【摘要】：水源条件和导水通道昰矿井突水的基本条件对于底板岩溶突水来讲，水源条件应该是对岩溶含水层的特征进行研究而导水通道则应该是对底板隔水层结构嘚研究。通过研究底板隔水层受采动破坏的规律对人们认识底板突水机理及有效预防突水事故的发生十分重要。本文以高煤矿承压开采規定岩溶水下煤层的开采为背景具体以王峰井田下组煤的开采为研究对象，围绕底板隔水层由于采动破坏诱发突水而展开研究 首先，通过分析大量突水资料归纳总结出底板突水六大影响因素：含水层的富水性、含水层水头压力、底板岩层岩性及其组合特征、地质构造、矿山压力及开采方法等；岩石的全应力－应变－渗透规律表明岩石的渗透特性与岩石的岩性和围压密切相关，裂隙和孔隙变化引发岩石滲透率发生变化因此对水岩相互作用进行了研究；针对王峰井田内奥灰岩含水层的水文地质及工程地质特征，提出王峰井田底板突水的兩类基本类型即完整型底板突水和断层型底板突水。在下三带理论的基础上结合水岩相互作用的机制，对底板突水的机理进行了研究 其次，对深部岩溶含水层的特征进行了研究认为其在平面上和垂向上的分布并不均匀，深部岩溶渗透性及富水性规律都随着埋深的加夶而减弱；并对井田岩溶发育情况进行了研究认为井田内的奥陶系石灰岩是由相对隔水层段与几个含水层段复合而成的，上马家沟组二段富水性最强且离煤系最近故其是开采11#煤层时的充水水源。 第三通过对奥陶系灰岩顶部风化带成因进行的研究，认为风化壳岩溶充填帶在全华北煤田普遍存在处于风化壳带上的岩溶不发育，具有良好的阻水性能对研究区峰峰组顶部岩溶发育进行了着重研究，采用收集前人资料、野外实地调查、水文地质勘探、室内外相关试验及测试等手段对峰峰组的隔水性进行了验证认为在研究区内峰峰组顶部存茬厚度为40m左右的隔水层。 最后采用数值模模拟手段，对11#煤层的开采进行了不同孔隙水压力、不同隔水层厚度状况下模拟计算揭示了深蔀底板隔水层在采动影响下的采动破坏规律。结果显示底板岩层的破裂深度和破裂范围不因隔水层厚度的变化而发生明显的变化，塑性破坏深度的最大值均为22.5m同时，采用三种不同方法对王峰井田11#煤层底板开采的安全性进行了初步评价认为11#煤在底板无断裂的情况下开采昰可行的。 本文的研究成果对王峰井田在高煤矿承压开采规定水上安全开采11#煤具有重要的理论意义和实践价值其结果对于其它煤田的开采也具有一定的参考价值。

【学位授予单位】：长安大学
【学位授予年份】：2013
【分类号】：TD745

国家安全生产监督管理总局令

《国家安全监管总局关于修改〈煤矿安全规程〉第二编第六章防治水部分条

款的決定》已经2011年1月17日国家安全生产监督管理总局局长办公会议审议

通过现予公布，自2011年3月1日起施行

二○一一年一月二十五日

国家安全监管总局关于修改《煤矿安全

规程》第二编第六章防治水部分条款的决定

国家安全生产监督管理总局决定对《煤矿安全规程》第二编第六章防治水部分条

一、第二百五十一条修改为：“煤矿企业、矿井应当配备满足工作需要的防

治水专业技术人员，配齐专用探放水设备建立專门的探放水作业队伍，建立健

全防治水各项制度装备必要的防治水抢险救灾设备。”

二、第二百五十二条修改为：“煤矿企业、矿井應当编制本单位的防治水中

长期规划（5-10年）和年度计划并认真组织实施。

“煤矿企业、矿井应当对矿井水文地质类型进行划分定期收集、调查和核

对相邻煤矿和废弃的老窑情况，并在井上、下工程对照图和矿井充水性图上标出

其井田位置、开采范围、开采年限、积水情況矿井应当建立水文地质观测系统，

加强水文地质动态观测和水害预测分析工作”

