矿井突水原因及其防治
煤矿防治水安全技术措施
6、清理井下排水沟、储水仓，保障水沟畅通，水仓达到应有容量。
(1)采煤工作面向前推进，采空区顶板自然垮落，自下而上形成为了垮落带、导水裂隙带和弯曲下沉带。垮落带与裂隙带遇到强含水层或者老空区、老窑、老巷道积水，水会沿裂隙带空隙流入井下，造成突水事故。若导水裂缝带高度到达地表，与地表的季节性河流、塌陷坑贯通，也会造成突水事故。
(2)采煤工作面遇到封孔质量不好的钻孔，穿透含水岩层的钻孔在采煤过程中采取的防X措施不力，也会造成透水事故。
(2)断层水普通通道较远，补给较充分，多属“活水〞。水无涩味而发甜，如果在岩巷中遇到断层水，水呈黄色，有时在岩缝中可见到淤泥。
(3)含水层水普通都具有很高的压力，水量充足。水中无涩臭味，水色发黄，有泥沙流出。
(4)如是石灰岩溶洞中的积水涌出，水呈黄鱼或者灰色，有时带有臭味。
(5)地表水一旦涌人地下，其水量很大，破坏力极强。水中混有大量的泥沙，有时还会夹带许多动植物或者其他杂物。在普通情况下，水中无其他异味。
(2)如是老空水涌出，使所在地点的有毒有害气体浓度增高时，现场职工应即将佩戴好隔离式自救器或者压缩氧自救器在未确定所在地点的空气成份能否保证人员的生命安全时，禁止任何人随意摘掉自救器的口具和鼻夹。
2、迅速汇报
突水事故发生后，现场与附近地点工作的人员，在脱离危险后，应在可能的情况下迅速观察和判断突水的地点，涌水的程度，现场被困人员的情况等，并即将向矿井调度室报告，同时，应尽可能利用通知其他可能受到威胁区域的人员发出警报，与时通知撤离。
矿井水害分析及防治措施
案例:
1. 2007年8月17日，山东华源矿业公司矿井遭遇一起特别重大的溃水事故。 8月17日，新泰市突降大雨，降雨量达205mm，造成山洪暴发，洪水漫过 上游东周、金斗水库泄洪道，引发汶河水位暴涨，导致柴汶河东都河堤 被冲垮，冲毁汶河大堤约50米。17日14时30分，河水灌入地势低洼的西 都沙井后以每秒50 m3溃入华源矿业公司三号井井下，造成172人死亡的重 大溃水事故。 2. 2009年11月27日，吉林省梅河口中和煤矿发生溃水事故，掺杂着泥、 沙、水和煤，相当于“泥石流”。溃泥导致地面塌陷，连泥沙带水一起 进入工作面，将近200m巷道被灌严，造成至少16人死亡。
矿井主要水害分析和防治措施
郑 建 矿产普查与勘探
矿井生产的五大自然灾害
1.水 2.瓦斯 3.顶板 4.煤尘 5.火 其中，五大自然灾害没有先后顺序，各矿井着重防治的对象也不尽 相同。下面主要介绍一下矿井水害分析和防治措施。
一、矿井主要水害分析
1.1 雨季地表水威胁 1.2 老空水威胁 1.3 承压水、顶板水、断层水威胁 1.4 岩溶陷落柱的水害威胁
1.2 老空水威胁
（1）采空区积水。采空区内的低洼点逐步积水，对下部距离比较近的煤层的开 采或同一层的下部采掘工作面带来威胁。 （2）巷道内的积水。①废弃的下山巷道逐步积水，不能正常及时填图，给以后 的采掘活动留下隐患；②平巷道口或者上山巷道的下口密闭没有留设泄水孔，密 闭内如果逐渐积水，随着积水的增多，最终可能突破密闭造成突水事故。 （3）矿区的积水威胁。不少报废和被关闭的矿井，存有大量积水，与周边附近 生产矿井有直接或间接相通关系，亦或填图不及时，图纸交换不正常，对生产矿 井构成重大威胁。 （4）挡水墙封闭的高压老空水威胁。部分煤矿在生产区域之上为控制涌水量而 对部分采空区使用挡水墙进行封闭，当采空区水积满以后该区域就成了高压水包， 由于其生产区域和作业人员都在封闭的积水以下，一旦挡水墙出现意外，有可能 造成重大损失。 （5）复采区域局部滞留的老空水威胁。部分煤矿在原煤层的采空区内有复采活 动，采空区的低洼地点和老巷道有可能滞留部分老空水，如果探测不细有可能造 成事故。 （6）古空水威胁。很多煤矿处在煤层露头下部开采，露头浅部不同程度的存有 古井，古采区，下部的生产矿井遭受古空水威胁。
