,煤矿水害防控重点解读,安源煤业集团矿山安全培训中心 彭呈喜,2025/04/1,一、概述,01,PART,国家矿山安全监察局要求煤矿企业全面加强水害防控工作，确保煤矿安全生产，减少水害事故的发生。煤矿企业需将水害防控纳入日常管理，建立长效机制，以保障矿工生命安全和企业稳定发展。,”,总体要求与目标,当前煤矿水害事故仍时有发生，如山东新汶矿业华丰煤矿因未对老空水害开展风险辨识、探放水措施不到位、忽视淋水预兆导致透水事故，造成重大损失。这些事故反映出部分企业对水害防控重视不足，技术手段落后，管理存在漏洞，教训极为深刻。,”,当前形势与典型案例,政策背景,十六字原则预测预报、有疑必探、先探后掘、先治后采7字措施“探、防、堵、疏、排、截、监”水害三要素水源、通道、水量防治水关键问题,“三大目标”零透水、不淹面淹井、不伤人,“十六字原则”,防治水核心原则,“三大目标”,二、煤矿水害防控九大重点解读,02,PART,识别老空水、封闭不良钻孔、地质构造、水源与通道等潜在致灾因素。通过普查，提前掌握水害隐患，为后续防控提供依据。,目的,按照矿山隐蔽致灾因素普查规范开展普查每3年全面普查一次，周期实施、分区施策、常态补充。实施程序资料收集、现场调查、探查、测试与试验等。,执行要求,编制普查报告，由矿山企业技术负责人组织专家审查。根据普查结果及时调整防控策略，确保措施的时效性和有效性。,成果应用,（一）隐蔽致灾因素普查,地震与钻孔密度测井联合反演煤厚、顶底板岩性,（一）隐蔽致灾因素普查,（一）隐蔽致灾因素普查,电磁法探测煤矿的采空区,电磁法探测断层,水源与通道断层导水,淄博矿区断层煤柱与突水关系,水源与通道封孔质量不佳钻孔 由于矿区钻孔封孔质量不佳，这些钻孔转变为矿井突水的人为导水通道。造成矿坑的涌（突）水事故。如陕西彬县下沟煤矿钻孔封孔质量不佳溃水。,水源与通道封孔质量不佳钻孔 由于矿区钻孔封孔质量不佳，这些钻孔转变为矿井突水的人为导水通道。造成矿坑的涌（突）水事故。如陕西彬县下沟煤矿钻孔封孔质量不佳溃水。,1984年6月开滦范各庄矿在回采距煤层底板奥陶系灰岩超过200m的第七号煤层时，遇一个短轴46m、长轴67m的椭圆形岩溶陷落柱，柱体冒落高度竟达200m，顶部直到七号煤层顶板。由于岩溶陷落柱沟通了煤系地层与奥灰强充水含水层的水力联系，发生了突水量高达2053m3/min的恶性突水淹井事故，在世界采矿史上留下了令人难以置信的突水案例。,陷落柱,富含水层,工作面,水源与通道陷落柱导水,可采区（绿色）无威胁或治理后安全区域。缓采区（黄色）需采取防控措施的区域。禁采区（红色）无法安全开采或防隔水煤柱区域。分区明确，便于企业合理规划开采，避免盲目作业。,分区标准,水文地质条件或隐蔽致灾因素普查成果发生变化时，及时修订管理报告。较大以上水害事故或突水（透水、溃水）淹区、淹矿，复产前重新编制管理报告。根据“三区”动态转换情况，及时更新报告及图纸。禁采区内不应进行采掘作业，缓采区内不应进行回采作业和与水害探查、治理无关的掘进作业。,动态管理（修订或重新编制管理报告条件）,（二）防治水“三区”管理,执行方式,编制防治水中长期规划及年度计划，按规定审批。简单、中等煤矿由煤矿主要负责人审批复杂、极复杂煤矿由煤矿企业主要负责人审批超前制定水平、采区、采掘工作面的水害综合治理方案及安全技术措施。