矿井水灾防治教案12剖析.docx

矿井水灾防治教案12剖析.docx

《矿井水灾防治教案12剖析.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《矿井水灾防治教案12剖析.docx（12页珍藏版）》请在冰点文库上搜索。

矿井水灾防治教案12剖析

教案

专业地测防治水

课程名称矿井水灾防治

任课教师袁朝刚

大庄实业职教中心

教材说明

本节课选用的教材为中国矿业大学2012年出版的《煤矿从业人员安全生产培训教材》，该教材是2012年颁布的《安全生产培训管理办法》和《煤矿安全培训规定》和煤矿安全生产的特点编写的。

本人略有修改

本教材共分为八章，矿井水灾防治在第六章第四节。

教案

授课课题

矿井水灾防治

审阅人

授课教师

学时

学时

授课时间

年月日星期第节

教学目的

与要求

1.了解矿井水源和矿井水害的类型；

2.掌握矿井水害的防治原则和五项措施。

教学重点

防治原则和五项措施

教学难点

什么是含水层水、老空水、断层水

教学方法

讲解、启发、多媒体

导入新课：

3分钟

矿井在建设过程中，矿井水灾是煤矿常见的主要灾害，所以我们要学习和掌握矿井发生水灾必须具备的基本条件和井上下水害防治技术知识，对矿井水害有一个初步的认识。

讲授新课：

30分钟

课堂练习、课后小结、作业：

12分钟

教学内容

【板书】矿井水害及预防

矿井水：

矿井在建设过程中，流入井筒、巷道、硐室、和采掘工作面的水，通称为矿井水

矿井水灾是煤矿常见的主要灾害之一。

一旦发生透水，不但影响正常生产，而且还会造成人员伤亡，淹没矿井和采区，危害十分严重。

【板书】一、矿井水源

矿井充水水源有：

大气降水、地表水、含水层水、老窑积水、断层水。

【板书】1.大气降水

特点：

（1）大气降水是地下水的主要补给来源，也是大多数矿区矿井水的主要补给来源。

（2）降水一般是通过补给含水层后转变地下水，再进入矿井中，它是间接充水水源。

（3）大气降水的渗入量，与该地区的气候、地形、岩石性质、地质构造等因素有关。

【板书】2.地表水

分布于井田范围或附近的地表水体：

包括河流、湖泊，池沼、水库等也是造成矿井充水的重要因素。

地表水体能否进入井下主要取决于巷道距水体的远近和水体与巷道之间的岩石的透水性及构造，其次是所采用的开采方法。

季节性的小河，在雨季时可能对矿井有一定危胁。

图地表水深入井下的方式示意图

【板书】3.含水层（带）水

概念：

地下的砾岩层、流沙层和石灰岩层，都含有大量积水，称为含水层水源。

含水层水是矿井涌水最常见、最直接的水源。

【板书】4.断层水水源

概念：

聚集在断层面及其破碎带中的地下水，称为断层水。

（1）断层容易将含水层、老空水、煤层底板承压含水层及地表水体导通，形成较强的水力通道，从而引发突水灾害。

（2）断层成为矿井的充水通道，与断层的透水性有直接关系。

一般情况下，逆断层的透水性差，正断层的透水性强。

【板书】5.老空（窑）水水源

概念：

老空（窑）水主要是指矿床体开采结束后、封存于采矿空间的地下水。

老空水的特征：

