一、 礦井水的來(lái)源

（一）地表水源

大氣降水、冰雪融化是地表水的主要來(lái)源。在開(kāi)采地形低洼且埋藏較淺的礦體時(shí)，地表水容易從井口、低洼地帶、舊鉆孔或采空區(qū)形成的地面塌陷區(qū)流入礦井。大氣降水有明顯的季節(jié)性，并與開(kāi)采深度、地質(zhì)構(gòu)造、采礦方法等有關(guān)。如果井下巷道有斷層、裂隙、石灰?guī)r溶洞，礦區(qū)井田附近的江河、湖泊、池沼、水庫(kù)、廢棄的露天凹地等地表水可能進(jìn)入井下。

（二）地下水源

地下水是礦井充水最經(jīng)常最主要的水源。大氣降水等地表水也是補(bǔ)給地下水的來(lái)源。流入礦井的地下水大致可分兩部分：一是靜儲(chǔ)量，它是巖石孔隙中已存在的水量，只有靜水量的礦井涌水，隨著不斷的排水而不斷減少，甚至可能被疏干。二是動(dòng)儲(chǔ)量，即靜儲(chǔ)量減少后，地表水或其它水流不斷補(bǔ)給的水量。若地下水的補(bǔ)給條件好，動(dòng)儲(chǔ)量大，排水量長(zhǎng)期不會(huì)減少。

地下水按其含水層的空隙性質(zhì)及其埋藏條件又可分為孔隙水、裂隙水、巖溶水、潛水和自流水。

1、孔隙水

存在于巖層孔隙中的地下水，主要是流砂層和礫石層中的水，一般分布在第四紀(jì)松散巖層中，也可存在于部分疏松第三紀(jì)沉積物和基巖風(fēng)化殼中?？紫端酁闈撍瑢?duì)建井，露天開(kāi)采和淺部開(kāi)采都有一定的影響。

2、裂隙水

存在于基巖裂裂隙的水?；鶐r中的裂隙有原生裂隙、風(fēng)化裂隙和構(gòu)造裂隙。原生裂隙主要出現(xiàn)在某些巖漿巖中；風(fēng)化裂隙主要分布在基巖淺部；構(gòu)造裂隙分布廣、延伸遠(yuǎn)，特別是在脆性巖石中比較發(fā)育，對(duì)礦井充水有一定影響。斷層破碎帶以及巖漿巖與圍巖接觸帶，有時(shí)可存大量地下水，而且成為地表水和地下水流入礦井的通道，尤其是斷層破碎帶，對(duì)礦井采掘工作影響較大。

3、巖溶水

存生于巖石溶洞中的地下水。在石灰?guī)r和白云巖等可溶性巖層中，都含有巖溶水，它的特點(diǎn)是水量大，運(yùn)動(dòng)快，在垂直和水平方向上都具有分布不均勻的特性，有時(shí)可形成地下河。在人類(lèi)生活中它是良好的水源，在礦山生產(chǎn)中則是礦井充水、危害安全生產(chǎn)的重要因素。

4、潛水

埋藏在地表以下第一個(gè)穩(wěn)定的隔水層以上的地下水。

5、自流水

充滿(mǎn)兩個(gè)隔水層之間的地下水。當(dāng)鉆孔從地面打穿隔水頂板時(shí)，自流水便涌入孔內(nèi)，并不斷上升，直至一定高度保持穩(wěn)定或噴出地表。這說(shuō)明自流水具有壓力，所以又稱(chēng)承壓水。自流水多靠大氣降水等地表水、潛水補(bǔ)給。自流水(尤其是巖溶自流水)是威脅礦井生產(chǎn)安全的主要隱患。

6、老空水

是古代和近期的采空區(qū)及廢棄巷道，由于長(zhǎng)期停止排水而積存的地下水。老空水象是一個(gè)個(gè)地下水庫(kù)，一旦巷道揭露或巷道與老窯之間的礦(巖)柱強(qiáng)度小于它的靜水壓力時(shí)，就會(huì)象水庫(kù)大壩垮了一樣，突然淹沒(méi)“下游”，同時(shí)伴有硫化氫、二氧化碳、放射性氣體和沼氣等有毒有害氣體涌出。