安溪大畲煤矿矿井突水原因分析及治理
到 Ｆ ａ断 Leabharlann 位 于 主平 硐 南 翼 中 部 ． 为矿 井 生 产 过 程 中揭 露 的
正 断 层 ．Ｉ断 层 位 于＋ ２ ｍ 水 平 南 一 石 门 ． 矿 井 生 产 过 程 Ｆ） １５ 为 巾 揭 露 的正 断 层 ． 出现 突 水 现 象 ２１ ．． 岩 浆 岩 ３ 经 矿 开 采 证 实 ． 区 岩 浆 岩 较 发 育 ． 要 为 石 英 斑 岩 本 主
５ ｍ， 般 ２ ｍ， 流 量 ３ ～ １ｍ ， 水 位标 高 ２４０ ｍ． ０ 一 ５ 其 ． ６０ 洪 ５ ２ ．９ 洪
水 位 高 差 ４ ５ 一 条 东 阳大 畲溪 流 经 矿 区 西 边 ． ｍ 另 由南 向北
（ 、 子 岩 组 （ ． ， 叠 系 上 统 翠 屏 山 组 （ ２ ）侏 岁 系 Ｐｗ）童 Ｐｔ 二 ） Ｐｃ ， ｐ 上 统 长 林 组 （ ） 。
２ ０ ＋ １ ｍ、１５ 与 ＋ ２ ｍ标 高 ５个 片 盘 ， 高＋ ２ ｍ 为 ５ ｍ、２ ８ ＋ ８ ｍ １５ 标 １５ 现 生 产 开 拓 水 平 ２０ ０ ６年 ６月 ３日 ．早 班 工 人 发 现 ＋ ２ ｌ 仓 水 位 一 直 １５Ｉ 水 Ｉ 在上 涨 ． 将 全 部 水 泵 启 动 ． 止 不 住 上 涨 势 头 。 上 午 ８点 遂 但 至 多 ． 位 漫 过 水 泵 电机 ． 泵 房 全 部 设 备 停 止 ］ 作 水 水 矿 淹 井 的现 实无 可挽 救 地 发 生 了 是 什 么 原 因造 成这 次 淹 ＿呢 ？经 片 过 调 查 分 析 ．～ ５ ６月 份 大 量 降水 通 过 开 采 煤 层 的 顶 底 板 冒 裂 带 直 接 向矿 坑 充 水 ． 矿 坑 南 部 来 水通 过＋ ２ ｍ 南 集 ｒ运 巷 使 １５ Ｉ ｔ 涌 水 量 突 变 ． 造 成 这 次 淹 井 的主 要 原 、 是
内蒙古新上海一号煤矿突水事故原因分析报告(12.28)
表3
Z7
Z6
1778
1300
（4）15煤层顶板砂岩含水层 15煤层顶板砂岩含水层下距21煤约95m，富水性弱。 共有2个观测孔，Z12孔11月27日以前水位上升，11月28日以后水
位下降；Z13孔11月28日以前水位下降，11月28日以后水位上升，原因
是井下水位已高于该孔水位，出现倒灌。 水位异常变化说明该含水层与突水水源之间存在水力联系。
汇报主要内容
一、矿井概况 二、水文地质条件 三、突水巷道及突水过程 四、突水水源分析 七、事故教训 八、防范措施 九、专家分析 十、111084工作面突水
五、突水前的工作
六、11.25突水原因分析
情况汇报
十一、二起突水事故比较
新上海一号煤矿隶属上海庙矿业有限责任公司，是中国双维投资管 理公司和山东能源临矿集团在内蒙古上海庙能源化工基地共同出资建设
出水前后直罗组含水层水位变化情况
水文孔 编号 Z1 Z3 Z10 到出水点 平面距离（m） 3068 1817 812 00累计下降3164mm。 11月27日以前无异常，28日后开始下降，平均下降速度170mm/d，至12月21日16： 00累计下降4010mm。 11月27日以前无异常，28日后开始下降，平均下降速度47mm/d，至12月21日16： 00累计下降972mm。 水位变化情况 11月29日以前无异常，30日开始水位下降，平均下降速度167mm/d；至12月21日16：
1.92 1.35 0.61 0.021 0.08 1.72 1.25 0.83 1.25 0.0580 弱 0.0007 0.0027 弱 弱 0.1001 中 等
地 质 及 水 文 地 质 综 合 柱 状 图 图2
Z6
煤矿水害事故发生的原因分析及对策措施