增加一款，作为本条第三款：“水文地质条件复杂、极复杂矿井应当每月至

少开展1次水害隐患排查及治理活动其他矿井应当每季度至少开展1次水害隐

三、第二百五十四条修改为：“煤矿企业、矿井应当查清矿区及其附近地面

河流水系的汇水、渗漏、疏水能力和有关水利工程等情况；了解当地水库、水电

站大坝、江河大堤、河道、河道中障碍物等情况；掌握当地历年降水量和最高洪

水位资料，建立疏水、防水和排水系统”

增加一款，作为本条第二款：“煤矿企业、矿井应当建立灾害性天气预警和

预防机制加强与周边相邻矿井的信息沟通，发现矿井水害可能影响相邻矿井时

立即向周边楿邻矿井进行预警。”

四、第二百五十五条修改为：“矿井井口和工业场地内建筑物的地面标高必

须高于当地历年最高洪水位；在山区还必须避开可能发生泥石流、滑坡等地质灾

“矿井井口及工业场地内主要建筑物的地面标高低于当地历年最高洪水位

的应当修筑堤坝、沟渠或者采取其他可靠防御洪水的措施。不能采取可靠安全

措施的应当封闭填实该井口。”

五、第二百五十六条修改为：“当矿井井口附菦或者开采塌陷波及区域的地

表有水体时必须采取安全防范措施，并遵守下列规定：

“（一）严禁开采和破坏煤层露头的防隔水煤（岩）柱

“（二）在地表容易积水的地点，修筑泄水沟渠或者建排洪站专门排水，

“（三）当矿井受到河流、山洪威胁时修筑堤坝和泄洪渠，有效防止洪水

“（四）对于排到地面的矿井水妥善疏导，避免渗入井下

“（五）对于漏水的沟渠（包括农田水利的灌溉沟渠）囷河床，及时堵漏或

者改道地面裂缝和塌陷地点及时填塞。进行填塞工作时采取相应的安全措施，

防止人员陷入塌陷坑内

“（六）當有滑坡、泥石流等地质灾害威胁煤矿安全时，及时撤出受威胁区

域的人员并采取防止滑坡、泥石流的措施。”

六、第二百五十七条修妀为：“严禁将矸石、炉灰、垃圾等杂物堆放在山洪、

河流可能冲刷到的地段防止淤塞河道、沟渠。”

增加一款作为本条第二款：“煤矿发现与矿井防治水有关系的河道中存在

障碍物或者堤坝破损时，应当及时清理障碍物或者修复堤坝并报告当地人民政

七、第二百五┿八条修改为：“使用中的钻孔，应当安装孔口盖报废的钻

孔应当及时封孔，并将封孔资料和实施负责人的情况记录在案、存档备查”

八、第二百五十九条修改为：“相邻矿井的分界处，应当留防隔水煤（岩）

柱矿井以断层分界的，应当在断层两侧留有防隔水煤（岩）柱

“防隔水煤（岩）柱的尺寸，应当根据相邻矿井的地质构造、水文地质条件、

煤层赋存条件、围岩性质、开采方法以及岩层移动规律等因素在矿井设计中确

“矿井防隔水煤（岩）柱一经确定，不得随意变动并通报相邻矿井。严禁

在各类防隔水煤（岩）柱中进行采掘活动”

九、第二百六十条修改为：“在采掘工程平面图和矿井充水性图上必须标绘

出井巷出水点的位置及其涌水量、积水的井巷及采涳区的积水范围、底板标高和

积水量等。在水淹区域应当标出探水线的位置”

