矿井安全水头压力值计算
《煤矿安全规程》(防治水部分)
煤矿安全规程第六章防治水（2010.11.4）第一节一般规定（3条）第二百五十一条煤矿企业、矿井必须配备满足工作需要的防治水专业技术人员，配齐专用探放水设备，建立专门的探放水作业队伍，建立健全防治水制度，装备必要的防治水抢险救灾设备。
第二百五十二条煤矿企业、矿井应当编制本单位的防治水中长期规划（5-10年）和年度计划，并认真组织实施。
对矿井水文地质条件进行类型划分。
煤矿企业应定期收集、调查和核对相邻煤矿和废弃的老窑情况，并在井上、下工程对照图和矿井充水性图上标出其井田位置、开采范围、开采年限、积水情况。
矿井应建立水文地质观测系统，加强水文地质动态观测、水害预测分析。
水文地质条件复杂、极复杂矿井每月开展1次水害隐患排查治理活动，其他矿井每季度至少开展1次。
第二百五十三条煤矿企业每年雨季前必须对防治水工作进行全面检查。
雨季受水威胁的矿井，应当制定雨季防治水措施，建立雨季巡视制度并组织抢险队伍，储备足够的防洪抢险物资。
当暴雨威胁矿井安全时，必须立即停产撤出井下全部人员，只有在确认暴雨洪水隐患彻底消除后方可恢复生产。
第二节地面防治水（5条）第二百五十四条煤矿企业、矿井应当查清矿区及其附近地面河流水系的汇水、渗漏情况，疏水能力和有关水利工程等情况；了解当地水库、水电站大坝、江河大堤、河道、河道中障碍物等情况；掌握当地历年降水量和最高洪水位资料，建立疏水、防水和排水系统。
煤矿企业、矿井应当建立灾害性天气预警和预防机制。
加强与周边相邻矿井信息沟通，发现矿井水害可能影响相邻矿井时，应立即向周边相邻矿井进行预警。
第二百五十五条矿井井口和工业场地内建筑物的基础标高必须高于当地历年最高洪水位；在山区还必须避开可能发生泥石流、滑坡的地段。
矿井井口及工业场地内主要建筑物的基础标高低于当地历年最高洪水位的，应当修筑堤坝、沟渠或者采取其他可靠防御洪水的措施。
不能采取可靠措施的，应当封闭填实该井口。
第二百五十六条当矿井井口附近或者开采塌陷波及区域的地表有水体时，必须采取安全防范措施。
采掘工作面安全水压计算方法探讨
采掘工作面安全水压计算方法探讨李先贵;李凯【摘要】安全水压值是带压开采矿井安全生产的重要评价依据。
目前煤矿通用的安全水压计算公式得出的安全水压计算结果与采煤工作面实际可承受的水压值存在较大差异。
为了提高采掘工作面安全水压计算的准确性，利用解析法推导出新的安全水压计算公式，并提出了安全水压计算方法的选用建议，可以指导矿井进行采掘工作面带压开采安全评价，降低带压开采的突水风险。
%Safe water pressure is important for evaluation of safe production. There is difference between safe hy-draulic pressure calculated by formula and the actual value, in order to improve accuracy of coalface safe pressure calculated by analytical method, the formula for calculating the safe pressure and calculation method of pressure were put forward, which can guide coal mining under pressure, reduce water inrush risk.【期刊名称】《煤田地质与勘探》【年(卷),期】2014(000)001【总页数】3页(P61-63)【关键词】采掘工作面;安全水压;计算方法【作者】李先贵;李凯【作者单位】霍州煤电集团有限责任公司，山西霍州 031400;中煤科工集团西安研究院有限公司，陕西西安 710054【正文语种】中文【中图分类】P641.4根据《煤矿防治水规定》，采掘工作面安全水压是指不致引起工作面突水的承压水头压力最大值。