煤矿水害事故发生的原因分析及对策措施煤矿水害是影响煤矿安全生产的五大灾害之一，随着开采深度的不断加大，煤矿的水害威胁越来越严重，曾多次发生重特大突水淹井事故，尤其近几年来，全国相继发生了多起特别重大水害事故，20**年3月28日，山西省王家岭煤矿发生重大透水事故，给国家和人民生命财产造成了巨大的损失。
为认真吸取事故教训，从分析水害事故发生的原因入手，并针对事故原因提出对策措施。
一、煤矿水害事故发生的原因分析间接原因。
1.防治水工作管理滑坡。
企业受经济利益驱动、技术力量限制等，对防治水工作管理松懈、投入不足，没有认真落实水害防治责任制。
主管部门或者监管部门疏于对煤矿水害的日常监管工作以及重大水害隐患的跟踪督促和落实。
2.煤矿水害防治监管制度不落实。
煤矿超层越界和非法开采活动，未按照规程落实水害防治措施，没有建立水害隐患排查制度、制定水害防治应急预案，等等，都是造成重大水害事故的原因。
3.部分煤矿被动进行矿井防治水害工作。
主要表现在防治水投入不足，防治水措施不到位不落实。
没有主动安排防治水工作。
4.部分煤矿三违现象时有发生。
部分煤矿没有处理好安全生产与经济利益的关系，为获得利润不惜违法或违规生产，导致水害事故时有发生。
二、对策与措施针对煤矿水害发生的主要原因，必须强化煤矿企业的主体责任，依靠科技进步，增加水害防治资金投入，加强监管监察的力度、采取联合执法、严厉事故查处等综合措施，多管齐下，有效遏制重特大水害事故的发生。
（一）强化企业对水害防治的主体责任。
①煤矿企业必须配备地质或水文地质专业技术人员；配备齐全的探放水设备和队伍（重点产煤县可建立煤矿防治水技术服务中心和专门探放水队伍）。
水文地质条件复杂或存在水害隐患严重的企业，必须设立专门防治水机构，配备专职技术负责人全面负责水害防治工作，认真编制矿区防治水规划、年度计划并负责组织实施；制定水害防治应急预案。
②煤矿企业的水害防治应坚持“预测预报，有疑必探，先探后掘，先治后采”的原则，认真落实“防、堵、疏、排、截”*的综合防治水措施。
矿井水害防治技术
图三：断层涌水示意图 1－含水层 2－煤层
2、人为因素
矿井充水的人为因素，包括旧淹没巷道(老 窑、采空区积水)，未封闭的钻孔及不正确的开 采方法等 1）旧淹没巷道 旧淹没巷道在老窑或者废弃的巷道中，积存着 大量的地下水，一旦揭露旧巷道，就会造成严重 水患，老窑和旧巷涌水时，常带有大量碎屑物和 酸性水（H2S），能破坏巷道设施和开采设备。 2）未封闭的钻孔 当钻孔未封闭或者封孔质量不符合规定要求时， 钻孔可成为地下水的自然通道，巷道掘进遇到钻 孔时会造成大量涌水。
科学分类体现了人们对事物认识高度和认识 水平，也是学科发展水平的标志，我们经常运用 科学分类手段对矿井水害类型做出分类并加以细 化。
四、解决煤矿水害问题的切入点
A、充水水源 煤 矿 水 害 B、充水途径 C、充水水量
A、 充水水源是否存在，回答有没有水的问题？ B、 充水途径是否存在，回答水从哪里来的问题？ C、 充水强度大小，回答有多少水来的问题？
矿井水害防治技术
萧县煤炭管理局
邱伟
目
录
1、前言 2、几起水灾事故案例 3、第一节 发生矿井水灾的原因分析 4、第二节 矿井防治水概论 5、第三节 矿井水灾防治技术 6、第四节 防治水安全管理 7、第五节 井下矿在开拓和开采过程中，常
会遇到地下水渗入巷道，或者部分大气降水和地
2）煤层松软发潮，光泽由亮变暗，工作面温度明显 下降。这是由于积水的渗透而带来的变化，如掘进一段 仍然如此，则说明附近有积水。 3）煤壁挂红。这是由于老空积水中有铁的氧化物或 有硫化铁等物质，能使煤壁出现红锈色的水洙，这表明 采掘已接近老空积水区。如出现甜味、呈黄色或带有泥 沙，说明已接近断层水或流沙层水。溶洞水常略带臭味， 呈黄色或灰色。
矿山水害及其防治技术(三篇)
矿山水害及其防治技术1．地表水治理措施合理确定井口位置。
井口标高必须高于当地历史最高洪水位，或修筑坚实的高台，或在井口附近修筑可靠的排水沟和拦洪坝，防止地表水经井筒灌入井下。
