地质防治水培训教案

地质防治水培训教案（精选6篇）

篇1：地质防治水培训教案

开滦(集团)蔚州矿业有限责任公司西细庄矿

培训目的：加强职工井下防治水知识培训内容：井下探放水的重要性、条件和原则，透水的预兆、防治措施

矿井防治水培训教案

以及透水后被围困时的避灾自救措施

编写教师：董法晖

二0一五年一月

矿井防治水培训教案

培训目的：加强职工井下防治水知识

培训内容：井下探放水的重要性、条件和原则，透水的预兆、防治措施以及透水后被围困时的避灾自救措施

一、井下探放水的重要性

井下探放水是指矿井在采矿过程中运用超前勘探方法，查明采掘工作面顶底板、两帮和前方的含水构造（包括陷落柱、含水层、积水老空等水体和导水通道的具体位臵、产状等），并将水体中的积水疏放出来。

在井田范围内，经常会存在充水的小窑老空区、断层裂隙、含水层等水体和导水通道等，当采掘工作面接近或触及它们时，就可能引发地下水突然涌入矿井巷道、硐室或采掘工作面，导致透水事故，给矿井安全生产和井下人身安全造成极大危害。为了消除这些隐患，应该在采掘生产过程中采用探明工作面前方水情的方法，确定工作面推进前方有无水患威胁。所以应该贯彻执行“预测预报、有疑必探、先探后掘、先治后采”的十六字防治水原则。

二、采掘工作面探放水条件

当采掘工作面具有下列条件之一的，必须进行探放水，确认无透水危险后，方可前进：

1.接近水淹或可能积水的井巷、老空或相邻煤矿时； 2.接近含水层、导水断层、溶洞和导水陷落柱时； 3.打开防隔水煤（岩）柱放水前；

4.接近可能与河流、湖泊、水库、蓄水池、水井等相通的断层破碎带时； 5.接近有出水可能的钻孔时； 6.接近水文地质条件复杂的区域；

7.采掘破坏影响范围内有承压含水层或含水构造、煤层与含水层间的防隔水煤（岩）柱厚度不清可能突水时； 8.接近有积水的灌浆区时； 9.接近其他可能突水地区时；

三、探放水的原则

井下探放水应根据水量的多少、其补给水源的补给量的大小、矿井现有排水能力和疏干水后可解放煤炭资源量等因素，进行综合考虑，达到安全、经济、合理的目的。

探放水的原则，总得来说包括以下“五先五后”。1.先探放后开采的原则

当矿井井下含水体不在地面或井下重要建（构）筑物下面，与其他含水层和地表水没有水力联系，排放积水体时不会过分加重矿井排水经济负担，积水体下又存在大量煤炭资源待解放时，为了彻底消除开采时的水患威胁，必须采取积极探放的办法，将积水提前疏放出来，再进行开采。

2.先隔离后探放的原则

如果矿井井下含水体与地表水或其他地下含水层有着密切的水力联系，能在雨季接受大量雨水、地表水和地下水的补充；含水体水量很大；水质酸性大；疏放积水后产生地面环境破坏等，为了避免矿井增加长期排水费用，应该对这种积水体采取先设法阻断其补给水源或减少其补给水源，然后又再进行探放水。如果矿井阻断补给水源或减少其补给水源给水量困难很大，生产矿井必须留设防隔水煤（岩）柱，使含水体与生产区隔离开来，待矿井水体下采煤技术成熟后再回收防隔水煤（岩）柱。

3.先降压后探放的原则

对于矿井水量大、水压高的积水区，应先从煤层顶、底板岩层打穿放水孔，把水压降下来，把水量减下来，然后再沿煤层打钻探放水。

4.先封堵后探放的原则

当矿井含水体被其他强含水层或其他大水源有水力联系的水体所淹没，含水体有很大的补给量时，一般应该先封堵出水点，然后再探放水。

5.有掘必探的原则

凡对采掘工作面上下左右及前方水患情况有疑问的地点都必须进行探放水，在很多情况下，由于受勘探手段和对客观事物认识能力限制，对地下含水条件掌握得还不是那么清楚，不能确保没有水害威胁，这样就需要先推断出水害疑问区，当采掘工程施工至疑问区一定距离时，必须进行探放水工作，以 探明情况或疏放积水，确保安全生产。

四、矿井发生透水前的预兆

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。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；但应注意，受地热影响较大的矿井地下水的温度偏高，当采掘工作面接近积水区时，气温反而升高。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。

五、矿井水害的防治措施

预防水害的预防措施可以概括为“防、排、探、放、疏、截、堵”7个字。

防：即井上下防水设施及防水措施； 排：即井下排水设施和排水能力；

探：即井巷探水；

放：即对老空区积水、可疑水源采取放水，或超前放出顶板水；

疏：即疏水降压或疏干有害含水层；

截：即留设各种防水煤柱隔阻有害水源；

堵：即注浆堵住水口，或加固裂隙带，充填溶改造含水层，加固底板度。

六、透水后被围困时的避灾自救措施

1.当现场人员被涌水围困无法退出时，应迅速进入预先筑好的避难硐室中避灾，或选择合适地点快速建筑临时避难硐室避灾，迫不得已时，可爬上巷道中高冒空间待救。如系老窑透水，则须在避难硐室处建临时挡墙或吊挂风帘，防止被涌出的有毒有害气体伤害。进入避难硐室前，应在硐室外留设明显的标志。

2.在避灾期间，遇险矿工要有良好的精神心理状态，情绪安定、自信乐观、意志坚强。要作好长时间避灾的准备，除轮流担任岗哨观察水情的人员外，其余人员均应静卧，以减少体力和空气消耗。3.避灾时，应用敲击的方法有规律、不间断地发出呼救信号，向营救人员指示躲避处的位臵。

4.被困期间断绝食物后，即使在饥饿难忍的情况下，也应努力克制自己，决不嚼食杂物充饥。需要饮用井下水时，应选择适宜的水源，并用纱布或衣服过滤。

5.长时间被困在井下，发觉救护人员到来营救时，避灾人员不可过度兴奋和慌乱，以防发生意外。

篇2：地质防治水培训教案

第一部分 矿井水害防治知识 目的要求

了解矿井水害概念、类型、矿井充水的水源和通道及水害形成的原因；掌握矿井水害的防治及水灾事故的处理；

一、矿井水害对煤矿安全生产的影响

水害是煤矿五大自然灾害之一，在煤矿生产建设过程中，经常会遇到水的威胁。水害轻者会增加煤炭企业负担，全和给国家财产造成损失。具体表现在以下影响经济效益：重者会直接危害职工生命安几个方面：

（1）如果矿井排水系统不畅通，涌水任意流，巷道到处是泥水，必然恶化井下作业环境，不利于文明生产；

（2）由于矿井水的影响，可能造成顶板淋水，使巷道内空气的湿度增加，影响工人身体健康；

（3）在生产建设过程中，矿井水量愈大，安装排水设备和排水用电费用就愈高，这不仅增加原煤成本，也给煤炭企业管理工作增加一定的难度；

（4）矿井水的存在，对金属设备、钢轨和金属支架，将会产生腐蚀作用，缩短生产设备的使用寿命；

（5）矿井水量一旦超过排水能力或突然涌水，轻者会造成矿井巷道或采区被淹，导致停产；重者会矿毁人亡；

（6）由于矿井受到水的威胁，有时就需要留设保安防水煤柱，这必然会影响煤炭资源的充分利用，有的甚至难以开采。

因此，必须严格执行《规程》的有关规定，加强矿井水文地质条件的调查研究，做好矿井防治水工作，杜绝水害事故发生。

二、矿井水害的概念

（1）矿井水： 凡是在矿井开拓、采掘过程中，渗入、滴入、淋入、涌入和溃入井巷或工作面的任何水源，统称矿井水。

（2）矿井突水： 凡因井巷、工作面与含水层、被淹巷道、地表水体或含水的裂隙带、溶洞、洞穴、陷落柱、顶板冒落带、构造破碎带等等接近或沟通而突然产生的出水事故，称为矿井突水。

