矿井水文动态监测系统在煤矿防治水中的应用
矿井水文动态监测系统在煤矿防治水中的应用
【摘要】潘二煤矿安装了矿井水文动态监测系统，通过近两年来的应用，水文技术人员能够动态掌握井上、井下水文钻孔水位、水压、水温、流量等水文情况，起到了预防水患的作用，并为论证A组煤层开采的可行性、设计方案的科学性以及生产的安全性提供了有力的水文资料，确保在开采A组煤层时能取得最佳经济效益。
【关键词】水文；动态；监测；防治水
潘二煤矿现年产量为360万吨，一水平的C组煤、B组煤已近枯竭，下一步主采煤层为B组的4煤和A组的3煤。B4煤属于强突出煤层，为了能够尽快解放B4煤，潘二煤矿通过相应的安全技术措施，将A3煤作为B4煤的下保护层开采。不但确保了矿井的可持续发展，还为今后整个潘谢矿区A组煤的开采提供宝贵的经验。
A组煤的开采受地下水威胁比较严重，为了安全开采A组煤层，必须首先施工相应的疏水降压巷道和配备相应的疏干降压设施，并制定相应的安全技术措施来确保安全生产，因此对地下水的监测就十分必要了。潘二煤矿原先采用各种各样的监测方法，基本上是以人工为主，在不同程度上存在这样那样的缺陷。因此，潘二煤矿安装了西安欣源测控技术有限公司研发的KJ402矿井水文动态监测系统，该系统精度高、实时性强、运行可靠、自动化程度高，能够连续长期测量、分析数据，适用各种不同环境的水压水位观测，对于及时处理水患，保障煤矿的正常安全生产具有重要的现实意义。
1 KJ402矿井水文动态监测系统简介
KJ402矿井水文动态监测系统是对矿井上、下水文观测点进行综合监测的系统。系统以工控机为核心，集电子、通讯、网络和水文等技术为一体的现代化监测系统，它涉及到水文数据的采集、显示与上传，通过网络来进行各部分的连接工作，最终完成在煤矿企业内部水文信息数据的共享。
通过本系统，技术人员可在地面办公室内动态监测井上、井下各水文观测点的水位、水压、水温、流量信息。在遇突发事件，如断层、不良封闭钻孔、顶板渗水等引起井下透水事故时，水文技术人员通过分析系统主站内井上、井下各分站反馈回的综合信息，便可迅速判断出是哪个层位的含水层透水及涌水量，从而进行有效引、堵、排水工作，大大提高了矿井的安全生产。
2 KJ402矿井水文动态监测系统的组成
整个系统由2个子系统组成：地面水文遥测系统和井下水文监测系统组成。
2.1 地面水文遥测系统
浅谈关于煤矿水文地质特征及矿井水害防治
浅谈关于煤矿水文地质特征及矿井水害防治 发表时间：2015-03-12T10:55:36.693Z 来源：《工程管理前沿》2015年第3期供稿作者：张鹏 [导读] 落实水害的防治工作，凡是整改不合格仍不能保证安全生产的，向地方人民政府提出将煤矿依法予以关闭的建议。 张鹏（安徽省地质矿产勘查局325 地质队安徽淮北 235000） 摘要：目前我国的矿井水害造成的损失极大，为此研究煤矿开采的水文地质特征以及采用有效的措施进行防治有着重要的意义。本文结合合山煤矿水害发生事故，阐述煤矿水文地质的特征，分析了矿井充水的原因，并提出了一些矿井水害的防治措施及发展趋势，为矿井水害的治理提供一点参考。 关键词：煤矿；水文地质特征；矿井水害；防治措施 前言水文地质是自然界地下水各种变化和活动现象的体现形式，是其物理性质、化学性质以及分布、运行规律的主要探究模式。矿区水文地质条件直接关系到煤矿的安全生产，比如地表水溃入和顶板透水等等，各种各样的水害给矿井的安全生产带来了严重影响。合理的了解地下水因素对水文地质条件造成的影响是保证煤矿安全生产的前提和必要条件，更是提高煤矿生产工作效益和良好社会效益的重要措施。 1 合山矿区的水文地质特征合山煤田是广西最大的煤炭生产基地，处在广西中部，煤田为一不对称的向斜盆地，长约30km，宽约 10km，呈南北向分布。红水河水系自西从合山煤田西部流入，在合山煤田西部向南多次曲折拐弯，在多处切割煤系地层后从合山煤田南部向东流出矿区。合山向斜是大面积岩溶区内一处平面形状似纺捶形的向斜构造(图1)。在向斜区内有上下两个岩溶含水系统，上部为下三叠统北泅组、罗楼组上部岩溶含水层，下部为上二叠统合山组、茅口阶岩溶含水层。两含水层的中间被罗楼组下部不纯灰岩夹页岩与页岩、砂岩等组成的隔水层分割开来，隔断了上部岩溶同煤系层及下部岩溶水的水力联系。 图1 合山煤田水文地质图合山煤田系构造节理、裂隙、岩溶发育部位，水文地质条件复杂，在天然条件下，地下水排泄于红水河，以东北侧向补给为主。但由于距红水河近，且河流强烈切割合山组煤系地层，在附近开采煤层时地下水流场将发生改变，河水补给地下水。合山煤田南部的红水河岸一带的十五滩面标高一般65~76m，河床宽度约430 m，近期最大洪水位标高92.22 m，正常水位65~70m。岸坡较陡峻，河谷深切，河岸标高一般95~100m。河床切割煤系地层，长期被河水淹没的煤系含水层约0.446km2，占整个滩面的24%，出露于河床中的三煤层长度约3250m，四煤露头线长度约2700m。其走向大至与河流平行。河滩露头带的四煤层已被附近的村民基本挖空。 开采深度有的已达标高-10m 水平。由于村民乱开采，严重破坏了原有的含水层结构，致使该区地下含水系统更加复杂。 2 合山矿井充水的原因一般来说，矿井充水时会有以下特点：水流突然、迅猛，而且水量较大。所以，矿井充水的因素主要有：（一）充水的突水点主要在煤层的底板。一般来讲，煤层的底板受到岩溶管道的发育控制，如：裂隙、断裂或是层位破碎等等，特别是受到损害的岩溶管道最容易充水。 （二）红水河的水流方向在一定程度上是导致矿井充水事故发生的原因之一。原因是红水河的自西向东流经煤田，而矿井的开采通常都是使用“强排水”的排水方式，非常容易导致红河水的河床塌陷、岩溶管道疏通，使矿井工人在进行排水时，河水倒灌进入矿井，使矿井的水不能够及时排出去，矿井长期处于高压水的包围状态，使矿井的生产、供电、排水等一直处于危险状态中。 