吐鲁番市恰特卡勒乡煤矿二号井井下水防治设计
吐鲁番市恰特卡勒乡煤矿二号井井下水防治设计
矿井水灾是煤矿建设和生产中的主要灾害之一。它不仅严重破坏矿井的正常建设和生产，而且还威胁人员的生命财产。因此必须牢固树立“安全第一，预防为主，综合治理，总体推进”的思想，把预防工作放在首位，井下掘进工作必须坚持“有疑必探，先探后掘”的原则。
为了预防和消除井下水灾，必须了解井下水的分布规律，并采取相应的井下防治水措施。
一、井下疏干
当地下水源较深或水量较大，用井下疏干的方法取得了良好的效果。
1、疏放老空区积水
排放老空区积水，必须根据安全、经济、合理的原则，进行全面分析对比，针对积水区的具体情况采取：
（1）直接放水
当老空区积水没有补给水源，矿井排水能力足以负担时采用。
（2）先堵后放
当老空区积水有补给水源，不预先堵住水源出水点就无法排完积水时采用。
（3）先放后堵
当被淹井巷虽有某种直接补给水源，但涌水量不大，或者在一定季节无水源补给时采用。
（4）先隔后放
当采空区位于不易泄水的山涧或沙滩洼地之下，雨季渗水量过大时，应暂时隔离，把积水区留到开采末期处理。
2、疏放含水层水
（1）利用疏干巷道疏放
如果煤层顶板有含水层，可把采区巷道提前掘出，使含水层的水通过其空隙和裂隙疏放出来。
（2）利用钻孔疏放
若含水层距离煤层较远或含水层较厚，可在疏水巷道中每隔一定距离向含水层打放水钻孔进行疏干。
（3）巷道和钻孔结合疏干
在水文地质条件复杂的情况下，如岩溶发育的矿区，要应地制宜地布置疏干孔和疏干巷道等工程。
（4）排出流入井下的水
二、地下水的探放
（一）作好矿井地质和水文地质观测工作
为了查明地下水水源,应了解以下情况:
（1）冲击层和含水层的组成及厚度，各分层的含水、透水性能；
（2）断层的位置，错动距离、延伸长度，破碎带的宽度，填充物胶结程度和力学性质，各含水层之间以及地下水与地表水之间的断裂在水力联系上所起的作用。
（3）隔水层的岩性、厚度和分布；断裂构造对隔水层的破坏情况以及距开采层的距离。
（4）老窑和现采小窑的开采煤层、开采范围、开采深度及被淹井巷的积水情况和勘探钻孔对矿井充水的影响。
（5）矿井开采后由于顶板受破坏，引起地表塌陷的范围，塌陷带、沉降带的高度以及涌水量的变化情况，进而判断透水的可能性。
（6）收集历年大气降水等气象资料和地表水等水文地质资料，查明分布范围和水量。
（7）通过对探水钻孔或水文观测孔中的水压、水位和水量变化的观测，查明矿井水来源，矿井水与地下水和地表水的补给关系。
三、超前探水
1、“有疑必探，先探后掘”是防止矿井水灾的重要原则，遇到下面任何一种情况必须打超前钻孔探水前进。
（1）掘进工作面接近溶洞、含水断层、流砂层、冲积层或大量积水区时。
（2）当可能沟通河流、湖泊、贮水池、含水层和断层时。
（3）接近被淹井巷或积水老窑时。
（4）打开隔离煤柱放水时。
（5）在可能有泥浆积存的火区下部掘进时。
（6）在采掘工作面发现出水征兆时。
2、超前钻孔的布设
超前钻孔的探水地点、探水深度、超前距离、钻孔直径和钻孔布置等要根据水文地质资料的可靠程度和积水区的水头压力、积水量、煤层厚度、硬度以及抗拉强度等因素来确定。
3、防止孔口被水冲坏
为防止孔口被水冲坏，用水泥和套管加固孔口，其长度不应小于1.5--2.0米。在水压过大时，为了安全钻眼，还可安设反压装置和防压控制装置。
4、探水时应采取的安全措施
（1）加强钻孔附近巷道支护，背好顶帮并在工作面迎头打好坚固的立柱和护板。
（2）清理浮煤，挖好排水沟，保证水流畅通，同时应备存相当容量的水仓和排水设备。
（3）探水地点与其相邻地区的工作地点保持信号联系。安设专用电话，一旦出水要通知受水害威胁地区的工作人员撤离危险地点。
（4）打钻时，要注意观察钻孔情况，如发现岩壁松动或沿杆向外流水超过正常打钻供水量以及放出有害或易燃气体等现象，要立刻停止钻孔作业，切断电源，撤出人员，报告矿有关领导。