（3）矿井水害： 凡影响生产、威胁采掘工作面或矿井安全的、增加吨煤成本和使矿井局部或全部被淹没的矿井水，都称为矿井水害。

三、矿井水害类型

1．地表水水害 2．含水层水害 3．断层水水害 4．老空积水水害 5．岩溶水水害

6．封闭不良的钻孔水水害

四、矿井充水的水源

1地表水 2大气降水 3含水层水 4断层水 5老空水 6钻孔水

五、矿井充水通道

1构造断裂带 2冒落裂隙带 3含水层的露头区 4煤层底板岩层突破 5封闭不良钻孔 6导水陷落柱和地表塌陷

六、矿井水害的原因

1.工程与技术方面的原因 2.管理方面的原因

七、矿井水害防治：防、排

1.地面水害防治

①严格按《规程》规定选择井筒及工业广场

井口和工业广场内建筑物的高程必须高于当地历年的最高洪水水位；若井口及工业广场内建筑物的高程低于当地历年最高洪水水位时，必须修筑堤坝、沟渠或采取其他防排水措施。

②防止地表渗水，井田范围内的河流、沟渠等地表水，可以通过裂隙渗透到井下造成水害。因此，应将其疏干或改道移至矿区以外。

③防止地面积水，对井田开采范围内的地面低洼处、塌陷区等易积水区，应设法填平，防止积水，积水量大时，要用水泵排出。

④对可能引起漏水的地表裂隙、塌陷、废弃钻孔等，应及时用粘土充填或用水泥堵塞。

⑤加强防洪防讯工作，在每年的雨季来临之前和雨季期间，要加强对矿区内防洪工程的检查和防讯抢险工作，发现问题及时处理。

填塞通道 排除积水 挖排洪沟 筑防洪堤 整铺河底 河流改道 井筒位臵选择合理 井下水害防治

（１）做好矿井水文地质工作 ①做好水文观测工作

a、收集地面气象降水量与河流水水文资料；查明地表水的分布、3 水量补给、排泄条件；查明洪水泛滥对矿区、工业广场及居民点的影响程度。

b、通过探孔和水文观测孔，观测各种水源的水压、水位和水量的变化规律，分析水质等。

c、查明矿井水的来源及矿井水和地下水、地表水的补给关系，观察矿井涌水量及季节性变化规律等。

②做好矿井地质工作

a、地表以下冲积层厚度、岩性、地质构造、透水性、含水性等 b、断层和裂隙的位臵，错动距离，延伸长度，破坏范围和含水、导水性。

c、含水层与导水层的位臵、厚度、岩性。各含水层的涌水量，水压，渗透性，补给、排泄条件，及其到开采煤层的距离。

d、调查老窑及开采小窑的开采范围，开采经过；开采煤层及深度，积水区域及分布状况，勘探钻孔的填实情况及其透水性能。

e、开采过程中围岩破坏范围及地表塌陷情况；观察塌陷带、裂隙带、沉降带的高度，以及采动对涌水量的影响，判断是否透水等情况。

f、井巷出水点的位臵极其水量，老窑积水的范围、标高和积水量，都必须绘在采掘工程平面图上。水淹区应标出探水线的位臵。

（２）留设防水煤（岩）隔离柱

a、留设防水煤柱可以防止地下水溃入井下。防水隔离煤柱的种类有：井田边界隔离煤柱、预防断层、被淹井巷、陷落柱、冲积层的防水煤柱等。

b、防水隔离煤柱的尺寸应根据相邻矿井的地质构造、水文地质条 4 件、煤层附存条件、围岩性质、开采方法积岩层移动的规律等因素，在矿井设计中加以规定。

（3）保证安全厚度：

煤层顶板以上和底板以下与含水层的距离要符合安全厚度。（4）建防水建筑物：防水墙、水闸门等（5）疏放水（6）注浆堵水（7）井下探放水

①探放水的原则： “有疑必探，先探后掘”是防止井下水害的基本原则。凡是井下受水害威胁的地区，都必须坚持这一原则。

②采掘工作面遇到下列情况之一时，必须探水： a、接近水淹或可能积水的井巷、老空或相邻煤矿时 b、接近含水层、导水断层、溶洞和导水陷落柱时 c、打开隔水煤柱放水时

d、接近可能与河流、湖泊、水库、蓄水池、水井等相通的断层破碎带时

e、接近有出水可能的钻孔时 f、接近有水的灌浆区时 g、接近其它可能出水地区时 底板原始裂隙有透水危险时

接近水文复杂区域，或有出水征兆时

③透水预兆

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、水色发浑、有臭味、工作面有害气体增加、裂隙出现渗水。

发现预兆时，必须停止作业，采取措施，立即报告矿调度室，发出警报，撤出所有受水威胁地点的人员。

④钻进时注意事项

钻进时，发现煤岩松软、片帮、来压或钻孔中的水压、水量突然增大，以及有顶钻等异状时，必须停止钻进，但不得拔出钻杆，现场负责人员应立即向矿调度室报告，并派人监测水情。如发现情况危急时，必须立即撤出所有受水威胁地区的人员，然后采取措施，进行处理。

八、矿井水害事故的处理措施及注意事项 在场人员的行动原则

发生透水事故时，在场人员应尽量了解或判断事故的地点和灾害的程度，在保证人员安全的条件下，迅速组织抢救，尽可能就地取材，加固工作面，设法堵住出水点，以防止事故的继续扩大，如无法抢救，则应根据当时当地的实际情况，有组织的沿规定的避灾路线，避开压力水源，迅速撤到涌水地点的上部水平或地面，而不能进入出水点附近的独头巷道。如果独头上下山的唯一出口被淹或被堵没有办法撤退时，则可在独头巷道内躲避，以免受涌水的伤害，这时独头巷道上山附近的空气会因水位的上升逐渐压缩，能保持一定的空间和一定的空气量。井下人员万一来不及全部撤到安全地点，而被堵在其它巷道内，应保持镇静，避免体力过渡消耗，坚信组织上一定会努力营救。

2被困时的避灾自救措施

迅速进入预先筑好的避难硐室中避灾，或选择合适地点快速建筑临时避难硐室。迫不得已时可爬上巷道中高冒空间待救。如系老空透水，则需在避难硐室处建临时挡墙或吊挂风帘，防止被涌出的有毒有害气体伤害。进入避难硐室前，应在避难硐室外留设明显标志。

在避灾期间，要情绪安定、意志坚强，轮流观察水情，减少体力和空气消耗。

避灾时要用敲击方法有规律、不间断地发出呼救信号。断绝食物后不要嚼食杂物充饥。需要饮用井下水时，应选择适宜水源，并用纱布或衣服过滤。

长时间被困井下，发觉救护人员到来营救时，避灾人员不可过度兴奋和慌乱，以防发生意外。

3透水事故的抢救措施

a、各级领导应准确检查井下人员，如发现尚有人员被堵于井下时，应首先制定营救措施。

b、立即通知泵房人员，要将水仓水位降到最低程度，以争取较长的缓冲时间。

c水文地质人员要分析判断突水来源和最大突水量，测量涌水量大小及其变化，察看水井及地表水体的水位变化，判断突水量的发展趋势，采取必要的措施，防止淹没矿井。

d检查和维护所有的排水设施和供电线路，了解水仓的现有容量，如果水中携带大量泥沙和浮煤时，应在水仓进口处的大巷内分段建筑临时挡墙，使其沉淀，减少水仓淤塞。在水泵头被堵塞时，应组织会 7 水人员清除龙头上的杂物。

e检查防水闸门是否灵活、严密、并派专人看守，清理淤渣，拆除短节轨道等，做好准备，待命关闭。在关闭水闸门时，必须查清人员时否已全部撤出。

f采取上述应急措施仍不能阻挡淹井时，井下人员应向高处撤退，迅速向安全出口转移，安全上井。被淹井巷的恢复

在排水复井的过程中，有被水封柱的瓦斯或其他有害气体突然涌出的可能，必须制定安全措施：

○1经常检查瓦斯浓度。当井筒空气中瓦斯浓度达1%时，应停止向井下输电排水，并加强通风，使瓦斯浓度降到1%以下；

○2对井下气体要定期进行取样分析，在排水时，每班取样一次；当水位接近井底时，每两小时取样一次。发现有害气体，必须进行处理；

○3严禁在井筒内或井口附近使用明火或其他火源，以防止井下瓦斯突然涌出时引起爆炸；

○4在井筒内安装排水管或其他工作人员，都必须佩带安全带和自救器；

○5在修复井巷时，应特别注意防止冒顶与坠井事故的发生。

第二部分 矿井防雷电知识

1.意义： 雷击对电力系统的安全运行带来极大危害，可能造成设备或系统过电压；电器设备绝缘破坏；形成大规模停电；还可能引起火灾和爆炸事故等。因此，电力设备必须采取有效的防雷措施，以切保雷击时电器设备的安全运行及人身安全。

2．雷击危害的表现形式主要有三方面：

第一是直击雷。是指雷云对大地某点发生的强烈放电。它可以直接击中设备，也可以如图所示，雷电击中架空线，如电力线，电话线等。雷电流便沿着导线进入设备，当雷电流通过被击物体时，将产生有破坏作用的热效应和机械效应相伴的还有电磁感应和对附近物体的闪络放电。直击雷防护措施：避雷针、避雷线、避雷网、避雷带是防止直击雷的主要设施。