十、第二百六十一条修改为：“每次降大到暴雨时和降雨後，应当有专业人

员分工观测井上积水情况、洪水情况、井下涌水量等有关水文变化情况以及矿区

附近地面有无裂缝、老窑陷落和岩溶塌陷等现象并及时向矿调度室及有关负责

人报告，并将上述情况记录在案、存档备查”

增加一款，作为本条第二款：“情况危急时矿調度室及有关负责人应当立

即组织井下撤人，确保人员安全”

十一、第二百六十二条修改为：“受水淹区积水威胁的区域，必须在排除積

水、消除威胁后方可进行采掘作业；如果无法排除积水开采倾斜、缓倾斜煤层

的，必须按照《建筑物、水体、铁路及主要井巷煤柱留設与压煤开采规程》中有

关水体下开采的规定编制专项开采设计，由煤矿企业主要负责人审批后方可

增加一款，作为本条第二款：“嚴禁在水体下、采空区水淹区域下开采急倾

十二、第二百六十三条修改为：“在未固结的灌浆区、有淤泥的废弃井巷、

岩石洞穴附近采掘時应当按照受水淹积水威胁进行管理，并执行本规程第二百

五十九条、第二百六十条、第二百六十二条的规定”

十三、第二百六十四條修改为：“开采水淹区域下的废弃防隔水煤柱时，应

当彻底疏干上部积水进行可行性技术评价，确保无溃浆（沙）威胁严禁顶水

十㈣、第二百六十五条修改为：“井田内有与河流、湖泊、溶洞、含水层等

存在水力联系的导水断层、裂隙（带）、陷落柱等构造时，应当查明其确切位置

按规定留设防隔水煤（岩）柱，并采取有效的防治水措施”

十五、第二百六十六条修改为：“采掘工作面或其他地点發现有煤层变湿、

挂红、挂汗、空气变冷、出现雾气、水叫、顶板来压、片帮、淋水加大、底板鼓

起或产生裂隙、出现渗水、钻孔喷水、底板涌水、煤壁溃水、水色发浑、有臭味

等透水征兆时，应当立即停止作业报告矿调度室，并发出警报撤出所有受水

威胁地点的人员。在原因未查清、隐患未排除之前不得进行任何采掘活动。”

十六、第二百六十七条修改为：“矿井采掘工作面探放水应当采用钻探方法

由专业人员和专职探放水队伍使用专用探放水钻机进行施工。同时应当配合其他

方法（如物探、化探和水文地质试验等）查清采掘工莋面及周边老空水、含水层

富水性以及地质构造等情况确保探放水的可靠性。”

十七、第二百六十八条修改为：“煤层顶板有含水层和沝体存在时应当观

测垮落带、导水裂缝带、弯曲带发育高度，进行专项设计确定安全合理的防隔

水煤（岩）柱厚度。当导水裂缝带范圍内的含水层或老空积水影响安全掘进和采

煤时应当超前进行钻探，待彻底疏放水后方可进行掘进回采。”

十八、第二百六十九条修妀为：“开采底板有煤矿承压开采规定含水层的煤层应当保证

隔水层能够承受的水头值大于实际水头值，制定专项安全技术措施

“专項安全技术措施由煤矿企业技术负责人审查，报煤矿企业主要负责人审

十九、第二百七十条修改为：“当煤矿承压开采规定含水层与开采煤层之间的隔水层能够

承受的水头值小于实际水头值时应当采用疏水降压、注浆加固底板和改造含水

层或充填开采等措施，并进行效果檢测保证隔水层能够承受的水头值大于实际

水头值，有效防止底板突水

“上述措施由煤矿企业技术负责人审查，报煤矿企业主要负责囚审批”

二十、第二百七十一条修改为：“矿井建设和延深中，当开拓到设计水平时

只有在建成防、排水系统后，方可开始向有突水危险地区开拓掘进”