3 矿井水害防治的主要措施煤矿的水害防治技术是指煤矿地质的探测，对可能造成水害事故因素的排查、水害事故的预测及处理等。合山矿井水害防治的主要措施有：（一）煤矿应建立健全水害安全管理体系煤矿应建立一个专门的有关水害防治的部门，增强相关的技术人员的专业培训，建立健全煤矿水害的安全管理体系。建立水害安全责任制，就是要将水害安全责任落实到各个煤矿生产的环节。每个部门都应该积极配合水害防治部门，加强沟通、做好分工，切实地做好水害防治工作。 水害防治部门应积极排除可能引起水害事故的隐患因素，做好安全预防工作。当发生了水害事故后，应该因地制宜、积极抢救，事后分析事故的原因，以此避免类似的情况继续发生。 （二）要加强员工防治水害的意识企业应该定时定期的开展水害防治培训，包括水害防治的相关知识、教会员工识别水害事故发生的征兆等等。在安全生产过程中当矿井的生产现场遇到空气变冷、挂红、水叫等等透水前的预兆，应该立即停止煤矿生产、加固支架，如果有条件的应该立即进行探放水，井下的工作人员必须要及时撤离。 提高企业员工的水害防治意识，对专业技术人员进行的定期专业技术培训，包括探放水技能培训，水害事故的预警演练等等，以应对煤矿生产过程突然发生的水害事故。 （三）加强水害防治的技术煤矿应有必备的基础性设备配置，加强并完善矿井的排水系统，而且按规定的时间范围内更换老旧的排水
矿井水文动态监测系统技术规格书.doc
技术规格书 编制： 地测科： 地测副总： 总工程师： XX 矿 二零一零年七月十二日 一、总则 1、本规格书适用于矿综合水文动态监测系统。它提出了该系统及
其附属设备的功能设计、结构、性能、安装和实验等方面的技术参数。 2、本规格书提出的是最低限度的技术要求，并未对一切技术细节作出规定，也未充分引述有关标准和规范的条文，供方应保证提供符合国家标准、规范和本规格书的优质产品及其相应的优质服务。对国家有关安全、环境保护等强制性标准，必须满足其要求。 3、如果供方对本规格书的条文没有书面提出异议，那么需方可以认为供方提出的产品完全符合本规格书的要求。如有异议，不管是多么微小都应在投标书中以“对规格书中的意见和同规格书的偏差”为标题的专门章节中加以详细描述。 4、在签订合同之后，甲方有权提出因规范标准和规程发生变化而产生的一些补充要求，具体项目由甲方、供应方共同商定。 5、本规格书所使用的标准如遇与供方所执行的标准发生矛盾时，按较高标准执行。 6、设备采用的专利涉及到的全部费用均认为包含在设备报价中，供方应保证甲方不承担有关设备专利的一切费用。 7、本规格书未尽事宜，由供需双方在合同技术谈判时协商确定。 二、项目概况 矿井水害一直是制约我国煤炭生产的因素之一，严重威胁着煤矿的安全生产。在煤矿生产过程中，对采掘工作面的涌水量、水沟流量、含水层水位动态情况等进行监测，了解水文动态情况，及时发现危险征兆并采取预防措施，是一项非常重要的防治水工作。
目前，煤矿众多观测点的水文动态情况一般由人工定期逐点观测，一是需要观测人员多，且工作量大；二是观测密度满足不了水害预测预报对观测的实时性要求，特别是水害事故发生前，不能及时发现异常情况；三是难以同步获得各观测点数据；四是人工观测经常出现人为的观测误差。矿井综合水文动态监测系统可彻底解决上述问题。 三、系统总体要求 本次系统集成投标厂家需要建立矿井的综合水文动动态监测网络系统，包括地面水文遥测和井下水文监测2个子系统及其集成。 根据煤矿建设和生产的特点，此系统应满足： 1）硬件设备选型必须符合有关国家标准和行业标准，并通过国家技术监督局认定的型式检验。用于防爆环境的设备，还必须通过国家技术监督局认定的检测机构的防爆检验，并取得“防爆合格证”。下井设备还应取得国家煤矿安全局的“煤矿安全标志”，要充分考虑满足防爆、防尘、抗高温潮湿和电磁干扰的要求。地面系统充分考虑防雷和抗电磁干扰的设置。 2)在物理上和逻辑上都有考虑到网络通信的冗余，确保网络通路的安全。 3）系统应可靠、稳定性强、人机界面友好、操作简单、维护方便。 4）方案厂家对整个系统元器件的选型和配置，要求质量可靠，设备一流。并对整个系统的性能及所需软硬件作介绍。
水位自动监测、水位自动监控系统
水位自动监测、水位自动监控系统 一、适用范围 水位自动监测（水位自动监控系统）适用于地下水水位监测、河道水位监测、水库水位监测、水池水位监测等。 二、系统目标 水位自动监测（水位自动监控系统）监测水位动态信息，为决策提供依据。 三、系统特点 ◆通过国家水利部水文监测数据传输规约（SL651-2014）、水文遥测终端机（SL 180-2015）、“特殊区域水文、水资源数据安全采集系统RTU追加测试”等权威检测。 ◆获得“全国工业产品生产许可证”。 ◆获得“水文实时监测管理系统”软件著作权证书。 ◆兼容超声波、雷达、激光、投入式、浮子式等各种水位计。 四、系统组成 水位自动监测（水位自动监控系统）主要由监控中心、通信网络、水位监测终端设备、测量设备等四部分组成。 ◆监控中心： 主要硬件：服务器、客户端、移动数据专线或GPRS数据传输模块DATA-6107。 主要软件：操作系统软件、数据库软件、水位监测系统软件、防火墙软件。 ◆通信网络：INTERNET公网+ 中国移动公司GPRS网络。 ◆终端设备：微功耗测控终端，市电供电、太阳能供电、电池供电可选。 ◆测量设备：水位计或水位变送器。