,要求,根据采掘作业计划，分析各采掘工作面的水文地质条件，对掘进前、掘进中、回采准备阶段、回采中和回采后等5 个不同阶段制定针对性的防范措施。水害防治方案应明确选取的手段、工程量、效果检验标准和进度安排。由矿长负责，各专业副矿长按分工落实。每月对落实情况进行梳理，排查是否按计划完成相关任务。每年进行一次总结，整理存在的问题，分析落实过程中的影响因素，提出改进措施。,（三）“一矿一策”与“一面一策”,分阶段落实、按时间接点总结评估效果,查明煤层顶板含、隔水层发育特征，实测主要含水层水文地质参数，研究含水层补、径、排条件，评价含水层可疏放性。实测垮落带与导水裂隙带高度，判断所开采煤层的主要充水含水层。采用瞬变电磁、槽波等物探方法查明采掘工作面影响区域内构造发育及顶板富水异常区，分析主要含、隔水层受构造影响程度。,查明顶板充水条件,01,采区及工作面的布置应有利于矿井排水，矿井涌水强度较大时，可设置采区或工作面专用泄水巷。,完善排水系统,02,（四）顶板水防控,有溃水溃砂风险的工作面，应采用疏干开采。受烧变岩水害影响的工作面，可采用留设防隔水煤（岩）柱、帷幕注浆截流等方法，或采用疏放水等方法治理。受离层水害影响的工作面，可采用井下顶板泄水钻孔进行离层水的疏放，或施工地面主动抽、泄水钻孔等手段，进行离层水的抽排疏泄。,选择治理方法,03,煤矿安全规程第304条 煤层顶板存在富水性中等及以上含水层或其他水体威胁时，应实测垮落带、导水裂缝带发育高度，进行专项设计，确定防隔水煤（岩）柱尺寸。,覆岩“三带”型破坏特征 长壁工作面煤层开采采用全部垮落法处理采空区，从煤层直接顶板开始，由下向上依次垮落、开裂、离层、弯曲，经过若干时间终止移动。,煤层开采后上覆岩层“三带”分布,如何实测,实测方法钻探法冲洗液消耗量钻孔压水试验地面钻孔电视井下钻孔窥视等物探方法数字测井微震电法等,如何实测,地面钻孔实测,如何实测,井下钻孔实测,测线被完全破坏，垮落带、导水裂隙带发育高度查清,电法“两带监测”实测导水裂隙带高度，掌握导水裂隙带、垮落带发育高度及覆岩破坏规律,顶板溃水溃沙超前治理技术,采用含水沙层水头疏降、沙层固结、防渗引流、加强支护等防治技术措施。沙层固结关键技术采用密孔、超细水泥、反复强化的复合式注浆方式，能提高含水沙层固结率及覆岩整体强度。,挤密型,高压劈裂型,浅埋煤层地表风积沙溃入灾害,（四）顶板水防控,2016年4月25日，陕西铜川照金煤矿ZF202工作面回采过程中发生突水溃沙事故，突水量达32267m3，总涌沙量达1680 m3，造成11人死亡。,覆岩离层水防治,井下钻孔疏放，或施工地面主动抽、泄水钻孔等手段，进行离层水的抽排疏泄。采用地面或井下钻探等方法对煤层覆岩特征及其组合关系、力学性质等进行探查分析，总结水害发生规律。,顶板离层水害超前治理技术,离层水害的防控思路分析离层空间发育的位置、充水水源、透水条件判别致灾离层制定防控技术措施。超前治理技术确定离层水体最佳探放时机，即根据垮落步距在离层水体形成之后、泥岩隔水层破断之前，布设井下束状群孔，对离层水体进行精准靶向疏放。,离层发育示意图,束状钻孔靶向探放示意图,（四）顶板水防控,采动空间探测及注浆技术,弯曲下沉带,垮落裂隙带,执行方式,查明底板充水条件水文地质分析和勘探。评价底板隔水层完整性。依据细则预测突水危险性。