填堵通道。
为防雨雪水渗入井下，在矿区内采取填坑、补凹、整平地表或建不透水层等措施。
整治河流。
首先要整铺河床。
河流的某一段经过矿区，而河床渗透性强，可导致大量河水渗入井下，在漏失地段用粘土、料石或水泥修筑不透水的人工河床，以制止或减少河水渗入井下。
其次，要改道河流。
如河流流入矿区附近，可选择合适地点修筑水坝，将原河道截断，用人工河道将河水引出矿区以外。
修筑排(截)水沟。
山区降水后以地表水或潜水的形式流入矿区，地表有塌陷裂缝时，会使矿区涌水量大大增加。
在这种情况下，可在井田外缘或漏水区的上方迎水流方向修筑排水沟，将水排至影响范围之外。
2．地下水的排水疏干在调查和探测到水源后，最安全的方法是预先将地下水源全部或部分疏放出来。
疏干方法有3种：地表疏干、井下疏干和井上下相结合疏干。
地表疏干。
在地表向含水层内打钻，并用深井泵或潜水泵从相互沟通的孔中把水抽到地表，使开采地段处于疏干降落漏斗水面之上，达到安全生产的目的。
井下疏干。
当地下水源较深或水量较大时用井下疏干的方法可取得较好的效果。
根据不同类型的地下水，有疏放老孔积水和疏放含水层水等方法。
3．地下水探放矿井工程地质和水文地质观测工作。
水文地质工作是井下水害防治的基础，应查明地下水源及其水力联系。
超前探放水。
在矿井生产过程中，必须坚持“有疑必探，先探后掘”的原则，探明水源后制定措施放水。
4．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。
隔离水源。
隔离水源的措施可分为留设隔离煤(岩)柱防水和建立隔水帷幕带防水两类方法。
隔离煤(岩)柱防水是为防止煤(矿)层开采时各种水流进入井下，在受水威胁的地段留一定宽度或厚度的煤(矿)柱。
煤矿水害及防治
此外，涌水也与断层本身透水性有直接关系，根据许 多矿井的经验证明，多数逆断层透水性差，正断层透水性 强，如果在矿井中有多条断层，断层的交叉处是最容易发 生突水事故的位置。如果断层破碎带充填的是较细的柔性 颗粒岩石，如泥岩、粘土、煤粉等，经后期胶结牢固，也 可能起到隔水的作用。 6．埋没的古代地形 许多矿井充水决定于埋没的古代地形形状。后期被易 透水沉积物所覆盖的起伏不平的古老侵蚀区，是地下水容 易积聚场所。这些地区，不仅一些含水层彼此之间有水力 联系，同时含水层与地表水也有联系，有时还有古河床的 存在，都给矿井充水造成了条件。
4．基岩出露程度、岩石成分和覆盖层的作用 如果煤层或基岩岩层出露于地表，其中又有 透水岩层，因而能大量吸收地表水，随着巷道掘 进，地表水可大量进入矿井；如果煤层或岩层上 面存在弱透水层或不透水层，如粘土层或砂质粘 土层覆盖，并且厚度稳定，至少在5m以上，则大 气降水和地表水基本不能进行渗透；如果覆盖层 是透水的第四系砂土层、砾石层，则水几乎都可 渗入地下。当煤层顶板为良好隔水层时，可以把 水隔开。但是在全垮落开采地段顶板必然要塌陷 冒落，并在上部形成裂隙带时，地表水可大量进 入下部的透水层或巷道中、采空区，造成矿井涌 水增大，有时也会造成水灾。
二、矿井水害的基本条件 1.有水源。水源主要有：大气降水、地表水和地下水。 大气降水包括降雨和降雪；地表水包括矿井附近的河流、 湖泊、沼泽、池塘、水库、采后塌陷区积水等；地下水包 括井下含水层水、老空水、含水断层水、陷落柱水等。它 们都是矿井水害的水源。 2.有透水通道。透水通道主要有井筒、巷道、采煤塌 陷坑、开采沉降裂隙、断层裂隙、废旧钻孔等。一旦这些 过水通道与水源相同，则构成了矿井充水。轻则增加了排 水费用，重则造成淹井灾害。 3.失控。失控是指对矿井充水水源和充水通道的管理 （包括排水工作）达不到预定的要求，导致局部淹巷、淹 采煤工作面，严重时造成全矿井被淹停产甚至人员伤亡等 情况发生。