水位自动监测（水位自动监控系统）拓扑图 五、系统功能 ◆ 水位自动监测（水位自动监控系统）可独立运行，也可并入应用行业的信息化系统。 ◆ 采集各水位监测点的水位数据，采集时间间隔可设置。 ◆ 上报各水位监测点的水位数据，上报时间间隔可设置。 ◆ 支持串口水位计、0-5V 或4-20mA 信号输出的水位变送器。 ◆ 支持220VAC 供电、太阳能供电、锂电池供电。 ◆ 现场监测终端具备数据存储功能。 ◆ 可远程设置终端工作参数，支持远程升级。 ◆ 水位监测（水位监测系统）监控中心可对水位数据进行存储、分析、生成必要的报表和曲线。 GPRS 浏览客户 市、县分中心 服务器 监控工作站 领导/其他处室 防火墙 局域网 INTERNET 公网 打印机 市电供电 监测终端 DATA-9201 太阳能供电 监测终端 DATA-9201 电池供电 监测终端 DATA-6216 超声波水位计 雷达水位计 投入式水位计
矿井水文动态监测系统在煤矿防治水中的应用
矿井水文动态监测系统在煤矿防治水中的应用 【摘要】潘二煤矿安装了矿井水文动态监测系统，通过近两年来的应用，水文技术人员能够动态掌握井上、井下水文钻孔水位、水压、水温、流量等水文情况，起到了预防水患的作用，并为论证A组煤层开采的可行性、设计方案的科学性以及生产的安全性提供了有力的水文资料，确保在开采A组煤层时能取得最佳经济效益。 【关键词】水文；动态；监测；防治水 潘二煤矿现年产量为360万吨，一水平的C组煤、B组煤已近枯竭，下一步主采煤层为B组的4煤和A组的3煤。B4煤属于强突出煤层，为了能够尽快解放B4煤，潘二煤矿通过相应的安全技术措施，将A3煤作为B4煤的下保护层开采。不但确保了矿井的可持续发展，还为今后整个潘谢矿区A组煤的开采提供宝贵的经验。 A组煤的开采受地下水威胁比较严重，为了安全开采A组煤层，必须首先施工相应的疏水降压巷道和配备相应的疏干降压设施，并制定相应的安全技术措施来确保安全生产，因此对地下水的监测就十分必要了。潘二煤矿原先采用各种各样的监测方法，基本上是以人工为主，在不同程度上存在这样那样的缺陷。因此，潘二煤矿安装了西安欣源测控技术有限公司研发的KJ402矿井水文动态监测系统，该系统精度高、实时性强、运行可靠、自动化程度高，能够连续长期测量、分析数据，适用各种不同环境的水压水位观测，对于及时处理水患，保障煤矿的正常安全生产具有重要的现实意义。 1 KJ402矿井水文动态监测系统简介 KJ402矿井水文动态监测系统是对矿井上、下水文观测点进行综合监测的系统。系统以工控机为核心，集电子、通讯、网络和水文等技术为一体的现代化监测系统，它涉及到水文数据的采集、显示与上传，通过网络来进行各部分的连接工作，最终完成在煤矿企业内部水文信息数据的共享。 通过本系统，技术人员可在地面办公室内动态监测井上、井下各水文观测点的水位、水压、水温、流量信息。在遇突发事件，如断层、不良封闭钻孔、顶板渗水等引起井下透水事故时，水文技术人员通过分析系统主站内井上、井下各分站反馈回的综合信息，便可迅速判断出是哪个层位的含水层透水及涌水量，从而进行有效引、堵、排水工作，大大提高了矿井的安全生产。 2 KJ402矿井水文动态监测系统的组成 整个系统由2个子系统组成：地面水文遥测系统和井下水文监测系统组成。 2.1 地面水文遥测系统
矿井水文监测系统技术方案
KJ514矿井水文监测系统 设 计 方 案 诚德电子科技有限公司 二0一三年七月
1. 项目意义 在传统的矿井水文监测方法中，采用人工携带仪器进行测量和记录的方法进行监测。传统的监测方法对于所需要的监测数据不能进行实时的监测，而且借助人工来实现这一系列数据的记录和管理，工作量将是极为巨大的，而且容易出现错误，数据间断，造成管理上的混乱。在无法得到准确、连续、实时的数据和分析结果的情况下，对相关管理部门的科学、迅速的决策造成了很大的难度。在办公自动化和管理信息化的趋势下，这种落后的操作不利于建设现代化矿山的发展，达不到矿井防治水害的要求。 2. 项目设计依据 (1) 保障**煤矿安全生产、及时防治水害的需要 地下水的动态变化，能直观地反映含水层的水文地质条件，长期监测矿井主要充水含水层对防治矿井水害发生具有重要意义。及时掌握水文动态，可以达到对水害事故的早发现、早预报、早防治，保障煤矿的安全、正常生产。 (2)**煤矿水文地质类型(“中等”型) 煤监局《**矿业有限公司水文地质类型划分报告》显示，**矿水文地质类型为“中等”型。 (3) 《煤矿安全规程》(国家安全生产监督管理总局，2011)要求 第252条规定，水文地质条件复杂的矿井，必须针对主要含水层建立地下水动态观测系统，进行地下水动态观测、水害预测分析。并制定相应的“探、防、堵、截、排”等综合防治措施。 (4) 《煤矿防治水规定》(国家煤矿安全监察局，2009年)要求 第19条：矿井应当建立水文地质信息管理系统，实现矿井水文地质文字资
料收集、数据采集、图件绘制、计算评价和矿井防治水预测预报一体化。建立水文地质信息管理系统，可以提高防治水工作效率，提高防治水工作决策水平。 第108条：进行水体下采掘活动时，应加强水情和水体底界面变形的监测。地表水情监测一般包括：水位、水质、流量和汛期降雨量变化等；地下水情监测包括：水位、水质和水温变化等。水体底界面的变形监测主要在地表水体底界面进行。有条件的矿井应设立水情自动监测系统。 (5) 保护生态环境的需要 利用该系统可评估煤炭开采过程中对地下水资源的影响，及早采取措施避免造成对生态环境的影响。 (6) 《省煤矿安全质量标准化标准及考核评级办法》（晋煤安发[2012]715号）的规定 防治水安全质量标准化标准及考核评分表附表A.4中明确要求，水文地质条件中等及以上的矿井都必须建立水文观测系统（承压开采的矿井，必须建立地下水文动态观测系统），并按规定时间坚持观测和分析水情变化。 3. 项目实现的系统功能及特性 （1）、井下各水文参数实时监测、实时传输及超限报警。 （2）、建立**煤矿矿井水文数据库。 （3）、实现了现场数据的实时在线传输，及时掌握井下井上水文情况。 （4）、支持局域网客户端模式及WEB用户浏览器模式的数据共享 （5）、专线/工业环网的传输方式，适合于井下恶劣的工作坏境，保证系统的稳定工作。 （6）、使用防水航空接头，安装维护简单，防水、防尘性好。 （7）、强大的软件分析功能，具有多参数曲线同时绘制功能及统计直方图功能
