登陆注册
11809000000014

第14章 水灾事故的防治措施(1)

1.常见矿井水的来源

矿井涌水常见的来源有以下几种:

(1)地表水。大气降水的渗入或流入,往往是开采地形低洼且埋藏较浅的煤层的主要水源,在雨季表现得尤为明显。地面上的河流、湖泊、水库、池塘水,也会渗入和流入井下成为矿井水。地表水能否成为矿井水源,除开采深度条件外,还与地层构造和采煤方法有关。

(2)地下水。有些岩层具有空隙、裂隙或溶洞并含有地下水,称之为含水层。流砂层和砾石层中的水叫孔隙水,石灰岩含水层中的水叫溶洞水,砂岩中的水属于裂隙水。地下水是可以流动的,并不断接受地表水的补给,开采越深水压越高,裂隙、溶洞越大含水也越丰富,它是井下最直接、最常见的水源。当井下巷道或回采工作面一旦揭露这些含水层时,水便会突出,危害性较大。

(3)老空水。过去采过的小煤窑以及矿井里废弃的旧巷道,常常有很多积水。当采掘工作面与它们打透时,很短时间内会有大量水涌入,来势凶猛,造成透水事故,破坏性很大。

(4)断层水。有的断层带内会积存水,断层还常常将不同的含水层连通,有的甚至与地表水相通。当开拓掘进或采煤接近或揭露这样的断层时,断层水便会涌出。

井下发生的水灾,有时是一种水源造成的,有时是几种水源同时造成的,并且要有通道把水释放出来。因此,要把矿井水的来源与通道都搞清楚,做到心中有数,就可以防患于未然。

2.煤矿发生水灾的种类和原因

(1)开采江、河、湖、水库等地表水影响范围内的煤层时,一旦雨季因洪水爆发水位高出拦洪堤坝或冲毁井口围堤,水便会直接由井口灌入矿井。

(2)井筒在冲积层或强含水层中开凿时,如果事先不进行处理,就会涌水,特别是砂砾层,水砂会一齐涌出,严重的会造成井壁坍塌、沉陷、井架偏斜,使凿井无法继续进行。

(3)在顶板破碎的煤层中掘进巷道,因放炮或支护不好发生冒顶,或回采工作面上部防水岩柱尺寸不够,当冒落高度和导水裂缝与河湖等地表水或强含水层沟通时,会造成透水。

(4)巷道掘进时与断层另一强含水层打通,就会造成交水。断层带岩石破碎,各种破裂面及石灰岩裂隙溶洞突水威胁较大。

(5)由于采掘地点离含水层太近,隔水岩柱的抗压强度小,抵抗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,引起底板破裂,承压水突然涌出。

(6)石灰岩溶洞塌落形成的陷落柱内部,岩石破坏,胶结不良,往往构成岩溶水的垂直通道。当巷道与它掘通时,会引起几个含水层水同时大量涌入,造成淹井。

(7)地质勘探时打的钻孔封孔质量不好,就成为各水体之间的垂直联络通道,当巷道或采面与这些钻孔相遇时,地表水或地下水就会经钻孔进入矿井,造成强烈涌水。

(8)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,这是煤矿比较常见且破坏性很大的一种水灾,有时也会造成人身伤亡。

发生矿井水灾的根源,在于水文情况不明、设计不当、措施不力或管理不善,人的思想麻痹也是一个原因。具体来说有以下几个方面:

