我国煤矿床水文地质条件复杂，主要煤产地的华北石炭二叠纪煤田和南方晚二叠世煤田，属于喀斯特水文地质类型煤田，黄淮平原的煤田则受到第四系冲洪积层水的危害。目前，在原统配煤矿中，约有18%待开采的煤炭储量受到较为严重的水害威胁。1950年以后，我国煤矿曾发生过数百次突水事故，其中开滦范各庄矿于1984年6月2日发生突水量为2053m³/min的特大突水事故，造成经济损失5亿元以上。由此可见，煤矿水害已成为影响煤矿安全生产的重大关键问题之一，对其进行防治工作研究具有十分重要的现实意义和长远的战略意义。

一 我国煤矿水害分布

（一） 水害区的划分

根据我国聚煤区的不同地质、水文地质特征，并考虑到矿井水对生产的危害程度，可将我国煤矿划分为6个矿井水害区(1、华北石炭二叠纪煤田的岩溶—裂隙水水害区；2、华南晚二叠世煤田的岩溶水水害区；3、东北侏罗纪煤田的裂隙水水害区；4、西北侏罗纪煤田的裂隙水水害区；5、西藏—滇西中生代煤田的裂隙水水害区；6、台湾第三纪煤田的裂隙—孔隙水水害区)

（二） 各水害区的概况

从表1-1-1中可看出，我国矿井水害主要分布在华北和华南两大区。其矿井水文地质条件极为复杂，水害十分严重。例如华北石炭二叠纪煤田的煤系基底中奥陶统岩溶-裂隙水水害；黄淮平原新生界松散层水的水害；华南晚二叠世煤田的煤系顶底板灰岩岩溶水水害。而东北侏罗纪煤田虽然存在着裂隙水及第四系松散层水的危害，但不严重；西北侏罗纪煤田处于干旱、半干旱气候区，区内严重缺水，存在着供水问题；西藏-滇西及台湾的中、新生代煤田的水文地质条件比较简单，水害问题也不严重。

表1-1-1  我国煤矿水害区的概况

另外第四系水（孔隙水）、地表水体所造成的水害，不同程度地存在于各大类型区内。其中仅黄淮平原煤田（属华北水害类型区）第四系水造成的水害较为严重，在煤田开发过程中，流沙溃入并淹没矿井的事故很多。例如1963年7月徐州新河煤矿502工作面突然溃入冲积层水、流沙和黄泥，淤塞巷道1200m，停产58d。

老空水（古井、小窑…）水害，常常造成局部停产或淹井事故，并常有人身伤亡。这种水害几乎所有矿区都存在，危害程度与其所在水害类型区相关。

二 矿井水害的名词与类型

（一） 矿井水害名词

    (1)矿井水 凡是在矿井开拓、采掘过程中，渗入、滴入、淋入、流入、涌入和溃入井巷或工作面的任何水源水，统称为矿井水。

    (2)矿井突水（简称突水） 凡因井巷、工作面与含水层、被淹巷道、地表水体或含水的裂隙带、溶洞、洞穴、陷落柱、顶板冒落带、构造破碎带等接近或沟通而突然产生的出水事故，称为矿井突水。

    (3)矿井水害 凡影响生产、威胁采掘工作面或矿井安全的、增加吨煤成本和使矿井局部或全部被淹没的矿井水，都称为矿井水害。

（二） 矿井水害类型

造成矿井水害的水源有大气降水、地表水、地下水和老空水。其中地下水按其储水空隙特征又分为孔隙水、裂隙水和岩溶水等。现根据水源分类，把我国矿井水害分成若干类型（见表1-1-2），作为防治矿井水害时的参考。