矿井水文地质概述及检查要点
第一部分矿井水文地质 一、地下水与矿井水的的基本知识 1、自然界中的水 地球上的水，以气态、液态和固态形态存在于大气圈、地球表面及地壳中。地球上的总水量约占地球体积的1﹪，约14亿立方公里。大气圈、水圈、岩石圈里的水，彼此之间有着密切的转换关系，要通过水的循环来实现。------大循环、小循环。 1）地下水的主要类型：包气带水（土壤、沼泽等）、潜水（冲积层）、承压水（奥灰岩溶水）。 2）地下水水质：地下水水质有好多分类方法，如按水的温度分类、按矿化度分类、按酸碱度分类、按硬度分类、按放射性、耗氧量、卫生条件分类等等。 2、矿井水的主要来源 1）煤层及煤系围岩中的地下水：孔隙水、裂隙水、岩溶水。 2）地表水源：河、湖、海、水库、水塘等。 3）大气降水的直接渗入。 4）老窑及淹没井巷积水。 3、矿井水的涌水通道 1）自然通道：孔隙、裂隙、岩溶、透水断裂带。 2）人为通道：未封闭或封闭质量差的钻孔、回采后顶板冒落和底板鼓胀裂隙、矿井排水后因潜蚀掏空产生的疏通裂隙和地表塌陷。
3）影响矿井充水的因素：自然因素----地形、煤层上下岩层的组合形式、地表水。 人为因素----开拓方式、采煤方法、疏干方法。 二、矿井水文地质 1、矿井水文地质工作的基本任务 1) 开展矿区（井田）水文地质补充调查、补充勘探和水文地质观测工作。 2) 为矿井建设、采掘、开拓延深、改扩建提供所需的水文地质资料或专门报告。 3) 在采掘过程中进行水害分析、预测和防探水。 4) 开展矿区（井田）专门防治水工程中的水文地质工作。 5) 为补充和改善矿区（井）生产、生活供水进行调查、勘探，提供水源资料。 6) 根据需要开展老矿区环境水文地质调查和研究。 2、地质类型的划分 1) 划分依据：矿区水文地质条件、井巷充水及其相互关系、受采掘破坏或影响的含水层性质、富水性、补给条件、单井年平均涌水量、开采受水害影响程度、防治水工作难易程度等。 2) 煤矿矿井矿井地质类型：水文地质简单、水文地质中等、水文地质复杂、水文地质极复杂。（崔矿为水文地质比较复杂----专家意见） 3、补充调查与观测
水文监测系统
创作编号： GB8878185555334563BT9125XW 创作者：凤呜大王* 水文监测工作中的问题与对策 水是生命之源，在人类的生存和发展中发挥着不可替代的作用，但是当前由水而引发的自然灾害严重威胁人们的生命和财产安全，造成了大量的财产损失和人员伤亡，因此做好水文监测工作成为社会主义现代化建设中的一个重要课题。水文监测工作涉及的范围比较广泛，且需要依靠较高的科学技术手段作为保障，特别是近年来随着水文灾害的不断加剧，对水文监测工作的质量提出了更高的要求。为此，针对当前水文监测中存在的问题，相关部门必须要加强认识，积极采取有效措施加以解决和应对，促进水文监测工作的顺利展开和发展。 1水文监测工作中的问题 1.1监测设施设备的测洪能力较低 自从1998年发生特大洪灾以来，我国的水文监测工作取得了一定的发展，用于水文监测的基础设施建设水平有了大幅度的提高，并更新和改造了大型动力测船以及水文缆道等，使得水文监测能力和质量大大提高。但是从整体上来看，水文监测设施设备的测洪能力依然较低，主要表现在以下方面：一是改造之后的测洪能力只是能够测量到设站以来的最大洪水，对于超标洪水的监测远远不够：二是对于一些大洪水或者是特大洪水的监测依然采用的是传统的浮标测洪法，监测质量低下。 1.2技术手段较为落后
在当前的水文监测中，不少监测站依然是利用测深杆来测量水深，利用流速仪来测量水流速度，利用横式采样器来采取沙样等。这些测量方式在中低水测量中的准确度较高，但是监测大洪水时往往存在着测速和取沙定位困难、精准度较差的问题。并且由于单次测验所耗费的时间较长，劳动强度较大，且所测量的数据无法自动传输给计算机，使得水文监测工作的质量和效率不高。 1.3水文监测人员的综合素质较低 水文监测工作的好坏在很大程度上取决于水文监测人员的专业水平和自身能力，但是当前很多的水文监测人员综合素质较低，在很大程度上影响和制约了水文监测工作的质量和效率。主要表现为水文监测人员不能与时俱进，在业务技术、思想政治、以及职业道德等方面存在着一定的问题和缺陷，使得水文监测的技术水平受到限制，再加上缺乏足够的责任心和责任感，在实际的工作中存在着晚测、漏测、误测等现象，使得水文监测资料的真实性无法得到保障，对以后的防灾减灾工作产生了不利影响。 1.4科技成果的推广转化工作不到位 当前我国在水文监测方面所投入的经费不足，导致水文实验研究以及科技成果的推广转化工作比较薄弱，影响了水文监测工作质量的提高。到目前为止，我国的水文工作人员在水平升级、小发明、以及小创造等活动中研发出了一批有较强实用性的科研成果，但是却仅仅局限于研发单位的内部使用，并没有得到广泛推广，无法充分发挥其价值和作用。 2水文监测问题的对策 2.1加强水文监测队伍建设 首先，要建立一支高素质高水平的职工队伍，从职称、学历、技能等方面入手，对人才结构进行合理调整，实现人力资源的优化配置，从整体上提高水文监测职工队伍的综合素质。并且要加强对职工的教育和培训工作，提高他们的专业技能和责任意识，以满足水文监测工作的实际需要；同时，还要注重对领导队伍的建设工作，提高领导管理的质量和水平。具
矿井水文地质主要图件内容及要求[1]