井内的压力及其相互关系
9、油压 套压 泵压
（1）油压:油气从井底流到井口后的剩余压 力。 注:钻井上称为立管压力。
（2）套压:油管、套(或裸眼井壁)环空内， 油、气在井口的剩余压力。
（3）泵压：是克服井循环系统中摩 擦损失所需压力，就是指地面管汇、 钻杆、环空、节流管汇（钻头 水眼节流）等产生的摩阻。
27
10.影响抽吸、激动压力的因素
当井内有气侵时：井底压力 = 环形空间液柱 压力 + 井口回压 + 气侵附加压力
23
8）用旋转防喷器循环修井液时：
（1）正循环时：井底压力 = 环形空间液柱 压力 + 环形空间阻力+ 旋转防喷器回压 井底压力 = 油管液柱压力 + 井口回压 （2）反循环时：井底压力 = 油管液柱压力 + 油管内的摩擦阻力+ 旋转防喷器回压 井底压力 = 环形空间液柱压力 + 井口回压
（1）起下管柱的速度。 （2）修井液的粘度、切力、密度等。(性能） （3）油管的内径、油管、套（或裸眼井）环 空的间隙。 （4）油管、钻头等的节流情况。（内径） （5）惯性力。（管柱的长度）
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复习思考题
1、名词解释： 压力、地层压力、地层破裂压力、井底压力 地层压力梯度、地层破裂压力梯度、静液压
9
4、 上覆岩层压力
（1）定义:指某一深度岩层以上的岩石和空 隙中流体总重量对该岩层所造成的压力. （2）骨架应力 上覆岩层压力=骨架应力+流体压力
10
上覆岩层压力 与地层孔隙 压力的关系
σo=M+ P
式中
σo—上覆岩层压力 M—基体岩石重量
P—地层孔隙压力
11
压力
P 井 深
M
矿井水文地质主要图件内容及要求
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。
矿井水文地质主要图件内容及要求
2014年培训教案一、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。
承压开采几个常用换算公式
承压开采几个常用换算公式1、1MPa=10Kgf/cm2=100t/m22、1Kgf/cm2=0.1MPa=10t/m23、1 t/m2=0.1 Kgf/cm2=0.01 MPa4、容重：（兆.牛顿）1MN/m3=100t/m35、1 t/m3=0.01 MN/m36、1MPa压力相当于100m水头高度7、1Kgf/cm2压力相当于10m水头高度8、1 t/m2压力相当于1m水头高度关于开展防治水专项检查的通知各煤炭生产单位：根据集团公司领导安排，决定在全公司范围内开展一次防治水专项检查，现将有关事宜通知如下：一、专项检查的重点内容：(一)有关规程、规定及文件落实情况《煤矿安全规程》、《矿井水文地质规程》、《煤矿防治水工作条例》、《关于加强煤矿水害防治工作的指导意见》（安监总煤矿字〔2006〕98号）、《煤矿重大安全生产隐患认定办法（安监总煤矿字〔2005〕133号）、《国务院关于预防煤矿生产安全事故的特别规定》(中华人民共和国国务院令〔2005〕第446号)、《河南省煤矿水害防治工作若干规定》（修订）、平煤〔2005〕403号（关于印发《平煤集团公司矿井防治水安全技术管理规定》的通知）、〔2006〕12号（关于印发《平煤集团公司矿井防治水齐抓共管责任制》的通知）等规程、规定及文件的贯彻落实情况；(二)排水系统1、矿井、水平、采区排水系统调查（包括泵、管路、水仓，见调查表）；2、矿井、水平、采区排水系统是否完善、匹配；(三)地质报告是否具备矿井地质报告，地质报告是否按规定修编；(四)涌水量预计矿井、水平、采区正常和最大涌水量是多大？实测数据？(五)承压开采情况1.存在承压水威胁的矿井必须进行以下工作：(1)开采煤层，开采最低深度，是否承压，承压水头值；(2)底板隔水岩柱厚度，岩性；(3)隔水岩柱抗压强度（抗张强度）是否测试，抵抗多大压力，分别计算采掘工作面隔水层突水系数；(4)开采后底板破坏深度，上、下“三带”发育高度；(5)承压水头值与隔水岩柱抵抗压力值比较；(6)开采后底板破坏深度与隔水岩柱厚度比较；2.当影响安全开采时，必须采取相应措施。
