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1、矿井水害防治基础知识矿井水害防治基础知识 背景意义 我国是一个煤炭资源丰富的国家，在我国煤炭资源储量中，我国是一个煤炭资源丰富的国家，在我国煤炭资源储量中，有很大一部分受水害威胁。煤矿水害给国家和人民生命财产造有很大一部分受水害威胁。煤矿水害给国家和人民生命财产造成的损失是巨大的。所以水害的威胁就成了煤矿生产的重大灾成的损失是巨大的。所以水害的威胁就成了煤矿生产的重大灾害之一，我们必须提高警惕，做好煤矿防治水工作。害之一，我们必须提高警惕，做好煤矿防治水工作。2013年年1月月3日凌晨日凌晨4时许，肃南县金源煤矿时许，肃南县金源煤矿9名工人分别在名工人分别在主井进行维修作业时，矿井突发透水事故
2、，主井进行维修作业时，矿井突发透水事故，4人未及时逃生，人未及时逃生，经抢救无效丧生。经抢救无效丧生。5名伤者被送往永昌县医院救治，经治疗后名伤者被送往永昌县医院救治，经治疗后返回原籍。返回原籍。2010年年3月月28日日14时时30分左右，中煤集团一建公司分左右，中煤集团一建公司63处碟处碟子沟项目部施工的华晋公司王家岭矿北翼盘区子沟项目部施工的华晋公司王家岭矿北翼盘区101回风顺槽发回风顺槽发生透水事故，初步判断为小窑老空水。事故造成生透水事故，初步判断为小窑老空水。事故造成153人被困。人被困。经全力抢险，经全力抢险，115人获救，另有人获救，另有38名矿工遇难。名矿工遇难。基本知识 由
3、于经济体制改革，我国现有国有重点煤矿、由于经济体制改革，我国现有国有重点煤矿、国有地方煤矿、乡镇煤矿、股份制煤矿、合资煤国有地方煤矿、乡镇煤矿、股份制煤矿、合资煤矿和个体煤矿等，按矿和个体煤矿等，按井型井型大小可分为：大小可分为：大型煤矿（年生产能力120万吨以上的煤矿）中型煤矿（年生产能力在45-90万吨的煤矿）小型煤矿（年生产能力在30万吨以下的煤矿）按按建设类别建设类别可分为：基建煤矿、生产煤矿、可分为：基建煤矿、生产煤矿、技改煤矿、资源整合煤矿等。技改煤矿、资源整合煤矿等。防治水十六字原则 预测预报 有疑必探 先探后掘 先治后采 防治水规定防治水规定中提到中提到“防治水工作应防治水工作
4、应当坚持预测预报、有疑必探、先探后掘、先治后当坚持预测预报、有疑必探、先探后掘、先治后采的原则，采取防、堵、疏、排、截的综合治理采的原则，采取防、堵、疏、排、截的综合治理措施。措施。”“预测预报预测预报”是水害防治的基础，是指在查清矿井水是水害防治的基础，是指在查清矿井水文地质条件基础上，运用先进的水害预测预报理论和文地质条件基础上，运用先进的水害预测预报理论和方法，对矿井水害做出科学分析判断和评价；方法，对矿井水害做出科学分析判断和评价；“有疑必探有疑必探”是指根据水害预测预报评价结论，对可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，采用物探、化探和钻探等综能构成水害威胁的区域，
5、采用物探、化探和钻探等综合探测技术手段，查明或排除水害；合探测技术手段，查明或排除水害；“先探后掘先探后掘”是指先综合探查，确定巷道掘进没有水是指先综合探查，确定巷道掘进没有水害威胁后再掘进施工；害威胁后再掘进施工；“先治后采先治后采”是指根据查明的水害情况，采取有针对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隐患后，再安排采掘工程，如井性的治理措施排除水害隐患后，再安排采掘工程，如井下巷道穿越导水断层时必须预先注浆加固方可掘进施工，下巷道穿越导水断层时必须预先注浆加固方可掘进施工，防止突水造成灾害。防止突水造成灾害。“防防”主要指合理留设各类防隔水煤（岩）柱和修建各类主要指合理留