附录一矿井水文地质主要图件内容及要求 一、矿井充水性图 矿井充水性图是综合记录井下实测水文地质资料的图纸，是分析矿井充水规律、开展水害预测及制定防治水措施的主要依据之一，也是矿井水害防治的必备图纸。一般采用采掘工程平面图作底图进行编制，比例尺为1/2000-1/5000，主要内容有： 1.各种类型的出（突）水点应当统一编号，并注明出水日期、涌水量、水位（水压）、水温及涌水特征。 2.古井、废弃井巷、采空区、老硐等的积水范围和积水量。 3.井下防水闸门、水闸墙、放水孔、防隔水煤（岩）柱、泵房、水仓、水泵台数及能力。 4.井下输水路线。 5.井下涌水量观测站（点）的位置。 6.其他。 矿井充水性图应当随采掘工程的进展定期补充填绘。 二、矿井涌水量与各种相关因素动态曲线图 矿井涌水量与各种相关因素动态曲线是综合反映矿井充水变化规律，预测矿井涌水趋势的图件。各矿应当根据具体情况，选择不同的相关因素绘制下列几种关系曲线图： 1.矿井涌水量与降水量、地下水位关系曲线图。 2.矿井涌水量与单位走向开拓长度、单位采空面积关系
曲线图。 3.矿井涌水量与地表水补给量或水位关系曲线图。 4.矿井涌水量随开采深度变化曲线图。 三、矿井综合水文地质图 矿井综合水文地质图是反映矿井水文地质条件的图纸之一，也是进行矿井防治水工作的主要参考依据。综合水文地质图一般在井田地形地质图的基础上编制，比例尺为1/2000-1/10000。主要内容有： 1.基岩含水层露头（包括岩溶）及冲积层底部含水层（流砂、砂砾、砂礓层等）的平面分布状况。 2.地表水体，水文观测站，井、泉分布位置及陷落柱范围。 3.水文地质钻孔及其抽水试验成果。 4.基岩等高线（适用于隐伏煤田）。 5.已开采井田井下主干巷道、矿井回采范围及井下突水点资料。 6.主要含水层等水位（压）线。 7.老窑、小煤矿位置及开采范围和涌水情况。 8.有条件时，划分水文地质单元，进行水文地质分区。 四、矿井综合水文地质柱状图 矿井综合水文地质柱状图是反映含水层、隔水层及煤层之间的组合关系和含水层层数、厚度及富水性的图纸。一般采用相应比例尺随同矿井综合水文地质图一道编制。主要内容有：
矿用水文监测系统
矿井水文动态实时监测报警系统技术方案 山东科技大学机电技术研究所 山东鲁科自动化技术有限公司
前言 1、意义 水害作为煤矿井下主要灾害之一，严重威胁着煤矿的安全生产，其表现形式是矿井涌水量突然增大超出矿井排水系统的排水能力，因此，井下出水点的涌水量、排水沟水流量监测是一项非常重要的工作。目前，矿井一般由人工定期对所选定的观测点逐点测量，难以获得各测点的同时涌水量，不利于分析涌水点的涌水情况，特别是有突水发生时，不能及时发现。另外,水仓水位、井下钻孔水压、地面野外钻孔水位等参数也十分重要，有必要连续自动监测，但也普遍采用人工测量。因此，建立矿井水文自动监测报警系统十分必要。 2、系统主要实现监测内容 系统可全天候监测引起矿井水害的各种参数，并在地面监控计算机上显示和存储，一旦出现险情（根据综合信息预报），井下立即报警，以便及时采取措施，保证矿井及井下人员安全。监测数据可通过计算机网络查询，报警信息可以短信形式发送到有关人员的手机上。系统主要监测内容如下： （1）矿井各含水层和积水区水位水压变化情况监测； （2）矿井地面降水量、井下不同区域涌水量及其变化情况监测； （3）矿井受水害威胁地点水文变化情况综合监测； （4）矿井防水设施维护状况监测； （5）矿井排水系统实际工况监测； （6）地面地质钻孔水位、水温监测； 3、系统主要实现监测功能 （1）系统将各种防治水的因素和参数，完全集中到一个统一的数据库
之中实现数据的统一管理。 （2）定时测量间隔时间1分~24小时可以任意设置。 （3）具有初步的分析功能，显示各个地点历史数据，历史曲线可以自动绘制。 （4）可以根据需要自动打印有关的报表和曲线。 （5）具有超限自动报警功能，出现异常立即报警。 （6）具有网络管理远程管理功能。 （7）地面水文地质钻孔实现无线遥测通信功能。 4、系统硬件组成及工作原理 图3.1 系统组成 遥测分站 监控计算机 通信接口 局域网 钢丝电缆 本安电源 本安电源 分站级RS485总线 通信分站 通信分站 接线盒 传感器级M-BUS 总线 接线盒 快速接头 智 能 水压 传感器 智 能 水压 传 感 器 智 能 水压传感器
煤矿防治水细则(2018年新版)74039
煤矿防治水细则 第一章总则 第一条为了加强煤矿防治水工作，防止和减少事故，保障职工生命安全和健康，根据《中华人民全生产法》《中华人民国矿山安全法》《国务院关于预防煤矿生产安全事故的特别规定》和《煤矿安全规程》等，制定本细则。 第二条煤炭企业、煤矿和有关单位的防治水工作，适用本细则。 第三条煤矿防治水工作应当坚持预测预报、有疑必探、先探后掘、先治后采的原则，根据不同水文地质条件，采取探、防、堵、疏、排、截、监等综合防治措施。 煤矿必须落实防治水的主体责任，推进防治水工作由过程治理向源头预防、局部治理向区域治理、井下治理向井上下结合治理、措施防向工程治理、治水为主向治保结合的转变，构建理念先进、基础扎实、勘探清楚、科技攻关、综合治理、效果评价、应急处置的防治水工作体系。 第四条煤炭企业、煤矿的主要负责人(法定代表人、实际控制人，下同)是本单位防治水工作的第一责任人，总工程师(技术负责人，下同)负责防治水的技术管理工作。 第五条煤矿应当根据本单位的水害情况，配备满足工作需要的防治水专业技术人员，配齐专用的探放水设备，建立专门的探放水作业队伍，储备必要的水害抢险救灾设备和物资。 水文地质类型复杂、极复杂的煤矿，还应当设立专门的防治水机构、配备防治水副总工程师。 第六条煤炭企业、煤矿应当结合本单位实际情况建立健全水害防治岗位责任制、水害防治技术管理制度、水害预测预报制度、水害隐患排查治理制度、探放水制度、重大水患停产撤人制度以及应急处置制度等。 