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央视报道:九省有大到暴雨!汛期来了,矿山防水治水工作,不能忽视!

发布时间:2020-06-15  浏览次数:177 次  来源:矿材网
    中央气象台9日早晨继续发布暴雨黄色预警,预计今天,广东中部、广西中北部、云南东南部、湖南东部和南部、湖北东南部、江西大部、福建东部、安徽南部以及河南中部等九省部分地区有大到暴雨,其中,广东北部等地局地有大暴雨(100-160毫米)。上述部分地区伴有短时强降水,局地有雷暴大风等强对流天气。


央视报道:九省有大到暴雨!汛期来了,矿山防水治水工作,不能忽视!


    水害是威胁矿山生产的主要灾害之一。近年来,随着矿山开采深度的加大,河下、海下采矿作业的普遍被采用,矿山防水治水工作越来越在矿山生产中显得重要。
    一、矿井水的来源
    水进入矿井的过程叫矿井充水。矿井充水的必备条件是必须有水源和充水通道。具备了这两个条件,即能造成矿井充水。矿井水的来源可分为地表水源和
    地下水源以及老空积水三类。
    (一)地表水源。大气降水、冰雪融化是地表水的主要来源。在开采地形低洼且埋藏较浅的矿体时,地表水容易从井口、低洼地带、旧钻孔或采空区形成的地面塌陷区流入矿井。大气降水有明显的季节性,并与开采深度、地质构造、采矿方法等有关。如果井下巷道有断层、.裂隙、石灰岩溶洞,矿区井田附近的江河、湖泊、池沼、水库、废弃的露天凹地等地表水可能进入井下。
    (二)地下水源。地下水是矿井充水最经常最主要的水源。大气降水等地表水也是补给地下水的来源。流入矿井的地下水大致可分两部分,一是静储量,它是岩石孔隙中已存在的水量,只有静水量的矿井涌水,随着不断的排水而不断减少,甚至可能被疏干。二是动储量,即静储量减少后,地表水或其它水流不断补给的水量。若地下水的补给条件好,动储量大,排水量长期不会减少。
    地下水按其含水层的空隙性质及其埋藏条件又可分为孔隙水、裂隙水、岩溶水、潜水和自流水。
    孔隙水是存在于岩层孔隙中的地下水,主要是流砂层和砾石层中的水,一般分布在第四纪松散岩层中,也可存在于部分疏松第三纪沉积物和基岩风化壳中。孔隙水多为潜水,对建井,露天开采和浅部开采都有一定的影响。
    裂隙水是存在于基岩裂裂隙的水。基岩中的裂隙有原生裂隙、风化裂隙和构造裂隙。原生裂隙主要出现在某些岩浆岩中;风化裂隙主要分布在基岩浅部;构造裂隙分布广、延伸远,特别是在脆性岩石中比较发育,对矿井充水有一定影响。断层破碎带以及岩浆岩与围岩接触带,有时可存大量地下水,而且成为地表水和地下水流入矿井的通道,尤其是断层破碎带,对矿井采掘工作影响较大。
    岩溶水是存生于岩石溶洞中的地下水。在石灰岩和白云岩等可溶性岩层中,都含有岩溶水,它的特点是水量大,运动快,在垂直和水平方向上都具有分布不均匀的特性,有时可形成地下河。在人类生活中它是良好的水源,在矿山生产中则是矿井充水、危害安全生产的重要因素。
    潜水是埋藏在地表以下第一个稳定的隔水层以上的地下水。
    自流水是充满两个隔水层之间的地下水。当钻孔从地面打穿隔水顶板时,自流水便涌入孔内,并不断上升,直至一定高度保持稳定或喷出地表。这说明自流水具有压力,所以又称承压水。自流水多靠大气降水等地表水、潜水补给。自流水(尤其是岩溶自流水)是威胁矿井生产安全的主要隐患。
    (三)老空水。是古代和近期的采空区及废弃巷道,由于长期停止排水而积存的地下水。老空水象是一个个地下水库,一旦巷道揭露或巷道与老窑之间的矿(岩)柱强度小于它的静水压力时,就会象水库大坝垮了一样,突然淹没“下游”,同时伴有硫化氢、二氧化碳、放射性气体和沼气等有毒有害气体涌出。
