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汛期来临,矿山水害防治了解一下

2018-7-26

 来源:中国应急管理报

矿山水害

水害是威胁矿山生产的主要灾害之一,随着雨季来临,降水量增加,矿山面临水害风险。《煤矿防治水规定》(安监总局令第28号)规定:防治水工作应当坚持“预测预报、有疑必探、先探后掘、先治后采”的原则,采取“防、堵、疏、排、截”的综合治理措施。让我们来了解一些水害的相关知识,以及如何做好矿山防水治水工作。

矿井水的来源

水进入矿井的过程叫矿井充水。矿井充水的必备条件是必须有水源和充水通道。具备了这两个条件,即能造成矿井充水。

矿井水的来源可分为地表水源和地下水源以及老空积水三类。

地表水源

大气降水、冰雪融化是地表水的主要来源。在开采地形低洼且埋藏较浅的矿体时,地表水容易从井口、低洼地带、旧钻孔或采空区形成的地面塌陷区流入矿井。大气降水有明显的季节性,并与开采深度、地质构造、采矿方法等有关。如果井下巷道有断层、裂隙、石灰岩溶洞,矿区井田附近的江河、湖泊、池沼、水库、废弃的露天凹地等地表水可能进入井下。

地下水源

地下水是矿井充水最经常最主要的水源。大气降水等地表水也是补给地下水的来源。流入矿井的地下水大致可分两部分:一是静储量,它是岩石孔隙中已存在的水量,只有静水量的矿井涌水,随着不断的排水而不断减少,甚至可能被疏干。二是动储量,即静储量减少后,地表水或其它水流不断补给的水量。若地下水的补给条件好,动储量大,排水量长期不会减少。

地下水按其含水层的空隙性质及其埋藏条件又可分为孔隙水、裂隙水、岩溶水、潜水和自流水。

1.孔隙水

存在于岩层孔隙中的地下水,主要是流砂层和砾石层中的水,一般分布在第四纪松散岩层中,也可存在于部分疏松第三纪沉积物和基岩风化壳中。孔隙水多为潜水,对建井,露天开采和浅部开采都有一定的影响。

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2.裂隙水

存在于基岩裂裂隙的水。基岩中的裂隙有原生裂隙、风化裂隙和构造裂隙。原生裂隙主要出现在某些岩浆岩中;风化裂隙主要分布在基岩浅部;构造裂隙分布广、延伸远,特别是在脆性岩石中比较发育,对矿井充水有一定影响。断层破碎带以及岩浆岩与围岩接触带,有时可存大量地下水,而且成为地表水和地下水流入矿井的通道,尤其是断层破碎带,对矿井采掘工作影响较大。

3.岩溶水

存生于岩石溶洞中的地下水。在石灰岩和白云岩等可溶性岩层中,都含有岩溶水,它的特点是水量大,运动快,在垂直和水平方向上都具有分布不均匀的特性,有时可形成地下河。在人类生活中它是良好的水源,在矿山生产中则是矿井充水、危害安全生产的重要因素。

4.潜水

埋藏在地表以下第一个稳定的隔水层以上的地下水。

5.自流水

充满两个隔水层之间的地下水。当钻孔从地面打穿隔水顶板时,自流水便涌入孔内,并不断上升,直至一定高度保持稳定或喷出地表。这说明自流水具有压力,所以又称承压水。自流水多靠大气降水等地表水、潜水补给。自流水(尤其是岩溶自流水)是威胁矿井生产安全的主要隐患。

6.老空水

是古代和近期的采空区及废弃巷道,由于长期停止排水而积存的地下水。老空水象是一个个地下水库,一旦巷道揭露或巷道与老窑之间的矿()柱强度小于它的静水压力时,就会象水库大坝垮了一样,突然淹没“下游”,同时伴有硫化氢、二氧化碳、放射性气体和沼气等有毒有害气体涌出。

矿井水害种类 

矿井水害

矿井水害是指在矿井基建和矿床开采的过程中,由于开采工作引起岩层的移动、破坏,产生与水源相通的裂缝。掘进井巷时,穿透含水层或溶洞。加上矿床水文地质资料掌握不详或测量错误,盲目施工而穿透积水旧巷,井巷出口位于洪水水位以下和地表水、雨雪水通过各种渗漏通道进入井下等原因,造成矿井积水、涌水。当水量超过矿井企常排水能力时,则酿成水患。

矿井水害有透水、涌水、突水三种。

常见的水害有:

开采江、河、湖泊、水库地表水影响范围内的矿脉时,以及雨季洪水暴发水位高出拦洪堤坝或冲毁井口围堤时,水直接灌入矿井。

井筒在冲积层或经含水层中开凿时,如果事先不进行处理,就会涌水,特别是从砂砾层、水砂层一齐涌出时,可造成井壁塌陷、沉陷、井架偏斜。

在顶板破碎的矿林中掘进巷道,因放炮或支护不好发生冒顶,或回采工作面上方防水岩柱尺寸不够,当冒落高度和导水裂缝与湖泊河流等地表水或强含水层沟通时,便会造成透水。

巷道掘进与断层另一盘强含水层打通,就会造成突水。若断层带岩石破碎,各种破碎面或石灰岩裂隙溶洞较发育,突水威胁就更大。

由干隔水岩柱的抗压强度抵杭不住静水压力和矿山压力的共同作用,巷道掘进后经过一段时间的变形,引起底板承压水突然涌出。

石灰岩溶洞塌落形成的陷落柱内部岩石破坏,往往构成岩溶水的垂直通道。当巷道与它掘通时,几个含水层的水同时大量涌出,造成淹井。

勘探钻孔封孔质量不好,成为各水体之间垂直联系的通道。当巷道或采场与这些钻孔相遇时,地表水或地下水就会经钻孔进入矿中,造成涌水。

回采工作面或巷道遇到老空或旧巷道的积水区时,会在很短时间里涌出大量的水。

矿山水害防治 

水害防治

导水通道包括哪些?

导水断层、裂隙、溶洞、陷落柱、采空塌陷坑、采动裂缝、井筒、封堵不严的钻孔等。

引发透水事故的主要原因有哪些?

对矿区水文地质情况特别是对老空积水情况掌握不清,这是多年来导致透水事故发生的最重要原因。

破坏防水矿柱或未按设计要求留设防水矿(岩)柱。

没有坚持做到“有疑必探,先探后掘”制度。

遇到透水事故,应当如何科学处置?

企业应急处置及救援措施

一、及时通知矿井内人员撤离并及时通知相邻矿井;

二、根据情况弄清楚透水点的位置及水量大小,合理组织排水,控制水灾影响范围;

三、及时响应避灾人员呼救信号,并及时组织措施进行营救;

四、及时组织矿山救护队进行事故救援;

五、救护人员必须配备正压氧呼吸器入井救援。

个人应急处置及救援措施

一、事故发生后立即电话通知相关负责人,通知相关人员撤离;

二、选择安全避灾线路,有秩序撤离危险区;

三、如果无法撤离,应进入紧急避险设施,并按照紧急避险设施的操作规程进行自救;

四、禁止私自破坏防水闸门及挡水墙。

 

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