6、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；得随意开采破坏；“堵堵”主要指注浆封堵具有突水威胁的含水层或导水断层、主要指注浆封堵具有突水威胁的含水层或导水断层、裂隙和陷落柱等通道；裂隙和陷落柱等通道；“疏疏”主要指探放老空水和对承压含水层进行疏水降压；主要指探放老空水和对承压含水层进行疏水降压；“排排”主要指完善矿井排水系统，排水管路、水泵、水仓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；和供电系统等必须配套；“截截”主要指加强地表水（河流、水库、洪水等）的截流主要指加
7、强地表水（河流、水库、洪水等）的截流治理。治理。五项治理措施 矿井透水前的主要征兆（1）挂红。矿井水中含有铁的氧化物，在它通过煤岩裂）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煤岩体表面时，会呈现暗红色水锈，隙而渗透到采掘工作面煤岩体表面时，会呈现暗红色水锈，这种现象叫挂红。挂红是一种出水信号。这种现象叫挂红。挂红是一种出水信号。（2）挂汗。积水区的水在自身压力作用下，通过煤岩裂）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结成许多水珠。隙而在采掘工作面的煤岩壁上结成许多水珠。（3）水叫。含水层或积水区内的高压水，向煤岩裂隙挤）水叫。含水层或积水
8、区内的高压水，向煤岩裂隙挤压时，与两壁摩擦会发出压时，与两壁摩擦会发出“嘶嘶嘶嘶”叫声，这说明采掘工作叫声，这说明采掘工作面距积水区或其他水源已经很近了。面距积水区或其他水源已经很近了。（4）空气变冷。采掘工作面接近积水区域时，空气温度会下降，）空气变冷。采掘工作面接近积水区域时，空气温度会下降，煤壁发凉，人一进入工作面就有凉爽、阴冷的感觉。煤壁发凉，人一进入工作面就有凉爽、阴冷的感觉。（5）出现雾气。当采掘工作面气温较高时，从煤壁渗出的积水，）出现雾气。当采掘工作面气温较高时，从煤壁渗出的积水，会被蒸发而形成雾气。会被蒸发而形成雾气。（6）顶板淋水加大；顶板来压，底板鼓起。）顶板淋水加大；顶
9、板来压，底板鼓起。（7）水色发混，有臭味。）水色发混，有臭味。（8）采掘工作面有害气体增加。积水区向外散发瓦斯、二氧化）采掘工作面有害气体增加。积水区向外散发瓦斯、二氧化碳、硫化氢等有害气体。碳、硫化氢等有害气体。（9）裂隙出现渗水等。如果出水清静，则离积水区较远；若浑）裂隙出现渗水等。如果出水清静，则离积水区较远；若浑浊，则离积水区已近浊，则离积水区已近 矿井水文地质类型划分矿井水文地质类型划分1、概念概念：矿井水文地质类型也就是通常所说的矿床水文：矿井水文地质类型也就是通常所说的矿床水文地质类型，两者划分的原则和依据基本相同。但由于矿井仅是地质类型，两者划分的原则和依据基本相同。但由于矿井
10、仅是矿床的局部开发地段，涉及范围小，受开采影响明显，因此分矿床的局部开发地段，涉及范围小，受开采影响明显，因此分类的基本出发点也不完全相同。类的基本出发点也不完全相同。2、目的目的：矿井水文地质类型划分的目的是分析矿井水文：矿井水文地质类型划分的目的是分析矿井水文地质条件，确定水文地质类型，指导矿井防治水工作，通过采地质条件，确定水文地质类型，指导矿井防治水工作，通过采取有效的防治水措施，确保煤矿安全生产。取有效的防治水措施，确保煤矿安全生产。3、国内外矿床水文地质分类简介国内外矿床水文地质分类简介由于地区和研究者的由于地区和研究者的观点不同，国内外点不同，国内外许多多专家和学者曾提家和学者曾
11、提出出过各种分各种分类方案。方案。1940年，前年，前苏联的的.谢戈列夫提出的第戈列夫提出的第一个一个矿床水文地床水文地质分分类方案依据的是地方案依据的是地质断面特征。他把断面特征。他把矿床床分分为三三类：第：第类，地，地质断面中主要是断面中主要是坚硬裂隙岩硬裂隙岩层的的矿床；床；第第类，地，地质断面中主要是松散砂断面中主要是松散砂质和黏土和黏土质岩岩层的的矿床；第床；第类，地，地质断面中主要是喀斯特和易溶岩断面中主要是喀斯特和易溶岩层的的矿床。其后又有床。其后又有.C.普普罗霍洛夫（霍洛夫（1945，1951）等多人，先后从不同角度提出）等多人，先后从不同角度提出了自己的分了自己的分类。我国