(1)地面防洪、防水措施不周详,或有了措施不去认真执行,暴雨山洪冲破了防洪工程,致使地面水灌入井下。

(2)水文地质情况不清,井巷接近老空、充水断层、陷落柱、强含水层,未事先探放水,盲目施工,造成突水淹井或人身事故。

(3)井巷位置设计不合理,接近强含水层等水源,施工后在矿山压力和水压的共同作用下,发生顶底板透水。

(4)乱采乱掘,破坏了防水煤、岩柱,或者施工质量低劣,平巷掘进腰线忽高忽低,造成顶板冒落,接通了强含水层透水。

(5)积水巷道位置测量错误或资料遗漏、不准,新掘巷道与它打通,或是巷道掘进的方向与探水钻孔的方向偏离,超出了钻孔控制范围,就可能掘透积水区。

(6)井下未构筑防水闸门,或虽有防水闸门但未顺利及时关闭,在矿井发生突水的情况下,不能起堵截水的作用。

(7)井下水泵房的水仓不按时清理,致使容量减少,或者水泵的排水能力不足,在矿井发生突水时,涌水量大于排水能力,而且持续的时间很长,采取临时措施也无法补救时,矿井就可能被淹没。

只要我们搞清水灾发生的原因,有针对性地采取措施,加强管理,矿井水灾是可以避免的。

3.井下出水的一般征兆

煤层或岩层出水之前,一般都有一些征兆,如工作面变得潮湿,顶板滴水或淋水,岩石膨胀,底板鼓起,工作面压力增大,片帮冒顶,巷道断面缩小,支架变形,等等。此外,比较明显的征兆还有:

(1)煤层里有“吱吱”的水叫声,甚至有向外浸水的现象,这是因为附近有压力大的含水层或积水区,水从煤层的裂缝向外挤出造成的。

(2)煤层“挂汗”,就是煤层上结成小水珠,说明前面有地下水。

(3)工作面发潮,甚至有淡淡的雾气,由于水分蒸发吸热而使空气变冷,一进去就有阴凉的感觉,前面不远可能有地下水。

(4)如果闻到工作面有臭鸡蛋气味,用舌头尝渗出来的水感到发涩,把水珠放在手指间摩擦有发滑的感觉,就可以肯定前面有老空水;另外,老空水发红,很像铁锈水,如果发现煤壁上“挂红”,也是出水信号。

以上说的这些征兆,并不是每个工作面透水之前都一定要全部出现,有时可能发现一两个,个别情况下征兆不明显,这就要求仔细观察,认真辨别。如果事先发现了这些征兆,就应该把它们的位置在采掘工程图上标识出来,并与地质测量部门取得联系,请他们进一步探查清楚。

如果在掘进或采煤过程中突然出现了出水征兆,有透水危险,要采取果断措施,撤离人员,躲避到安全地点,并及时向矿调度室汇报。

4.突水发生时的预防方法

煤矿井下有时会发生各种不同的突水现象,突水有大有小,情况各不相同。一旦遇有不正常出水现象,就应当注意它的特点,以便分析判断水源,尽早采取措施。

(1)老空水涌出,一般都从上而下,水有色有味,有浅红、浅黄、浅灰等颜色。由于老空水在地下封闭积存时间较长,流出时有臭味,用口品尝时不清淡、不爽口、有涩味。突出时瞬时水量很大,其后水量迅速减小。

(2)地表水渗入井下,其颜色随地表水的颜色而定,雨季洪水渗入井下一般浑黄,有时带有泥沙或地面的杂物,洪水来临时(稍滞后一段时间)水量变大,雨水过后水变清、水量渐小。

(3)含水层突水,由于自然条件千差万别,其出水情况多种多样。弱含水层突水一般从岩层裂缝中涌出,水量小,水质清澈透明,无味,水量达到一定数值后开始稳定,如果不进行封堵,此水会变成长年流水,从而增加矿井涌水量。强含水层突水多发生在深部,工作面靠近断层、岩层破碎带、陷落柱周围。强含水层突水一般也存在水量由小变大的过程,有的先产生底鼓,从岩石裂缝中渗水,随底鼓和岩石裂缝加大而水量变大,水有压力,翻水,由于周围岩石的摩擦,开始水呈灰白色,时而变清,时而变灰白色,底板稳定后水变清。随着突水口通道的加大,水量急剧上升,随后高压水的大量喷出会再次造成岩层破裂,并伴有岩层和水交杂产生的巨响。这时在现场人员要尽快撤离。