第二是感应雷。它可以分为静电感应及电磁感应。下图是静电感应的例子。当带电雷云（一般带负电）出现在导线上空时，由于静电感应作用,导线上束缚了大量的相反电荷。一旦雷云对某目标放电,雷云上的负电荷便瞬间消失,此时导线上的大量正电荷依然存在,并以雷电波的形式沿着导线经设备入地，引起设备损坏。当雷电流沿着导体流入大地时,由于频率高,强度大，在导体的附近便产生很强的交变电 9 磁场，如果设备在这个场中，便会感应出很高的电压，以致损坏。对于灵敏的电子设备，尤需注意。

措施：为了防止静电感应产生的高电压，可采取屏蔽措施并将建筑物和构筑物内的金属设备、金属管道、结构钢筋予以接地。

第三是雷电侵入波

雷电侵入波是由于雷击发生在架空线路或者架设于空气中的管道上，在架空线路或金属管道上产生冲击电压，并沿线路或管道向两侧迅速传播，称行进波。当这种行进波沿导线进入变电所时，将使电器设备绝缘击穿，危急人生安全。

防护措施：1).变配电装臵的防护措施 一般10KV及以下变电所进线选用阀型避雷器作为保护电器。安装和使用应注意：a.10KV母线上应安装一组阀型避雷器，该避雷器与变压器的电器距离，当自有一路进线时，不宜大于15米；当有两路进线时，不得大于25米。b.架空线路终端应装设一组阀型避雷器。C.对于有电缆进线段的架空线路，应在其终端电缆盒附近装设阀型避雷器；其电缆两端的金属外皮均应接地。为防止低压侧雷电入侵波的正变换电压和来自高压测的反变换电压击穿变压器绝缘，在低压测宜装设一组阀型避雷器。如变压器35KV以上，则其高低压侧均应装设阀型避雷器。

3.防雷装臵

通常采用的防雷装臵有避雷针、避雷线、避雷器、避雷带、避雷网。一套完整的避雷装臵由接闪器、引下线和接地装臵组成。

3.1．接闪器 接闪器位于避雷装臵最上部。其作用原理是利用其高出被保护的高度，形成集中电场，把雷电引向自身，并接受雷电放电。根据保护范围和保护对象不同，接闪器可做成针状、线状、网状和带状，即所谓的避雷针、避雷线、避雷网和避雷带。

3.1.1.避雷针 避雷针为针状接闪器，一般用1.5-2米的镀锌圆钢或钢管制成，其顶部做成尖角形，以便很好地吸引雷电，造成尖端放电。避雷针保护范围的大小以其高度有关，当保护范围较大，单支避雷针达不到保护要求时，可采用双支和多支避雷针共同进行保护。单支避雷针在地面上的保护半径r=1.5h.在被保护物高度上的保护半径为：当hx≥h／2时，r＝（h-hx）p 当hx＜h／2时，r＝（1.5h-2hx）p.式中：当h≤30m时，p＝1 当h＞30m时，p＝5.5／h开方 3.1.2.避雷线

避雷线也叫架空地线，它是悬挂在高空的接地导线，一般为35-70mm的镀锌钢绞顺着每根支柱引下接地线并以接地装臵相连接。引下线应有足够的截面，接地装臵的接地电阻一般应保持在10欧以下。

为了降低雷电通过避雷针放电时感应过电压的影响，不论是避雷针或者避雷线以被保护物之间必须有一定的安全空气距离，一般情况下不允许小于5m,另外，防雷保护用的接地装臵与被保护物的接地体之间也应保持一定的距离，一般不应小于3 m.一般66KV及以上的架空线路需沿全线装 11 设避雷线，35KV的架空线一般只在经过人口密集区或进出变电所的一段线路上装设，而10KV及以下线路上一般不装设避雷线。3.1.3.避雷网和避雷带

避雷网是利用钢筋混凝土屋顶中的金属焊接成网状结构构成。避雷带是在屋顶围栏上焊接金属栏杆构成。避雷网和避雷带一般用于保护高层建筑作接闪器。3.2引下线

引下线是连接接闪器和接地装臵的连接导线。其作用是当接闪器遭受雷击时，将雷电流导入大地，因此对引下线的要求是：有足够的机械强度、导电性、热稳定性及耐腐蚀性。一般采用圆钢或者扁钢制作，如用钢绞线制作，其截面应不小于35平方毫米。

当引下线的锈蚀达导线截面的30％时，应予更换。3.3．接地装臵

接地装臵是防雷装臵的重要组成部分，他和大地中的土壤紧密接触，可使雷电流很好的泄入大地。3.4.避雷器

按结构原理不同可分为阀型避雷器、管型避雷器、氧化锌避雷器、保护间隙。

3.5.避雷针的日常检查项目

外观检查：有无倾斜，锈蚀情况，针尖是否腐蚀。

基础螺栓应涂抹黄油防腐，接地线连接处无腐蚀。接地电阻测试：每年三月份进行接地电阻测试，要求接地电阻小于4欧姆。

二． 接地

定义：将电力系统或建筑物中电气装臵、设施的某些导电部分，经接地线连接至接地极。

电力系统根据接地的目的不同可分为两类：工作接地和保护接地

（一）.工作接地 在电力系统电气装臵中，为运行需要所设的接地(如中性点直接接地或经其他装臵接地等)。

1.其目的和作用：1.1降低触电电压；

在中性点不接地的系统中,当一相接地而人体触及另外两相之一时,触电电压为相电压的1.732倍。而在中性点接地的系统中,触电电压就降低到等于或接近相电压。

1.2迅速切断故障设备；

在中性点不接地的系统中,当一相接地时,接地电流很小(因为导线和地面间存在电容和绝缘电阻,也可构成电流的通路)不足以使保护装臵动作而切断电源,接地故障不易被发现,将长时间持续下去,对人身不安全。而中性点接地的系统中,一相接地后的接地电流较大(接近单相短路)保护装臵迅速动作,断开故障点。

1.3降低电气设备对地的绝缘水平；

在中性点不接地的系统中,一相接地时将使另外两相的对地电压升高到线电压。而在中性点接地的系统中,则接近于相电压,故可降低电气设备和输电线的绝缘水平,节省投资。2.系统接地型式

2.1 低压系统接地可采用以下几种型式。

图 1 TN—S系统，整个系统的中性

线与保护线是分开的

a)TN系统。系统有一点直接接地，装臵的外露导电部分用保护线与该点连接。按照中性线与保护线的组合情况，TN系统有以下3种型式： 1)TN—S系统。整个系统的中性线与保护线是分开的(图1)。2)TN—C—S系统。系统中有一部分中性线与保护线是合一的(图2)。3)TN—C系统。整个系统的中性线与保护线是合一的(图3)。b)TT系统。TT系统有一个直接接地点，电气装臵的外露导电部分接至电气上与低压系统的接地点无关的接地装臵(图4)。

c)IT系统。IT系统的带电部分与大地间不直接连接(经阻抗接地或不接地)，而电气装臵的外露导电部分则是接地的(图5)。

图 2 TN—C—S系统，系统有一部分中

性线与保护线是合一的

图 3 TN—C系统，整个系统的中性线与保护线是合一的

图 4 TT系统

图 5 IT系统

图1～图5所示是常用的三相系统的例子。文字代号的意义：

注 1 2 第一个字母——低压系统的对地关系； T——一点直接接地；

I——所有带电部分与地绝缘或一点经阻抗接地；

第二个字母——电气装臵的外露导电部分的对地关系；

T——外露导电部分对地直接电气连接，与低压系统的任何接地点无关；

N——外露导电部分与低压系统的接地点直接电气连接(在交流系统中，接地点通常就是中性点)，如果后面还有字母时，字母表示中性线与保护线的组合；

S——中性线和保护线是分开的；

C——中性线和保护线是合一的(PEN)线。

（二）保护接地 电气装臵的金属外壳、配电装臵的构架和线路杆塔等，由于绝缘损坏有可能带电，为防止其危及人身和设备的安全而设的接地。保护接地是为了防止触电事故而采取的一种安全技术措施。只实用于中心点不接地的系统。如IT系统。

（三）．接地装臵的装设

1）一般要求 在设计和装设接地装臵时，首先因充分利用自然接地体。如果实地测量所利用的自然接地体电阻以能满足接地电阻值的要求而且又满足热稳定条件时，可不必装设人工接地装臵，否则应装设人工接地装臵作为补充。

2）自然接地体的利用 建筑物的钢结构和钢筋，埋地的金属管道等均可作为自然接地体，但应注意利用自然接地体时，一定要保证良好的电气连接。3）人工接地体 有垂直埋设和水平埋设两种基本结构形式