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矿井突水原因及其防治尹万才尹增德施龙青摘要根据现场工作的实际及有关理论分析，将突水原因归纳为矿压、断裂、隔水层、含水层4个方面，在分析突水因素的基础上，提出了针对不同的水文地质条件，采取不同的防治水措施，减少突水因素的影响，预防突水，保证矿井安全生产．关键词工作面突水因素防治中图法分类号TD 745Analysis on Water Inrush and the Prevention of Mine WaterYin Wancai(Feicheng Mine Industry Group，Shandong, Feicheng 271600)Yin Zengde Shi Longqing(Shangdong Institute of Mining & Technology)Abstract According to practical field work and some data, the causes of water inrush to underground pressure, fault, water resisting layer, water bearing layer are discussed. Some suggestion about adopting different ways of prevention and control of water inrush in different hydrological condition have been put forward so as to decrease the influence of water inrush factors, prevent water inrush and ensure mine safety.Keywords working face; water inrush factor; prevention and control0 引言肥城煤田水文地质条件极为复杂，全局可采煤层储量中受水威胁的达69%，水患已成为威胁肥城矿区安全生产的重要灾害．分析突水原因，研究突水因素，针对不同的水文地质条件采取相应的防治水措施，减少或消除某些突水因素的影响，预防工作面底板突水，保证矿井安全生产，是广大工程技术人员正在不断探索的问题．1 突水因素分析采掘过程中，造成底板突水的因素是多方面的，是多种因素综合作用的结果．根据现场实际观测及有关理论分析，认为影响底板突水的因素主要有以下几个方面．1.1 矿压采矿过程中的矿山压力，对工作面底板具有严重的破坏作用，产生新裂隙，并“活化”原有断裂，导致底板突水．随着采煤工作面的推进，底板任一断面总是经历超前支撑压力压缩破坏、采后悬顶卸压膨胀破坏、采空区周边剪切破坏、最后顶板冒落压实的再受压过程．其中采空区卸压膨胀及其周边剪切对底板破坏最严重，产生的裂隙最多．矿压对底板的破坏程度是不一样的．根据现场观测，工作面初压及周期来压时顶板悬顶面积最大，工作面周围煤体的支撑压力及煤壁处的剪切力达到最大值，煤层底板最易造成破坏，底板最易突水．因此突水点多在初压及周压地段或煤壁处．一般工作面自切眼推至60?m这段距离内，即初压及第一次周压位置时底板发生突水的概率最大，为72%．矿压对底板的破坏作用与工作面顶板岩性有关．工作面顶板岩层越不易冒落，矿压对底板的破坏作用越明显，工作面越易出水．如陶阳矿太原群9煤层顶板为泥灰岩，不易冒落，因而9煤层工作面易发生突水．10煤层工作面顶板为粉砂岩、薄煤层相间，顶板易冒落，矿压的破坏作用不显著，与底板出水不明显．所以对顶板不易冒落的工作面要及时采取措施，减少矿压的破坏作用．1.2 断裂断裂构造是突水的主要因素之一，综合分析其作用主要有：(1)断裂构造的存在破坏了底板完整性，降低了底板的强度．(2)断层上下两盘错动的结果，缩短了煤层与含水层的距离，甚至使煤层与含水层直接对口．(3)断裂带破碎、软弱，易形成导水通道．