井下一旦发生突水事故,在场的工作人员应立即将灾情向矿井调度室汇报。人员必须听从班组长指挥,迅速撤离。

突水时,人员应撤离到上一个水平或地面。井下突然突水,破坏了巷道中的照明和安全退路上的指示牌,人员一旦迷失方向,必须朝着有风流通过的上山巷道方向撤退。这些上山巷道必须与地面相通。

井下发生水灾之后,应立即通知矿山救护队组织抢救。在救护队员没有到达之前,应全部启动排水设备,关闭有关地区的水闸门。

有瓦斯喷出的地区,探水人员或其他工作人员遇有瓦斯喷出时,要戴上自救器,防止中毒。工作地点还应设法加强通风,风机不准关闭。

通往地面的安全出口如果是竖井,人员撤退时需要从梯子间爬梯升井,这时应按次序上,避免抢上和慌乱;爬梯子时,应注意手抓牢,脚蹬稳,保证自己安全,也要照顾别人安全。

人员撤到地面之后,应立即清点人数,向领导汇报。

5.矿井水灾的防治

防治矿井水灾的原则,就是在保证矿井安全生产的前提下,以防为主,防治结合,井上井下结合。矿井水灾的防治方法很多,概括起来可分为:地面防治水和井下防治水。

地面防治水

地面防治水是防止或减少地表水流入矿井的重要措施,是防止矿井水灾的第一道防线。特别是对以大气降水和地表水为主要水源的矿井,更有重要意义。地面防治水工作,首先要有齐全、详细的矿区水文地质资料。要搞清矿区地貌,地质构造,地面水情况、降雨量、融雪量及山洪分流分布和最高洪水位等,并标在地形地质图上。然后,根据掌握的资料,有针对性地采取措施,主要有:慎重选择井口位置;修筑防洪堤和挖防洪沟;河流改道,铺设人工河床;填堵漏水区,修筑防水沟及排涝等。

(1)慎重选择井口位置。在设计中选择井口和工业广场标高时,应按《规程》规定,高于当地历年最高洪水位,保证在任何情况下不至于被洪水淹没。

在特殊条件下,确难找到较高的位置或需要在山坡上建筑井筒,则必须修筑坚实的高台或在井口附近修筑可靠的防洪堤和防洪沟等,防止洪水灌入矿井。

(2)河流改道及铺人工河床。当有河流经过矿区,对矿井有影响时,可以将河改道,把地表水引出矿区,但河流改道,往往工程量大,投资多。如受客观条件限制无法改道时,可以在矿井漏水地段用黏土、混凝土等铺设人工河床,防止河水渗入井下。

(3)填堵漏水区及修筑排水沟。当有老窑、采空区和岩溶塌陷等漏水区时,小者可以用新土填堵夯实,大者可以在漏水区上方迎水流方向修筑排水沟,防止地表水流入漏水区。

(4)疏导排水。对矿区内大面积积水,可开掘疏水沟或安设水泵将积水排走。修筑排水沟时,要避开煤层露头,裂隙和透水层,严防地表水渗入井下(俗称“两挖一让路”)。

井下防治水

井下防治水工作是一项十分艰巨细致的工作,在开采的各个环节都要防治井下水。通常要掌握地质水文资料。

(1)掌握矿井的水文地质资料。水文地质资料是制定防水措施的依据。因此,必须掌握井田范围内冲积层的含水透水情况,含水层和老空水的情况,可能出水的断层和裂隙分布位置,采动后顶板破碎及地表陷落情况。将上述有关资料标注在采掘工程平面图上,划定出安全开采范围。

(2)探放水。当采掘工作面接近含水层、被淹井巷、断层、溶洞、老空积水等地点,或遇到可疑水源以及打开隔水煤柱放水时,都必须贯彻“有疑必探,先探后掘”的原则。

①探水的起点。由于积水范围不可能掌握得很准确,探水的起点至可疑水源必须留出适当的安全距离。我国一些煤矿的经验,必须在离可疑水源75~150米以外开始打探水钻,有时甚至在200米以外就开始打钻。