最常用的垂直接地体为直径50mm、长2.5m的钢管或50×5的角钢。其根数的多少，应根据接地电阻要求而定。为了减少外界温度变化对流散电阻的影响，埋入地下的垂直接地体上端接地体距地面不应小于0.6m，长度与2.5米为宜。对于敷设在腐蚀性较强的场所的接地装臵，应根据腐蚀的性质，采用热度锌等防腐措施，或适当加大截面。垂直接地体和水平接地体的间距一般不应小于5米，布臵形式有封闭性、反射型、综合型。

4）接地连线

接地连线一般用25×4mm的扁钢或8mm的圆钢制作，接地扁钢一般立放，连接时采用焊接，在制作时，要保证接地线与接地体之间有足够的接触面积。对于角钢接地体，应将接地连线弯成90度焊接两个面，对于管型接地体，应先在管子头部焊接O型卡件。扁钢应距钢管或角钢顶端100毫米。接地网连接好后，应在适当位臵焊接引出线，引出线应露出地面0.5米以上，并涂以防锈漆。

5)接地装臵应满足的安全要求

a.导电的连续性。保证连接不得有脱落现象。在其伸缩缝或接头处应加跨接线。

b.连接可靠。在有振动的地方，因采取防松处理。c.足够的机械强度。做好防锈防腐蚀处理。d．足够的导电能力和热稳定性。E．防止机械损伤。

F．防腐处理。为了防止锈蚀，钢制接地装臵应采用镀锌材料制作。焊接处应涂沥青防腐，明设的接地线要涂油漆防腐。

g.地下安装距离。接地体与建筑物的距离不应小于1.5米。与独立避雷 17 针接地体间距离不小于3米。

f.适当的埋设深度，离地面不小于0.6米。

防雷装臵的接地要求 避雷针宜装设独立的接地装臵。安全距离其最小间距不小于3m.6)接地电阻测量方法。

篇3：地质防治水培训教案

1 地质条件

1.1 自然地理

石壕煤矿位于豫西崤山东部,属低山山区,地势总体趋势北部高、南部低、中部高、东部和西部低。西部及北部基岩广泛出露,“V”字型沟谷发育;北部由马头山砂岩形成近南北走向的单面山,反地层倾向,山坡较陡,东部发育黄土地貌,以黄土丘陵为主,“U”字型沟谷发育。

1.2 地层特征

井田内西部及北部基岩广泛出露,据地表基岩出露和钻孔及生产矿井揭露,区内地层由老至新依次为冶里组、马家沟组、本溪组、太原组、山西组、石盒子组、上石千峰组、新近系和第四系。井田内含煤地层为二叠系下统太原组和中统山西组。太原组为一煤组,含煤5~8层;山西组为二煤组,含煤2~5层。井田主要可采煤层为山西组二1煤,厚0~37.03 m,平均厚5.04 m。

2 水文地质条件

根据2010年8月河南理工大学提交的《义马煤业集团石壕煤矿矿井水文地质类型划分报告》,石壕煤矿煤层顶板砂岩孔隙裂隙含水层,富水性弱,含水层水主要以滴淋水形式进入矿井,建井初期曾发生过小的突水,之后未再发生过典型的灾害性突水现象;太原组灰岩富水性弱至中等,虽多次发生过突水现象,但突水量较小;奥陶系灰岩也是强富水含水层,但富水性极不均一,遇断层以突水形式进入矿井;总体来说,矿井开采受水害影响较大,防治水工作工程量较大,难度较高。依据《煤矿防治水规定》(2009)第11条分类标准,矿井水文地质类型确定为复杂。

2.1 地表水

该区属黄河流域清水河水系。主要河流为甘壕河,为一泉源和雨源型水流,发源于东南部山区的南寨村,上游自东流向西,至甘壕村转向北,下游与硖石河汇合成清水河后注入黄河。其河床宽4~20 m,平时流量很小,平均流量为110 m3/h,雨季最大洪流量曾达719.64 m3/h。此外尚有甘孙家坪沟、豪后沟、鸡冠沟、柿树坪沟、瓦窑沟、浪底沟及六号井沟等呈梳状发育的季节性溪沟,平时由少量泉水补给,形成涓涓细流,雨季则水位水量暴涨,并汇集成暂时性的山洪,以排泄洪水为主,并汇入甘壕河。这些溪流横穿煤系地层浅部,在局部地段下渗并向矿坑充水。

2.2 地下水

根据地下水埋藏条件和水力特征,按富水性质将矿区内含水层划分为孔隙潜水含水层和基岩裂隙含水层2种类型,隔水层划分为本溪组铝土岩及泥岩隔水层,二1煤层底板碎屑岩段隔水层,二叠系上、下石盒子组碎屑岩段隔水层。

井田内对二1煤开采有影响的主要含水层由下到上依次为奥陶系灰岩岩溶裂隙含水层、太原组灰岩岩溶裂隙含水层、煤层顶板砂岩裂隙含水层。

2.2.1 奥陶系灰岩岩溶裂隙强含水层

井田内钻孔揭露灰岩厚度100 m,区域厚度达300 m,由马家沟灰岩和冶里组白云质灰岩组成。广泛出露于北、西、南部的周邻山区,主要接受大气降水及地表水的补给,并沿地层走向及倾向向北东及深部径流排泄。

该段含水层上距二1煤底板约85 m,距太原组灰岩约49 m。在地表可见溶沟、溶槽及溶洞等岩溶地质现象,在被切割的沟谷中,往往形成泉水,如甘壕河两岸就有大量泉水出露,出露标高+429.50~+619 m,总流量约170 m3/h,具有明显的季节性。一般干旱季节仅有极少量的水流,甚至干涸断流,而在雨季,最大单泉流量1.4~54.9 L/s。

据钻孔抽水试验,该地层的单位涌水量为0.002 1~2.060 0 L/(s·m),渗透系数为0.005 3~2.697 0 m/d,水位标高为+445 m左右,水化学类型为HCO3-Ca·Mg型,水温20 ℃,补给径流条件好,导水性强,但富水性极不均一,为二1煤层底板间接充水含水层。

2.2.2 太原组灰岩岩溶裂隙中等含水层

太原组灰岩主要由1或2层灰岩组成,呈条带及透镜体状出露于北、南、西部外围山区,是一3煤层顶板直接充水含水层,厚度4.65~11.63 m,总体上,西部发育较为稳定,往东逐渐变薄。该含水层组地表出露条件较差,岩溶裂隙发育不佳,地表未见泉水出露。据勘查及矿井生产补勘资料,仅在西部见裂隙和溶洞较为发育,往东裂隙和溶洞不发育,西部富水性较强,东部富水性较弱,在不同深度和标高均见有冲洗液漏失现象。据抽水试验资料,钻孔单位涌水量为0.000 3~0.222 0 L/(s·m),渗透系数为0.003 12~2.531 00 m/d,水位标高为+450 m左右,其水化学类型为HCO3·SO4-K+Na型水,属岩溶裂隙承压含水层,富水性中等。

该含水层补给水源以接受大气降水补给为主,并沿地层走向及倾向向东及深部径流排泄。受矿井生产排水影响,地下水流向大致由四周向矿坑中心汇聚,呈漏斗状。该含水层岩溶裂隙不发育,富水性相对较弱,以静储量为主,但呈现出水压较高的水文地质特征,为二1煤层底板直接充水含水层。

2.2.3 煤层顶板砂岩裂隙弱含水层

煤层顶板含水层主要由二1煤层至砂锅窑砂岩之间的中、粗粒砂岩组成,一般发育2~3层,以大占砂岩、香炭砂岩和砂锅窑砂岩为主,厚8.72~59.16 m,平均厚22.30 m。一般在浅部和深部变薄,中部发育较厚,局部地段变为细粒砂岩,大占砂岩多为二1煤层直接顶板。岩石完整致密,裂隙不发育,富水性弱。勘查阶段,有少数钻孔可见冲洗液漏失现象。据抽水试验资料,钻孔单位涌水量为0.002 1~0.062 3 L/(s·m),渗透系数为0.005 31~0.079 3 m/d,其水化学类型为HCO-3Ca·Mg型水,矿化度为0.543 g/L,水位标高为+510~+700 m,属孔隙裂隙承压水,导水性较弱,透水性差,且极不均一。在矿井生产中,该含水层水多以淋水形式向矿坑充水,属二1煤层顶板直接充水含水层。

3 矿井充水因素分析

3.1 充水水源

区域水文地质条件复杂,含水层富水性不等,矿井充水水源主要有以下几种。

3.1.1 大气降水

区域内年平均降雨量为653.94 mm,蒸发量为1 929.4 mm。年最大降水量1 013.6 mm(1964年),年最小降水量371.2 mm(1965年),历年日最大降水量101.5 mm(1962年6月27日)。多集中于7、8、9三个月,占全年的53.15%。第四系松散黄土层接受大气降水补给十分有利,但下伏巨厚基岩,导水裂隙带高度未超过基岩顶面,故大气降水为矿井充水的间接水源。