(4)断层带充水成为充水带，更使水文地质条件复杂化．肥城矿区突水绝大部分与断裂构造有关(见表1)，陶阳煤矿9901工作面因开切眼没留足东8号断层煤柱，推进12 m后出水1 083 m3/h，淹没采区(图1)；9507工作面沿煤壁发育一条北东向、宽20 cm的构造裂隙出水17 940 m3/h，造成淹井．一般情况下，在断层交叉复合部位、尖灭端、拐弯处、向斜轴部、转折端及隐伏裂隙存在的工作面因应力集中，易造成底板破坏突水，是预防的重点．表1 突水与断层关系对照Tab.1 The comparison of water inrush and fault图1 陶阳矿9901工作面断层带突水示意Fig.1 The water inrush from fault zone in 9901working face of Taoyang coal mine1.3 隔水层隔水层对突水起阻挡作用，其阻水能力是由其厚度、岩性组合及力学强度决定的．厚度越大，越不易出水．其岩性组合及力学强度是控制底板岩层受采动影响的重要因素．当煤层底板岩层软硬相间时，不易形成裂隙；当底板岩层自近(煤层)而远，强度由弱到强时，岩层间易形成采动裂隙．如陶阳煤矿9、10煤层底板岩性分别为粘土岩、粉砂岩、中砂岩，其力学强度由弱到强，受矿压作用易形成采动裂隙而造成突水．煤层到底板含水层之间的距离由采矿破坏深度、有效隔水层厚度及导高三部分组成(导高是承压水沿煤层底板导水裂隙上升的高度)．起阻水作用的主要是有效隔水层厚度．如果矿压对底板破坏深度大，导高又大，则有效隔水层厚度相对减小，工作面底板就容易出水．因而我们只有采取防治水措施，减少矿压对底板的破坏深度，减小导高，才能增加有效隔水层厚度，预防出水．1.4 含水层含水层的富水性及水压对工作面底板突水具有重要作用．含水层的富水性是突水大小的物质基础，它决定着突水后水害的规模及对矿井的威胁程度．富水性与其岩溶裂隙发育程度、迳流条件、构造发育情况及埋藏深度等因素有关．含水层的水压是工作面底板突水的动力，表现为静水压力及动水压力两种形式．未突水前表现为静水压力，静水压力对隔水层裂隙具有顶劈扩大作用，水压愈高，作用愈显著；出水后承压水头降低，含水层的水位能转化为动能，这是以动水压力为主．其作用主要表现在出水后，裂隙被冲刷扩大，充填物质不断被带走，通道越来越畅通，出水量越来越大．肥城煤田太原群9、10煤层底板徐灰、奥灰含水层水压大、富水性强，是威胁太原群煤层尤其是9、10煤层开采的主要含水层，是预防的重点．含水层与隔水层是同一矛盾的两个方面．含水层富水性强，水压大，易造成出水；而隔水层厚度大，则有利于阻水，其中水压与隔水层厚度存在一定的关系．根据陶阳煤矿历次工作面突水资料，用数理统计原理计算，得出隔水层厚度与水压关系式M=14+12.7p式中：M——隔水层厚度，m；p——水压，MPa．当水压p=0时，M=14m，可理解为采矿破坏深度(有的理解为导高)，临界．以上公式数据线斜率为12.7，其倒数为0.078，实际上是突水系数TS基本符合矿区实际．综上所述，造成工作面底板突水的因素很多，但概括起来主要有矿压、断裂、隔水层、含水层4个方面．针对以上突水因素，因地制宜，采取相应的防治水措施，就能有效地预防出水．2 工作面底板突水防治根据以上分析，结合矿区实际，我们认为搞好底板突水防治主要从以下几个方面入手．2.1 采取措施，减少矿压对底板的破坏作用(1)缩短工作面斜长．工作面斜长对底板的影响，实际上是矿压对底板的破坏深度问题．工作面斜长越大，压力越大，底板采动破坏深度增加，工作面底板越易出水．据有关资料推导，工作面斜长与底板破坏深度可用如下关系式表示H=0.5L0.7式中：H——采矿破坏深度，m；L——工作面斜长，m．由上式可以看出，采矿破坏深度随工作面斜长增加而增加，工作面斜长越大，越易出水．此式经验证基本符合矿区实际．