第十二章 礦 山 防 水
本章主要內(nèi)容
1 地面防治水
2 井下防治水
3 礦井突水及 處理
第十二章 礦 山 防 水
凡影響、威脅礦井安全生產(chǎn)、使礦井局部或全部被淹沒并造成人員傷亡和經(jīng)濟損失的礦井涌水事故都稱為礦井水災。
造成礦井水害的水源主要有大氣降水、地表水、含水層水、巖溶陷落柱水、斷層水、以及舊巷或老空區(qū)積水等。
第一節(jié) 地 面 防 治 水
地面防水是指在地表修筑各種防排水工程,防止或減少大氣降水和地表水滲入礦井。
根據(jù)礦區(qū)不同的地形、地貌及氣候,應從下列幾方面采取相應的措施:
1.慎重選擇井筒位置
井口(平硐口)和工業(yè)場地內(nèi)主要建筑物的標高應在當?shù)貧v年最高洪水位以上。
2.河流改道
3.鋪整河底
4.填堵通道
5.挖溝排(截)洪
6.排除積水
7.加強雨季前的防訊工作
第二節(jié) 井下防治水
井下水害來勢兇猛,俗有“水老虎”之稱。礦井防治水可歸納為“查、探、放、排、堵、截”六個字。
一、做好礦井水文觀測與水文地質(zhì)工作(查)
1.做好水文觀測工作--收集地表水、井下水源的水壓、水位、和水量、井下涌水量變化。
2.做好礦井水文地質(zhì)工作—沖擊層厚度、各分層的透水、含水性;斷層和裂隙位置、落差、延伸、含水導水性;含水層與隔水層數(shù)量、位置、厚度、巖性;老窯和現(xiàn)采小窯的范圍、采空區(qū)積水分布。
二、井下探水
“有疑必探,先探后掘”是采掘工作必須遵循的原則。
遇下列情況之一者時,必須探水
(1)接近水淹井巷、老空、老窯或小窯時;
(2)接近含水層、導水斷層、陷落柱時;
(3)接近可能出水鉆孔和各類防水煤柱時;
(4)接近可能與地表水體相通的斷裂破碎帶或裂隙發(fā)育帶時;
(5)上層采空區(qū)積水,在兩層間垂直距離小于采高40倍或巷高10倍的下層采掘工作以及采掘工作面有明顯出水征兆時。
1、探水起點的確定:
1)積水線—積水區(qū)域范圍線;水位標高,積水量;
2)警戒線—積水線外60m,紅色,超前探水,邊探邊掘;
3)探水線—根據(jù)積水位置、積水量、地質(zhì)、水文地質(zhì)、采空區(qū)和巷道受礦壓力等影響 。
探水線規(guī)定:對于老窯、采空區(qū)、峒室等積水清楚,P<1Mpa,巖層不小于20m,煤層不小于30m;積水區(qū)位置邊界不清楚,最小不小于60m;小窯、斷層等,不小于60m;石門揭含水層不小于20m。
2、探水鉆孔布置
1)探水超前距離、允許掘進距離、
幫距和密度確定:探水-掘進-再探水-再掘進
超前距一般20m,幫距與超前距一樣。鉆孔密度<3m
2)探水鉆孔布置
原則:巷道掘進所占空間應有鉆孔控制,
且鉆孔間距小于巷道高度、寬度、或煤層厚度。
(1)平巷鉆孔 對于薄煤層,3組,每組1~2個鉆孔;厚煤層,3組,每組不少于3個鉆孔
(2)上山巷道鉆孔布置
對于薄煤層,5組,每組1~2個鉆孔;厚煤層,5組,每組不少于3個鉆孔,至少有一孔見頂或見底。
三、放水(疏干)
有計劃地將威脅性水源全部或部分地疏放掉,是消除水患的有效措施之一
1.疏放老空水
1)直接放水—當水量不大,不超過排水能力;
2)先堵后放—與巨大水源有聯(lián)系,動力儲水量大;
3)先放后堵—雖有補給水源,但補給量不大,
4)用煤柱或構(gòu)筑物先隔離,水量大,水質(zhì)壞,準備好設備排,或留隔水保護煤柱。
2.疏放含水層水
1)地面打鉆抽水—環(huán)形鉆孔、排形鉆孔
2)井下疏水巷道疏水
3)用井下鉆孔疏水—放射狀、排狀、立井泄放孔
四、截水
截水是利用水閘墻、水閘門和防水煤(巖)柱等物體,臨時或永久地截住涌水,將采掘區(qū)與水源隔離,使某一地點突水不致危及其它地區(qū),減輕水災危害的重要措施。
防水煤(巖)柱厚度:最小垂直距離BR,20m
防水墻:地點、承壓、材料、墻厚。水閘墻是用不透水材料構(gòu)成的永久性構(gòu)筑物,用于隔絕有透水危險的區(qū)域。
水閘門:防水閘門一般設置于井下運輸巷內(nèi),正常生產(chǎn)時防水閘門敞開著,當突然發(fā)生水患時,閘門關閉將水阻擋于閘門之外。
五、礦井注漿堵水
注漿堵水就是將配制的漿液壓入井下巖層空隙、裂隙或巷道中,使其擴散、凝固和硬化,使巖層具有較高的強度、密實性和不透水性而達到封堵截斷補給水源和加固地層的作用,是礦井防治水害的重要手段之一。
第三節(jié) 礦井突水及其處理
一、礦井突水征兆
凡是井巷掘進及工作面回采過程中,接近或溝通含水層、被淹巷道、地表水體、含水斷裂帶、溶洞、陷落柱而突然產(chǎn)生的突水事故稱礦井突水。 突水前,在工作面及其附近往往顯示出某些異?,F(xiàn)象,這些異常統(tǒng)稱為“突水征兆”。
1.與承壓水有關斷層水突水征兆
工作面頂板來壓、掉渣、片幫、支架傾倒等;底膨脹、底鼓張、底“爆”響聲;先出小水、再出大水;采場或巷道瓦斯涌出量增大。
2.沖積層水突水征兆
巖層發(fā)潮、滴水、且逐漸增大,局部冒頂、水量突增、水時清時混,流砂;潰水、潰砂,
3.老空水突水征兆
發(fā)潮、發(fā)暗、掛汗、發(fā)涼、吱吱水聲、鐵銹呈紅色
二、恢復被淹礦井及安全措施
1.排除積水的方法
(1)直接排干
(2)先堵后排
2.排水恢復期的安全措施
保持良好通風,經(jīng)常檢查氣體含量;
嚴禁一切明火,防瓦斯爆炸;
在井筒內(nèi)安裝排水設備時佩戴安全帶和自救器
在恢復井巷時應注意冒頂墜井事故。
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