煤矿水害事故透水预兆识别及应用

[摘要] 煤矿重特大水害事故频发，掌握透水预兆防止水害事故的发生，主要透水预兆的特征与识别，遇到透水预兆应采取的措施，发生涌水时的应急措施，有效的防止了水害事故的发生。

[关键词]煤矿 水害 预兆识别 应用

中图分类号：TD745 文献标识码：B 文章编号：

1.概述

近年来，煤矿安全生产呈现总体稳定，趋向好转的发展态势，但煤矿安全生产形势依然严峻，尤其是煤矿重特大水害事故仍频繁发生。煤矿突水主要取决于矿井水文地质条件和采掘现场条件；矿井发生突水前一般都有透水预兆；掌握透水预兆的特征与识别，对于可能将要发生的突水事故及时采取针对性的对策措施，保证采掘作业人员撤离危险区很有意义。

2.主要透水预兆

实践表明，透水前都有透水预兆，如采掘工作面或其他地点发现渗汗、顶板来压、空气变冷、出现雾气、水叫、顶板淋水加大、底板鼓起或出现裂缝、出现渗水、水色发浑、煤层发软、层理紊乱、折断柱、瓦斯增减等。常见的透水预兆有：

（1）挂红。是水内含有铁的氧化物，在通过煤层或岩层裂隙时附着在裂隙表面的暗红色水锈，一般认为巷道接近积水。

（2）挂汗。即当采掘工作面接近积水区时，因水在自身压力的作用下，通过煤岩裂隙缝透过煤岩壁，聚集成的水珠；有时空气中的水分遇到低温煤块也会凝结成水珠，这是一种假象。因此，在遇到挂汗时，要冷静，辩其真伪，其辨别方法是剥去一薄层，观察新暴露面是否也有潮气，若仍然潮湿则是透水预兆。

（3）空气变冷。即工作面接近大量积水时，气温骤降，煤壁发凉，人一进去有阴冷的感觉，时间越长越感阴凉。但要注意有地热问题的矿井，地下水温高，当采掘工作面接近时，温度反而升高。

（4）发生雾气。即当巷道温度很高时，积水渗到煤壁后引起蒸发而形成雾气。

（5）水叫。是积水体的高压水，向裂缝挤压与两壁发生磨擦而发出的嘶嘶叫声。说明采掘工作面距积水体已很接近了，若是煤巷掘进，老空透水即将发生。

（6）底板鼓起。底鼓有两种原因，一种是底板承压含水体静水压力和矿山压力共同作用的结果，这是透水征兆；另一种是受矿山压力单方面的作用而产生的底鼓，一般不突水。因而巷道发生底鼓时，一方面要派人监视底鼓的发展变化，另一方面要报告矿调度室。值班负责人要立即通知有关人员到现场观察和查阅地质及水文地质资料，了解相对隔水层厚度、水头压力、巷道接近断层时隔水层被减薄破坏程度等，确定底鼓的原因。

（7）涌水。即水已涌出。

3.遇到透水预兆应采取的措施

《煤矿防治水规定》中明确要求：“发现矿井有透水预兆时，应当立即停止受水害威胁区域内的采掘作业，撤出作业人员到安全地点，采取有效安全措施，分析查找透水原因”。《煤矿安全规程》规定：“采掘工作面或其他地点发现有挂红、挂汗、空气变冷、出现雾气、水叫、顶板淋水加大、顶板来压、底板鼓起或产生裂隙出现渗水、水色发浑、有臭味等突水预兆时，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”。特别要注意如下措施：

（1）遇到挂红、挂汗、空气变冷、发生雾气等几种情况时，必须立即停止掘进，加固支架，进行探放水。

（2）遇到水叫时，说明采掘工作面距积水体已很接近了，若是煤巷掘进，老空透水即将发生，这时必须立即发出警报，撤出所有受水威胁地点的人员。

（3）遇到底板鼓起，且确定是水压所造成时，应立即通知施工区队采取紧急措施，如先在底鼓地段铺设密集地梁，拉立柱或木垛控制底鼓发展；在底鼓发展缓慢或者基本被控制的情况下，可在底鼓地段外侧依据钻孔角度、相对隔水层厚度、围岩条件等，确定距离向水体打钻孔放水泄压；打钻孔时应下孔口套管，作好止水准备，并使套管底端与巷道底板之间保持一定的岩柱，防止突破。

