井巷；充分利用井田地质、水文地质条件构筑必要的工程，减少或防止发生突水事件。矿井防治水分为地面治防水和井下防治水两种。技术方法有留设防水煤柱、修筑防水闸门及防水墙、井下探放水、疏水降压开采、含水层改造与隔水层加固、注浆堵水技术等。 地表水的防治
地面防治水是指在地表修筑各种防排水工程，防止或减少大气降水和地表水涌入工业广场或渗入井下，它是保证矿井安全生产的第一道防线，特别是以大气降水和地表水为主要充水水源的矿井尤为重要。下面简单介绍地表水防治的几种方法。 一、 河流改道
矿区范围内有常年性河流流过且与矿井直接充水含水层接触，河水渗漏量大，是矿井的主要充水水源时，会给矿井安全生产带来较大影响。属该情况可在河流进入矿区的上游地段筑水坝，将原河流截断，用人工河道将河水引出矿区。若因地形条件不允许改道，而河流又很弯曲，可在井田范围内将河道截弯取直，缩短河道流经矿区的长度，减少河水下渗量。
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二、铺整河底
矿区有季节性河流、冲沟、渠道，当水流沿河或沟底裂缝渗入井下时，则可在渗漏地段用黏土、料石、水泥修筑不透水的人工河床，制止或减少河水渗漏。 三、填堵通道
矿区范围内，因采掘活动引起地面沉降、开裂、塌陷等，经查明是矿井进水通道时，应用黏土或水泥填堵，对较大的溶洞或塌陷裂缝，下部填碎石、上部盖以黏土分层夯实，且略高出地面，以防积水。 四、挖沟排（截）洪
地处山麓或山前平原区的矿井，因山洪或潜水流入井下，构成水害隐患或增大矿井排水量，可在井田上方垂直来水方向沿地形等高线布置排洪沟、渠拦截洪水和浅层地下水，并通过安全地段引出矿区。 五、排除积水
有些矿区开采后引起地表沉降与塌陷，长年积水，且随开采面积增大，塌陷区范围越广，积水越多，此时可将积水排掉，造地复田，消除隐患。
上述这些方法，从施工角度都是可行的，但采取何种方法应视矿区具体条件而定，可以采用单一方法，也可采用多种方法综合防治。
井下防治水 井下防治水主要是预防井下突然涌水的应急措施，主要有留设防水煤柱、修筑防水闸门及防水墙、井下探放水等。 一、井下防水煤（岩）的留设
在水体下、含水层下、承压含水层上或导水断层附近采掘时，为防止地表水或地下水溃入工作面，在可能发生突水处的外围保留最小宽度的矿柱不采，以加强岩层的强度和增加其重量阻止水突入矿井。这种保证地下采矿地段的水文地质条件不致明显变坏的最小宽度矿柱，叫做防水煤（岩）柱。
（一）防水煤（岩）柱的种类及留设原则
1、防水煤（岩）柱的种类。根据防水煤（岩）柱所处的位置，防水煤（岩）柱可以分成不同种类：①煤层露头风化带的防水煤柱；②在地表水体、含水冲积层下和水淹区邻近地带的防水煤（岩）柱；③与强含水层间有水力联系的断层或强导水断层接触的煤层的防水煤（岩）柱；④有大量积水的老窑和老窑区防水煤（岩）柱；⑤导水、充水陷落柱防水煤（岩）柱；⑥分区隔离开采边界防水煤（岩）柱。
2、防水煤（岩）柱留设原则：①有突水威胁又不宜疏放的地区，采掘时必须留设防水煤（岩）柱；②防水煤（岩）柱留设应在安全可靠的基础上，把煤柱宽度降到最低程度以提高资源利用率；③一个井田或一个水文地质单元内的防水煤（岩）柱，应在总体开采设计中确定，即开采方式和井巷布局与各种煤（岩）柱留设相适应，避免在以后煤（岩）柱留设中造成困难；④多煤层地区防水煤（岩）柱留设，必须统一考虑，以免某一煤层所留煤柱因另一煤层开采而遭破坏，致使整个防水煤（岩）柱失效；⑤留设防水煤（岩）柱所需数据必须就地选取，邻区或外区数据仅供参考，若需采用时应适当加大安全系数。
（二）防水煤（岩）柱留设 《煤矿安全规程》规定：“相邻矿井分界处，必须留防水煤柱。矿井以断层分界时，必须在断层两侧留有防水煤柱。”这一条主要是针对矿井边界防水煤柱，分两种情况：一是以人为界的边界防水煤柱；二是以断层为界的边界防水煤柱。
