登陆注册
16497100000014

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
  • 2012年宁夏中南部地区生态移民蓝皮书

    2012年宁夏中南部地区生态移民蓝皮书

    本书收录了《关于生态移民社会治理的思考》、《论生态移民中的政府权威与民间话语体系》、《宁夏生态移民新村不同居住安置结构模式比较研究》、《宁夏生态移民安置区社会管理问题探析》等文章。
  • 2050超级大国

    2050超级大国

    一百年前,没人可以预言美国会成为威震地球的超级强国;五十年前,没人敢去预言横行霸道的苏联会突然崩溃;三十年前,没人能够预言中国经济的强势崛起。那么,展望四十年后,谁将主宰地球?谁将成为2050超级大国的种子选手呢?本书为你分析2050超级大国。
  • 中国特色社会主义政治文明研究

    中国特色社会主义政治文明研究

    在迎接党的十七大胜利召开的日子里,这本《中国特色社会主义政治文明研究》终于最后完稿了。跨越了三度寒暑、数易其稿的历程,当画上本书最后一个句号时,我们的心情是难以言说的,既有一些欣慰,更有许多遗憾。之所以如此,是因为实在还有太多不满意的地方,比如有些应当深入探究的问题没有来得及深入研究,有些章节风格上难以完全统一。但是,这本书的问世,毕竟是我们探索中国特色社会主义政治文明建设理论的一次努力,同时也为以后的探索和研究提供了一种参考。这本书是集体创作的成果,是在专题研究的基础上,综合设计、分工写作、统一定稿的产物。
  • 求真·立论·献策

    求真·立论·献策

    本书收录了《关于加快构建杭州都市(经济)圈并发挥其在长三角作用的调研报告》、《大力培育农业龙头企业加快促进农业转型升级》、《关于我省宗教活动场所管理情况的调研报告》、《关于我省流动人口中女职工劳动权益状况的调研报告》、《关于村规模调整调研情况的报告》等。
  • 党旗在召唤

    党旗在召唤

    《党旗在召唤》包括党的基础理论、党领导中国革命建设与改革的实践史、党的十七大及十七届二中、三中、四中全会的基本精神、十七大新党章等有关内容,结合新时期高校大学生的特点,在全面阐述党的历史、性质、指导思想、纲领、宗旨、作风、组织制度和纪律的基础上,对新时期党员的条件、新时期大学生的党性修养进行了系统分析和科学阐述。
热门推荐
  • 我的贴心小花仙

    我的贴心小花仙

    你就一个穷酸的乡巴佬凭啥跟我斗,你有钱吗?你有权吗?你有………。我要啥没啥,就凭我身体里住了个神仙,以后我也会成为神仙,这就够了,我可以拳打有钱人,脚踩官二代,秒杀装逼贼,抱得美人归………
  • 英雄联盟之极品主播

    英雄联盟之极品主播

    王峰在一次车祸中获得了英雄联盟游戏传承。于是他成为了一名解说,走上了游戏主播道路。平时打打直播,没事调戏调戏美女主播,和女房客搞搞暧昧,教育教育文化女青年,还有一群漂亮的女粉丝......人生得意须尽欢,独乐了不如众乐乐......
  • 星河战纪之黑暗星空

    星河战纪之黑暗星空

    宇宙,浩瀚无垠。在无数星际文明的激烈碰撞中,人族少年在纷争中走出,塑造属于自己的传奇。
  • 异世之灭神

    异世之灭神

    洛天,他身为神族,却遭同族族人毒手,家族被灭。神与魔世代为敌,他却身怀神魔之血。被迫逃到人族,被封印血脉,记忆,却又拥有神族圣器,在人族修炼功法,窥天机,寻觅法,只为重返神族,振兴家族,也为她的等待,即为神,也灭神。
  • 能源:不仅仅是危机

    能源:不仅仅是危机

    本书从独特的视角切入,以通俗易懂的语言阐述了核能、太阳能、风能等各种新能源的基本知识,演绎了能源的发展史,用生动的表达方式描绘了能源的知识。书中主要介绍了国内外新能源与可再生资源的发展状况,并对新能源与可再生资源的资源状况、利用原理与技术做了介绍。
  • 逐生记

    逐生记

    岚洲大陆,神族没落,分裂为云族、梦族、水族,各族之间看似和平却也微妙。魔族和人族大战,神族真的能冷眼旁观吗?梦族二皇子梦浮生弑父弑兄夺位登基,然而梦族大皇子梦君生并未真的被杀,而是就此踏上漫漫征程......
  • 大声说爱你

    大声说爱你

    想向中是那么美好,可是却没有了一个女孩在他身边,没有爱情,没有亲情.又让他又悲又喜,现实中的她无人理解,失落的心灵;我心中有种说不出的压抑,她说她不清楚,本来好不容易有一次空,因为工作紧张,单位规定一个星期才休息一天.走出校园她真的体会到了,外面的世界很精彩,里面的世界很无奈.外面的世界是那么精彩,可爱.
  • 星际史莱姆

    星际史莱姆

    在被迫离开地球之后,雷竟然在外星奴隶市场看到了地球人,作为地球的背叛者他会如何选择
  • 好莱坞制造:娱乐艺术的力量

    好莱坞制造:娱乐艺术的力量

    好莱坞电影娱乐构成了各国大众的生活方式并成为其文化想像的重要内容。娱乐本身没有价值,娱乐的价值在于它能够开发并满足大众身上与生俱来的娱乐本能。电影是一种会讲故事的机器,好莱坞则是这个机器的主人。好莱坞电影生产的突出特征就是市场化、大众化和娱乐化。好莱坞电影是一种电影娱乐,更是一个群众的表演场所,因此,并不是好莱坞影片本身就是一个白日梦,好莱坞是观众在电影院和好莱坞共同构建了一个白日梦。好莱坞电影始终保持着创新性,并通过与时俱进的方式,使得一切发明能够符合行业标准,成为未来电影工业的元素。好莱坞票房策略就是影片构成元素的“世界化”。好莱坞通过这种“票房魔法”给全球观众提供不间断前娱乐。
  • 政务工作全书(上)

    政务工作全书(上)

    全面披露中国近五年政治体制改革重要内容,真实反映上层建筑适应经济基础的若干动作,具体描述中国特色政治管理体制改革全过程