（4）发生涌水时，其主要应急措施如下：

一是立即通知泵房人员将水仓水位降低到最低程度，以争取较长的缓冲时间。

二是水文地质及防治水人员应测量涌水地点、涌水量大小及其变化，记录围岩及巷道破坏变形情况，察看观测孔（水井）水位以及泉、河、湖等水体的变化；然后结合含水层、隔水层情况，附近是否有断层、导水陷落柱、封闭不良钻孔及其串通含水层的情况，有无老窑和被淹井巷，以及与被淹井巷的关系，分析判断突水来源和最大突水量。在判断突水量发展趋势时，要作出涌水量变化曲线，根据图上已经表现出来的发展经过，结合水源和水位降低的程度，对未来发展趋势进行判断，不要被某一阶段短时间缓解变化所迷惑，因为突水量有时会出现阶梯状或跳跃式的发展过程。如果掌握资料有限，一时判断不出最大突水量，可按最坏情况予以考虑，采取必要的防止淹井的措施。

三是检查维护排水设施和输电线路，了解水仓现有容量，派人清挖水沟。如果水中携带大量泥砂、浮煤时，可在水仓进口以里大巷内，分段建筑临时挡墙，使其沉淀，减少水仓淤塞。

四是在水泵笼头被堵塞时，应组织会水的人员潜水清除笼头上的杂物，并派强有力的干部进行领导。

五是准备带笼头的胶皮吸水管和临时水窝，以便在通路堵塞时使用。

六是检查防水闸门的关闭是否灵活严密，并派人看守，清挖淤渣，拆卸短节轨道等，作好准备，待命关闭。

七是在查清地面水体与突水有关联时，应迅速派人进行堵塞，减少补给量。

八是顶板窜水冒砂时，要采取“水砂分离”的治砂方法，在涌水冒砂地段打木柱，加背板，放竹笆，柴草等物，使其既能过水又能阻砂，制止泥砂漫流。如果打一层仍有砂子流出，可以在其外侧再打，逐步减少流砂量。由于漏砂量一次比一次减少，从而赢得时间来提高阻砂墙的质量，达到完全阻止流砂的目的。

九是当排水能力负担不了涌水量的情况下，可根据具体条件采取下列措施，争取时间增加排水设备，保住矿井。

4.有关建议

（1）一定要高度重视透水预兆。对井下作业人员要特别强化透水预兆相关内容的培训，让他们真正掌握透水预兆的辩识，真正懂得发现透水预兆时应采取的措施；对煤矿技术、技术管理及行政管理人员，接到透水预兆报告后，必须真正高度重视并果断采取针对性的措施。

（2）注意利用透水预兆判断不同水源的突水特征。一般地，若出现“挂红”，水的酸度大，水味发涩，有臭鸡蛋味等透水预兆时，常是老空（窑）水突水特征；若出现滴淋水，仔细观察时可发现水中有少量细砂，这些流砂常呈间歇性，水色时清时浊等透水预兆时，常是冲积层水突水特征；若出现采掘工作面压力增大，底板鼓起，工作面底板产生裂隙并逐渐增大，甚至出现底板破裂，沿裂缝有高压水喷出，并伴有“嘶嘶”声或刺耳水声，或底板发生“底爆”并伴有巨响，水大量涌出，水色乳白或呈黄色等透水预兆时，常是底板石灰岩水突水特征；若出现工作面来压、淋水增大现象，且无“挂红”现象、水味发甜，甚至在岩缝中见到“淤泥”、底部出现射流现象等等透水预兆时，常是断层水突水特征。

（3）注意对同一矿区的透水预兆进行统计、分析和总结，并把统计结果应用于突水预测预报。