②探水钻孔的布置。采用边探边掘时,总是钻孔钻进一定距离后,才掘进巷道,且钻孔的终止位置对巷道的终止位置始终保持一段超前距离,这样就留有相当厚的矿柱,以确保掘进工作的安全。

在煤层中一般应保持超前距20米;在层中一般应保持超前距5~10米。帮距是指中心孔的孔底位置与外斜孔的孔底之间的距离。在超前掘进工作面20米范围内,一般为3米。因为老塘巷道宽度一般为3米,帮距不大于3米,能保证探水的效果。密度是指探水孔的个数,一般为3~5个。即1个中心孔,2~4个与中心孔成一定角度以扇形布置的斜孔。

探水钻孔布置应考虑地质条件,如:煤层走向的变化及夹石分布规律,以免判断错误。钻孔布置应考虑矿井排水能力,巷道坡度及断面等因素。探水孔的直径,应根据水量大小而定,一般为75毫米。若水量很大,需放水时间很长,可以适当加大孔径或增加孔数。

同类推荐
  • 这土地爱得深沉

    这土地爱得深沉

    品德即道德品质,是道德在个体身上的体现,是指个人按社会规范行动时所表现出来的稳定特性,是人们依据一定的社会道德准则和规范行动时,对社会、对他人、对周围事物所表现出来的稳定的心理特征或倾向。道德是发展先进文化,构成人类文明,特别是精神文明的重要内容。道德的本质是扬善抑恶。道德与法律不同,它是依据社会舆论、传统文化和生活习惯来判断一个人的品质,主要依靠人们自觉的内心观念来维持。
  • 三本主义:引领中国式管理

    三本主义:引领中国式管理

    本书探讨三本主义引领中国式管理,对于解决中国企业所遇到的各种问题时,采取的策略和手段都一一做了细致深入的论述。
  • 学生人道主义的教育

    学生人道主义的教育

    学生德育是指学校按照一定的社会道德要求,有目的、有计划、有系统地对学生进行思想、观念和道德等方面的影响,并通过学生积极的认识、体验与践行,使广大学生形成社会所需要的道德品质。学校德育教育的目标是德育工作的出发点,它不仅决定了学校德育的内容、形式和方法,而且制约着德育工作的基本过程。
  • 中小学生最想知道的世界著名山峰

    中小学生最想知道的世界著名山峰

    本丛书是专为21世纪中国青少年学生量身定做的一套全方位素质教育图书。全系列精品图书涵盖青少年学生成长过程中不可或缺的文理知识,图文并茂的结构框架将引领广大的中国学生收获最权威系统的科学知识,饱览最浩瀚精彩的历史画卷,探索奥妙神秘的大干世界,收获无限精彩的智慧人生。本书主要是有关世界著名山峰的内容。地理环境空间广大,地理事物多种多样,地理关系错综复杂,每座山峰都给周围的居民生活带来深远影响。本书按由东半球到西半球的顺序,介绍了世界上25座著名山峰,以及它们的地形、地貌和物产。
  • 学习让我天天长

    学习让我天天长

    本书围绕品德展示了一百多个引人思考的故事,让读者在阅读中体会品德的力量,做人的原则。
热门推荐
  • 婚后的卡夫卡

    婚后的卡夫卡

    读林苑中的小说,你不只是在追寻故事的结局,更重要的是,感受故事发生的过程,这个过程既是感官的享受,也是思想的启发。对于小说而言,语言、叙事、节奏以及小说所透出的氛围和意境,可能才是写作的根本。林苑中正试图让小说回归这一本质,从而为我们带来一种久违的从容、干净和纯粹!
  • 逆世狂女:废材三小姐