表1-1-2 矿井水害类型*

注：①表中矿井水害类型系指按某一种水源或某一种水源为主命名的。然而，多数矿井水害往往是由2~3种水源造成的。单一水源的矿井水害很少。

②顶板水或底板水，只反映含水层水与开采煤层所处的相对位置，与水源丰富与否、水害大小无关。同一含水层水，既可以是上覆煤层的底板水，又同时是下伏煤层的顶板水。例如，峰峰矿区的大青灰岩水，既是小青煤层的底板水，又是大青煤层的顶板水。因此，不按此分类。

③断层、旧钻孔、陷落柱等都可能成为地表水或地下水进入矿井的通道（水路），它们可以含水或导水，但是以它们命名的水害，既不能反映水源的丰富程度，又不能表明对矿井安全危害和威胁的严重性。因为由它们导水造成的矿井水害有大有小，有的造成不了水害。其危害或威胁程度，决定于通过它们的水的来源丰富与否。

三 煤矿防治水害的现状与方法

（一） 煤矿防治水害的现状

1．国内现状

在突水机理的研究上，曾先后提出了“突水系数”、“等效隔水层”和底板隔水层中存在“原始导高”等概念。经过多年的试验、观测与研究，认为底板突水机理是“含水层富水性、隔水层厚度及其存在的天然裂隙与水压、矿压等因素的综合作用结果。”对突水分析采用了统计学方法，力学平衡、能量平衡方法。同时，开始应用井下物探技术，如坑道透视法、井下电法、氡气测定法等来探测充水水源和充水通道。并在研究、验证预测突水量的数学模型方面有较大进展。

疏干降压是我国矿井防治水害的主要技术措施。国内除普遍的采用经常性疏干排水外，先后还进行了峰峰矿区和淄博矿区的薄层灰岩水的疏干和降压及邯郸矿区的疏干工作程序和疏干勘探方法。80年代初，在淮南矿区还总体研究了太原群灰岩水的疏干问题。

堵水截流是我国矿井防治水害的重要方法。在静水与动水条件下注浆封堵突水点、矿区外围注浆帷幕截流等都有比较成熟的方法和经验。焦作、峰峰、煤炭坝等矿区都进行过这类工作，近年来又成功的封堵了开滦范各庄矿特大型突水。从60年代起在徐州、枣庄、新汶等煤矿和张马屯铁矿、水口山铅锌矿等不同水文地质条件下的灰岩地层中成功地建造了大型堵水截流帷幕，取得了良好的堵水效果。近年来，峰峰四矿对煤层底板注浆截断岩溶水垂向补给通道，取得了明显的效果，提供了一种可借鉴的截流方法。

2．国外现状

目前，国外主要采用主动防护法，即采用地面垂直钻孔，用潜水泵专门疏干含水层。为了适应预先疏干方法，国外生产了高扬程（达1000m）、大排水量（达5000m³/h）、大功率（2000kW）的潜水泵，其疏干工程已逐渐采用电脑自动控制。

国外堵水截流方法也有很大发展，建造地下帷幕方法愈来愈受到重视，苏联认为帷幕是今后疏干研究工作的方向之一。目前有些国家利用挖沟机在松散层中修建帷幕；开挖、护壁、清渣流水作业，是当前国外先进的堵水截流技术。但是，现在国外还没有在岩溶地层中建造大型帷幕的实例。为充分利用隔水层厚度，减少排水量，国外正在对隔水层的隔水机理、突水量与构造裂隙的关系、高水压作业下的突水机理以及隔水层稳定性与临界水力阻力的综合作用等进行研究。目前预测方法有统计学方法、突变论方法和现场试验，如水力压裂法等。物探方法也有一定的发展。如德、英、美等国研究槽波地震法探测落差大于煤厚的断层，以及采用井下数字地震仪探测岩层中的应力分布；苏联从超前孔中用无线电波法研究岩溶发育带预防突水。

（二） 煤矿防治水害方法

如前所述，我国在矿井水害防治方面，已有了比较成熟的技术和措施，如疏干降压、注浆堵水、突水预测和探放水等（见表1-1-3）。

表1-1-3  煤矿防治水害方法简介