12、矿床水文地质的分类始于我国矿床水文地质的分类始于20世纪世纪50年代。就煤年代。就煤矿床而言，矿床而言，1955年燃料工业部苏联专家年燃料工业部苏联专家.克兰尼涅夫按克兰尼涅夫按照地质、水文地质及开采条件，将我国煤田划分为具有裂照地质、水文地质及开采条件，将我国煤田划分为具有裂隙性的坚硬岩石且在煤层的顶板以上覆盖着厚层充水性强隙性的坚硬岩石且在煤层的顶板以上覆盖着厚层充水性强的疏松岩层的煤田、具有裂隙性坚硬岩石的煤田和具有喀的疏松岩层的煤田、具有裂隙性坚硬岩石的煤田和具有喀斯特化岩石的煤田等三种水文地质类型，这是国内最早的斯特化岩石的煤田等三种水文地质类型，这是国内最早的煤矿床水文地质分类。煤
13、矿床水文地质分类。1958年煤炭工业部沈尔炎按照开采方式，将我国煤田分年煤炭工业部沈尔炎按照开采方式，将我国煤田分为地下和露天开采两组；每组又根据矿山岩层的充水性分为地下和露天开采两组；每组又根据矿山岩层的充水性分为疏松岩石、裂隙坚硬岩石和半坚硬岩石、喀斯特化岩石为疏松岩石、裂隙坚硬岩石和半坚硬岩石、喀斯特化岩石等三种水文地质类型；每一类型再按自然地理条件、地质等三种水文地质类型；每一类型再按自然地理条件、地质构造、工程地质和水文地质特征，分为简单、复杂、极复构造、工程地质和水文地质特征，分为简单、复杂、极复杂三类。杂三类。1962年地质部与煤炭工业部制定的年地质部与煤炭工业部制定的矿区水文地
14、质工作规范矿区水文地质工作规范（暂行）（第一分册煤及油页岩）中，根据我国的自然地（暂行）（第一分册煤及油页岩）中，根据我国的自然地理、地质及水文地质特征，将煤田划分为充水岩层以疏松未胶理、地质及水文地质特征，将煤田划分为充水岩层以疏松未胶结岩层为主、以坚硬裂隙岩层为主、以喀斯特溶洞化岩层为主结岩层为主、以坚硬裂隙岩层为主、以喀斯特溶洞化岩层为主和以坚硬裂隙或喀斯特溶洞化岩层为主，并为厚的疏松含水层和以坚硬裂隙或喀斯特溶洞化岩层为主，并为厚的疏松含水层覆盖的煤田等四种水文地质类型；每类又根据煤田水文地质条覆盖的煤田等四种水文地质类型；每类又根据煤田水文地质条件复杂程度划分为水文地质条件简单、中等
15、、复杂、极复杂。件复杂程度划分为水文地质条件简单、中等、复杂、极复杂。1990年武强根据成煤时代（类）、充水水源（亚类）、充水年武强根据成煤时代（类）、充水水源（亚类）、充水方向（型）和充水方式（亚型），提出了中国华北型煤田矿床方向（型）和充水方式（亚型），提出了中国华北型煤田矿床水文地质类型划分方案。水文地质类型划分方案。为了指导煤矿防治水工作，煤炭工业部于为了指导煤矿防治水工作，煤炭工业部于1984年颁发的年颁发的矿井水文矿井水文地质规程地质规程（试行）中，首次提出了矿井水文地质类型的划分方案。（试行）中，首次提出了矿井水文地质类型的划分方案。与此同时，地矿系统也曾先后提出过若干矿床水文地
16、质类型划分方与此同时，地矿系统也曾先后提出过若干矿床水文地质类型划分方案。其中，影响较大的是原地质矿产部水文地质工程地质局和水文地质案。其中，影响较大的是原地质矿产部水文地质工程地质局和水文地质工程地质研究所工程地质研究所1959年提出的年提出的中国固体矿床水文地质分类方案中国固体矿床水文地质分类方案，该，该方案奠定了按主要充水岩层划分矿床水文地质类型的基础。方案奠定了按主要充水岩层划分矿床水文地质类型的基础。此后，此后，1982年地质矿产部在其颁发的年地质矿产部在其颁发的矿区水文地质工程地质普查矿区水文地质工程地质普查勘探规范勘探规范中，提出了新的矿床水文地质勘探类型；中，提出了新的矿床水文
17、地质勘探类型；1986年，全国矿产年，全国矿产储量委员会在其颁发的储量委员会在其颁发的煤炭资源地质勘探规范煤炭资源地质勘探规范中，也提出了新的煤中，也提出了新的煤矿床水文地质勘探类型。上述两个分类基本上大同小异，无本质区别。矿床水文地质勘探类型。上述两个分类基本上大同小异，无本质区别。煤矿防治水规定指出煤矿防治水规定指出：“根据矿井受采掘破根据矿井受采掘破坏或者影响的含水层及水体、矿井及周边老空水坏或者影响的含水层及水体、矿井及周边老空水分布状况、矿井涌水量或者突水量分布规律、矿分布状况、矿井涌水量或者突水量分布规律、矿井开采受水害影响程度以及防治水工作难易程度，井开采受水害影响程度以及防治水