（1）传统意义上的老窑积水一般为封存的“死水”，属静储量，但具有一定的静水压力，其充水特点是突发性强，来势猛，有害气体含量高，对人身和设备的伤害较大。

（2）水中含有大量的硫酸根离子，具有腐蚀性，容易损坏井下设备。

（3）老窑水若与其他水源无联系时，则易于疏干；当与其他水源由连系时，则可造成量大而稳定的涌水，一旦发生突水，持续时间较长，很难疏干。

矿井涌水对煤矿的影响

⑴影响煤矿的安全生产

煤矿井下突然涌水，若排水设备不能及时排除时，常常造成矿井淹没或人身伤亡事故。

⑵增加原煤成本、影响煤矿经济效益

矿井涌水量越大，原煤的生产成本则越高。

矿井涌水不仅会增加排水投资，还会影响巷道掘进和采煤，同时给井下工作人员的健康带来不良的影响。

此外酸性水还会腐蚀井下的机械设备，因而缩短采矿机械的使用期限。

⑶造成采掘困难

矿井涌水引起巷道积水，增加井下运输的困难；破坏巷道顶底板岩石的稳定性，是支护工作复杂化和造成巷道维护困难。

【板书】二、地面水引起的水灾

矿井附近有江河、湖泊、池塘、水库、沟渠等积水，以及季节性雨水时，当水位暴涨，超过矿井井口标高而涌入井下，或由于裂隙、断层或塌陷区渗入井下造成水灾。

案例：

2007年8月17日，山东省华源矿业有限公司发生洪水淹井事矿，死亡172人，与其相邻的一煤矿也被洪水淹没，致使9名矿工遇难，两矿共计181人遇难。

【板书】三、地下水引起的矿井水灾

地下水造成水害的情况，一般有以下几种：

（1）地下的砾石岩层、流沙岩层和具有岩溶的石灰岩层，都含有大量积水，称为含水层。

当采掘工作接近或穿透这种积水区时，就会造成透水事故。

（2）断层及附近的岩层都比较破碎，在这种破碎带内有时含水，或与地表水、含水层水沟通，掘进时，碰到这种情况容易造成突水事故。

案例：

平顶山裕隆源通煤业井下透水事故

时间：

2012年4月14日14时左右

事故单位：

河南省煤层气公司所属平顶山裕隆源通煤业

事故经过：

11人被困，其中2人获救，9人死亡

事故发生时，矿工正处在交接班途中。

当日8点班入井26人，4点班入井27人，安全升井42人。

原因：

该矿为小矿整合矿井，井田内存在废弃井筒并有积水，对此没有排查治理，防治水工作不落实，复采工作面运输巷布置过近，形成重大水害隐患，最终酿成事故。

【板书】四、矿井突水预兆

一般突水事故可归纳为两种情况，一是突水量小于矿井最大排水能力，地下水形成稳定的降落漏斗，迫使矿井长期大量排水；另一种是突水量超过矿井的最大排水能力，造成整个矿井或局部采区淹没。

一般说来，矿井透水前主要有几种预兆：

（1）挂汗。

积水区的水，在自身压力作用下，通过煤岩裂隙而在采掘工作面的煤岩壁上聚结成许多水珠的现象，叫挂汗。

井下空气中的水分遇到低温的煤体，有时也可能聚结成许多水珠的现象。

区别真假挂汗的方法是，仔细观察新暴露的煤壁面上是否潮湿，若潮湿则是透水预兆。

（2）挂红。

矿井水中含有铁的氧化物，在它通过煤岩裂隙而渗透到采掘工作面的煤岩体表面时，会呈现暗红色水锈，这种现象叫挂红。

挂红是一种出水信号。

（3）水叫。

含水层或积水区内的高压水，向煤壁裂隙挤压时，与两壁磨擦会发出“嘶嘶”叫声，这就说明采掘工作面距积水区或其他水源已经很近了若是煤巷掘进，则透水即将发生，这时必须立即发出警报，撤出所有受水威胁的人员。

