正文
礦山突然湧水所造成的災害。1935年中國山東魯大公司北大井,在巷道掘進到與朱龍河連通的周瓦莊斷層附近時,河水突然灌入井巷,湧水量達578~648m3/min,78小時後,全礦淹沒。
礦井水災的水源有大氣降水(雨、雪)、地表水、含水層水、斷層水和舊巷或採空區積水等。大氣降水可能從地表低洼地通過塌陷區裂隙或井口灌入井巷,造成災害。地表水指河、湖、塘、溝及水庫的積水。含水層水如砂礫層含水、石灰岩溶洞水,兩者可能通過裂隙、斷層、舊巷等通道進入井巷。斷層破碎帶常大量積水,特別是斷層與含水層或地表水溝通時,補給豐富,威脅更大。舊巷或採空區積水,往往靜水壓力大,來勢猛,且常含有害氣體,易造成人身事故。礦山水災的主要原因是:水文地質情況不明;缺乏附近老窖、舊巷的積水資料;未及時採取有效的探、防水措施;排水系統不完善以及排水設備能力過小或設備故障等。
地面防水措施井口(平硐口)及工業廣場應高於歷年最高洪水位,否則需建築可靠的堤壩或防洪渠道保護。當礦體上部無足夠厚度的隔水地層(如粘土層)時,地表要建引洪渠網或堤壩,截斷地表徑流,以防地表水通過塌陷區和裂隙流入井下;或將有關河流改道,移出礦區。對面積較大的塌陷區,要修築疏水溝渠和圍堤,有時還需配備水泵,以便及時攔水、排水。廢鑽孔、古井等要用泥砂、粘土、水泥等妥善充填、封閉。排出的礦井水要防止再度流入井下。
井下防水措施隔水 是保留部分礦體(煤層)隔斷水源的措施。當礦體與不能疏乾的地表水體、含水層或被淹井巷相連時,必須留防水礦柱(水體下採煤)。
探水 井下調查水情的主要手段。當採掘工作接近可能導水或積水的岩溶(溶洞)、舊巷、廢鑽孔、富水的含水層(如流沙層、石灰岩層)、斷層破碎帶時,須超前打鑽,探水前進。探水的起點、鑽孔的布置和超前距離,根據水文地質資料及其可靠程度而定。一般在離可疑水源75~150m處開始打鑽,鑽孔超前於工作面5~20m,孔徑不宜大於75mm,既便於堵水,也可用以放水。
放水疏乾 消除水患的有效措施之一(見礦床疏乾)。老窯、採空區積水量不大時,可用探水鑽孔放水;在水量大、水壓高時要另打放水孔。放水孔口要加固,並安設帶閥門和壓力表的放水套管,鑽桿通過套管鑽進。
截水 在可能出水區和主要巷道之間的適宜地點,修築水閘牆或水閘門,可使局部地點的湧水不波及其他區段。水閘牆(見圖)築在需要截水而不需通行的地點,牆基固定在巷道四周的楔形截槽中,其尺寸要足以承受可能的水壓,並與巷道結合緊密,不會漏水。在需通行的巷道中,用混凝土牆垛、鐵制門框與門扇修築水閘門。一旦透水,拆除路軌,關閉閘門。 注漿堵水 當井巷必須通過湧水量大的含水層、斷層或岩溶時,查明水情後,可從地面或井下向井巷的四周打鑽注漿,堵塞湧水通道。這是減少礦井湧水量的重要措施之一。注漿用的材料有砂子、粘土、水泥、水玻璃以及丙烯醯胺絮凝劑(MG-646)、脲醛樹脂、鉻木素等,根據水文地質條件及湧水特點選用。
參考書目
中南礦冶學院通風及安全教研室編:《礦山排水與防水》,中國工業出版社,北京,1961。