18、工作难易程度，矿井水文地质类型划分为简单、中等、复杂、极矿井水文地质类型划分为简单、中等、复杂、极复杂等复杂等4种种”。含水层富水性的等级标准含水层富水性的等级标准 按钻孔单位涌水量（按钻孔单位涌水量（q），含水层富水性），含水层富水性注注分为以下分为以下4级：级：1.弱富水性：弱富水性：q0.1 L/(sm)；2.中等富水性：中等富水性：0.1 L/(sm)q1.0 L/(sm)；3.强富水性：强富水性：1.0 L/(sm)q5.0 L/(sm)；4.极强富水性：极强富水性：q5.0 L/(sm)。1.1.单位涌水量以单位涌水量以井田主要充水含井田主要充水含水层中有代表性水层中有代表性的为准
19、。的为准。2.2.在单位涌水量在单位涌水量q q，矿井涌水量，矿井涌水量Q Q1 1、Q Q2 2和矿井突水量和矿井突水量Q Q3 3中，以最大值作为中，以最大值作为分类依据。分类依据。3.3.同一井田煤层较同一井田煤层较多，且水文地质条多，且水文地质条件变化较大时，应件变化较大时，应当分煤层进行矿井当分煤层进行矿井水文地质类型划分。水文地质类型划分。4.4.按分类依据就按分类依据就高不就低的原则，高不就低的原则，确定矿井水文地确定矿井水文地质类型。质类型。注：注：本类型划分所考虑的各种因素（指标）具有同等地位，本类型划分所考虑的各种因素（指标）具有同等地位，并且为了煤矿生产安全，类型划分采用
20、就高不就低的原并且为了煤矿生产安全，类型划分采用就高不就低的原则。例如，根据矿井及其周边老空水分布状况，某矿井则。例如，根据矿井及其周边老空水分布状况，某矿井应为极复杂类型，但其它指标均未达到极复杂类型要求，应为极复杂类型，但其它指标均未达到极复杂类型要求，采用就高不就低的原则，将该矿井定为水文地质条件极采用就高不就低的原则，将该矿井定为水文地质条件极复杂类型矿井；同理，在单位涌水量复杂类型矿井；同理，在单位涌水量q、矿井涌水量、矿井涌水量Q1、Q2和突水量和突水量Q3，以最大值作为分类依据。，以最大值作为分类依据。同一井田内煤层较多且水文地质条件变化较大时，同一井田内煤层较多且水文地质条件变
21、化较大时，应分煤层进行矿井水文地质类型划分。例如，华北型煤应分煤层进行矿井水文地质类型划分。例如，华北型煤田，开采上组煤时，矿井可能是水文地质简单或中等类田，开采上组煤时，矿井可能是水文地质简单或中等类型的，而开采下组煤层则可能是水文地质条件复杂或极型的，而开采下组煤层则可能是水文地质条件复杂或极复杂的矿井。复杂的矿井。4、矿井水文地质类型划分依据矿井水文地质类型划分依据 根根据据我我国国的的矿矿井井水水文文地地质质特特征征和和主主要要影影响响因因素素，矿矿井井水水文文地地质质类类型型的划分依据如下：的划分依据如下：（1）受采掘破坏或影响的含水层及水体。其中包括含水层性质）受采掘破坏或影响的含
22、水层及水体。其中包括含水层性质及补给条件和单位涌水量。受采掘破坏或影响的含水层也就是矿井及补给条件和单位涌水量。受采掘破坏或影响的含水层也就是矿井充水的主要含水层。例如，在华北型煤田中开采上组煤层时可能主充水的主要含水层。例如，在华北型煤田中开采上组煤层时可能主要是顶板砂岩含水层，而在开采太原组底部煤层时可能是煤层底板要是顶板砂岩含水层，而在开采太原组底部煤层时可能是煤层底板奥陶系灰岩含水层和顶板薄层灰岩含水层。单位涌水量奥陶系灰岩含水层和顶板薄层灰岩含水层。单位涌水量q是反映充水是反映充水含水层富水性的重要指标，含水层富水性的重要指标，q的取值应以井田内主要充水含水层中有的取值应以井田内主要