前者在相邻两矿井的分界处所有各煤层都应该留设煤柱，但有些矿对留设井田防水煤柱
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的意义和作用认识不足，开采时只顾眼前，不思长远，违章作业，两矿井都不留防水煤柱，一直采到井田边界，使矿与矿之间井下互相沟通。这样，一旦有一个矿井发生突水，邻近矿井亦受威胁。
后者在断层两侧必须留设防水煤柱。在留断层防水煤柱之前，应探清大断层的位置及其产状要素，否则所留防水煤柱起不到防水作用。如某矿一条正断层，在其下盘巷道已见到，在留上盘煤柱时，认为位置确切，没有再钻探，根据下盘所见按70°倾角推断与煤层交面线进行留设，由于断层倾角在下部发生了变化，由70°转为60°，使之所留实际煤柱偏小，造成断层另一侧二层灰岩突水，最大突水量达84.7m3/min。对所留断层防水煤柱，切莫因井下已揭露该断层未发生出水，而认为该断层为无水断层，轻易缩小防水煤柱宽度或对所留防水煤柱乱采。由此而造成突水事故的实例很多，如某矿155工作面上、下巷道相距130m，穿过同一条正断层未出水，后在两巷道之间断层上盘乱采断层煤柱，结果距下运輸巷60m处出水，最大突水量为20m3/min。 《煤矿安全规程》规定：“井田内有与河流、湖泊、溶洞、含水层等有水力联系的导水断层、裂隙（带）、陷落柱时，必须查出其确切位置，并按规定留设防水煤（岩）柱。”对上述所需留设的防水煤（岩）柱，其尺寸大小应根据相邻矿井的地质构造、水文地质条件、煤层赋存条件、围岩性质、开采方法及岩层移动规律等因素来确定，具体可参阅《矿井水文地质规程》中各类防隔水煤（岩）柱留设的有关内容。 二、井下探放水
生产矿井周围常存在有许多充水小窑、老窑、富水含水层以及断层。当采掘工作面接近这些水体时，可能发生地下水突然涌入矿井，产生水患事故。为了消除隐患，生产中常使用探放水方法，查明采掘工作面前方的水情，并将水有控制地放出，以保证采掘工作面安全生产。但在很多情况下，由于受勘探手段和客观认识能力的限制，对地下含水条件掌握不够清楚，不能确保没有水害威胁，这样就需要推断出可能产生水害的疑问区，并采取措施。为了预防水害事故，当巷道距含水体一定距离或在疑问区内掘进时，必须坚持超前钻探，探明情况或将水放出，消除威胁后再掘进，保证矿井安全生产。为此，《煤矿安全规程》规定：“矿井必须作好水害分析预报，坚持有疑必探，先探后掘的探放水原则。”实践证明，“有疑必探，先探后掘”的原则是防止煤矿井下水害事故的基本保证。在有水害威胁的地区进行采掘工作，都应坚持这一原则，绝不可疏忽大意，更不能存有侥幸心理，置水害情况于不顾，一意蛮干。《煤矿安全规程》规定，采掘工作面遇到下列情况之一时必须确定探水线进行探水：
1、接近水淹或可能积水的井巷、老空或相邻煤矿时； 2、接近含水层、导水断层、溶洞和导水陷落柱时； 3、打开隔离煤柱放水时；
4、接近可能与河流、湖泊、水库、蓄水池、水井等相通的断层破碎带时； 5、接近有出水可能的钻孔时； 6、接近有水的灌浆区时； 7、接近其他可能出水地区时。 （一）老窑水探放原则及程序
1、老窑积水数量的多少、矿井现在排水能力、老窑水的动力补给量、水质和疏放后可能解放煤炭的资源量等因素，综合考虑，以安全、经济、合理为原则。对老窑水探放，视具体情况还可细分为以下几种：
（1）积极探放。老窑区不位于河流或重要建筑物之下，排放老窑水不会过分加重矿井排水负担，且积水区下尚有大量矿产资源急待开采时，应积极探放，以彻底解除隐伏水患。 （2）先堵后探放。老窑区为强含水层或因其他水源水所淹没且出水点动力补给量大，应先堵住出水点后再进行探放水。
