矿井水害安全知识讲座(一)

　　第一课 矿井涌水是威胁 来源通道要清楚

　　矿井涌水量有大有小，完全没有涌水的矿井是很少的。矿井涌水给建井、掘进、采煤以及机电设备的管理等都带来一定的困难。为了排除井下涌水，就要修建水仓，安设水泵，安设水闸门，挖砌水沟，形成一个完整的排水系统。如果排水系统不畅通，矿井涌水任意流淌，井西到处是水，既恶化了井下环境，又不利于文明生产。

　　井下排水要安设水泵，排水要消耗大量的电能。常年不停地大量排水要花费大量的电费，从而增加了煤炭生产的成本。

　　有些矿井水还有很强的腐蚀性，尤其对金属材料及机电设备的腐蚀更为明显，这对矿井生产是非常不利的。

　　如果井下发生了突水或者透水事故，问题就更严重了，有可能淹没采区或矿井，造成财产的重大损失。有时还会造成人员的伤亡，这就带来更大的不幸。

　　矿井水灾是煤矿常见的一种灾害。因此，每一个井下工人都应该了解一些矿井水的知识，以及发生透水时的避灾路线。大家共同做好矿井水防治工作，杜绝水灾事故的发生。

　　做好防治水工作，应该摸清矿井水文地质情况，在此基础上，制订出与矿井水做斗争的措施。

　　矿井涌水常见的来源有以下几种：

　　地表水大气降水的渗入或流入，往往是开采地形低洼且埋藏较浅的煤层的主要水源，在雨季表现得尤为明显；地面上的河流、湖泊、水库、池塘水，也会渗入和流入井下成为矿井水。地表水能否成为矿井水源，除了开采深度条件外，还与地层构造和采煤方法有关。

　　地下水有些岩层具有空隙、裂隙或溶洞并含有地下水，我们把它叫作含水层。流沙层和砾石层中的水叫孔隙水，石灰含水层中的水叫溶洞水，砂岩中的水属于裂隙水。地下水是可以流动的，并不断接受地表水的补给，开采越深水压越高、裂隙溶洞越大含水也越丰富，它是井下最直接、最常见的水源。当井下巷道或回采工作面一旦揭露这些含水层时，水便会突出，危害性较大。

　　老空水过去采过的小煤窑以及矿井里废弃的旧巷道，常常有很多积水。当采掘工作面与它们打透时，很短时间内会有大量积水涌入，来势凶猛，造成透水事故，破坏性很大。

　　断层水岩层断裂叫断层。有的断层带内会积存水，断层还常将不同的含水层连通，有的甚至与地表水相通。当开拓掘进或采煤接近或揭露这样的断层时，断层水便会涌出。

　　井下发生的水灾，有时是一种水源造成的，有时是几种水源同时造成的，并且要有通道把水释放出来。因此，我们要把矿井水的来源与通道都搞清楚，做到心中有数，就可以防患于未然。

　　第二课 认识清楚矿井水 几种水灾要知道

　　水量的多少是用体积来衡量的，一般以立方米为单位，水量少时用升为单位（1立方米=1000升）。水的流量就是单位时间内流水的多少，一般以每小时流多少立方米计算，写作立方米/时，也有用立方米/分、升/秒计算流量的。清水的密度是一吨/立方米，也就是说，1立方米水的质量恰好是一吨。

　　不同地点的水位高度不一样，水位高度叫水头，不同水位高度之间的差值叫水头差，有了水头差水才能流动。水对物体是有压力的，单位面积上压力的大小叫压强。水压力的法定计量单位叫作“帕”，直观来讲，0.102毫米厚的清水压力等于一“帕”，显然，这个单位用起来显得太小，实际应用中我们把“帕”增大百万倍，叫做“兆帕”，一兆帕相当于102米水柱对物体产生的压力值。液体压强的大小只与水的密度和水头值有关。液体压力的大小与被压物体的方向无关。水对物体的总压力，既与水的压强大小有关，还与物体受水压力的总面积的大小有关，面积越大，受的压力也越大。总压力的大小等于水的压强乘以受压的面积。含水成对底板的总压力就是用这个方法计算的。例如，煤层间的承压含水层水压强是1兆帕，那么它在隔水层1平方米面积上的压力就是1000千牛（102吨）。如果水压增至20兆帕，面积增加到10平方米，那么隔水层承受的压力总和为20兆牛（2040吨）。

　　承压含水层一旦在井下被钻孔或巷道揭露，它的涌水两与水压成正比。水压越大，涌水量越大。

　　煤层开采得越深，开采面积越大，受水威胁也越大。

　　开采江、河、湖、水库等地表水影响范围的煤层时，一旦雨季因洪水爆发水位高出拦洪堤坝或冲毁井口围堤，水便会直接由井口灌入井下。

　　井筒在冲积层或强含水层中开凿时，如果事先不进行处理，就会涌水，特别是沙砾层，水沙会一齐涌出，严重的会造成井壁坍塌、沉陷、井架偏斜。

　　在顶板破碎的煤层中掘进巷道，因放炮或支护不好发生冒顶；或回采工作面上部防水岩柱尺寸不够，当冒落高度和导水裂缝与河湖等地表水或强含水层沟通时，会造成透水。

　　巷道掘进时与断层另一盘强含水层打通，就会造成突水。断层带岩石破碎，各种破裂面及石灰岩裂隙溶洞较发育，突水威胁较大。

　　由于采掘地点离含水层太近，隔水岩柱的抗压强度小，抵抗不住静水压力和矿山压力的共同作用，巷道掘进后经过一段时间的变形，引起底板破碎承压水突然涌出。

　　石灰岩溶洞塌落柱内部，岩石破坏，胶结不良，往往构成岩溶水的垂直通道。当巷道与它掘通时，会引起几个含水层水同时大量涌入，造成淹井。

　　地质勘探时打的钻孔封孔质量不好，就成为各水体之间的垂直联系通道，当巷道或采面与这些钻孔相遇时，地表水或地下水就会经钻孔进入矿井，造成强烈涌水。

　　回采工作面或巷道遇到老空或旧巷道的积水区时，会在很短时间里涌出大量的水，也是煤矿常见且破坏性很大的一种水灾。有时也会造成人员伤亡。