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矿井水灾防治及防治水知识 第一节 我国煤矿水灾概况 一、我国煤矿水灾现状 凡是影响生产、威胁采掘工作面或矿井安全的、增加吨煤成本，使矿井局部或全部被淹没的矿井水带来的灾害，都称为矿井水害。我国不仅是世界主要产煤国，而且也是受水害危害最严重的国家之一。据资料统计，1955～1985年，全国重点煤矿共发生突水769次（其中老窑水198次），淹井事故218起。20世纪80年代与20世纪50年代相比，突水频率增长257%，淹井事故增长96%，20世纪80年代，开滦矿务局范各庄矿的突水淹井事故中最大涌水量高达2053m3/min,为世界采矿史上有记载的突水水量之最。 在突水形式方面，由于断层引起的采掘工作面的突水占突水总数的80%以上。也就是说，煤矿开采的突水事故主要是由构造原因引起的，而且滞后型突水多于突发型突水，工作面回采突水多于巷道掘进突水。 煤矿突水事故所造成的经济损失也是巨大的。如我国焦作矿区，突水量在60 m3/min以上的重大事故就有9次之多，全矿区总排水量为540 m3/min。吨煤排水成本为5元，占原煤成本的20%，年排水费高达2500万元，这是该矿区长期处于亏损的原因之一。开滦范各庄矿1984年特大突水事故造成经济损失近5亿元，损失煤炭产量近8.5Mt。据统计，目前我国受水害威胁的矿井222处，核定生产能力占重点煤矿矿井总数的48%以上。其中受水患威胁比较严重的矿井有171处，煤炭储量有6660Mt，占重点煤矿总储量的18%，有51对矿井随时都有突水的可能。这种局面严重阻碍着煤炭生产和发展。此外目前不少矿井已进入深部开采，有些矿井下组煤开采标高已达到-600 m，最深的已超过-1000 m。煤层底板承受岩溶承压水的水压已达2～6.5Mpa，而下组煤层与其下伏的灰岩岩溶含水层之间的隔水层厚度一般只有10～20 m，最大的有50～60 m，突水机率增大，淹井事故也逐年上升。由此可见，煤矿水害已成为影响煤炭安全生产的重大问题之一，对其进行防治具有现实意义和长远意义。 二、矿井水害类型 造成矿井水害的水源有大气降水、地表水、地下水和老窑水。地下水按储水空隙特征又分为孔隙水、裂隙水和岩溶水等。矿井水害类型是按某一种水源或以某一种水源为主命名的，一般分为地表水、老窑水、孔隙水、裂隙水和岩溶水五大类水害。 1、地表水水害 水源是大气降水、地表水体（江河、湖泊、水库、坑塘、泥石流）。水源通过井口、采后冒裂带、岩溶塌陷坑、断层带及封闭不良钻孔充水或导水进入矿井。发生此类水害的实例有：因特大暴雨、山洪、泥石流冲毁工业广场，洪水从井口直接溃入井下的贵州山脚树煤矿；因工作面超限回采，破坏冲积层下防隔水煤柱，导致冲积层水和地表水溃入采煤工作面的江苏青山泉煤矿等。 2、老窑水水害 水源是老窑、小窑、废巷及采空区积水。当巷道接近或遇到老窑积水时，往往在短时间内涌出大量老窑水，来势汹猛，具有很大的破坏性，常造成恶性事故。如山西陵川县关山岭煤矿、江苏徐州权台煤矿、山东枣庄煤矿等，都发生过老窑水水害。 3、孔隙水水害 水源是第三系、第四系松散层中的孔隙水。当煤层被第四纪松散含水的流砂层、砂层、砂砾层、卵石层、黏土砂层所覆盖，在开采第一水平时，煤岩柱留得不够，往往是冒落带直接进入松散层，或是松散层底部存在富水含水层，开采前水文地质情况不清，没有按含水层下回采条件留设煤柱，回采后水、砂或泥溃入井下；或超限出煤，破坏煤岩柱或在煤岩柱中开拓巷道、硐室，破坏了隔水煤岩柱的完整性，年久渗水，冒顶坍塌，使冲积层水或流砂、流泥溃入井下，淤塞巷道甚至造成淹井。发生此类水害的典型矿井有吉林舒兰煤矿、淮南孔集煤矿、徐州新河煤矿。 4、裂隙水水害 水源为砂层、砾层等裂隙含水层的水。这种水害发生在开采北方二叠纪山西组煤层和侏罗纪煤层以及开采南方侏罗纪的煤层中。这些煤层顶部常有厚层砂岩和砾岩，其中裂隙发育，如与上覆第四纪冲积层和下伏奥陶系含水层有水力联系时，可导致大突水事故以及建井时期发生淹井事故。发生过此类水害的矿井有徐州大黄山煤矿、韩桥煤矿等。 5、薄层灰岩岩溶水害 水源主要是华北石炭二叠纪煤田的太原群薄层灰岩岩溶水。这种水害以河南、河北、山东、江苏居多。这些地区太原群煤层的顶底板均有薄层灰岩含水层存在，在开采中必然要揭露这些含水层并予以疏干。一般情况下，这些含水层是可以疏干的，但是当这些薄层灰岩含水层与地表水体发生水力联系时或被地质构造切割，造成垂向的导水通路和横向与厚层灰岩含水层对接水力联系时，这些含水层的富水性便大大增加。因此，在具有强水源补给和接近导水通道的部位，常发生较大灾害性突水事故。发生过此类水害的典型矿井有徐州青山泉矿二号井、淮南谢一矿、肥城大封煤矿、新密芦沟煤矿等。 第二节 矿井充水条件 一、矿井水来源 1、地面水源。包括大气降水和地表