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（3）先降压后探放。对以静储存量为主，水量大、水压高的老窑积水区，应先从顶、底板岩层打穿层放水孔，待水压下降后，再沿煤层打探水钻孔。 （4）先隔离后探放。老空水量较大，水质差（酸性大），或为避免长期负担排水费用，则应留设煤（岩）柱与生产区隔离，待到矿井生产后期再作处理。
2、探放水程序
老窑水探放一般是在正式探水前，对小窑或老窑积水区进行调查，圈定采空区范围，确定积水边界，随后划定探水线，编制探、放水设计，确定掘进超前距离。完成上述内容后进行探水和整理探水资料，随后确定掘进距离，通知开拓单位掘进，然后再探水。依此类推，循环进行，直到揭露老窑区，放尽积水为止。 （二）小窑、老窑积水边界与探水线的确定 1、积水边界线的确定
对于本矿老空区，积水情况清楚，要标出实际老空积水边界线、积水量、积水标高；对于小窑、老窑积水，要将调查所得小窑、老窑分布资料，经物探及钻探核定后，圈定老空积水边界线，标出积水量、积水标高；其深部界线应根据小窑或老窑的最深下山划定。
2、探水线的确定
对于本矿老空区，以老空积水边界线外推60m圈出的探水线；对小窑、老窑的采空区，以老空积水边界线外推100m圈出的探水线。此数值视积水边界线的可靠程度、水压力大小、煤的坚硬程度等因素来确定。当掘进巷道至此线时，开始探水前进。
3、警戒线
由探水线再平行外推50—150m（在上山掘进时指倾斜距离）即为警戒线。当巷道掘进至此线后，应警惕积水威胁，注意掘进时工作面水情变化，如发现有透（突）水征兆，提前探放水。
总的说来，当巷道到达警戒线时要注意迎头有无异常变化，如发现有透水征兆，应提前探放水；如无异常现象则继续掘进，到达探水线时作为正式探水起点。 （三）探水钻孔的布置
在了解探水钻孔布置时，要明确主要探水参数的意义。 1、探放水的主要参数
（1）超前距。探水时从探水线开始向前方打钻孔，一次打透积水的情况少见，常是探水—掘进—再探水—再掘进，循环进行。而探水钻孔终孔位置应始终超前掘进工作面一段距离，该距离称超前距（见图2-5-1）。
小于老洞宽度中眼外斜眼帮距外斜眼探水终孔位置超前距
允许掘进距离图2—5—1 探水钻孔的主要参数示意图 （2）允许掘进距离。经探水证实无水害威胁，可以安全掘进的长度称允许掘进距离。 （3）帮距。帮距是指使巷道两帮与可能存在的老窑积水之间保持一定的安全距离，即呈
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扇形布置的最外侧探水孔所控制的范围与巷道帮的距离。其值应与超前距相同，超前距一般采用20m，在薄煤层中可缩短，但不得小于8m，也可用下式计算：
2—5—1
式中：a——超前距，m；
A——安全系数，一般取2---5；
L——巷道跨度（取宽度、高度大值），m； P——水头压力，Mpa；
Kp——煤的抗张强度，Mpa。
（4）钻孔密度（孔间距）。它指允许掘进距离终点横剖面上探水钻孔之间的间距，不超过3m，以免漏掉老窑巷道。
2、探放水孔布置方式
探水钻孔的布置方式和巷道类型、煤层厚度与产状有关，情况不同时，布置方式也有所不同。总的说来，探水钻孔的布置从平面上看，主要有扇形和半扇形两种。
（1）扇形布置。巷道处于三面受水威胁的地区，进行搜索性探放老窑水，其探水钻孔多按扇形布置（见图2-5-2）。探水钻孔之间的平面夹角，一般在7°—15°，使巷道前进方向及左右两侧需要保护的煤层空间均有钻孔控制。
安全外围线帮 距外斜眼安全外围线允许掘进距离超前距图2—5—2 扇形探水钻孔
（2）半扇形布置。对于积水肯定在巷道一侧的探水地区，探水钻孔可呈半扇形布置（见图2-5-3）。半扇形的钻孔向巷道一侧撒开，使巷道一侧需要保护范围内的煤层空间有钻孔控制。
安全外围线15°帮 距允许掘进距离超前距
图2—5—3 半扇形探水钻孔 3、探水与掘进的配合
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