依据细则或GB选择治理方法。采取疏水降压、地面区域治理、局部注浆加固底板隔水层等治理方法。效果评价。由煤矿上级公司技术负责人组织验收。,成果应用,根据治理效果调整开采策略，保障安全。应用成果能指导实际开采，避免承压水害事故。,（五）底板水防治,工作面隔水层加固,GB/T 401302021煤矿专门水文地质勘查规范附录E突水危险性评价方法,承压开采,定向长钻孔底板注浆,四步工作法,老空水防治“四步工作法”“查全、探清、放净、验准”探放水“三专、两探、一撤”措施 是否落实到位,“三线”管理,（六）老空水防治,积水线、探水线、警戒线划定示意图,KA/T 12023附录A,定向钻孔轨迹可控，落点较准定向钻孔单孔钻进距离长可施工分支孔可有效解决巷道掘进与超前探放水的冲突问题，提高了工作效率排水效率高,超前治理技术基于定向钻进工艺的老空水探放技术,（六）老空水防治,执行方式,查清地表水体情况江、河、湖、水库、沟渠、坑塘，采矿塌陷区、地裂缝区、封闭不良钻孔等，与矿井的水力联系。评估地表水对采煤的影响实测煤层开采后导水裂隙带高度，分析导水裂隙带、封闭不良钻孔等与地表水的水力联系。选择治理方法修筑堤坝、沟渠、封堵地面塌陷裂隙通道、地面帷幕截流或者采取其他可靠防御洪水的措施。,（七）地表水防治,开采后覆岩导水裂隙带与水体导通,宜洛煤田防水堤,注浆截流堵水布置图,29,塌陷坑堵填方法示意图,排洪沟示意图,超前治理,（七）地表水防治,2007年8月17日，山东省华源矿业有限公司发生洪水淹井事故，死亡172人，与其相邻的名公煤矿也被洪水淹没，致使9名矿工遇难。,（八）监测监控,执行方式,建立地下水动态监测系统。出现异常及时分析，采取针对性措施。建立突水监测预警系统底板承压水威胁的水文地质类型复杂、极复杂矿井，采用微震、微震与电法耦合等科学有效的监测技术。“无监控不作业”，在钻探施工地点安设摄像头，全程监控，杜绝弄虚作假。,水文地质监测系统,钻孔施工视频监控、下风侧甲烷传感器,（八）监测监控,突水监测预警系统,底板水害监测预警系统,应用冀中能源集团葛泉煤矿,（八）监测监控,微震监测,井地孔微震监测系统示意图,顶板导水裂隙带 底板破坏带 断层活化过程,自动预警，应急响应,制定透水征兆立即撤人制度，定期演练。极端天气下停产撤人机制。,25,（八）监测监控,（九）分析预报,执行方式,年初提出年度水害分析预测表及水害预测图。（煤矿技术负责人组织）编制月度水文地质预测预报。（地测部门编制，煤矿技术负责人审批下发安全生产管理部门及区队）每月组织召开一次防治水专题会辨识水害风险，提出防范措施。（煤矿技术负责人组织）水文地质条件复杂、极复杂矿井执行防治水日分析制度。（煤矿技术负责人或防治水副总工程师组织）,要求,逐月进行检查，不断补充和修正。发现水患险情，及时发出水害通知单编制月度水文地质预测预报。日分析参加人员煤矿技术负责人或防治水副总工程师负责组织，地测、技术、安全、钻探施工、采掘区队及其他需要参加的辅助部门必须有1 名技术员以上管理人员参加。日分析会议要形成会议记录。,三、案例分析,03,PART,典型案例剖析【案例1】华丰煤矿“61”较大水害事故,2024 年 6 月 1 日 17 时 07 分，新汶矿业集团有限责任公司华丰煤矿11106 切眼掘进工作面发生一起较大水害事故，造成 3 人遇难，直接经济损失 708.58 万元。