煤矿主要负责人必须赋予调度员、安检员、井下带班人员、班组长等相关人员紧急撒人的权力，发现突水(透水、溃水，下同)征兆、极端天气可能导致淹井等重大险情，立即撒出所有受水患威胁地点的人员，在原因未查清、隐患未排除之前，不得进行任何采掘活动。 第七条煤炭企业、煤矿应当编制本单位防治水中长期规划(5年)和年度计划，并组织实施。煤矿防治水应当做到“一矿一策、一面一策”，确保安全技术措施的科学性、针对性和有效性。 第八条当矿井水文地质条件尚未查清时，应当进行水文地质补充勘探工作。在水害隐患情况未查明或者未消除之前，严禁进行采掘活动。 第九条矿井应当建立地下水动态监测系统，对井田围主要充水含水层的水位、水温、水质等进行长期动态观测，对矿井涌水量进行动态监测。受底板承压水威胁的水文地质类型复杂、极复杂矿井，应当采用微震、微震与电法耦合等科学有效的监测技术，建立突水监测预警系统，探测水体及导水通道，评估注浆等工程治理效果，监测导水通道受采动影响变化情况。 第十条煤炭企业、煤矿应当对井下职工进行防治水知识的教育和培训，对防治水专业人员进行新技术、新方法的再教育，提高防治水工作技能和有效处置水
矿井水文观测制度
郑州市慧祥煤业有限公司 矿井水文观测制度 编制单位：地测科 编制时间： 2014年元月
地面水文观测制度 1、认真做好地表水体分布情况调查。对于含水层露头或采动导水裂隙带能影响到的地表水体、大气降雨、水位、水量等，要坚持每月进行3次正常观测。雨季要根据降雨情况增加观测次数。 2、认真做好降雨量观测，并做好记录，建好台帐，收听收看天气预报，分析天气变化趋势，及早采取预防措施。 3、根据需要对井田范围内的水源井进行调查。内容包括取水量、水位、井口坐标、井的结构及井深等。对新打的钻孔及时上台帐登记。 4、地面14703水文观测钻孔每月3次水位观测，雨季必要时加密观测，并认真做好原始记录，及时登记上台帐。 5、进行观测工作时，应当按照固定的时间和顺序进行，并尽可能在最短时间内测完，并注意观测的连续性和精度。钻孔水位观测每回应当有2次读数，其差值不得大于2 cm，取值可用平均数。测量工具使用前应当校验。水文地质类型属于复杂、极复杂的矿井，应当尽量使用智能自动水位仪观测、记录和传输数据。
矿井涌水量观测制度 牢固树立以防为主的思想，加强矿井各地点涌水量观测，发现异常，预先进行水害预报和采取有效措施。 根据《煤矿防治水规定》要求，每月进行3次涌水量观测。雨季要根据降雨情况增加观测次数。认真做好记录，建好台帐，分析涌水量变化趋势，发现异常采取预防措施。 对于井下新揭露的出水点，在涌水量尚未稳定或尚未掌握其变化规律前，一般应当每日观测1次。对溃入性涌水，在未查明突水原因前，应当每隔1-2 h观测1次，以后可适当延长观测间隔时间，并采取水样进行水质分析。涌水量稳定后，可按井下正常观测时间观测。 当采掘工作面上方影响范围内有地表水体、富水性强的含水层、穿过与富水性强的含水层相连通的构造断裂带或接近老空积水区时，应当每日观测涌水情况，掌握水量变化。确保安全生产。
水文钻孔水位、水温自动监测预警系统
水文钻孔水位、水温自动监测预警系统 一、系统的意义 复杂矿井水文钻孔水位、水温的数据监控是确保矿井安全运转的日常工作之一。目前大多矿区仍然采用传统的人工观测水位措施。该措施需要工作人员不分昼夜，不分天气好与坏，都得去现场利用皮尺或一些原始的工具手动测量。人工检测一般无法做到实时性，一些突发情况的紧急处理往往就在短短的几分钟内，因此实时性的监测显得尤为必要。 钻孔一般在野外，路况差且相对分散，如果路途遥远还得驾驶交通工具，既费时也费力，既不经济也不安全。 本系统利用GPRS/GSM无线数据传输网络对矿区水文钻孔数据进行实时采集，整理传输，达到监测与预警功能。与国家正在大力倡导建设的“数字化”矿井有机地结合，也为日常管理和监测提供基础数据。其优点：利用公网，不需自建和维护通信网；不易遭受雷电袭击和人为破坏；组网灵活，站点变动和扩充容易；数据采集站设备利用太阳能，费用低。 二、该系统应用的行业有： l、工业遥信、遥测、遥控 2、电信行业无人值守站机房监控和远程维护(如移动基站、微如移动基站、微波、光纤中继站等) 3、城市配电网自动化系统与抄表数据传输 4、高压电力设备监测、自来水、煤气管道、闸门、泵站与水厂
监控 5、城市热网系统实时监控和维护 6、环境保护系统数据采集 7、三防与水文监测 8、人民防空警报设备监测 9、气象数据采集 10、其他无人值守(如仓库、办公楼等如仓库、办公楼等)监控 11、金融、零售行业 12、移动车辆监控调度系统 13、油罐及输油管线监控 14、城市路灯监控 15、移动办公以及医疗监护 三、主要技术原理: 本系统主要由智能信息采集终端、信息综合服务器和用户终端三
煤矿矿井水监测预警系统
煤矿矿井水监测预警系统 安全是困扰煤炭生产的主要问题，其中，以瓦斯、煤尘、水、火和顶板五大自然灾害为主，根据危害程度，煤矿水害与瓦斯并列首位；水害的产生受地质条件和开采历史等客观因素的影响非常大，如果发生突水事故将造成人员及财产的重大损失；因此监测监控矿井水的动态、预测预警水害的发生对煤矿安全、人员安全、煤矿日常生产正常进行有着非常重大的意义。 我们采用已经被广泛应用的光线光栅传感器技术构建煤矿矿井水监测预警系统，光纤光栅是20世纪90年代发展起来的一种新型全光纤无源器件，它具有体积小、重量轻、稳定性好及传输信号距离长等特点；特别适合在易燃，易爆，和强电磁等恶劣环境下使用；避免了煤矿对井下的仪器仪表、检测设备、检测电信号的传输等限制。基于光纤传感器的煤矿矿井水监测预警系统是针对矿井水的水温、水压和水量进行井下无源在线监测，并通过以地理信息系统（GIS）为基础的用户层显示给操作用户，对发生异常的监测点进行有效预报与警示的作用。 系统结构分布形式 系统架构采用基础传感层、网络层、用户层三层结构，系统网络分布分为井上部分与井下部分；系统结构图： - 1 -