二、礦井水害

礦井水害是指在礦井基建和礦床開(kāi)采的過(guò)程中，由于開(kāi)采工作引起巖層的移動(dòng)、破壞，產(chǎn)生與水源相通的裂縫。掘進(jìn)井巷時(shí)，穿透含水層或溶洞。加上礦床水文地質(zhì)資料掌握不詳或測(cè)量錯(cuò)誤，盲目施工而穿透積水舊巷，井巷出口位于洪水水位以下和地表水、雨雪水通過(guò)各種滲漏通道進(jìn)入井下等原因，造成礦井積水、涌水。當(dāng)水量超過(guò)礦井企常排水能力時(shí)，則釀成水患。

礦井水害有透水、涌水、突水三種

常見(jiàn)的水害有：

開(kāi)采江、河、湖泊、水庫(kù)地表水影響范圍內(nèi)的礦脈時(shí)，以及雨季洪水暴發(fā)水位高出攔洪堤壩或沖毀井口圍堤時(shí)，水直接灌入礦井。

井筒在沖積層或經(jīng)含水層中開(kāi)鑿時(shí)，如果事先不進(jìn)行處理，就會(huì)涌水，特別是從砂礫層、水砂層一齊涌出時(shí)，可造成井壁塌陷、沉陷、井架偏斜。

 在頂板破碎的礦林中掘進(jìn)巷道，因放炮或支護(hù)不好發(fā)生冒頂，或回采工作面上方防水巖柱尺寸不夠，當(dāng)冒落高度和導(dǎo)水裂縫與湖泊河流等地表水或強(qiáng)含水層溝通時(shí)，便會(huì)造成透水。

巷道掘進(jìn)與斷層另一盤(pán)強(qiáng)含水層打通，就會(huì)造成突水。若斷層帶巖石破碎，各種破碎面或石灰?guī)r裂隙溶洞較發(fā)育，突水威脅就更大。

由干隔水巖柱的抗壓強(qiáng)度抵杭不住靜水壓力和礦山壓力的共同作用，巷道掘進(jìn)后經(jīng)過(guò)一段時(shí)間的變形，引起底板承壓水突然涌出。