如陶阳煤矿9801工作面平均斜长90 m，按上式计算H为11.6 m，回采过程中未出水，而相邻的9803工作面斜长120 m，H为14.3 m，回采过程中出水20 m3/h；9904工作面里段斜长80 m，H为10.7 m，回采过程中未出水，相邻9906工作面斜长130 m，H为15.1 m，结果回采过程中出水420 m3/h(表2)．表2 工作面斜长与突水关系Tab.2 The relationship of working length and water inrush根据陶阳煤矿工作面斜长与突水关系，我们认为在不影响产量、回收率等问题的基础上，受徐灰、奥灰水威胁的工作面斜长应不超过100 m．(2)加强初压面管理，人工放顶．初压面顶板不易冒落，悬顶面积大，矿压对底板破坏最严重．根据前面分析，初压及第一次周压地段是最易突水地段，因而加强初压面管理十分重要．肥城局规定，在开切眼时要打好放顶眼，回采时悬顶走向8?m，倾向20?m，要及时人工放顶，并要求各矿认真执行．如陶阳煤矿9808等9煤层工作面顶板为泥灰岩，不易冒落．为减少矿压对底板的破坏作用，回采前在切眼打好放顶眼，工作面推进后，及时进行人工放顶，大大减弱了矿压对底板的破坏作用，有效地防止了初压面突水，使工作面得以安全回采，可见初压面管理的重要性．2.2 注浆改造是预防工作面突水的有效措施该技术通过地面注浆站集中造浆、注浆，井下施工注浆孔向介于煤层和奥灰强含水层之间的薄层灰岩(即徐灰)注浆，是预防突水的综合防治水技术．实践证明该技术是成功的．陶阳煤矿自1987年开始对徐灰进行注浆改造采煤，至今共施工钻孔441个，进尺28 294 m，注水泥浆为35 367 t，粘土为7 025.5 t，解放受水威胁的9、10煤层工作面达28个，解放储量236万t，现已安全回采21个工作面，安全采煤157万t，一直未出大水，保证了矿井的安全生产，取得了较好的经济效益．注浆改造作用及特点表现在以下几个方面：(1)改变了含水层的富水性．在注浆压力作用下，浆液沿裂隙扩散、沉析、结石，使徐灰岩溶裂隙基本上为粘土水泥浆充填，富水性大大减弱，甚至不含水．(2)切断奥灰与徐灰的补给通道．注浆过程中，在注浆压力作用下，浆液沿徐灰与奥灰的联系通道向下扩散、沉析、缩小或堵塞通道断面，减少或切断了奥灰对徐灰的补给通道．(3)加固了底板隔水层，提高其强度．(4)注浆改造可消除导高，增加有效隔水层厚度．通过注浆改造，浆液能有效地充填含水层至隔水层的导水裂隙，消除导高，使原来含水、导水的裂隙带变成纯隔水层，增加了有效隔水层厚度，对预防出水极为有利．2.3 预防断裂出水根据前面分析，断裂是造成工作面底板突水的主要因素之一．“逢突必断”已成为人们的共识．预防断裂出水是矿井防治水工作的主要内容之一．具体内容包括以下几个方面：(1)全面分析区域构造特征，研究断裂展布规律．根据每个面的巷道揭露情况及钻探资料，查明工作面断裂分布情况，为预防断裂出水提供依据．(2)按规定留设断层煤柱，特别对于可能导水断层，则需按规定留足防水煤柱．(3)分析断裂性质及力学特点，属于张性导水断裂，在巷道穿过前，要按规定提前探查并进行注浆加固，达到预期效果．否则不能直接揭露．(4)对断层交叉点、尖灭端、褶曲轴部等构造发育地段要重点加固防治，预防工作面在回采过程中出水．(5)巷道穿过断层带时，要加强支护，以防滞后出水．(6)认真研究滑动构造特点，滑动构造易形成“层状”充水带，对底板威胁面大．要及时分析资料，对滑动构造明显的地段要重点防治．2.4 疏水降压水压是造成工作面出水的重要因素，通过疏水降压可以降低水头压力，减少水压对底板的“顶劈”作用，预防出水．第一作者：尹万才，男，1964年生，工程师．国家自然科学基金资助项目，编号：59774001．作者单位:(尹万才)山东肥城矿业集团肥城271600 (尹增德,施龙青)山东矿业学院(本文责任编校李文清杨玉东)收稿日期：1998-03-24；修回日期：1998-06-27。