23、充水含水层中有代表性的为准。代表性的为准。（2）矿井及周边老空水分布状况。老空水包括古井、小窑、矿）矿井及周边老空水分布状况。老空水包括古井、小窑、矿井采空区及废弃老塘的积水等。我国煤矿开采历史悠久，老空水分井采空区及废弃老塘的积水等。我国煤矿开采历史悠久，老空水分布广泛，对矿井或相邻矿井造成极大威胁，矿井采掘工程一旦揭露布广泛，对矿井或相邻矿井造成极大威胁，矿井采掘工程一旦揭露或接近，常会造成突水。老空水一般位置不清，水体几何形状不规或接近，常会造成突水。老空水一般位置不清，水体几何形状不规则，空间分布无规律，积水位置难于分析判断，突水来势迅猛，破则，空间分布无规律，积水位置难于分析判断，突
24、水来势迅猛，破坏性强。老空水多为酸性水并具有腐蚀性，但也有含有诸如硫化氢坏性强。老空水多为酸性水并具有腐蚀性，但也有含有诸如硫化氢等有害气体的老空水。等有害气体的老空水。老空水事故约占总水害事故的老空水事故约占总水害事故的80%以上，因此，在本矿井水文地以上，因此，在本矿井水文地质类型划分中，老空水分布状况作为类型划分的一个重要指标。质类型划分中，老空水分布状况作为类型划分的一个重要指标。（3）矿井涌水量。考虑矿井正常涌水量和最大涌水量。我国西北地区）矿井涌水量。考虑矿井正常涌水量和最大涌水量。我国西北地区矿井涌水量明显偏小，因而分类表中西北地区矿井涌水量界线值不矿井涌水量明显偏小，因而分类表
25、中西北地区矿井涌水量界线值不同于其它地区。同于其它地区。（4）矿井突水量。含水层或含水体中的水突破隔水体而突然进入采掘）矿井突水量。含水层或含水体中的水突破隔水体而突然进入采掘系统空间的水量，往往造成灾害，因此，将突水量作为分类指标之系统空间的水量，往往造成灾害，因此，将突水量作为分类指标之一。一。（5）开采受水害影响程度。主要根据矿井是否经常突水，以及突水的）开采受水害影响程度。主要根据矿井是否经常突水，以及突水的频率和突水量的大小进行分类。频率和突水量的大小进行分类。（6）防治水工作难易程度。主要根据防治水工程量及经济效益等进行）防治水工作难易程度。主要根据防治水工程量及经济效益等进行分类
26、。如果投入的防治水工程量太大，经济效益差，目前就不宜开分类。如果投入的防治水工程量太大，经济效益差，目前就不宜开采，待将来科技进步了再进行安全高效开采。采，待将来科技进步了再进行安全高效开采。根据以上分类依据，把矿井水文地质类型划分为根据以上分类依据，把矿井水文地质类型划分为简单、简单、中等、复杂中等、复杂和和极复杂极复杂四种类型。四种类型。矿井水文地质类型应当每矿井水文地质类型应当每3年进行重新确定。当发生重年进行重新确定。当发生重大突水事故后，矿井应当在大突水事故后，矿井应当在1年内重新确定本单位的水文年内重新确定本单位的水文地质类型。地质类型。重重大大突突水水事事故故，是是指指突突水水量
27、量首首次次达达到到300m3/h以以上上或者造成死亡或者造成死亡3人以上的突水事故。人以上的突水事故。矿井涌水量的计算 1、一般报告采用的解析解大井法、集水廊道法，是基、一般报告采用的解析解大井法、集水廊道法，是基于稳定流理论推导的地下水动力学计算公式。它要求地下于稳定流理论推导的地下水动力学计算公式。它要求地下水有比较充分的补给条件，要求在该水平开采的几年到几水有比较充分的补给条件，要求在该水平开采的几年到几十年内，矿井排水计算的地下水影响半径边界上的水头高十年内，矿井排水计算的地下水影响半径边界上的水头高度，永远稳定在计算采用的高度上。度，永远稳定在计算采用的高度上。基于非稳定流理论推导的
28、地下水动力学计算公式，恰基于非稳定流理论推导的地下水动力学计算公式，恰恰相反，它的使用条件是地下水没有补给，含水层分布无恰相反，它的使用条件是地下水没有补给，含水层分布无限，地下水影响半径不断向外扩大。限，地下水影响半径不断向外扩大。由于采用大井法、集水廊道法，一般都没有考虑地下由于采用大井法、集水廊道法，一般都没有考虑地下水补给量的问题，因此，计算的结果可能有较大的误差，水补给量的问题，因此，计算的结果可能有较大的误差，它的精度一般只有它的精度一般只有D D级。级。2、影响半径的计算、影响半径的计算 计算影响半径的经验公式有很多，它们计算的结果有相当大的误差。计算影响半径的经验公式有很多，它