（4）空气变冷。

煤层含水时能吸收人体的热量，用手触摸时会有发凉的感觉，并且手放的时间越长，感到越凉。

（5）出现雾气。

当采掘工作面气温较高时，从煤壁渗出的积水，就会被蒸发而形成雾气。

（6）顶板淋水加大。

（7）顶板来压，底板鼓起。

（8）水色发浑，有臭味。

（9）采掘工作面有害气体增加，积水区向外散发出瓦斯、二氧化碳和硫化氢等有害气体。

（10）裂隙出现渗水。

如果出水清净，则离积水区较远；若浑浊，则离积水区已近。

【板书】五、地面水防治

所谓地面防治水是指在地面修建各种防排水工程，防止和减少大气降水（洪水）和地表水涌人煤矿井下的技术和方法。

1.慎重选择井口位置

2.河流改道和取直

3.铺设不透水的人工河床

4.修筑排（截）水沟

5.堵漏

1、慎重选择井口位置

井口和各种地面设施（建筑物）基础的标高，应高于当地历年最高洪水位，以保证在任何情况下不至被水所淹。

如果受地形限制时，应采取补救措施。

例如，在河流、沟谷附近修筑防洪堤坝、排水沟，防治洪水灌入矿井。

2、河流改道和取直

当河流经矿区或附近，对矿井有影响时，可以把河流改道将河水引至对矿井无影响的地区。

将河流截直疏浚河道，加大地表水的水力坡度，使其快速流经矿区，减少渗漏。

3、铺设不透水的人工河床

当河流不能改道时，在河流漏水的地段，用料石、水泥砂浆等材料铺设假河床或局部填塞漏水裂缝，防止河水渗人井下。

4、修筑排（截）水沟

当地表由于老窑、采空区和岩溶等造成的塌陷裂缝而产生的漏水区时，可以在井田边缘或漏水区上方迎水流方向修筑排（截）水沟，防止地表水流入漏水区而灌入矿井。

5、堵漏

对井田内的地表裂缝、陷坑及报废钻孔等漏水地段，用粘土等隔水材料填堵夯实，以防止地表水渗人矿井。

【板书】六、地下水防治

【板书】1.矿井防治水的“十六字”原则：

预测预报，有疑必探，先探后掘，先治后采

“预测预报”是水害防治的基础；是指查清矿井水文地质条件，对水害作出分析判断，在矿井透水以前发出预警预报。

“有疑必探”是指根据水害预测预报评价结论，对可能构成水害威胁的区域、地点，采用钻探、物探、化探等综合技术手段查明水害隐患。

“先探后掘”是指首先进行综合探查并排除水害威胁，确认巷道掘进前方没有水害隐患后再掘进施工。

“先治后采”是指根据查明的水害情况，采取有针对性的治理措施排除水害威胁后，再安排回采。

“十六字”原则科学地概括了水害治理的基本程序；是煤矿企业防治水实践经验的总结；体现了预防为主、关口前移的要求，是对以往防治水工作经验的概括，更进一步体现了“预防为主，综合治理”的方针。

【板书】2.矿井防治水的五项措施

【板书】煤矿防治水工作应落实“防、堵、疏、排、截”五项综合治理措施。

防—主要指合理留设各类防隔水煤（岩）柱和修建各类防水闸门或防水墙等，防隔水煤（岩）柱一旦确定后，不得随意开采破坏；

堵—主要指注浆封堵具有突水威胁的含水层或导水断层、裂隙和陷落柱等导水通道；

疏—主要指探放老空水和对承压含水层（如华北地区奥灰水）进行疏水降压；

排—主要指完善矿井排水系统，排水管路、水泵、水仓和供电系统等必须配套；

截—主要指加强地表水（河流、水库、洪水等）的截流治理。

“五项”措施科学的概括了水害治理的基本技术要求。

其主要含义和基本技术要求是：

合理留设各类防水煤柱，注浆封堵具有突水威胁的含水层，探放老空水和对承压含水层进行疏水降压，完善矿井排水系统，加强地表水的截水治理。

板书设计：

矿井水害及预防

一、矿井水源

１、大气降水２、地表水

３、含水层水４、老空水

５、断层水

二、.地面水引起的矿井水灾

三、.地下水引起的矿井水灾

四、.矿井透水预兆

1.挂红2.挂汗3.空气变冷4.出现雾气5.有水叫声6.顶板淋水加大7.顶板来压、底板鼓起8.水色发浑，有臭味9.工作面有害气体增加　　10.裂隙出现渗水

五、.地面水防治

1.慎重选择井口位置2.河流改道和取直

3.铺设不透水的人工河床4.修筑排（截）水沟

5.堵漏

六、.井下水防治

1.煤矿防治水十六字原则：

预测预报、有疑必探、先探后掘、先治后采

2.五项措施

防、堵、疏、排、截

课后小结：

本节课主要讲了矿井水源、矿井水害类型和矿井水害的防治原则、五项措施，重点讲了防治原则和五项措施。

作业：

1.矿井水源有哪些？

2.矿井透水征兆有哪些？

3.矿井水害的防治原则和五项措施的内容。