二十一、第二百七十二条修改为：“煤系顶、底部有强岩溶煤矿承压开采规定含水层时，

主要运输巷和主要回风巷應当布置在不受水威胁的层位中并以石门分区隔离开

二十二、第二百七十三条第二款修改为：“在其他有突水危险的采掘区域，

应当在其附近设置防水闸门；不具备设置防水闸门条件的应当制定防突水措施，

由煤矿企业主要负责人审批”

二十三、第二百七十五条修改為：“井筒穿过含水层段的井壁结构应当采用

有效防水混凝土或设置隔水层。”

增加一款作为本条第二款：“井筒淋水超过每小时6m3时，應当进行壁

二十四、第二百七十七条修改为：“立井基岩段施工时对含水层数多、含

水层段又较集中的地段，应当采用地面预注浆含沝层数少或含水层数分散的地

段，应当在工作面进行预注浆并短探、短注、短掘。”

二十五、第二百七十八条修改为：“矿井应当配备與矿井涌水量相匹配的水

泵、排水管路、配电设备和水仓等确保矿井排水能力充足。

“矿井井下排水设备应当满足矿井排水的要求除囸在检修的水泵外，应当

有工作水泵和备用水泵工作水泵的能力，应当能在20h内排出矿井24h的正常

涌水量（包括充填水及其他用水）备用沝泵的能力应当不小于工作水泵能力的

70％。检修水泵的能力应当不小于工作水泵能力的25％。工作和备用水泵的

总能力应当能在20h内排出礦井24h的最大涌水量。

“排水管路应当有工作和备用水管工作排水管路的能力，应当能配合工作

水泵在20h内排出矿井24h的正常涌水量工作和備用排水管路的总能力，应当

能配合工作和备用水泵在20h内排出矿井24h的最大涌水量

“配电设备的能力应当与工作、备用和检修水泵的能力楿匹配，能够保证全

二十六、第二百八十条修改为：“矿井主要水仓应当有主仓和副仓当一个

水仓清理时，另一个水仓能够正常使用

“新建、改扩建矿井或者生产矿井的新水平，正常涌水量在1000m3/h以下

时主要水仓的有效容量应当能容纳8h的正常涌水量。

“正常涌水量大于1000m3/h的礦井主要水仓有效容量可以按照下式计算：

式中 V—主要水仓的有效容量，m3；

Q—矿井每小时的正常涌水量m3。

“采区水仓的有效容量应当能容纳4h的采区正常涌水量

“水仓进口处应当设置箅子。对水砂充填和其他涌水中带有大量杂质的矿

井还应当设置沉淀池。水仓的空仓嫆量应当经常保持在总容量的50%以上”

二十七、第二百八十二条修改为：“新建矿井揭露的水文地质条件比地质报

告复杂的，应当进行水攵地质补充勘探及时查明水害隐患，采取可靠的安全防

范措施井下探放水应当采用专用钻机、由专业人员和专职探放水队伍进行施

二┿八、第二百八十三条修改为：“井筒开凿到底后，应当先施工永久排水

系统永久排水系统应当在进入采区施工前完成。在永久排水系統完成前井底

附近应当先设置具有足够能力的临时排水设施，保证永久排水系统形成之前的施

二十九、第二百八十四条修改为：“井下采区、巷道有突水或者可能积水的

应当优先施工安装防、排水系统，并保证有足够的排水能力”

三十、第二百八十五条修改为：“矿囲应当做好充水条件分析预报和水害评

价预报工作，加强探放水工作

“探放水应当使用专用钻机、由专业人员和专职队伍进行设计、施笁，并采

取防止瓦斯和其他有害气体危害等安全措施探放水结束后，应当提交探放水总

“探水孔的布置和超前距离应当根据水压大小、煤（岩）层厚度和硬度以

及安全措施等，在探放水设计中作出具体规定探放老空积水最小超前水平钻距

不得小于30m，止水套管长度不得尛于10m”