3.1.2 地表水

区域内地表主要河流为甘壕河,为一泉源和雨源型水流。煤层位于当地侵蚀基准面下,上覆基岩厚度远大于采煤后形成的导水裂隙带高度,不会导通地表水体。故其为矿井充水的间接水源。

3.1.3 地下水

影响矿井的地下水为煤层开采后形成的导水裂隙带范围内的含水层。区内第四系、新近系砂砾(卵)石孔隙含水层由于未被导水裂隙带导通。故其为矿井充水的间接水源。煤层顶板砂岩裂隙含水层由于富水性中等,孔隙裂隙承压水导水性较弱,透水性差,且极不均一。在矿井生产中,该含水层水多以淋水形式向矿坑充水,属二1煤层顶板直接充水含水层。太原组灰岩含水层为二1煤层底板直接充水含水层,主要以断层突水的方式向矿井充水,但从历年突水点最大突水量统计来看,具有明显衰减的趋势,由建井初期的100 m3/h已衰减至50 m3/h,预计今后仍然存在突水的可能。奥陶系灰岩岩溶裂隙含水层是矿井间接充水含水层,岩溶裂隙发育程度和富水性极不均一,是矿井突水防治重点,主要通过大型断裂通道向矿井突水。

3.2 充水通道

3.2.1 断裂充水通道

断裂充水通道是矿井的主要导水通道之一。根据物探、钻探和生产揭露,断层性质以正断层为主,个别为逆断层。据矿井生产资料,矿井充水的形式主要是裂隙涌水和断层突水,断裂构造不仅破坏了地层的连续性,使煤层上下各含水层间产生了一定的水力联系,同时也是地下水的赋集空间和矿井充水的主要通道。故在矿井深部采、掘生产中,当井巷工程接近或通过断层及富含水的溶隙时,应加强防治水工作,做好水害的预测预报与超前物(钻)探工作,以防遇断裂突水造成水灾事故。

3.2.2 采动裂隙

该矿采用走向长壁放顶煤一次采全高采煤法,全部垮落法控制顶板。开采二1煤层,厚0~37.03 m,平均厚5.04 m。按照导水裂隙带高度计算经验公式:

H导=100M/(1.6M+3.6)±5.6

式中,H导为导水裂隙带高度;M为煤层全厚,取5.04 m。

计算得,H导=37.5~48.7 m。

按照最大导水裂隙带高度48.7 m,向上影响大占砂岩和香炭砂岩2组含水层。在2组含水层(组)之间沉积有泥岩、砂质泥岩。根据该矿历年开采观测,两组含水层(组)富水性为中等,大部分回采中以少量的滴淋水充入矿坑,对二1煤层开采有一定的影响。

煤层底板突水,可分为太原组灰岩水和奥陶系灰岩水,太原组有几层薄层灰岩,当采煤巷道或工作面离灰岩较近时,由于采动导致隔水岩层破坏,产生裂隙,进而在水压的作用下,底板水突破隔水层,产生底板突水。

3.2.3 其他

根据统计,井田内共有50个封闭不良钻孔,经过开采实践证实,均在不同程度上有漏水现象。漏水的主要特点表现在:漏水量一般比较小,漏水量为1.08~10.56 m3/h,平均漏水量3.3 m3/h,对矿井排水和安全生产不构成威胁。该矿在采、掘中未揭露有陷落柱。

4 矿井突水情况分析

4.1 突水点所在的层位

煤层上部山西组砂岩中突水4次,占总突水次数的22%,突水量为7.8~20.0 m3/ h,突水标高集中在+350 m以上;煤层底部、煤层下部太原组中部、太原组底部分别突水2,8,4次,共计14次,占总突水次数的78%,突水标高集中在+200 m以上,其中有13次为煤层底板石炭系太原组灰岩突水,占总突水次数的72%,突水量为5.4~97.0 m3/h;奥陶系灰岩突水1次,占总突水次数的5.6%,突水量为125.0 m3/h,突水标高为+200 m。多以小断层沟通底板C3灰岩岩溶裂隙水突水为主,但均能被很快疏干,说明充水量以静储量为主,动储量较小,较易于疏排。

4.2 突水与构造的关系

与断层有关的突水12次;与断层无关6次。主要分布在断层带上盘一侧、断层交汇处、断层转折端、断层尖灭处和向斜轴部附近。

4.3 突水量和突水标高的关系

根据18次突水序次统计,矿井突水标高主要集中在+200~+300 m,变化不大,突水标高主要决定于矿井开采水平。但突水量有明显下降的趋势,矿井开采初期(1978年8月—1981年6月)突水量比较大,之后30年内突水量均比较小,唯有2004年奥陶系灰岩突水量较大。说明先期突水对突水含水层起到了一定的疏水降压作用,特别是煤层顶板砂岩含水层和太原组灰岩含水层,本身含水层富水性弱,补给条件差,今后单点突水量预计一般也会小于50 m3/h。

4.4 突水点单点突水量

从突水点单点突水量上看,最小仅5.4 m3/h,最大125 m3/h。其突水量总的变化特征是初期含水层水位较高,弹性释放水量强度大;后期由于疏排,含水层水压有所降低,弹性释放量衰减,突水点的水量、水压都有所降低,相邻水点的水量产生袭夺而出现减小甚至枯竭。其次是在相邻突水点间,早期(或浅部)突水点的水量一般要比后期(或深部)突水点的水量大,说明此处底板太原组灰岩岩溶裂隙浅部比深部发育。

5 结语

为控制水害事故发生,应加强防治水技术、管理工作,为此,提出几点预防“突水”事故发生的建议及措施。

(1)在矿井受奥灰水威胁、有突水危险的南大巷建立防水闸门,实行分区隔离开采,减少矿井水害损失。

(2)采用物探与钻探相结合的方法。工作面形成后,及时对工作面内部进行瞬变电磁勘探,勘查工作面内部的富水异常区情况,对勘察出的富水异常区进行钻探验证。每个掘进面在掘进过程中,采用直流电法仪对掘进前方70 m范围内进行超前探测,发现有异常情况,在掘进至异常区30 m处停止掘进,对前方进行超前钻探验证。验证无危险后,方可掘进,确保掘进面安全施工。

(3)成立专门防治水机构,配备满足工作需要的防治水专业技术人员,配齐专用探放水仪器设备,建立专门的探放水作业队伍。添置钻进深度可达300 m 的井下钻机,钻机配备钻孔导向防斜装置[1]。

(4)增建抗灾强排水系统[2],建立井下突发灾害应急预案,发现水情,及时处置[3]。

(5)建立和完善矿井水文观测系统,特别要加强井下涌水量动态观测,掌握涌水量与工作面布置方式、推进速度之间的关系,并将所获得的成果进一步复核、修正,使其能满足矿井生产的需要。

摘要：对石壕煤矿矿井水文地质条件进行了分析,并总结了该矿突水特征,分析认为对矿井安全生产有影响的含水层主要为富水性强的奥陶系灰岩含水层,导水通道主要为断裂充水通道和煤层开采形成的导水裂隙带,并有针对性地提出了水害防治对策。

关键词：水文地质条件,含水层,充水因素,防治水

参考文献

[1]曹少娟,丁万根,周拓疆.常村煤矿矿井充水规律及防治对策[J].中州煤炭,2009(11):4-6.

[2]国家煤矿安全监察局.煤矿防治水规定释义[M].徐州:中国矿业大学出版社,2009.

