生产技术辅导：矿山水害及其防治技术（二）

4．矿井水的隔离与堵截
在探查到水源后，由于条件所限无法放水，或者能放水但不合理，需采取隔离水源和堵截水流的防水措施。
(1)隔离水源。隔离水源的措施可分为留设隔离煤(岩)柱防水和建立隔水帷幕带防水两类方法。
①隔离煤(岩)柱防水。为防止煤(矿)层开采时各种水流进入井下，在受水威胁的地段留一定宽度或厚度的煤(矿)柱。防水煤(矿)柱尺寸的确定应考虑到含水层的水压、水量、所开采煤(矿)的机械强度、厚度等因素及有关规定，并通过实践综合确定。
②隔水帷幕带。隔水帷幕带就是将预先制好的浆液通过由井巷向前方所打的具有角度的钻孔，压入岩层的裂缝中，浆液在孔隙中渗透和扩散，再经凝固硬化后形成隔水的帷幕带，起到隔离水源的作用。由于注浆工艺过程和使用的设备都较简单，效果也好，因此国内外均认为它是矿井防治水害的有效方法之一。
(2)矿井突水堵截。为预防采掘过程中突然涌水而造成波及全矿的淹井事故，通常在巷道一定的位置设置防水闸门和防水墙。
5．矿山排水
矿山的排水能力要达到以下要求。
(1)金属非金属矿山。井下主要排水设备，至少应由同类型的3台泵组成。工作泵应能在20h内排出一昼夜的正常涌水量；除检修泵外，其他水泵在20h内排出一昼夜的最大涌水量。井筒内应装备2条相同的排水管，其中1条工作，1条备用。
水仓应由两个独立的巷道系统组成。涌水量大的矿井，每个水仓的容积，应能容纳2～4h井下正常涌水量。一般矿井主要水仓总容积，应能容纳6—8h小时的正常涌水量。
(2)煤矿。必须有工作、备用和检修的水泵。工作水泵的能力，应能在20h小时内排出矿井24h的正常涌水量(包括充填水和其他用水)。备用水泵的能力应不小于工作水泵能力的70％。工作水泵和备用水泵的总能力，应能在20h内排出矿井24h的最大涌水量。检修水泵的能力应不小于工作水泵能力的25％。水文地质条件复杂的矿井，可在主泵房内预留一定数量的水泵位置。必须有工作、备用的水管。工作水管的能力应能配合工作水泵在20h小时内排出矿井24h的正常涌水量。工作水管和备用水管的总能力，应能配合工作水泵和备用水泵在20h内排出矿井24h的最大涌水量。
主要水仓必须有主仓和副仓，当一个水仓清理时，另一个水仓能正常使用。新建、改扩建或生产矿井的新水平，正常涌水量在1000m3／h以下时，主要水仓的有效容量应能容纳8h的正常涌水量。正常涌水量大于1000m3／h的矿井，主要水仓有效容量可按下式计算：
V＝2(Q+3000)
式中V——主要水仓的有效容积，m3；
Q——矿井每小时正常涌水量，m3。
但主要水仓的总有效容量不得低于4h的矿井正常涌水量。
采区水仓的有效容量应能容纳4h的采区正常涌水量。
(四)矿井水灾的预测和突水预兆
1．矿井水灾的预测
矿井水灾的预测是指矿井在开采前，根据地质勘探的水文地质资料及专门进行的水害调查资料，确定矿井水灾的危险程度，并编制矿井水灾预测图。
(1)矿井水灾危险程度的确定
①用突水系数来确定矿井水害的危险程度。突水系数是含水层中静水压力(kPa)与隔水层厚度(m)的比值，其物理意义是单位隔水层厚度所能承受的极限水压值。
②按水文地质的影响因素来确定矿井水害的危险程度。该方法是按水文地质的复杂程度将矿区的水害危险程度划分为5个等级。
(2)矿井水灾预测图的编制。根据隔水层厚度和矿区各地段的水压值，计算某开采水平的突水系数，编制相应比例的简单突水预测图，然后根据矿区突水系数的临界值，圈定安全区和危险区。水灾预测图的另一种编制方法是在开采平面图上圈定地下水灾的等级区域，据此制定最佳矿井规划和防治水害的措施，加强危险区域的监测，保证安全生产。