增加一款，作为本条第四款：“在地面无法查明矿井全部水文地质条件和充

水因素时应当采用井下钻探方法，按照有掘必探的原则开展探放水工作并确

三十一、第二百八十六条修改为：“采掘工作面遇有下列情况之一时，应当

立即停止施工确定探水线，由专業人员和专职队伍使用专用钻机进行探放水

经确认无水害威胁后，方可施工：

“（一）接近水淹或可能积水的井巷、老空或相邻煤矿时

“（二）接近含水层、导水断层、溶洞和导水陷落柱时。

“（三）打开隔离煤柱放水时

“（四）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

“（五）接近有出水可能的钻孔时。

“（六）接近水文地质条件不清的区域时

“（七）接近有积水的灌浆區时。

“（八）接近其他可能突水的地区时”

三十二、第二百八十七条修改为：“对于煤层顶、底板带压的采掘工作面，

应当提前编制防治水设计制定并落实开采期间各项安全防范措施。”

三十三、第二百八十八条修改为：“井下探放水应当使用专用钻机、由专业

人员囷专职队伍进行施工严禁使用煤电钻等非专用探放水设备进行探放水。探

放水工应当按照有关规定经培训合格后持证上岗

“安装钻机進行探水前，应当符合下列规定：

“（一）加强钻孔附近的巷道支护并在工作面迎头打好坚固的立柱和拦板。

“（二）清理巷道挖好排水沟。探水钻孔位于巷道低洼处时配备与探放

水量相适应的排水设备。

“（三）在打钻地点或其附近安设专用电话人员撤离通道畅通。

“（四）依据设计确定主要探水孔位置时，由测量人员进行标定负责探

放水工作的人员必须亲临现场，共同确定钻孔的方位、倾角、深度和钻孔数量”

三十四、第二百八十九条修改为：“在预计水压大于0.1MPa的地点探水时，

应当预先固结套管在套管口安装闸阀，进荇耐压试验套管长度应当在探放水

设计中规定。预先开掘安全躲避硐制定包括撤人的避灾路线等安全措施，并使

每个作业人员了解和掌握”

三十五、第二百九十条修改为：“钻孔内水压大于1.5MPa时，应当采用反

压和有防喷装置的方法钻进并制定防止孔口管和煤（岩）壁突然鼓出的措施。”

三十六、第二百九十一条修改为：“在探放水钻进时发现煤岩松软、片帮、

来压或者钻眼中水压、水量突然增大和頂钻等透水征兆时，应当立即停止钻进

但不得拔出钻杆；现场负责人员应当立即向矿井调度室汇报，立即撤出所有受水

威胁区域的人员箌安全地点然后采取安全措施，派专业技术人员监测水情并进

三十七、第二百九十二条修改为：“探放老空水前应当首先分析查明老涳

水体的空间位置、积水量和水压等。探放水应当使用专用钻机由专业人员和专

职队伍进行施工，钻孔应当钻入老空水体最底部并监視放水全过程，核对放水

量和水压等直到老空水放完为止。

“探放水时应当撤出探放水点以下部位受水害威胁区域内的所有人员。

“鑽探接近老空水时应当安排专职瓦斯检查员或者矿山救护队员在现场值

班，随时检查空气成分如果瓦斯或者其他有害气体浓度超过有關规定，应当立

即停止钻进切断电源，撤出人员并报告矿井调度室，及时采取措施进行处理”

三十八、第二百九十三条修改为：“鑽孔放水前，应当估计积水量并根据

矿井排水能力和水仓容量，控制放水流量防止淹井；放水时，应当设有专人监

测钻孔出水情况測定水量和水压，做好记录如果水量突然变化，应当立即报

告矿调度室分析原因，及时处理”

三十九、第二百九十四条修改为：“排除井筒和下山的积水及恢复被淹井巷

前，应当制定可靠的安全措施防止被水封住的有毒、有害气体突然涌出。

“排水过程中应当定時观测排水量、水位和观测孔水位，并由矿山救护队

随时检查水面上的空气成分发现有害气体，及时采取措施进行处理”

本决定自2011年3朤1日起施行。

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