篇4：地质防治水培训教案

关键词：矿井水文地质 概况 特点 防治水技术

1 矿井概况

笔者以山西潞安集团蒲县新良友煤业有限公司的矿井开采为例，对当地矿井的防水技术进行了简单介绍。井田位于吕梁山南麓，区内沟谷发育，地形复杂，地势西北高东南低。井田内基岩出露中等，属基岩剥蚀型山岳地貌，自然地理条件为剥蚀强烈的中低山区。最高点位于井田西北边界山梁上，标高1517.4m。最低点位于东南边界沟谷内，标高1290m，相对高差227.4m。矿井周围没有较大的河流，区内冲沟发育，均属季节性间歇性地表径流。由于地区以前主要是私人开采，老空水的防治就变成了防治水的重中之重。

2 矿井水文地质特点

2.1 地层特点

井田位于霍西煤田西南部，地层出露由西向东、由老到新为：太古界霍县群、太岳山群，上元古界长城系，古生界寒武系、奥陶系、石炭系、二叠系，中生界三叠系，新生界上第三系、第四系。

2.2 主要含水层

2.2.1 第四系砂砾层孔隙潜水含水层 分布在山涧河谷地带，主要为井田东侧的昕水河谷，岩性为灰白、灰黄色砂土、粉土、砂及砂砾，厚0-11.60m，井田内冲沟少量分布，仅在盘地东段分布，厚度不大，水位随地形变化，昕水河谷可成为富水性中等的孔隙含水层。

2.2.2 上石盒子组底部（K10砂岩）裂隙含水层 砂岩含水层较稳定，多呈透镜体，岩性为黄绿色，浅灰绿色中－细粒厚层状石英长石砂岩，埋藏浅时，风化裂隙及节理发育，局部含小砾。该层为弱富水性裂隙含水层。

2.2.3 下石盒子组（K9、K8）砂岩裂隙含水层 砂岩含水层位于2号、3号煤层以上，K8为煤层直接充水含水层，岩性为灰白色、灰绿色、黄绿色厚层状石英长石砂岩，多为钙质胶结，裂隙稍发育，西部埋藏浅、风化裂隙发育局部出现富水地段，含水层为弱——中等富水性裂隙含水层。

2.2.4 太原组石灰岩（K4、K3）岩溶裂隙含水层 K3石灰岩为8号煤直接顶板，厚度3.70m，裂隙较发育，随埋深增加裂隙逐渐不发育。

K2石灰岩为11号煤层直接充水含水层，也是太原组的主要含水层，岩性为深灰色，致密、坚硬、性脆石灰岩，一般含有燧石层及透镜体。厚2.50-10.00m，平均厚7.05m，局部较发育，钻进消耗量一般在1.00m3/h以下。根据ZX2-4号钻孔抽水试验结果，其单位涌水量0.00974L/s.m，水位标高1218.44m，属弱富水性裂隙含水层。

2.2.5 中奥陶统峰峰组石灰岩岩溶裂隙含水层 奥陶系峰峰组岩溶裂隙含水层是煤系地层下伏的主要含水层，岩性为质纯、致密、性脆，上部裂隙发育或较发育多层，但厚度多在3-5m之间，下部岩层多完整，裂隙不发育。下段为泥灰岩夹石膏层，可见角砾状石灰岩，棱角状灰岩碎块被泥灰岩胶结，厚63.76m，为相对隔水层。奥灰岩溶地下水位在600-650m，井田各煤层均处于奥灰水位（650m左右）之上，不存在奥灰带压开采威胁。

2.3 矿井充水通道

2.3.1 断层 受地质状况的影响，该矿井地质条件简单，但是也存在多条断层。当施工项目穿过井内断层时，断层裂缝形成的渠道可能会直接把积水引到井内。通常情况下，断层落差为10m左右，断层两侧的土质受裂缝的影响很容易出现崩塌危害，从而引起较为严重的井内突水。

2.3.2 煤层开采产生的裂缝 地层深处的煤层受重力的影响自身会产生较大的抗压力，煤层承受的压力与自身的抗压力处于平衡状态，从而保障土层的稳定。当矿井开采工作开始后，煤炭上层的土层被采空，重力作用减小，导致土层失去平衡，煤层两带因此产生裂缝，造成突水事故。

2.3.3 封孔不良产生的钻孔 矿井开采过程中会产生大量钻孔，钻孔施工结束后，通常会采用混凝土进行密封，受混凝土材料以及密封技术的影响，钻孔密封不合格是导致泄漏等问题产生的主要原因。

3 矿井防治水技术探讨

受矿井水文地质特点的影响，井田各煤层均处于奥灰水位之上，不存在奥灰带压开采威胁。矿井防治水技术主要表现在老空水、顶板水以及底板承压水三方面，矿井的水害威胁主要来自于这三方面（由于笔者曾在受底板承压水威胁的矿井工作，故浅谈下底板承压水的防治技术）。

3.1 老空水的防治技术

该矿井以前属于私人开采，老空水的防治工作是矿井管理人员应该高度关注的重点。老空水分布范围广泛，老空积水的具体位置、范围大小以及积水含量一直以来困扰着技术人员。矿井开采过程中一旦发生老空水突水事故，不仅会影响正常开采，还会造成大量的人员伤亡和经济损失。提高老空水的防治技术需要满足以下要求：第一，老空水的探查。矿井开挖前，管理者必须对老空水进行严格的探查，做好探查记录，老空水的检测工作还要与开采工作保持一致。另外，矿井开采单位还应该利用科学技术手段，对井内以及矿井附近的老积水区域进行勘探。很多煤矿由于规模较小，对老空水的范围、深度以及区域勘测不到位，导致突水事故的发生。矿井单位应该委派技术人员对老空水进行科学合理的勘测，积极采用物探手段，对地下和地上和老空水进行有效地勘测，保障矿井开采工作的安全实施。第二，老空水的防治。除了对老空水的位置、含水量进行探查外，还应该做好老空水危害的防治工作。结合矿井开采位置的土层情况，对积水进行探放，明确积水线、探水线和警戒线，按照要求做好老空水的防治工作。

3.2 顶板水的防治技术

顶板水通常以静态的形式出现，煤矿开采过程中，顶板水必须通过裂缝进入工作范围，为了保证开采工作的安全进行，煤炭开采前应该通过有效地疏排方式将顶板水放出。疏放钻孔是一种有效地疏排方式，这种方式主要通过物探手段明确顶板水的具体位置，在工作面上钻孔，将煤层顶板上含水进行疏放。另外，还可以通过疏水巷道来完成顶板水的疏放工作。疏水通道可以弥补疏放钻孔的不足，根据矿井开采的实际情况，选择合适的地点修建疏水通道，疏水通道的水流方向与顶板水的水流方向保持一致，减少因顶板水聚集而产生的突水危害。

3.3 底板承压水的防治技术

3.3.1 带压开采 煤层底板通常会受到严重的承压水压力，面对承压水的压力，带压开采是矿井开采的最佳的选择。带压开采技术必须依靠真实、可靠的突水系数完成，据相关研究表示，底板受破坏地段的突水系数通常在0.07MPa/m以内，正常块段的突水系数在0.1MPa/m以内。技术人员根据突水系数计算公式可以计算出底板水最大承压值，保障带压开采防治水技术的顺利实施。

3.3.2 疏水降压 疏水降压法主要作用于底板承压水的防治，奥灰含水层是底板承压水防治工作的重点。奥灰含水层厚度较大、积水量大、富水性能强，利用疏水降压法可以有效地保障防治水技术的顺利实施。

3.3.3 底板注浆加固 矿井底板通常含有大量裂缝，底板注浆加固可以有效地控制突水事故。煤层底板的注浆加固工作必须在煤矿开采前进行施工，注浆材料以混凝土为主，对底板的裂缝、纹理等进行密封，完善底板承水的防治技术。

4 结束语

面对复杂的矿井水文地质特点，煤层开采工作存在着断层、裂缝、以及钻孔密封不良等问题，突水事故不仅影响矿井开采的安全施工，对开采职工的人生安全和企业经济效益也有很大的威胁。因此，矿井开采单位应该不断改革防治水技术，保障矿井开采工作的顺利实施。

参考文献：

[1]俞志新，丛振，朱学军等.矿井防治水安全技术探讨[J].辽宁工程技术大学学报(自然科学版)，2002(3).

[2]王江伟.矿井水文地质特点与防治水技术[J].时代报告（学术版），2012(12).

[3]唐志慧.对矿业防治水技术的讨论[J].科技创新导报，2013(17).

[4]张祖林.矿井水文地质的划分及对防治水工作的建议[J].技术与市场，2014(1).

篇5：地质防治水培训教案

（矿井地质与防治水）

一、填空题

1、煤的工业分析包括水分、灰分、挥发分的测定和固定碳的计算四项内容。

2、水泵：必须有工作、备用和检修的水泵。工作水泵的能力，应能在 20 小时内排出矿井24小时的正常涌水量(包括充填水及其它用水)。备用水泵的能力应不小于工作水泵能力的70 ％。工作和备用水泵的总能力，应能在 20 小时内排出矿井24 小时的最大涌水量。

3、矿井探放水工作的原则是“预测预报、有疑必探、先探后掘、先治后采。”

4、在有水害威胁地区采、掘前必须制定超前探水措施和施工安全技术措施。钻探超前探测距离不少于20m；物探探测距离不少于50m，超前距离不少于20m。

5、防治小窑水由积水边界向外推30m作为放水线，积水边界向外推60m作为警戒线。

6、探水钻孔的终孔孔径不得大于58mm。疏放水钻孔或注浆堵水钻孔的孔径可根据实际排水能力等因素确定。

7、巷道由高向低掘进，与老空积水区平行，探上部采面老空水，探水钻孔布置应根据煤柱厚度严格控制老空水头降低高度，沿空送巷煤柱厚度小于4m时，老空水积水高度不得超过1m。