用户层软件系统基于地理信息系统（GIS）平台进行信息整合统一显示，综合信息管理系统进行利用GIS平台在实际井下分布点进行实时数据显示和报警处理、Web数据发布以使用户通过IE浏览器进行网页式浏览监测系统数据、结合模型预测预报系统进行预警提示、预留其它信息系统接口。 传感层光纤光栅（Fiber Bragg Grating,FBG）传感器作为一种新型光纤传感器，可以用来测量包括应变、应力、温度、振动、压力以及一些化学量等多个物理量，其应用领域非常广泛。同时FBG传感器阵列可以实现分布式的传感器网络，对被测对象进行多点测量，提取相关的信号，进行状态分析，达到示警以及故障诊断的目的，而且其传输距离可以达50多公里，能进行动态监测。 网络层选用多芯铠装单模光缆做为光纤传感网络主干线布网，采用单芯铠装单模光缆做为光纤传感网络分支干线布网，光纤光栅传感器在分布式网络里可以串联、并联和串并联的方式接入光纤分布式网络。
小型水文水质自动监测站技术方案
小型水文水质自动监测站技术方案 1. 概述 水文水质监测是为国家合理开发利用和保护水土资源提供系统水文水质资料的一项重要的基础工作，是水生态、水资源、水安全科学管理和保护的基础。水质监测的目的是及时、准确、全面地反映水环境质量现状及发展趋势，为水环境监测、管理、规划、污染防治、生态预警等提供科学依据。 水文水质在线自动监测系统是一套以在线自动分析仪器为核心，运用现代传感器技术、自动测量技术、自动控制技术、计算机应用技术、GIS技术以及相关的专用分析软件和通信网络所组成的一个综合性的在线自动监测系统。水质在线自动监测系统是一套把多项监测指标的分析仪表组合在一起，从采样、分析到记录、整理数据（包括远程数据）、中心遥测组成的系统，结合相应的监控及分析软件，实现实时在线自动监测，满足运行可靠稳定，维护量少的要求，并实现无人值守。 一套完整的大型大型水质在线自动监测系统，由于其系统复杂，建设成本高，建设周期长，运营维护成本高等原因。进行大面积的布点建设存在较大的困难。 随着国际上水质技术的发展，多参数高集成的设备已经得到了广泛的认可。利用国外先进的高集成的一体化多参数水质监测仪，配合我公司数据采集遥测系统及通用水环境水资源管理监控平台软件，可以非常方便的实现地表水、地下水、水源水、饮用水、排放口、海洋等不同水体的水质自动在线监测，有效的实时监测水质的变化情况，为水生态、水环境、水安全的有效管理提供可靠的分析和监控。 监测的指标主要包括包括水位、流量、水温、溶解氧、pH、电导、盐度、浊度、蓝绿藻，氨氮离子等多种参数。所监测的各类指标可通过有线或无线传输方式传送到监控中心，也可在监测现场实时读取数据。 2. 技术方案 2.1系统组成： 系统主要包括Nimbus气泡水位计、SLD超声波多普勒流量计、Hydrolab多参数水质分
KJ402矿用水文监测系统
KJ402矿用水文监测系统系统介绍
一、KJ402矿用水文监测系统 1 系统简介 KJ402矿用水文监测系统是利用计算机技术、通讯技术、传感器技术解决矿井水害防治问题，是多学科领域与水文科学相结合的产物。 该系统集矿井水文数据采集、数据处理、数据网络共享、矿井水害预警、辅助决策于一体，采用现代化的监测手段对地下水的各种参数进行监测，从而能够及时掌握水文动态，达到对水害事故的早发现、早预报、早防治。对保障煤矿的安全、正常生产具有重要的意义。 该系统由硬件系统和软件系统组成。系统的硬件部分研究内容主要有：传感器、遥测分站、传输系统（无线或有线方式）和水文监测主机等，系统可以通过传感器和遥测分站将地面或井下采集到的各种水文实时数据，使用GSM网或工业控制网，按照设计的通信协议，将各观测点的水文数据传输、处理并存储到水文信息数据库中。 系统的软件部分研究内容主要有：水文数据的实时采集、组织与数据库建立、水文数据分析处理、数据发布以及智能预测预警功能的实现。 2 总体功能描述 KJ402矿用水文监测系统是根据煤矿系统的规范和要求，充分利用数据采集技术、计算机技术、网络技术和数据库技术等实现地下水水文数据的采集、处理和发布为一体的综合信息管理系统，是现代化科技与管理密切结合的一项系统工程。它是煤矿部门实现地下水管理现代化、决策科学化的一个重要过程。其核心是数据的采集处理和信息发布，通过将水文数据采集并处理后发布给相关各个煤矿部门，为各个部门在实施煤炭安全开采上提供有力的决策依据和参考，最终实现避免突水事件发生、避免煤矿发生水灾这一目的。 对于本系统，从一般的意义上来说，是要实现从数据采集处理到信息发布处理的全过程的自动化，主要包括以下几个方面: l)数据采集自动化: 即应通过一定的采集方法，能够将煤矿部门需要的地下水的水位（水压）、流量、温度等数据自动的采集并按照一定的方式存贮。
水文监测系统