石灰?guī)r溶洞塌落形成的陷落柱內(nèi)部巖石破壞，往往構(gòu)成巖溶水的垂直通道。當(dāng)巷道與它掘通時(shí)，幾個(gè)含水層的水同時(shí)大量涌出，造成淹井。勘探鉆孔封孔質(zhì)量不好，成為各水體之間垂直聯(lián)系的通道。當(dāng)巷道或采場(chǎng)與這些鉆孔相遇時(shí)，地表水或地下水就會(huì)經(jīng)鉆孔進(jìn)入礦中，造成涌水?；夭晒ぷ髅婊蛳锏烙龅嚼峡栈蚺f巷道的積水區(qū)時(shí)，會(huì)在很短時(shí)間里涌出大量的水。導(dǎo)水通道包括哪些？
導(dǎo)水?dāng)鄬?、裂隙、溶洞、陷落柱、采空塌陷坑、采?dòng)裂縫、井筒、封堵不嚴(yán)的鉆孔等。引發(fā)透水事故的主要原因有哪些？（1）對(duì)礦區(qū)水文地質(zhì)情況特別是對(duì)老空積水情況掌握不清，這是多年來(lái)導(dǎo)致透水事故發(fā)生的最重要原因。（2）破壞防水礦柱或未按設(shè)計(jì)要求留設(shè)防水礦（巖）柱。（3）沒(méi)有堅(jiān)持做到“有疑必探，先探后掘”制度。并下防水工作比較復(fù)雜,要根掘礦井的實(shí)際水患，采取具體的防治措施。如礦井在深部開(kāi)采時(shí)，主要的水害是含水層和斷層裂隙的水；而淺部開(kāi)采時(shí)，主要水害則是古井老窯和地面水體的水。因此，要根據(jù)礦井各自的具體情況，采取相應(yīng)措施，預(yù)防礦井水害的發(fā)生。為了防止井下突然透水事故，結(jié)合采掘工作具體情況所采取的防水措施，可以概括為查、探、堵、放四個(gè)方面,即查明水源，調(diào)查老采空區(qū)探水前進(jìn)超前鉆孔隔絕水路，堵?lián)跛?放水疏干，消除隱患。(一)掌握礦井水文地質(zhì)及古井老密分布的情況(1)對(duì)含水層的涌水量及古井老窯的范圍、積水情況要詳細(xì)調(diào)查、掌掘在采掘過(guò)程中，做到心中有數(shù)，防范措施有力。(2)掌握可能出水的斷層與裂隙的分布位置。(3)在礦井采掘平面圖上，,標(biāo)明隔水礦柱和安全采掘區(qū)域的邊界,即在圖標(biāo)上標(biāo)出積水線(xiàn)、探水線(xiàn)和警戒線(xiàn),這對(duì)探放古井老窯積水,有特殊意義。(4)在井下防水過(guò)程中,要將分析水文地質(zhì)資料和調(diào)查、測(cè)量老空區(qū)范圍,及探水、放水、排水等工作,密切結(jié)合起來(lái),進(jìn)行綜合防水。(二)掌握識(shí)別透水前的預(yù)兆掌握識(shí)別透水前的預(yù)兆,是預(yù)防井下水害的一個(gè)重要措施。根據(jù)煤礦的經(jīng)驗(yàn),透水前的預(yù)兆主要是:
(1)煤層發(fā)潮變暗。正常情況下的煤干燥、亮,如有水滲入,會(huì)變得潮濕無(wú)光澤。遇到這種情況,可將煤壁挖去一薄層,如果仍然發(fā)潮變暗,證明附近有積水。
(2)煤壁出汗。因?yàn)槊簩邮歉羲畬?如果煤層里面或上面存有高壓水,會(huì)使煤壁濕度低于巷道中空氣的溫度,煤壁表面就會(huì)出現(xiàn)小水珠,像人出汗一樣。
(3)煤壁變冷。當(dāng)人用手撫摸含水煤層時(shí),感到發(fā)涼,時(shí)間越長(zhǎng)感覺(jué)越?jīng)觥＿@是因?yàn)槿梭w的熱量被含水煤層吸收了。(4)工作面氣溫降低。煤層含水后,不但煤層溫度降低,同時(shí)吸收巷道空氣中的熱量,使空氣溫度下降。當(dāng)入進(jìn)人工作面后就會(huì)感到發(fā)冷時(shí)間越長(zhǎng)感覺(jué)越冷。
(5)巷道中出現(xiàn)霧氣,由于含水煤層溫度低當(dāng)溫度較高的風(fēng)流經(jīng)過(guò)時(shí),便產(chǎn)生冷熱交換現(xiàn)象,巷道空氣中濕度增加,便出現(xiàn)霧氣。(6)頂、底板異常。因?yàn)楹a(chǎn)生的壓力,造成頂板來(lái)壓,出現(xiàn)淋水、煤壁片幫掉渣、底板鼓起、滲水等。(7)淋水有特殊變化。淋水突然增大,水呈紅色,水味發(fā)澀,或有腐臭味和臭雞蛋味,水混濁及出現(xiàn)煤壁掛紅等現(xiàn)象,均是老空積水的象征。斷層水和流沙層水常出現(xiàn)甜味,水呈黃色成夾有泥沙溶洞水常略帶臭味,水呈黃色。