29、们计算的结果有相当大的误差。如常用的库萨金经验公式如常用的库萨金经验公式 对于裂隙水来说，计算的对于裂隙水来说，计算的R R值一般偏小值一般偏小2 25 5倍。倍。吉哈尔经验公式吉哈尔经验公式 对承压水含水层，可以作近似的计算，但计算的结果一般偏小。对承压水含水层，可以作近似的计算，但计算的结果一般偏小。影响半径影响半径R R处在矿井涌水量计算公式分母的位置，因此，计算的影响处在矿井涌水量计算公式分母的位置，因此，计算的影响半径半径R R偏小，偏小，就会导致计算的矿井涌水量偏大。这是一般地质报告计算矿井就会导致计算的矿井涌水量偏大。这是一般地质报告计算矿井涌水量偏大的主要原因。涌水量偏大的主要
30、原因。利用经验公式计算的承压水影响半径一般偏小，从而计算的矿井涌水利用经验公式计算的承压水影响半径一般偏小，从而计算的矿井涌水量偏大。为此，最好是利用实测的影响半径，或是利用大井法、集水廊道量偏大。为此，最好是利用实测的影响半径，或是利用大井法、集水廊道法公式反求的影响半径，预算矿井涌水量。法公式反求的影响半径，预算矿井涌水量。几种常规防治水措施几种常规防治水措施1、水文地质补充勘探、水文地质补充勘探 水文地质补充勘探主要是水文地质物探、水文地质钻探水文地质补充勘探主要是水文地质物探、水文地质钻探和底板灰岩水放水试验。水文地质物探的方法主要包括瞬变电磁勘探、和底板灰岩水放水试验。水文地质物探的
31、方法主要包括瞬变电磁勘探、电测深、井下坑透和地震资料再解译。瞬变电磁勘探又分地面勘探和井电测深、井下坑透和地震资料再解译。瞬变电磁勘探又分地面勘探和井下勘探两种。地面勘探能较宏观地探查采区或较大断层的水文地质条件，下勘探两种。地面勘探能较宏观地探查采区或较大断层的水文地质条件，找出水文地质异常区，为下一步的钻探减少盲目性，为下一步水害的重找出水文地质异常区，为下一步的钻探减少盲目性，为下一步水害的重点防范指明方向；井下瞬变电磁勘探一般是沿着井下的巷道探测底板或点防范指明方向；井下瞬变电磁勘探一般是沿着井下的巷道探测底板或围岩水文地质条件，找出水文地质异常地区，形成水害防治的重点，指围岩水文地质
32、条件，找出水文地质异常地区，形成水害防治的重点，指导防治水工程布置。导防治水工程布置。放水试验，即在生产期间，根据水文地质条件开放水试验，即在生产期间，根据水文地质条件开展的放水试验，解决下列问题：展的放水试验，解决下列问题：、水文地质边界条件；、水文地质边界条件；、各区水文地质参数，包括渗透系数，贮水系、各区水文地质参数，包括渗透系数，贮水系数，导水系数，给水度等；数，导水系数，给水度等；、奥灰水对太灰水的垂向或侧向补给区和补给、奥灰水对太灰水的垂向或侧向补给区和补给强度；强度；、进行水文地质分区。、进行水文地质分区。2 2、巷道掘进的超前探水技术、巷道掘进的超前探水技术 有多条大巷在掘进时
33、，将要穿过断层。尽管多数断层是有多条大巷在掘进时，将要穿过断层。尽管多数断层是不导水的，但不能排除断层的局部有导水的可能性，因此要不导水的，但不能排除断层的局部有导水的可能性，因此要进行断层的水文地质勘探和治理，防止断层水的突出。首先进行断层的水文地质勘探和治理，防止断层水的突出。首先是超前物探，然后进行钻探，如果含水，要及时进行注浆封是超前物探，然后进行钻探，如果含水，要及时进行注浆封堵。断层水的探放方法要按照矿井安全手册和矿井地质手册堵。断层水的探放方法要按照矿井安全手册和矿井地质手册进行。为保证大巷取得最为有效的水文地质效果，巷道穿过进行。为保证大巷取得最为有效的水文地质效果，巷道穿过断
34、层时要采用如图所示的最佳方式通过。断层时要采用如图所示的最佳方式通过。巷道通过正断层的巷道通过正断层的水文地质效果最佳水文地质效果最佳位置图（如果巷道位置图（如果巷道的坡度一定，巷道的坡度一定，巷道A与含水层的距离最与含水层的距离最大）大）巷道通过逆断巷道通过逆断层的水文地质效果最佳位层的水文地质效果最佳位置图（如果巷道的坡度一置图（如果巷道的坡度一定，巷道定，巷道A与含水层的距与含水层的距离最大）离最大）3 3、水情监测、预警技术、水情监测、预警技术 水情监测技术是对水情进行实时动态在线监测的技术，该技术除了监水情监测技术是对水情进行实时动态在线监测的技术，该技术除了监测上述内容外，还可以对
