第一課 礦井涌水是威脅 來源通道要清楚

　　礦井涌水量有大有小，完全沒有涌水的礦井是很少的。礦井涌水給建井、掘進、采煤以及機電設備的管理等都帶來一定的困難。為了排除井下涌水，就要修建水倉，安設水泵，安設水閘門，挖砌水溝，形成一個完整的排水系統。如果排水系統不暢通，礦井涌水任意流淌，井西到處是水，既惡化了井下環境，又不利于文明生產。

　　井下排水要安設水泵，排水要消耗大量的電能。常年不停地大量排水要花費大量的電費，從而增加了煤炭生產的成本。

　　有些礦井水還有很強的腐蝕性，尤其對金屬材料及機電設備的腐蝕更為明顯，這對礦井生產是非常不利的。

　　如果井下發生了突水或者透水事故，問題就更嚴重了，有可能淹沒采區或礦井，造成財產的重大損失。有時還會造成人員的傷亡，這就帶來更大的不幸。

　　礦井水災是煤礦常見的一種災害。因此，每一個井下工人都應該了解一些礦井水的知識，以及發生透水時的避災路線。大家共同做好礦井水防治工作，杜絕水災事故的發生。

　　做好防治水工作，應該摸清礦井水文地質情況，在此基礎上，制訂出與礦井水做斗爭的措施。

　　礦井涌水常見的來源有以下幾種：

　　地表水大氣降水的滲入或流入，往往是開采地形低洼且埋藏較淺的煤層的主要水源，在雨季表現得尤為明顯；地面上的河流、湖泊、水庫、池塘水，也會滲入和流入井下成為礦井水。地表水能否成為礦井水源，除了開采深度條件外，還與地層構造和采煤方法有關。

　　地下水有些巖層具有空隙、裂隙或溶洞并含有地下水，我們把它叫作含水層。流沙層和礫石層中的水叫孔隙水，石灰含水層中的水叫溶洞水，砂巖中的水屬于裂隙水。地下水是可以流動的，并不斷接受地表水的補給，開采越深水壓越高、裂隙溶洞越大含水也越豐富，它是井下最直接、最常見的水源。當井下巷道或回采工作面一旦揭露這些含水層時，水便會突出，危害性較大。

　　老空水過去采過的小煤窯以及礦井里廢棄的舊巷道，常常有很多積水。當采掘工作面與它們打透時，很短時間內會有大量積水涌入，來勢兇猛，造成透水事故，破壞性很大。

　　斷層水巖層斷裂叫斷層。有的斷層帶內會積存水，斷層還常將不同的含水層連通，有的甚至與地表水相通。當開拓掘進或采煤接近或揭露這樣的斷層時，斷層水便會涌出。

　　井下發生的水災，有時是一種水源造成的，有時是幾種水源同時造成的，并且要有通道把水釋放出來。因此，我們要把礦井水的來源與通道都搞清楚，做到心中有數，就可以防患于未然。

　　第二課 認識清楚礦井水 幾種水災要知道

　　水量的多少是用體積來衡量的，一般以立方米為單位，水量少時用升為單位（1立方米=1000升）。水的流量就是單位時間內流水的多少，一般以每小時流多少立方米計算，寫作立方米/時，也有用立方米/分、升/秒計算流量的。清水的密度是一噸/立方米，也就是說，1立方米水的質量恰好是一噸。

　　不同地點的水位高度不一樣，水位高度叫水頭，不同水位高度之間的差值叫水頭差，有了水頭差水才能流動。水對物體是有壓力的，單位面積上壓力的大小叫壓強。水壓力的法定計量單位叫作“帕”，直觀來講，0.102毫米厚的清水壓力等于一“帕”，顯然，這個單位用起來顯得太小，實際應用中我們把“帕”增大百萬倍，叫做“兆帕”，一兆帕相當于102米水柱對物體產生的壓力值。液體壓強的大小只與水的密度和水頭值有關。液體壓力的大小與被壓物體的方向無關。水對物體的總壓力，既與水的壓強大小有關，還與物體受水壓力的總面積的大小有關，面積越大，受的壓力也越大。總壓力的大小等于水的壓強乘以受壓的面積。含水成對底板的總壓力就是用這個方法計算的。例如，煤層間的承壓含水層水壓強是1兆帕，那么它在隔水層1平方米面積上的壓力就是1000千牛（102噸）。如果水壓增至20兆帕，面積增加到10平方米，那么隔水層承受的壓力總和為20兆牛（2040噸）。

　　承壓含水層一旦在井下被鉆孔或巷道揭露，它的涌水兩與水壓成正比。水壓越大，涌水量越大。

　　煤層開采得越深，開采面積越大，受水威脅也越大。

　　開采江、河、湖、水庫等地表水影響范圍的煤層時，一旦雨季因洪水爆發水位高出攔洪堤壩或沖毀井口圍堤，水便會直接由井口灌入井下。

　　井筒在沖積層或強含水層中開鑿時，如果事先不進行處理，就會涌水，特別是沙礫層，水沙會一齊涌出，嚴重的會造成井壁坍塌、沉陷、井架偏斜。

　　在頂板破碎的煤層中掘進巷道，因放炮或支護不好發生冒頂；或回采工作面上部防水巖柱尺寸不夠，當冒落高度和導水裂縫與河湖等地表水或強含水層溝通時，會造成透水。

　　巷道掘進時與斷層另一盤強含水層打通，就會造成突水。斷層帶巖石破碎，各種破裂面及石灰巖裂隙溶洞較發育，突水威脅較大。

　　由于采掘地點離含水層太近，隔水巖柱的抗壓強度小，抵抗不住靜水壓力和礦山壓力的共同作用，巷道掘進后經過一段時間的變形，引起底板破碎承壓水突然涌出。

　　石灰巖溶洞塌落柱內部，巖石破壞，膠結不良，往往構成巖溶水的垂直通道。當巷道與它掘通時，會引起幾個含水層水同時大量涌入，造成淹井。

　　地質勘探時打的鉆孔封孔質量不好，就成為各水體之間的垂直聯系通道，當巷道或采面與這些鉆孔相遇時，地表水或地下水就會經鉆孔進入礦井，造成強烈涌水。

　　回采工作面或巷道遇到老空或舊巷道的積水區時，會在很短時間里涌出大量的水，也是煤礦常見且破壞性很大的一種水災。有時也會造成人員傷亡。