华丰煤矿核定生产能力 90 万吨/年，采用立井与斜井多水平混合开拓。矿井共有-90m、-210m、-450m、-750m、-1100m 五个水平，现生产水平-750m 水平。矿井水文地质类型为中等。主要受底板徐、奥灰承压水影响，局部受老空水威胁。开采太原组11 煤层（厚 1.6m、夹矸 0.10.2m、倾角 平均32.5）。,事故工作面位置关系平面图,11106 切眼与 11105 运输巷空间位置关系示意图,事故直接原因,未查清 11106 切眼掘进工作面前上方的 11105 工作面采空区积水情况，迎头与采空区之间仅存的 4.75m 煤岩柱受采动破坏、积水压力、放炮震动、裸孔放水等因素影响强度降低，老空积水溃入工作面。同时，有突水征兆未撤出受水害威胁区域的作业人员，导致 8 人被困，其中 3 人遇难。,教训总结,未查清水文地质条件，未能准确识别采空区积水风险。例如，11105采空区积水情况未被充分评估，导致迎头与采空区之间仅剩4.75m的煤岩柱被采动破坏，积水溃入工作面。技术管理不到位。矿井未严格执行“预测预报、有疑必探、先探后掘、先治后采”的防治水原则。地质说明书和作业规程审批把关不严，探放水措施落实不到位。违规操作。在掘进过程中，未按规定使用专用钻机进行超前探放水，而是违规安排非专业人员使用普通钻机施工，导致探放水效果不佳。应急处置不足。出现透水征兆时，管理人员未能及时组织撤离受威胁区域的人员，而是安排停止切眼掘进。此外，矿井排水系统设计不合理，未能有效应对突水事故。,典型案例剖析华丰煤矿“61”较大水害事故,39,【案例2】湖南衡阳源江山煤矿“1129”重大透水事故 2020年11月29日，湖南省衡阳市耒阳市导子煤业有限公司源江山煤矿发生重大透水事故，造成13人死亡，直接经济损失3484.03万元。事故直接原因源江山煤矿超深越界在-500m水平61煤一上山巷道式开采急倾斜煤层（56），在矿压和上部水压共同作用下发生抽冒，导通上部导子二矿-350m至-410m采空区积水，大量老空积水迅速溃入源江山煤矿-500m水平，并迅速上升稳定至-465m，导致井巷被淹，造成重大人员伤亡。,【案例2】湖南衡阳源江山煤矿“1129”重大透水事故 2020年11月29日，湖南省衡阳市耒阳市导子煤业有限公司源江山煤矿发生重大透水事故，造成13人死亡，直接经济损失3484.03万元。主要教训一是长期超深越界，盗采国家资源。二是违法组织生产。该矿在安全生产许可证注销、地方政府下达停产指令、等待技改期间，擅自拆除提升绞车和入井钢轨封条、切断主井井口视频监控电源，昼停夜开，违法生产。三是该矿采用巷道式采煤，坑木支护，采掘布局混乱，多头作业，通风系统不健全，未形成2个安全出口，有的采煤工作面使用压风管路通风；将井下采掘作业承包给多个私人包工队，以包代管。四是该矿在-500m水平61煤采掘期间，明知工作面上方采空区存在积水，仍然心怀侥幸，冒险蛮干，在老空水淹没区域下违规开采急倾斜煤层。五是违规申领火工品且管理混乱。,四、总结与展望,04,PART,从普查到治理、监测、分析预报全流程管控。落实防治水“十六字”原则落实防治水“三专两探一撤”要求。,全流程管控,大数据、AI监测与跨界合作方向。,未来展望,总结与展望,谢谢大家欢迎指正,