35、已经发生的问题进行定点、定时、定水源的报告，测上述内容外，还可以对已经发生的问题进行定点、定时、定水源的报告，如果发生淹井，还可以监测到淹没的标高，水位的变化情况，为指导救灾如果发生淹井，还可以监测到淹没的标高，水位的变化情况，为指导救灾提供依据。提供依据。水情预警技术有两种形式：水情预警技术有两种形式：化学预警；化学预警；物理预警。物理预警。化学预警化学预警是通过对水质的监测，判别水源，分析通道，判断与强渗通是通过对水质的监测，判别水源，分析通道，判断与强渗通道的距离或灾害性水量的发生时刻。道的距离或灾害性水量的发生时刻。物理预警物理预警主要是通过对煤层底板地应力、应变、水压、水质、主要是通
36、过对煤层底板地应力、应变、水压、水质、水温的在线监测、计算和模拟实现对水害的预警的。主要用于煤层底板突水温的在线监测、计算和模拟实现对水害的预警的。主要用于煤层底板突水预测。水预测。4 4、疏水降压技术、疏水降压技术 疏水降压开采，即通过大量疏放煤层底板含水层水，使其水位降疏水降压开采，即通过大量疏放煤层底板含水层水，使其水位降至安全水头以下，满足突水系数在正常区小于至安全水头以下，满足突水系数在正常区小于0.100.10，在构造区满足，在构造区满足0.060.06，达到安全开采的目的，达到安全开采的目的.底板含水层高承压水是底板含水层导升破底板含水层高承压水是底板含水层导升破坏的重要力源，水
37、压越高，含水层导升破坏带的高度越大坏的重要力源，水压越高，含水层导升破坏带的高度越大.因此，对于因此，对于工作面底板富含水层区或者断层构造处，疏降底板含水层高承压水能工作面底板富含水层区或者断层构造处，疏降底板含水层高承压水能有效地减少底板突水系数，防治采动矿压破坏裂隙带与底板含水层导有效地减少底板突水系数，防治采动矿压破坏裂隙带与底板含水层导升破坏裂隙带想沟通，避免底板突水事故的发生升破坏裂隙带想沟通，避免底板突水事故的发生.目前，在承压水体上目前，在承压水体上开采时，疏降底板含水层水压是许多矿井预防底板突水事故发生的重开采时，疏降底板含水层水压是许多矿井预防底板突水事故发生的重要措施。要措
38、施。5 5、底板注浆加固技术、底板注浆加固技术 采动矿压破坏、水压破坏表明，底板隔水层强度和岩体构造是影采动矿压破坏、水压破坏表明，底板隔水层强度和岩体构造是影响底板突水的主要因素响底板突水的主要因素.对底板岩层注浆加固，能够加固煤层底板构造对底板岩层注浆加固，能够加固煤层底板构造破碎区，提高地板隔水层薄弱区的强度，从而减小采动矿压和含水层破碎区，提高地板隔水层薄弱区的强度，从而减小采动矿压和含水层水压对底板隔水层的破坏程度，使采动矿压破坏的底板岩层裂隙与承水压对底板隔水层的破坏程度，使采动矿压破坏的底板岩层裂隙与承压水压破坏的裂隙不会相沟通；同时，也可以充填底板岩体中的节理、压水压破坏的裂隙
39、不会相沟通；同时，也可以充填底板岩体中的节理、裂隙，抑制采动矿压和承压水压影响的底板岩层的扩展效应，见效采裂隙，抑制采动矿压和承压水压影响的底板岩层的扩展效应，见效采动破坏深度和承压水压导升破坏高度。动破坏深度和承压水压导升破坏高度。新建矿井应该注意的方面新建矿井应该注意的方面1、新建矿井应当按照矿井建井的有关规定，在建井期间收集、整理、新建矿井应当按照矿井建井的有关规定，在建井期间收集、整理、分析有关矿井水文地质资料，并在建井完成后将资料全部移交给生产单分析有关矿井水文地质资料，并在建井完成后将资料全部移交给生产单位。位。建井期间揭露的地质、水文地质情况比勘探阶段更直接和精细，一建井期间揭露