矿井防治水安全技术措施
矿井防治水安全技术措施为更好地防止矿井生产中水灾事故的发生，对矿井水患进行科学管理，建立健全我矿防治水有关制度，保持“有掘必探、先探后掘〞的原则，特制定本措施。
一、矿井开采所采用的安全保证措施1、采掘工作面的防治水措施1〕、定期收集、调查和核对相邻煤矿和废弃的老窑状况，并在井上、下对照图上标出其井田位置、开采范围、开采年限、积水状况等。
2〕、针对主要含水层〔段〕建立地下水动态观测系统，进行地下水动态观测、水害预报，并制定相应的“探、防、堵、截、排〞综合防治措施。
3〕井巷掘进必须严格执行“逢掘必探，边探边掘〞的探放水原则，掌握前方水文状况，假设发现有水患时，应及时采用措施，待确认安全后方可向前掘进，并将出水点位置标于井上下对照图或采掘工程平剖面图上。
井巷揭露的主要出水点或地段，必须进行水温、水量、水质等地下水动态和松散含水层涌水含砂量综合观测和分析，防止滞后突水。
4〕采掘工作面或其他地点发现有挂红、挂汗、空气变冷、出现雾气、水叫、顶板淋水加大、顶板来压、底板鼓起或产生裂隙出现渗水、水色发浑、有臭味等特别预兆时，必须停止作业，采用措施，马上报告矿调度室，发出警报，撤出所有受水威胁地点的人员。
5〕井下和地面排水设施保证完好，所设沉淀池、水沟要及时进行清理，每年雨季前必须清理一次。
每年雨季前对矿井防治水工作进行一次全面检查，成立防洪抢险队伍，并储备足够的防洪抢险物资。
6〕在矿井采掘工程中保持“有掘必探〞的原则，避免再次碰到威胁矿井安全生产的溶洞水。
7〕查明矿区和矿井的水文地质条件，编制中长期防治水规划和年度防治水计划，并组织实施。
做到水文地质条件可靠。
2、地面防治水措施必须先查清矿区及其四周地面水流系统的汇水、渗漏状况，与水力有关的水利工程，掌握当地历年降水量和最高洪水水位资料，建立疏水、防水和排水系统。
二、防水安全煤岩柱留设1、防水煤〔岩〕柱的留设原则1〕、在有突水威胁但又不宜疏放〔疏放会造成成本大大提升时〕的地区采掘时，必须留设防水煤〔岩〕柱。
矿井水文地质主要图件内容及要求
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。
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矿井安全水头压力值计算 -标准化文件发布号：（9456-EUATWK-MWUB-WUNN-INNUL-DDQTY-KII
安全水头压力值计算公式
一、 掘进巷道底板隔水层
t L
t K p γ+=22
p 2 (5-1) 式中 p ——底板隔水层能够承受的安全水压，MPa ；
t ——隔水层厚度，m ；
L ——巷道宽度，m ；
γ——底板隔水层的平均重度，MN/m 3；
K p ——底板隔水层的平均抗拉强度，MPa 。
二、采煤工作面
M T p s = (5-2)
式中 M --底板隔水层厚度，m ；
p --安全水压，MPa ；
T s --临界突水系数，MPa/m 。
T s 值应当根据本区资料确定，一般情况下，在具有构造破坏的地段按 MPa/m 计算，隔水层完整无断裂构造破坏地段按 MPa/m 计算。
附录六采掘工作面水害分析预报表和预测图模式
一、采掘工作面水害分析预报表
附表6-1 采掘工作面水害分析预测表
注：水害类型指地表水、孔隙水、裂隙水、岩溶水、老空水、断裂构造水、陷落柱水、钻孔水、顶板水、底板水等。
二、水害预测图
在矿井采掘工程图（月报图）上，按预报表上的项目，在可能发生水害的部位，用红颜色标上水害类型符号。
符号图例如图6-1所示。
图6-1 矿井采掘工作面水害预测图例。