水文监测工作中的问题与对策 水是生命之源，在人类的生存和发展中发挥着不可替代的作用，但是当前由水而引发的自然灾害严重威胁人们的生命和财产安全，造成了大量的财产损失和人员伤亡，因此做好水文监测工作成为社会主义现代化建设中的一个重要课题。水文监测工作涉及的范围比较广泛，且需要依靠较高的科学技术手段作为保障，特别是近年来随着水文灾害的不断加剧，对水文监测工作的质量提出了更高的要求。为此，针对当前水文监测中存在的问题，相关部门必须要加强认识，积极采取有效措施加以解决和应对，促进水文监测工作的顺利展开和发展。 1 水文监测工作中的问题 1.1 监测设施设备的测洪能力较低 自从1998 年发生特大洪灾以来，我国的水文监测工作取得了一定的发展，用于水文监测的基础设施建设水平有了大幅度的提高，并更新和改造了大型动力测船以及水文缆道等，使得水文监测能力和质量大大提高。但是从整体上来看，水文监测设施设备的测洪能力依然较低，主要表现在以下方面：一是改造之后的测洪能力只是能够测量到设站以来的最大洪水，对于超标洪水的监测远远不够：二是对于一些大洪水或者是特大洪水的监测依然采用的是传统的浮标测洪法，监测质量低下。 1.2 技术手段较为落后 在当前的水文监测中，不少监测站依然是利用测深杆来测量水深，利用流速仪来测量水流速度，利用横式采样器来采取沙样等。这些测量方式在中低水测量中的准确度较高，但是监测大洪水时往往存在着测速和取沙定位困难、精准度较差的问题。并且由于单次测验所耗费的时间较长，劳动强度较大，且所测量的数据无法自动传输给计算机，使得水文监测工作的质量和效率不高。 1.3 水文监测人员的综合素质较低水文监测工作的好坏在很大程度上取决于水文监测人员的专业水平和自身能力，但是当前很多的水文监测人员综合素质较低，在很大程度上影响和制约了水文监测工作的质量和效率。主要表现为水文监测人员不能与时俱进，在业务技术、思想政治、以及职业道德等方面存在着一定的问题和缺陷，使得水文监测的技术水平受到限制，再加上缺乏足够的责任心和责任感，在实际的
水文站实时水文 水位 流量 环境 水质 实时监测系统
水文、水质、气象实时监测系统设计 目录 一、概述 二、实时监测系统的结构组成及工作原理 1．结构组成及框图 2．中心配置 3．通讯网络 4．监测设备及相关技术指标 5．系统功能 6．系统集成 系统集成图及集成说明 a系统集成图 b集成说明 7．电源供给 附件：相关仪器简介： 阔龙多普勒流速剖面仪 气象仪 水质监测仪
一、概述 该系统适用于水文部门对江、河、湖泊、水库、渠道和地下水等水文参数进行实时监测。及时反应各水域的水文特征，以便相关部门做出安排，防范洪涝灾害事故的发生。监测内容包括：水温、水位、流量、流速等。系统采用无线通讯方式 实时传送监测数据，可以大大提高水文部门的工作效率。另外，本系统还还可以加入风速、风向、气温、湿度、气压、降雨量、能见度等气象参数和电导、PH、溶解氧、浊度、叶绿素等水质监测参数。本监测系统，通过各种探测器，探测到水温度、湿度、风速、风向、雨量、水质、水流速、水量、数字化信息，通过GPRS/CDMA通道，上传到在线监测监视中心，同时可通过内部网登录各种内部管理系统和调度自动化系统。 监控中心设屏幕显示，各种在线监测数据、图象等信息能直观显示，使监控人员能及时监视现场情况，准确判断状态，指挥专业人员处理各种检修和抢修工作。
二、实时监测系统的结构组成及工作原理 1.结构组成 本系统由监测中心、通信网络、测量设备三部分组成。 ◆监测中心：由服务器、公网专线（或移动专线）、水文监测系统软件组成。 ◆通信网络：GPRS/短消息/北斗卫星、Internet公网/移动专线等及相关终 端设备 ◆测量设备：剖面流速仪、气象仪、水质分析仪等 结构组成框图 2、中心配置 ◆监测中心设备主要由服务器和公网专线组成，服务器上安装操作系统软件、数据库软件和水文监测系统软件。水文监测系统软件需有操作权限的管理人员，只要安装访问客户端即可远程登入该系统，保证了系统的安全性和灵活性。
水文站的水位自动监测系统设计方案
目录 第一章绪论 (1) 1.1国内外的发展概况 (1) 1.2目的和意义 (1) 1.3主要内容 (2) 第二章数据采集的硬件设计 (3) 2.1单片机数据采集系统 (3) 2.1.1基本组成 (3) 2.1.2采集方式 (3) 2.1.3硬件组成 (4) 第三章硬件电路设计 (5) 3.1水位传感器的选择 (5) 3.1.1浮子式水位传感器 (5) 3.1.2压力式水位传感器 (5) 3.1.3气泡式水位传感器 (6) 3.1.4超声波水位传感器 (6) 3.2传感器检测电路 (8) 3.2.1超声波发射电路 (9) 3.2.2超声波接收电路 (10) 3.3 A/D转换电路设计 (10) 3.3.1 A/D转换器工作过程 (10) 3.3.2 A/D转换单元电路设计 (11) 3.4单片机最小系统 (13) 3.5 LED显示电路 (14) 3.6 报警电路 (16) 3.7串行通信电路设计 (16) 3.7.1 RS-485通信总线 (17) 3.7.2串行通信电路设计 (18) 3.8 电源电路设计 (19) 第四章软件设计 (20) I
4.1数据处理程序设计 (20) 4.2数据采集处理................................................................... 错误！未定义书签。 4.3数据显示........................................................................... 错误！未定义书签。 4.4报警程序设计................................................................... 错误！未定义书签。 4.5数据通信........................................................................... 错误！未定义书签。第五章系统的抗干扰及可靠性设计. (24) 5.1电磁干扰对系统的干扰 (24) 5.2系统抗干扰设计 (24) 第六章总结 (26) 谢辞 (27) 参考文献 (28) 附录A 外文翻译－原文部分： (29) 附录B 外文翻译－译文部分 (35) 附录C总体接线图 (40) 附录D 主要源程序 (42) 1.A/D转换子程序 (42) 2.动态扫描显示子程序 (42) 3.控制报警电路连续鸣音30ms的控制子程序的清单 (43)