40、的地质、水文地质情况比勘探阶段更直接和精细，一些水文地质问题暴露更充分和具体，因此，对基建矿井也要高度重视水些水文地质问题暴露更充分和具体，因此，对基建矿井也要高度重视水文地质工作，配备专业技术人员，全面熟悉地质报告、建井设计，收集文地质工作，配备专业技术人员，全面熟悉地质报告、建井设计，收集揭露的地质、水文地质资料，全面分析，指导矿井建设，防止水害事故揭露的地质、水文地质资料，全面分析，指导矿井建设，防止水害事故发生。发生。2、新建矿井应当编制下列主要图件：、新建矿井应当编制下列主要图件：（一）水文地质观测台账和成果；（一）水文地质观测台账和成果；（二）突水点台账、记录和有关防治水的技术总结
41、，以及注浆（二）突水点台账、记录和有关防治水的技术总结，以及注浆堵水记录和有关资料；堵水记录和有关资料；（三）井筒及主要巷道水文地质实测剖面；（三）井筒及主要巷道水文地质实测剖面；（四）建井水文地质补充勘探成果；（四）建井水文地质补充勘探成果；（五）建井水文地质报告（可与建井地质报告合在一起）。（五）建井水文地质报告（可与建井地质报告合在一起）。3、建井完成后，必须将建井期间收集的资料和建井水文地质报告移、建井完成后，必须将建井期间收集的资料和建井水文地质报告移交生产单位使用，在移交时要履行交接手续。交生产单位使用，在移交时要履行交接手续。4、对新开凿的井筒、主要穿层石门及开拓巷道，应当及时进
42、行水文、对新开凿的井筒、主要穿层石门及开拓巷道，应当及时进行水文地质观测和编录，并绘制井筒、石门、巷道的实测水文地质剖面图或地质观测和编录，并绘制井筒、石门、巷道的实测水文地质剖面图或展开图。展开图。（1）当井巷穿过含水层时，应当详细描述其产状、厚度、岩性、构当井巷穿过含水层时，应当详细描述其产状、厚度、岩性、构造、裂隙或者岩溶的发育与充填情况，揭露点的位置及标高、出水形造、裂隙或者岩溶的发育与充填情况，揭露点的位置及标高、出水形式、涌水量和水温等，并采取水样进行水质分析。式、涌水量和水温等，并采取水样进行水质分析。（2）（3）遇岩溶时，应当观测其形态、发育情况、分布状况、有无）遇岩溶时，应当
43、观测其形态、发育情况、分布状况、有无充填物和充填物成分及充水状况等，并绘制岩溶素描图。充填物和充填物成分及充水状况等，并绘制岩溶素描图。（4）遇断裂构造时，应当测定其断距、产状、断层带宽度，观）遇断裂构造时，应当测定其断距、产状、断层带宽度，观测断裂带充填物成分、胶结程度及导水性等。测断裂带充填物成分、胶结程度及导水性等。（5）遇褶曲时，应当观测其形态、产状及破碎情况等。）遇褶曲时，应当观测其形态、产状及破碎情况等。（6）遇陷落柱时，应当观测陷落柱内外地层岩性与产状、裂隙）遇陷落柱时，应当观测陷落柱内外地层岩性与产状、裂隙与岩溶发育程度及涌水等情况，判定陷落柱发育高度，并应当编制卡与岩溶发育程
44、度及涌水等情况，判定陷落柱发育高度，并应当编制卡片，附平面图、剖面图和素描图。片，附平面图、剖面图和素描图。（7）遇突水点时，应当详细观测记录突水的时间、地点、确切位置）遇突水点时，应当详细观测记录突水的时间、地点、确切位置,出水层位、岩性、厚度出水层位、岩性、厚度,出水形式出水形式,围岩破坏情况等，并测定涌水量、水围岩破坏情况等，并测定涌水量、水温、水质和含砂量等。同时，应当观测附近的出水点和观测孔涌水量温、水质和含砂量等。同时，应当观测附近的出水点和观测孔涌水量和水位的变化，并分析突水原因。各主要突水点可以作为动态观测点和水位的变化，并分析突水原因。各主要突水点可以作为动态观测点进行系统观
45、测，并应当编制卡片，附平面图和素描图。进行系统观测，并应当编制卡片，附平面图和素描图。按照突水点每小时突水量的大小，将突水点划分为小突水点、中按照突水点每小时突水量的大小，将突水点划分为小突水点、中等突水点、大突水点、特大突水点等等突水点、大突水点、特大突水点等4个等级：个等级：（一）小突水点：（一）小突水点：Q60 m3/h；（二）中等突水点：（二）中等突水点：60 m3/hQ600 m3/h；（三）大突水点：（三）大突水点：600 m3/hQ1800 m3/h；（四）特大突水点：（四）特大突水点：Q1800 m3/h。1、突水点的等级划分？2、防治水的十六字原则？3、矿井透水征兆？4、常规防治水措施？