(8)煤層里發(fā)生水叫聲。如果煤層附近含水,水就會(huì)在果動(dòng)壓力的作用下,產(chǎn)生水氣交換的“咕、咕”和“嘶、嘶”的擠水聲。(9)有害氣體增加。因?yàn)榉e水區(qū)域往往同時(shí)積存有害氣體,當(dāng)采掘工作接近積水區(qū)域時(shí),空氣中瓦斯和二氧化碳含量將增加,井可能出現(xiàn)硫化氫氣體上述預(yù)兆是不可能同時(shí)出現(xiàn)的,但是,一旦發(fā)現(xiàn)有透水預(yù)兆,應(yīng)立即停止工作,采取措施進(jìn)行處理。如情況危急,則必須立即發(fā)出警報(bào),撤出所有受水害威脅地點(diǎn)的人員。(三)超前探水和放水當(dāng)掘進(jìn)工作面接近含水層、被淹井巷、斷層、溶洞、老空積水等地點(diǎn),或遇有可疑水源,以及打開(kāi)防水隔離煤柱時(shí),都必須探水前進(jìn)多年來(lái)的實(shí)踐證明,“有疑必探、先探后掘、邊探邊掘”是防止礦井水害的正確原則。1.探放水設(shè)計(jì)當(dāng)打超前鉆孔前,必須進(jìn)行探放水設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)中除分析積水范圍外,對(duì)如何進(jìn)行探放水,要有具體的措施。當(dāng)打超前鉆孔時(shí),探水起點(diǎn)、探水深度和超前距離、幫距等,要根據(jù)水文地質(zhì)資料的可靠程度和積水區(qū)的水頭壓力積水量、巖層和礦體厚度等,在設(shè)計(jì)中做出明確規(guī)定2.探水時(shí)的安全措施(1)探水巷道應(yīng)當(dāng)雙巷交替掘進(jìn),聯(lián)絡(luò)眼間距不宜過(guò)大,便于通風(fēng)和搶險(xiǎn)(2)探水工作面及其附近巷道的支護(hù)工作應(yīng)加強(qiáng),必要時(shí)可靠近工作面構(gòu)筑水閘墻,或打上迎面支架,探水作業(yè)在墻外或支架外,通過(guò)墻上的小孔進(jìn)行;(3)鉆孔口用套管加固,安設(shè)放水閥,并準(zhǔn)備好木塞,以便必要時(shí)堵孔用(4)清理好排水溝,并準(zhǔn)備相應(yīng)容量的水倉(cāng)和排水設(shè)備;(5)安排好撒人路線(xiàn),探水地點(diǎn)要設(shè)置電話(huà),便與井口調(diào)度室聯(lián)系;(6)探水地點(diǎn)應(yīng)設(shè)水閘門(mén),以防一旦大量涌水時(shí),迅速關(guān)閉;(7)探水地點(diǎn)應(yīng)有專(zhuān)人檢查有害氣體,以防二氧化碳硫化氫和瓦斯大量涌出使人窒息、中毒(8)注意觀察水情,如發(fā)現(xiàn)鉆孔水量增大或探水鉆鉆進(jìn)時(shí)推進(jìn)手柄松動(dòng)(快透老空或斷層的預(yù)兆),應(yīng)立即停止打鉆,進(jìn)一步現(xiàn)察如果已經(jīng)鉆透老空或斷層水,不要將鉆桿退出,應(yīng)加固套管和鉆機(jī)附近的支架,做好放水的準(zhǔn)備。3.放水如果探明有水,對(duì)涌水量不大,又無(wú)補(bǔ)給水源的積水,要有計(jì)劃有準(zhǔn)備地將水直接放出,解除水的威脅。對(duì)有水源補(bǔ)給的積水,靠直接排放是很困難的,如不先堵住補(bǔ)給水源,在短時(shí)間內(nèi)是不可能將水排放完的,甚至長(zhǎng)期也排放不完。這時(shí)應(yīng)設(shè)法先封堵出水點(diǎn)隔絕水的補(bǔ)給,然后按礦并排水能力,排放積水。放水時(shí)應(yīng)注意如下事項(xiàng):(1)根據(jù)探測(cè)到的積水區(qū)水壓、水量,結(jié)合礦井水倉(cāng)儲(chǔ)水量和水泵排水能力,控制放水量;(2)放水時(shí)要有專(zhuān)人管理,隨時(shí)觀測(cè)水壓和水量的變化,并經(jīng)常檢查放水鉆孔有無(wú)雜物堵塞及有害氣體變化情況(3)利用鉆桿放水時(shí),不要輕易拔出鉆桿,只有確認(rèn)積水已經(jīng)流凈時(shí),再拔出鉆桿;(4)鉆眼停止出水時(shí),在巷道下部再打一個(gè)鉆眼,看是否還有積水,直至確認(rèn)無(wú)積水時(shí),才能進(jìn)行采掘工作。