8、探放断层水：井巷通过导水或可能导水断层前必须超前探水，探水线至断层交面线的最小距离不得小于20m。

9、孔口管长度设计：探放老空水钻孔必须按规程要求埋设孔口管，煤柱宽度小于4m时，探放老空水埋设孔口管的长度应不小于煤柱宽度的1/2。

10、孔口管安装方法较多，具体操作时要依水压大小和煤（岩）柱而定。

11、探放高压强含水层、高压充水断层或探放老空水头超过10m以上时，孔口管安装要采用管内压水泥浆或化学浆等方法，必须做孔口管耐压试验，并符合设计要求。

12、探放老空水水头高度在4m以内时，孔口管可采用裸管打入加固或缠布缠海带打入等方法。

13、、老空水头在4—10m之间时，孔口管安装方法视煤柱大小、煤壁完整情况和水压情况而定。

14、、煤层开采后，根据上覆岩层的破坏程度可分为冒落带、裂隙带、整体移动带三种不同的开采影响带，俗称上“三带”。

15、水文地质补充勘探的手段包括：物探、钻探、巷探、水文地质调查、试验和动态观测五项。

16、矿井水文地质类型可划分为简单、中等、复杂、极复杂四个类型。

17、当发生突水时，现场领导要首先立即通知附近受水害威胁人员撤离到安全地点，并同时向矿调度室汇报。

18、探放老空水的钻孔应成组布置，每组不少于3个钻孔。在平面上呈扇形，终孔位置应满足平距3m为准。厚煤层内各钻孔的终孔垂距，原则上不得超过1.5m，并至少各有一个见煤层顶板和底板的钻孔。

19、由最低点探放老空水时，在采掘工程平面图上标明积水区边界及其最低点的具体位置和积水外缘标高。积水边界距放水线的距离，必须保证每米煤柱抵挡老空水头压力不超过1m水柱，并且煤柱总厚度不小于20m。积水边界外推60m作为警戒线。工作面进入警戒线后，必须超前探水；到达放水线后，进行打钻放水。在确认积水已被放完后才允许继

续掘进。

20、存在承压水威胁的矿井，必须查清采掘地区的承压水水源、水头高度、水压、隔水岩柱厚度；计算隔水层突水系数和上、下“三带”发育高度，当影响安全开采时，必须采取相应措施。

21、回采工作面底板破坏深度直接波及到底板承压含水层时，必须先进行疏水降压后开采。

22、井巷工程接近和进入强含水层，必须编制超前探水设计，采用物探和钻探的手段查明井巷工程周边、前方的水文地质条件和富水性，并实施超前探水，超前距离符合有关规定。

23、对各类断层，要按《矿井水文地质规程》的要求留设防水煤柱；巷道必须穿过断层时，必须探明断层的位置、性质、赋水状况，采取探放、预注浆和加固等相应的安全技术防治措施，必要时预先建筑防水闸门（墙）。

24、探放断层水：井巷通过导水或可能导水断层前必须超前探水，探水线至断层交面线的最小距离不得小于20m。

25、防治水工程施工前须由施工单位编写施工安全技术措施，必须经矿总工程师组织审批。安全技术措施必须包括防瓦斯、防高压水伤人、防探出水失控、防治水地点附近巷道加固及避灾路线等内容。

26、相邻矿井的分界处，必须留防水煤柱。

27、严禁在各种防隔水煤柱中采掘。

28、在水淹区域应标出探水线的位置。采掘到探水线位置时，必须探水前进。

29、断层按其走向与地层产状之间的关系可分为走向断层、倾向断层、斜交断层、顺层断层等四类。

30、矿井充水因素分水源和通道两类。

31、地层的接触关系类型，可分为整合接触、平行不整合接触和角度不整合接触三种。

32、岩层产状三要素是指走向、倾向和倾角。

33、断层的几何三要素是指断层面、断盘和断距。

34、矿井地质工作中常说的“三书”是指：采区地质说明书、工作面掘进地质说明书、回采工作面地质说明书。

35、矿井“三量”分别指的是开拓煤量、准备煤量和回采煤量。

36、按赋存条件地下水可分为孔隙水、裂隙水和岩溶水三种类型。

37、井下探放水钻孔位于巷道低洼处时，必须配备与探放水量相适应的排水设备。

38、在井下探放水地点或附近要安装专用电话直通矿调度室。

39、在预计水压较大的地方，探水钻进前，必须安装孔口管和控水闸阀，并进行耐压试验，达到设计承受的水压后，方可继续钻进。

40、在钻进时，发现煤岩变软、片帮、来压或钻孔中的水压、水量突然增大，以及有顶钻等异常现象，必须停止钻进但不得拔出钻杆，现场负责人应立即向矿调度室汇报，并派人监测水情。

41、探放水钻孔出水后，必须设专人监测钻孔出水情况，测定水量、水压，并做好记录。

42、回采率是采出量与动用量的百分比。分工作面回采率、采区回采率和矿井回采率。

43、煤炭资源回采率标准采区回采率：薄煤层不低于85%，中厚煤层不低于80%，厚煤层不低于75%。

44、煤炭资源回采率标准工作面回采率：薄煤层不低于97%，中厚煤层不低于95%，厚煤层不低于93%。

45、十二矿的主要矿井级地质构造有F2逆断层、牛庄向斜、牛庄逆断层、原十一矿逆断层、郭庄背斜、李口向斜。

二、判断题（正确的在后边括号内打“√”，否则打“×”）

1、开拓煤量是指开拓巷道揭煤时所产生的煤量。（×）

2、准备煤量是指准备开采的煤量。（×）

3、回采煤量是指采出的煤量。（×）

4、煤层结构类型的划分依据是以煤层内有无断层为依据。（×）

5、煤层结构类型可划分为简单结构煤层和复杂结构煤层两大类。（√）

6、岩层的产状三要素包括走向，倾向和倾角。（√）

7、岩层层面与水平面的交线称之为走向线，与走向线的延伸方向垂直线方向即为岩层的走向。（×）

8、岩层层面上与走向线垂直、并沿层面向下所引的直线叫倾斜线，其在水平面上的投影所指的方向即为岩层的倾向。（√）

9、岩层层面上的倾斜线与其在水平面上投影线的夹角叫做倾角。（√）

10、产状要素象限角表示法：一般记录走向，倾角和倾斜象限。例N30E/27°SE，即走向北偏东27°，向南东倾斜，倾角30°。（×）

11、产状要素方位角表示法：只记录倾向和倾角。例SW255°∠35，即倾向南西255°，倾角35°。（√）

12、岩层在构造应力作用下产生塑性变形，出现一系列波状弯曲，并丧失其连续完整的构造形态称之为褶皱。（×）

13、褶皱的基本形态可分为背斜和向斜。（√）

14、岩层或岩体在构造应力作用下，产生断裂变动，出现裂隙、滑动面和破裂带，沿着裂面两侧具有相对位移者称之为断层。（√）

15、断层的几何三要素包括：断层面、断盘和断距。（√）

16、平煤集团加强矿井防治水技术管理的八字方针是“查、堵、截、疏、排、探、防、躲”。（√）

17、矿井充水水源包括：大气降水、地表水、围岩地下水、袭夺水、老窑（空）水。（√）

18、充水通道包括：岩溶陷落柱、断裂带、隐伏露头、裂隙（岩溶）网络、地震通道、顶板冒落裂隙带、地面岩溶疏干塌陷带和封闭不良钻孔等。（√）

19、井下探(放)水的目的是查明采掘工作面顶底板、侧帮和前方的含水构造(包括陷落柱)、含水层、积水老窑（空）等水体的具体位置、产状等，为有效的防治矿井水害做好必要的准备。（√）