    二、矿井水害
    矿井水害是指在矿井基建和矿床开采的过程中,由于开采工作引起岩层的移动、破坏,产生与水源相通的裂缝。掘进井巷时,穿透含水层或溶洞。加上矿床水文地质资料掌握不详或测量错误,盲目施工而穿透积水旧巷,井巷出口位于洪水水位以下和地表水、雨雪水通过各种渗漏通道进入井下等原因,造成矿井积水、涌水。当水量超过矿井企常排水能力时,则酿成水患。
    矿井水害有透水、涌水、突水三种。常见的水害有:
    (一)开采江、河、湖泊、水库地表水影响范围内的矿脉(或煤层)时,以及雨季洪水暴发水位高出拦洪堤坝或冲毁井口围堤时,水直接灌入矿井。
    (二)井筒在冲积层或经含水层中开凿时,如果事先不进行处理,就会涌水,特别是从砂砾层、水砂层一齐涌出时,可造成井壁塌陷、沉陷、井架偏斜。
    (三)在顶板破碎的煤层(矿林)中掘进巷道,因放炮或支护不好发生冒顶,或回采工作面上方防水岩柱尺寸不够,当冒落高度和导水裂缝与湖泊河流等地表水或强含水层沟通时,便会造成透水。
    (四)巷道掘进与断层另一盘强含水层打通,就会造成突水。若断层带岩石破碎,各种破碎面或石灰岩裂隙溶洞较发育,突水威胁就更大。
    (五)由干隔水岩(煤)柱的抗压强度抵杭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,引起底板承压水突然涌出。
    (六)石灰岩溶洞塌落形成的陷落柱内部岩石破坏,往往构成岩溶水的垂直通道。当巷道与它掘通时,’几个含水层的水同时大量涌出,造成淹井。
    (七)勘探钻孔封孔质量不好,成为各水体之间垂直联系的通道。当巷道或采场与这些钻孔相遇时,地表水或地下水就会经钻孔进入矿中,造成涌水。
    (八)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。
    发生矿井水害的根本原因可以归纳如下几点:
    (一)矿区和矿井水文地质情况不清,勘探不足,未认真进行调查测定,缺乏必要的图纸资料。
    (二)采掘工程接近积水空区、充水断层、含水层等地带时,不执行探水放水规定,盲目施工。
    (三)乱采乱挖破坏了防水煤柱和岩柱,或井巷布置在接近强含水层等水源地带。施工后在矿山压力和水压的共同作用下,发生顶底板透水。
    (四)积水地带位置测量错误、资料不全,或巷道掘进方向偏离探水钻孔的方向,结果巷道与积水地带掘透。
    (五)井下水泵房水仓容积或水泵设计排水能力偏小,不能应付大量涌水,或水仓泥砂沉积过量,容积减少,造成涌水淹井。(六)井下未构筑防水墙、防水闸门或防水构筑物失效。
    井下发生水害之前,一般出现一些异常现象。这种现象称之为透水兆、大致有以下几种:
    (一)巷道壁或煤壁结露,俗称“拉汗”。
    (二)工作面温度下降,产生雾气或煤层变冷。
    (三)煤层发潮、发暗,失去光泽。
    (四)从积水区通过裂隙漏入工作面的沼气、二氧化碳、硫化红等有害气体增加。
    (五)矿山压力加大、淋水现象严重,或底板鼓起并有渗水。
    (六)出现压力水流,表明距离水源较近,或矿体有水挤出并产生“嘶嘶”声,有时尚能听到空洞泄水声。
    (七)采场或巷道壁“拄红”,水的酸度大,水味发涩并有臭鸡蛋味。
    三、矿山防水治水
    《矿山安全条例》有关条款对矿山防水作了明确规定。矿山防水治水主要是利用各种方法杜绝或减少水流入矿中,措施分地表防水和井下防水治水两个方面。