（5）在水压较大的地点探水时要设套管，钻杆通过套管打深水孔，套管上安有水压表和阀门。
四、放水
当探到水源后即可放水，为保证安全必须注意：
（1）放水前，应估计积水量、水位标高、矿井排水能力和水仓容量等。并研究放水顺序和控制放水孔的流量，作出放水设计报有关部门批准后执行。
（2）探到水源后，水量不大时可利用探水孔放水，水量很大时需要另打放水钻孔。
（3）正式放水前，应进行水量、水压和煤层透水性试验，如发现管壁漏水和放水效果不好等情况，应及时处理并上报矿有管领导，矿有关领导必须立即采取措施进行处理。
（4）放水过程中要随时注意水量变化，出水的清浊和杂质情况，有无有害气体涌出和有无特殊声响等。如发现异常状况应及时采取措施，防止意外事故发生。
（5）应事先规定人员撤退路线。保证路线畅通，沿途应有良好照明。
（6）各矿安全、技术副矿长在放水过程中，必须亲临现场，发现异常现象及时采取措施，立即进行处理，保证放水地点安全、高效的完成放水工作。
五、矿井水的隔离与堵截
在探查到水源后，由于条件所限无法放水，或者能放水但不合理，因此需采取隔离水源和堵截水流的防水措施。
1、隔离水源
隔离水源的措施可分为留设隔离煤（岩）柱防水和建立人为的隔水帷幕带防水两类方法。
2、矿井突水的堵截
为预防采掘过程中突然涌水而造成波及全矿的淹井事故，通常在巷道穿过有足够强度隔水层的适当地段上，设置防水闸门和防水墙。
（1）防水闸门
防水闸门一般由混凝土墙垛、门框和能开闭的门板组成。
（2）防水墙
防水墙是用不透水材料构筑的封闭的挡水设施。用于隔绝积水的老空或有透水危险的区域。属于永久性构筑物。
防水墙应满足下列要求：
A、筑墙处的岩石应是坚固和没有裂缝。
B、具有足够的强度，能承受涌水的压力。
C、不透水、不变形、不位移。
D、应装有测量水压的水管和放水管。放水管用以防止防水墙在未干固前承受过大的水压。
六、透水事故的处理
1、透水的预兆
采掘工作面透水前一般都有预兆，井下工作人员熟悉这些预兆，就能及时采取对策，防止水灾事故的发生。
（1）煤层发潮发暗。
（2）巷道壁或煤壁“挂汗”。
（3）顶板淋水加大，尤如落雨状。
（4）有时透水前底板突然涌水。
（5）工作面温度下降，空气变冷，产生雾汽。
（6）煤层或岩层时有“吱吱”的水叫声。
（7）出现压力水流。
（8）工作面有害气体增加。
（9）煤壁或巷道“挂红”。
七、透水时的措施
井下某地突然发生透水时，现场工作人员除立即向领导汇报外，应迅速组织抢救。尽可能就地取材，加固工作面，设法堵住出水点，以防事故继续扩大。
矿领导接到透水报告后，立即启动矿井全部排水设备并保证排水设备处于完好状态。同时应立即通知矿山救护队，根据事故地点和可能涉及的地区，通知有关人员撤出危险区，尽快关闭巷道防水闸门，待人员撤至井底车场后，再关闭井底车场的防水闸门，以保护水泵房，组织排水恢复工作。在撤离的过程中，瓦检员必须随时检查有害气体的含量，以保证撤离人员的生命安全。矿领导必须立即启动灾害预防和处理计划，按照灾害预防和处理计划的井水下防治与处理计划内容迅速开展自救与互救工作。矿领导应深入现场，保持有秩序地撤离事故现场。当采掘工作面的所有人员全部撤离到井底车场时，清点完当班人数，确保所有人撤离后，方可关闭井底车场防水闸门，进行排水工作，防止矿井或矿井部分地区被淹。
八、被淹井巷恢复期的排水
当水量不大或补给水源有限时，可采用增加排水能力的办法。直接排出井下积水。当井下涌水量特别大时，必须先堵住水源然后再排水。
排水恢复期间采取措施如下：
1、经常检查瓦斯浓度，当井筒空气中甲烷浓度达到0.75%时，应停止向井筒输电排水，而应加强通风。定期取样分析气体成分。司泵人员应由救护队员担任。
2、严禁在井筒内或井口附近用明火灯或有其他火源，以防井下瓦斯突然大量涌出时引起爆炸。
3、在井筒内安装排水管或其它工作人员，都必须佩带安全带和自救器。
4、在修复井巷时，应特别注意防止冒顶与坠井事故的发生。
