礦井突水災害

礦井突水災害

又稱礦井水災。在礦井採掘過程中,暴雨、山洪、江河湖水、地下水、老窿水,經井口或岩石裂隙、斷層、岩溶洞穴等大量湧入礦井,遠遠超過礦井正常排水能力,以致淹沒井巷,危害礦工生命,破壞資源環境,影響礦井生產的災害。礦井突水是常見的突發性強烈的礦井災害。主要危害是:淹沒井巷和礦山設備,造成人員傷亡和財產損失;影響採礦生產,減少產量;限制礦產資源開發,減少可采儲量,縮短礦井有效使用年限;破壞礦區水資源和水環境,常造成地表水乾涸、地下水位大幅度下降;有時引起地面塌陷、地面沉降等次生災害。

基本信息

學科:

自然災害與防治

詞目:礦井突水災害

英文:water gushing disaster in mines

釋文:許多情況可引起礦井突水,常見的有:①洪水沖毀堤壩和礦井圍堤,從井口大量灌入礦井;②在頂板破碎或裂隙發育的岩石中掘進巷道,因頂板冒落或導水裂隙與河湖水庫或強含水層溝通後,使大量水湧入巷道;③巷道與可溶岩岩溶洞穴塌落形成的陷落柱相遇或溝通,使大量岩溶水湧入巷道,造成淹井;④巷道或回採工作面遇到充水老窿或舊巷道,造成突然淹井;⑤鑽孔封孔質量差,成為各種水體的垂直通道,巷道或回採工作面與這些鑽孔相遇時,大量地表水或地下水通過鑽孔湧入礦井;⑥巷道與斷層相遇,大量地下水通過斷裂破碎帶湧入礦井;⑦隔水礦柱抗壓強度不足,抵抗不住礦山壓力和靜水壓力的共同作用,引起底板承壓水大量湧入礦井;⑧在鬆散的強含水層中開鑿井巷,大量地下水和泥砂湧出,井巷被淹,甚至坍塌。礦井突水災害是否發生以及災害程度受自然和人為兩方麵條件控制。其中自然條件主要包括:地形、氣候、水文和地質構造、岩石性質、水文地質條件。如地勢低洼,雨量豐富,暴雨、洪水強烈,地處江河湖淀附近,礦層埋藏深度大,斷裂和裂隙或岩溶發育,地下水儲水構造規模大,補給徑流條件好,礦層或頂底板富水性強、壓力大,缺少穩定隔水層的礦床容易發生嚴重礦井突水災害。人為條件主要包括採礦方法、採掘深度、生產管理水平及災害預測、預報、防治能力。那些探礦和採礦技術方法落後,採掘深度大,生產管理水平和災害防治能力差的礦區容易發生礦井突水災害;特別是缺乏規範管理的大量鄉鎮和個體小礦,濫采亂挖,不但礦產資源遭到破壞,而且經常發生礦井突水和其他礦井災害。

防治

眾所周知,“水、火、瓦斯、粉塵、頂板”災害是煤礦生產的五大災害。其中水害歷來是制約煤炭資源開發的重要因素。隨著對地下岩層的開拓與延伸,地下含水層位動態平衡受到破壞,對水的誘發及強化作用,造成井下開採環境惡化,

常常遇到突然發生的來勢兇猛的透水現象,致使設備被淹沒、人員傷亡。因此,如何根據礦區的水文地質特徵,辨識水害、採取預防措施是十分重要的課題。

引發原因

在暴雨、地表水、地下水和老窖水這四種引發煤礦的水源中,地下水(孔隙水、裂隙水、岩溶水)造成的頻率最高,危害也最為嚴重。地下岩溶水尤為嚴重。

由於水源不同,造成水害的水源壓力也有差異。在我國北方地區,多為突發性底板岩溶水突水;南方和西南地區,作用於煤層頂底板的突水壓力較小,礦井突水多為緩髮式突水。

煤礦水害的原因可分為自然地質因素和人為因素兩個方面。地質因素包括:老窖、老空積水、含水層和斷層導水等。其中老空積水是指生產礦井的老採空區、老巷道等積水,這種水存在於採掘工作面周圍,既可以形成大面積的積水區,也可以以零星形態分布,這種水體的水量雖然不是很大,但因流動快而具有很大的突發性,尤其是礦區開採多年,而且下山開採,上部的煤層大都已采空,容易形成老積水。

人為因素主要指一些煤礦,超層越界開採,防水系統不完善造成較為嚴重的水害災害。

防治措施

煤礦水害災害的防治應該堅持“預測預報,有疑必探,先治後掘”的方針,落實“防、堵、疏、排、截”綜合防治。

地質勘查

建井前的水文地質勘查時整個煤礦生產的指南針,但是由於一些煤礦任意更改鑽孔深度,或者減少鑽孔數量,加之野外數據採集和數據處理存在一定局限,最終導致這些煤礦水文地質資料的詳細程度和可靠程度較低,尤其是有些地質資料沒有對相關的地表水、岩溶水對開採的影響作出充分評價,甚至水文地質邊界不清,礦井湧水量預測存在較大誤差等因素都會給礦井安全生產帶來很大隱患。因此強化建井前的水文地質勘查是煤礦安全必須做足的功課,特別是對於地質結構較為複雜的礦井尤為重要。

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