第六章矿山防水讲解

教学内容备注
二、矿井水灾产生根源
（一）矿井水灾发生的必要条件和遵循的原则
■必要条件：
在矿区范围内存在着水源和形成涌水通道是矿山水灾发生的必要条件。

因此，一切防水措施都要从消除水源、杜绝涌水通道着手。

■遵循原则：
有疑必探，先探后掘
（二）矿井透水水源
在矿山开采过程中，矿井透水水源主要有：地表水、溶洞——溶蚀裂隙
水、含水层水、断层水、封闭不良的钻孔水、采空区形成的水体。

（三）矿井导水通道
矿体及其周围虽有水存在，但只有通过某种通道，才能进入井巷形成涌
水或突水。

涌水通道可分为地层的空隙、断裂带等自然形成的通道和由于采掘活动
等引起的人为涌水通道两类。

1、自然导水通道
（1）地层的裂隙与断裂带
（2）岩溶通道（科斯特地形）
（3）孔隙通道（松散岩层，有时与地表水或含水岩层沟通）
2、人为导水通道
（1）顶板冒落裂隙通道
（2）底板突破通道（下部高压地下水涌入井巷造成透水）
（3）钻孔通道（比如，矿井揭露勘探钻孔，而勘探钻孔与上部水源相连
通）
（三）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，需采 取隔离水源和堵截水流的防水措施。

1、隔离水源
隔离水源是防止水源进入矿井或采区的隔离措施，包括隔离矿（岩）柱、 隔水帷幕两种方法。

（1）隔离矿（岩）柱
■以下六种情况需留隔离矿（岩）柱：见书 166 页图 9-6。

① 矿体直接被松散的含水层所覆盖，或者处于地表水体之下（图 a ） ② 矿体一侧与强含水层接触或局部处于强含水层之下（图 b ） ③ 矿体在局部地段与间接底板承压含水层接近（图 c ）
④ 矿体在局部地段与间接顶板含水层接近，顶板冒落达到含水层（图 d ）
⑤ 矿体与充水断层接触（图 e ）
⑥ 采掘工作面接近被淹井巷或老空积水区（图 f ）
《金属非金属矿山安全规程》规定，相邻的井巷或采区，如果其中一个 有涌水危险，则应该在井巷或采区间留出隔离矿（岩）柱。

■隔离矿（岩）柱尺寸确定方法：
①当矿体直接与含水层或充水断层接触时，如果忽略矿柱自重，按承受 水压力的均布载荷的简支梁考虑，隔离矿柱宽度按下式计算：
3 p
t 0.5L
[]
式中
L ——巷道宽度，m ； P ——水的压力，Pa ；
[σ]——矿石抗拉强度，Pa 。

②当矿体顶板有承压含水层时，把隔水矿（岩）层看作承受水压和隔水 层自重的均布载荷的两端固定梁，隔离矿柱最小理论厚度为：
L (
L 8[]p L )
t
4[]
式中
L ——巷道或采场跨度，m ；
γ——隔水矿岩层矿岩重度，N/m ； P ——含水层水的压力，Pa ；
[σ]——隔水矿岩层矿岩石抗拉强度，Pa 。

±——采掘面在含水层之上取-号，采掘面在含水层之下取+号。

（2）隔水帷幕 ■制作方法
2 2
3
教学内容
备 注
6.3 矿井透水预兆和透水事故处理
一、透水预兆
透水之前出现如下预兆： （1）巷道壁“出汗”； （2）顶板淋水加大；
（3）空气变冷、发生雾气；
（4）采矿场或巷道“挂红”，水的酸度大，味发涩，有臭鸡蛋气味； （5）岩层里有“吱吱”水叫声； （6）底板突然涌水； （7）出现压力水流；
（8）工作面空气中有害气体增加。

二、透水时应采取措施
（1）向上级报告。

（2）采取应急措施，在场人员尽可能就地取材加固工作面，堵住出水点 出水无法控制时要按规定避难路线迅速撤离到地面。

（3）矿领导应组织人员抢救，及时通知有关人员撤离危险区，尽快关闭 防水闸门，待人员撤至井底车场时，再关闭井底车场防水闸门，保护水泵房，
（4）透水后，应全部开动井下排水设备。

（5）维持井下正常通风。

（6）核查井下人员，组织力量抢救遇难人员。

三、被淹井巷的恢复 1、被淹井巷的水量
被淹井巷水量包括静水量和动水量两部分。

■静水量：由于被淹井巷存在压缩空气，使得被淹井巷中水的体积比井 巷体积要小，两者比值称为淹没系数。

■动水量：是指井巷被淹后单位时间内的涌水量。

其计算公式如下：
Q
q 2 h 1
q 1h 2
h 1 h 2
式中
Q ——观测期间动水量，m /h ；
q 1——第一次观测的水泵扬水量，m /h ；
q ——第二次观测的水泵扬水量，m /h ；
h ——第一次观测的水位降低量，cm ；
h ——第二次观测的水位降低量，cm ；
■被淹井巷排水所需要的时间：按下式计算：
Q j
3 3 3 （1）。