    逆世狂女:废材三小姐

    穿越成不能修炼的废物小姐,受尽欺辱还被人人唾弃?21世纪威震全球的神偷岂能混成如此,当她是软柿子好捏不成看她不把风府上上下下搞的鸡犬不宁,鸡飞蛋打!谁说鱼和熊掌不可兼得,她魔武双修碾压一切天才。且看她虐渣男,欺白莲花,养神兽,炼丹药,一步步走上强者之路。“师父,有人欺负我!”风轻羽揪着他的衣袂哭诉。“直接打死,算为师的。”大祭司摸摸她的脑袋。
  • 女神的王牌保镖

    女神的王牌保镖

    他为兄弟卸甲,回归都市,奈何阴差阳错进入满是桃香芬芳的圈子内。他隐姓埋名,怀抱绝色美女,享受着吃软饭的乐趣,但是他的女人却声称没有他,自己也不活了。一场腥风血雨的江湖被他用铁拳砸开,重新打造一片属于自己统治的江山!《王牌保镖》唯一书友群:454312921
  • 综穿之精分男主欺上

    综穿之精分男主欺上

    夜子汐被那该死的系统强制绑定,又被强行穿梭到各各世界中去,成为各式各样的配角专为男女主角的生命保驾护航,最后还得当肉盾挡刀子,她是一个娇滴滴软妹子啊!这些实在是太强人所难了。还有为什么每个世界的男主都是同一个人,而且还一个世界比一个世界蛇精病,她的节操清白都已经被他碎了个干净,还让不让人愉快的完成任务了,系统、系统、系统…为什么每到关键时刻掉链子…回到原来世界的她看到那个熟悉的俊颜时……只感到来自世界的深深恶意……(绝对1v1,)
  • 名侦探柯南之变小的侦探

    名侦探柯南之变小的侦探

    工藤新一是一个高中生侦探,下面,大家都知道了,只是稍有点改变罢了。
  • 紫瞳:三生三世只为遇见你

    紫瞳:三生三世只为遇见你

    第一世,她是王室公主,他则是万人之上的魔君,当时,她为救他不惜跳入魔炎池,死前只留下一句”若可以轮回转世,羽墨殇,我还要与你再续前缘…“第二世,她是季府的四小姐,他是冷氏家族的最后传人,本不应相爱,可是天赐逆缘…”你与我若不能相爱,为何缘分要让我恋上了你…“”对不起…季霖霜…“他对她的爱,他从未说出…两人再遇彼岸花旁,最后一次转世…”我已恋你三生三世,我不求什么…只求这最后一世,你…能够爱上我…“"沐淑…”
  • 雪乱君心

    雪乱君心

    雪不会哭,只会安静地消逝,不留一点痕迹——来自一只单身汪的满满恶意
  • 宅男的美女房东

    宅男的美女房东

    当一个自由却缺钱的宅男遇到一个多金又神秘的美女,平淡的生活注定要起波澜。她甜美神秘,白天是知性聪慧的策划人,晚上是夜色中妖娆性感的妖精;他白天是带着黑框眼镜的网络写手,晚上依旧是带着黑框眼镜的游戏高手;当宅男遇到美女,当平凡的写手遇到了资深的策划人,一场颠倒的爱情在欲望城市中上演。
  • 裂天邪神

    裂天邪神

    一株无用的草魂,盘住,一条牛叉的龙魂。从此,天可裂,神可屠。这是个开挂少年一路车翻敌人的故事。
  • 西北宗教论丛1

    西北宗教论丛1

    西北民族大学是一所拥有30多个少数民族学生的综合性大学。从它开办之日起,学校开设有民族问题和宗教问题的课程,为各个专业学生的必修课。1995年我们申请宗教学硕士点,1996年获得国务院学位委员会批准。在西北民族大学历史文化学院成立宗教研究中心,于1997年开始招收宗教学硕士研究生,以西北地区的藏传佛教和伊斯兰教研究为主,设立了藏传佛教研究与管理、伊斯兰教研究与管理和宗教学理论研究三个方向,进行西北少数民族宗教的宗教史、宗教思想理论、民族史等方面的研究与教学。