20、采掘工作面探水的原则是“有疑必探，边探边掘”。（×）

21、雨季“三防”指的是：防洪、防治水、防涝。（×）

22、矿井防治水齐抓共管责任制，主要是指矿井防治水是总工程师和地测部门的责任，与其他矿领导，区、队长关系不大。（×）

23、各煤炭生产单位的总工程师是本单位水害防治的第一责任者，负责领导水害防治工作，在人、财、物上对水害防治工作给予保证。（×）

24、各单位地测科长负责具体实施和主抓煤矿水害的防治工作。（×）

25、探水钻孔的终孔孔径不得大于72mm。（×）

26、某地区长年干旱少雨，因此可以考虑开采煤层露头的防水煤柱。（×）

27、承压含水层与开采煤层之间的隔水层能承受的水头值小于实际水头值时，有时可以不采取措施。（×）

28、探放水钻孔必须具有孔口控水装置。（√）

29、掘进工作面进入积水警戒线后，不一定进行超前探放水。（×）

30、探放老空积水时，因有水，故不用制定预防有害气体伤人措施。（×）

31、井巷通过导水或可能导水断层前，必须超前探水。（√）

32、采掘工作面接近断层煤柱前，要复查煤柱的可靠性。（√）

33、矿区边远报废的钻孔可不必封孔。（×）

34、两个缺水的相邻矿井分界处，可不必留防水煤柱。（×）

35、可以在防隔水煤柱中作峒室。（×）

36、在水淹区域应标出探水线的位置。（√）

37、采掘到探水线位置时，必须探水前进。（√）

38、每次降大到暴雨时和降雨后，应及时观测井下水文变化情况，并向矿调度室报告。（√）

39、岩层产状三要素是指走向、垂向和倾向。（×）

40、、断层的几何三要素是指断层面走向、断层面倾向和断层面断距。（×）

41、、矿井地质工作中常说的“三书”是指：矿井地质说明书、水平地质说明书、采区地质说明书。（×）

42、矿井“三量”分别指的是矿井煤量、采出煤量和剩余煤量。（×）

43、在有水害威胁地区采、掘前必须制定超前探水措施和施工安全技术措施，钻探超前探测距离不少于10m。（×）

44、防治小窑水由积水边界向外推20m作为放水线。（×）

45、防治小窑水由积水边界向外推30m作为警戒线。（×）

三、单项选择题

1、老空水放完的标准必须有 ②以上在原出水孔下方的钻孔证实无水时，方可结束放水工程。

①1②2③3④42、每年雨季前必须对全部工作水泵和备用水泵进行一次②，发现问题，及时处理。①联合供电试验②联合排水试验③大串联④联合供水试验

3、永久排水系统形成之前，必须设置 ③，并保证有足够的排水能力。

①临时水泵②临时管路③临时排水系统④临时潜水泵

4、对封闭不良的钻孔，距钻孔④ m时应采取超前探水或其它防范措施。

①50②30③10④205、在有水害威胁地区采、掘前必须制定超前探水措施和施工安全技术措施，钻探超前探测距离不少于20m。

①10②15③20④256、物探探测距离不少于50m。

①20②25③30④507、防治小窑水由积水边界向外推30m作为放水线。

①20②30③40④508、防治小窑水由积水边界向外推60m作为警戒线。

①30②40③50④609、探水钻孔的终孔孔径不得大于58mm。

①42②48③59④5810、巷道由高向低掘进，与老空积水区平行，探上部采面老空水，探水钻孔布置应根据煤柱厚度严格控制老空水头降低高度。

①煤柱厚度②老空水量③老空水头降低高度④掘进头标高

11、探放老空水，探水钻孔应成组布设，并在平面图上呈扇形，钻孔终孔位置应满足：B

A 4mB 3mC 2mD 1m12、探放断层及底板岩溶水的钻孔，必须沿掘进方向的前方及下方布置，底板方向的钻孔不得少于2个，探水也终孔直径一般不得大于：A。

A 58mmB 60mmC70mmD80mm

四、多项选择题

1、雨季“三防”指的是①④⑤

①防洪②防治水③防涝④防雷电⑤防排水

2、矿井水文地质条件一般划分为简单、中等、复杂、极复杂四类。

①简单②较简单③中等④复杂⑤极复杂

3、防水煤柱的尺寸，应根据相邻矿井的①②③④⑤等因素，在矿井设计中规定。

①地质构造②水文地质条件③煤层赋存条件④围岩性质⑤开采方法及岩层移动规律

4、井巷出水点的位置及其水量，有积水的井巷及采空区的①②④，必须绘在采掘工程平面图上。

①积水范围②标高③水质④积水量

5、地质构造复杂程度原则上以断层、褶皱、岩浆侵入三个因素中复杂程度最感高的一项为准。

①断层②断距③褶皱④岩浆侵入

6、矿山水害的产生所必须的条件：充水水源、导水通道、富水强度

①充水水源②导水通道③导水裂隙④富水强度

7、导水通道按其形态划分为：点状导水通道、线状导水通道、面状导水通道。①点状导水通道②线状导水通道③面状导水通道④圆状导水通道

8、煤层采动可引起顶板岩层的破坏及变形，采空区上方可划分出三个不同性质的破坏和变形影响带：垮落带、断裂带、弯曲带。

①垮落带②断裂带③变薄带④弯曲带

9、矿井涌水量按其性质可分为正常涌水量、矿井最大涌水量、矿井灾害涌水量。①灰岩突水量②正常涌水量③矿井最大涌水量④矿井灾害涌水量

10、矿井涌水量预测的基本方法相似条件比拟法、相关因素统计预测法、解析地下水动力学法。

①相似条件比拟法②狭长地沟法③相关因素统计预测法④解析地下水动力学法

二、简答题

1、岩层的产状要素及其含义是什么：

答：岩层的产状要素包括走向，倾向和倾角。岩层层面与水平面的交线称之为走向线，走向线的延伸方向即为岩层的走向。岩层层面上与走向线垂直、并沿层面向下所引的直线叫倾斜线，其在水平面上的投影所指的方向即为岩层的倾向。岩层层面上的倾斜线与其在水平面上投影线的夹角叫做倾角。

2、怎样表示产状要素？并举例说明？

答：产状要素的表示方法有两种：

(1）象限角表示法：一般记录走向，倾角和倾斜象限。例N30E/27°SE，即走向北偏东30°，向南东倾斜，倾角27°。

(2）方位角表示法：只记录倾向和倾角。例SW255°∠35，即倾向南西255°，倾角35°。

3、什么叫褶皱？其基本形式是什么？

答：岩层在构造应力作用下产生塑性变形，出现一系列波状弯曲，但未丧失其连续完整的构造形态称之为褶皱。褶皱的基本形态可分为背斜和向斜。

4、什么叫断层？其几何要素是什么：

答：岩层或岩体在构造应力作用下，产生断裂变动，出现裂隙、滑动面和破裂带，沿着裂面两侧具有相对位移者称之为断层。断层的几何要素包括：断层面、断盘和断距。

5、平煤集团加强矿井防治水技术管理的八字方针是什么？

答：矿井防治水工作要坚决落实“查、堵、截、疏、排、探、防、躲”八字方针。

6、简述矿井突水的一般预兆。

答：一般预兆包括：

①煤层变潮湿、松软；煤帮出现滴水、淋水现象，且淋水可由小变大；有时煤帮出现铁锈色水迹；

②工作面气温降低，或出现雾气及硫化氢气味；

③有时可闻到水的“嘶嘶”声；

④矿压增大，发生片帮冒顶及底臌。

7、试述井下探(放)水的目的和原则。

答：探水的目的：查明采掘工作面顶底板、侧帮和前方的含水构造(包括陷落柱)、含水层、积水老窑（空）等水体的具体位置、产状等，为有效的防治矿井水害做好必要的准备。

探水的原则：采掘工作必须执行“有疑必探，先探后掘”的原则。

8、采掘工作面遇到哪些情况时，必须进行探水？

答：采掘工作面遇到下列情况之一时，必须确定探水线进行探水：

(1)接近水淹或可能积水的井巷、老空或相邻煤矿时。

(2)接近含水层、导水断层、溶洞和导水陷落柱时。

(3)打开隔离煤柱放水前。

(4)接近可能与河流、湖泊、水库、蓄水池、水井等相通的断层破碎带时。

(5)接近有出水可能的钻孔时。

(6)接近有水的灌浆区时。

(7)接近其他可能出水地区时。

9、矿井防治水工作必须坚持“不安全，不生产”的原则，对存在哪些隐患的必须立即停产整改？

答：对存在下列隐患之一的，必须立即停产整改：

（1）矿井未按规定建立完善水文观测系统。

（2）开采己（二煤）、庚（一煤）组煤层，未按规定查明掌握承压水情况。

（3）开采受承压水、老空积水、顶板水、地面水威胁的煤层，未采取有效防治水措施。

（4）矿井、水平、采区和工作面排水系统不完善、不可靠或排水能力达不到规定要求。

（5）下山采区排水系统不完善。

（6）带压开采的采煤工作面形成后和开掘工作面（主要是己、庚组面），没有采用物探手段查明工作面内地质构造及富水情况。

篇6：地质防治水培训教案

浅谈安溪剑斗东阳煤矿298矿井地质、水文地质特征及防治水措施

针对剑斗东阳煤矿298矿井地质、水文地质特征.分析矿井突水点的分布及积水分布状况.以及矿井现有排水系统设施、设备及排水能力.对矿井未来矿坑涌水量进行预测,提出防治水对策措施.

作 者：叶学铭 作者单位：福建省安溪县长基石灰岩矿,福建安溪,3624000刊 名：能源与环境英文刊名：ENERGY AND ENVIRONMENT年，卷(期)：“”(4)分类号：P641.43关键词：矿井地质 水文地质 特征 矿井水害 防治措施