    (一)地表防水。是指在地面修筑防水工程。主要措施有:
    1.慎重选择工业广场及坑口位置。井口和工业广场内主要建筑物、地面设施的标高应高出当地历年最高洪水位,若受地形限制应采取补救措施。
    2.河流改道。井田范围内的河流、湖泊、沟渠应尽可能疏千,或将河流引出矿区。如果改道困难,也可将井田内河道取直,以尽量减少渗透通道和矿柱损失。
    3.在河流不能改道时,铺设不透水人工河床,或局部填塞裂隙,以制止河水漏失。
    4.挖排水沟。通常在井田外缘或漏水区的上方迎水流方向修筑排水沟,将水引出井田。
    5.填塞漏水通道。地面洼地、塌陷裂缝、基岩裂隙、溶洞、废弃钻孔、古井等,都可能成为地表水直接或间接流入井下的通道。因此,必须采取防止积水的措施。对于面积不大的洼地、塌陷区,可用粘土填平夯实,并使之高出地面;对面积较大的洼地则应采取疏干排水措施。在雨季汛期之前,应注意防汛检查。
    (二)井下防水治水。防治矿井水害采取“以防为主,防治结合”的原则。通常情况下,井下多采用防、排、探、放、截、堵等综合方法。不管采取什么办法,首先必须做好矿井地质工作和水文观测工作,其中以弄清老窿、冲击层厚度、断层和裂隙、矿井的含水层、隔水层、钻孔等情况为重点,然后针对具体情况,选择采取以下措施。
    井下探水。为了进一步探明水文情况,确切掌握水源位置和距离,在采掘工作之前,需要探水。边看边掘是预防透水的重要措施。具体讲,在掘进接近
    含水的断层、流砂层、砾石层、溶洞或陷落柱时,以及接近与地表水体或与钻孔相通的地质破碎带、积水的老窿、旧巷和灌过泥浆的采空区,必须探水前进。
    采用边探边掘的方法时,必须使钻孔深度超前于巷道掘进距离,使工作面前方经常有不小于20米的保护矿柱。在薄矿体内可适当缩短距离,但一般不得小于5米;岩石中的探水钻孔则需超前5-10米。钻孔的深度一般为40米左右。
    疏干。即把含水层中的水位降到生产工作面标高以下,或有计划地将水源和水部分或全部疏出,从而彻底消除在采掘过程中涌水的可能性。疏干是矿井防水最积极、最有效的措施,根据不同情况可采用地面预先疏千、钻孔疏干和巷道疏干三种形式。
    截水。为了使井下局部涌水不致危及其它地区,需要永久或暂时截住水源,将开采区与水源隔离。截水措施有构筑防水闸墙、防水闸门和留防水矿柱等方法。
    堵水。一般采用注浆法,就是将水泥桨或化学浆压入地层空隙,浆液在空隙中扩散、凝固、硬化;最后起到堵拦地下水源或加固岩层的作用。
    水不仅对矿山造成直接危害,还是产生滑坡的主要因素之一。为了减轻或消徐水对边坡岩体的影响,可同样采用上述措施排除地表和地下水。
    四、井下水害的处理
    一旦井下发生水害事故,在场者或最先知情者应立即向上级报告,同时组织并下人员迅速撤退。人员必须按熟悉的避灾路线或朝着有风流通过的上山巷道方向撤退。预先设计的避灾路线必须与地面相通。
    处理水害,必须了解水害地点、性质、涌水量、静止水位、影响范围、补给水源以及有影响的地面水体,同时还要了解事故前人员分布情况,矿井中有生存条件的地点及进入该地点的可能通道,以便迅速组织抢救。根据所了解的积水量、涌水量,组织强排,并采用堵塞和灌浆堵水的办法切断补给水源,抑制井下涌水;抢救过程中要加强通风,切断井下电源;排水后立即侦察灾区,寻找遇谁人员和搬运设备。
    救出伤员时,要防止突然改变伤员已适应的环境和生存条件,避免造成不应有的伤亡。
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