我国矿井水害的基本特征及防治措施

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矿井水害防治措施

矿井水害防治措施

矿井水害防治措施一、防治地表水害措施:1、留设防水煤柱,严禁开采煤层露头的防水煤柱。

2、排干积水,对于塌陷坑积水、池塘积水等,采煤工作面生产以前,只要有突水的可能就必须将积水排干方能生产,而且在生产过程中定期查看地面积水。

3、井口和工业场地内建筑物的高程必须高于当地历年最高洪水位,低于当地历年最高洪水位时,必须建筑堤坝、沟渠或其他防排水措施。

4、使用中的钻孔,必须安装孔口防护盖。

报废的钻孔必须及时封孔。

5、周边废弃井口必须进行充填,井口周围设置挡水堤坝,高程必须高于当地历年最高洪水位。

二、防治老空积水水害措施:1、地测部门测量填图要及时准确,不能漏填,在采掘工程平面图上标明积水区及其最低点的具体位置和积水外缘标高,积水外缘无把握时,外推60m作为积水老空区的警戒线。

2、当采掘工作面接近采空区和老巷道时要先探后采掘。

对采煤工作面生产有威胁的,要把老空水疏干。

掘进工作面需要穿过老巷道时,要把老巷道水疏干。

三、防治断层水水害措施:1、查明断层产状、性质和破碎带等,分析断层的充水条件及采掘工作面同断层(带)在空间上的相互关系,坚持“有疑必探,先探后掘”。

2、当掘进巷道穿过可能导水的断层时,接近断层之前,必须先注浆加固断层带,确认注浆达到要求后,巷道方可穿过断层,同时要加强支护,严防冒顶。

3、如果断层含水丰富或与奥陶纪灰岩联通、含水砂岩联通,不易疏干,则留设断层防水煤柱。

4、在井下用钻探的办法探断层时,要提前清理疏水路线,建立相应排水设施,安装止水套管并且封闭合格。

四、防治砂砺岩水水害措施:砂砺岩多数位于煤层的顶板和底板。

当顶板有厚层状砂岩时,在采煤工作面回采之前,要对顶板进行疏放。

疏放时要有专门的泄水巷(沟)和相应的排水系统。

五、防治砂砺岩水水害措施:砂砺岩多数位于煤层的顶板和底板。

当顶板有厚层状砂岩时,在采煤工作面回采之前,要对顶板进行疏放。

疏放时要有专门的泄水巷(沟)和相应的排水系统。

矿井水害治理的主要措施

矿井水害治理的主要措施

矿井水害治理的主要措施防治矿井水害的方针是“预防为主,防治结合”。

煤矿应查明矿区和矿井的水文地质情况,编制中长期防治水害规划和年度防治水害计划,并组织实施。

每个矿井要有准确的井上下对照图、地形地质图。

中型以上的矿井,要建立地表移动塌陷观测站,测出本矿的地表移动数据。

有了井上下对照图,就可以知道井下采掘工作面与地面河流、沟渠等的位置关系。

有了地形地质图,就知道煤层、岩层特别是透水岩层(如石灰岩、砂岩)的露头与地形的位置关系,知道这些岩层水的补给水源是河流还是大气降水。

有了地表塌陷移动观测资料,就可知道矿井开采对地表的影响,采空区垮落后形成的“三带”是否与地表水沟通、流入井下,以便采取有针对性的措施。

1)、防治地表水害的措施①、留设防水煤柱。

矿井上方有江、河、湖、海、水库等,对矿井有危害,有透水的可能,而且不能排干,可留设防水煤柱。

②、河流、沟渠改道。

河流、沟渠压在煤层及岩层的露头部分,大量向井下漏水,对采矿有透水的威胁,可以对河流、沟渠改道。

河流向井下漏水时,还可以采取对河床铺底的措施进行防漏。

③、积水排干。

对于塌陷坑积水、池塘积水等,只要有突水的可能就必须将积水排干方能生产,且在生产过程中要定期查看地面积水。

特别是急倾斜煤层采煤工作面出现漏斗形塌陷坑,透水威胁更大。

因此,急倾斜煤层开采时,必须降低开采上限,留设防水煤柱,确保安全。

④、水力充填。

采煤工作面不用垮落法控制顶板,而采用水砂灌注采空区,把采空区顶板支撑起来,降低下沉量,降低对地表下沉的影响,避免水流进入井下。

⑤、抬高主井、副井、风井的井口标高。

为确保雨季安全,要调查矿井周围最高洪水位及山洪暴发的影响,抬高主井、副井、风井的井口标高。

2)、防治井下水害的措施井下水害包括老窑水、采空区积水、老巷道水、钻孔水、断层水、陷落柱水、石灰岩溶洞水、砂岩水、砾岩水、冲积层水等。

①、老窑水的防治A、成立清查老窑情况的组织机构。

B、询访在老窑工作过的老同志,弄清开采年限、开采煤层位置、开采距离和深度以及涌水量大小等。

煤矿防治水安全技术措施

煤矿防治水安全技术措施
5、煤矿企业每年雨季前必须对防治水工作进行全面检查。雨季受水危(wei)险的矿井,应当制定雨季防治水措施,建立雨季巡视制度并且组织抢救队伍,储备足够的防洪抢险物资。当暴雨威胁矿井安全时,必须即将停产撤出井下全部人员,惟独在确认暴雨洪水隐患彻底消除后方可恢复生产。
6、清理井下排水沟、储水仓,保障水沟畅通,水仓达到应有容量。
(1)采煤工作面向前推进,采空区顶板自然垮落,自下而上形成为了垮落带、导水裂隙带和弯曲下沉带。垮落带与裂隙带遇到强含水层或者老空区、老窑、老巷道积水,水会沿裂隙带空隙流入井下,造成突水事故。若导水裂缝带高度到达地表,与地表的季节性河流、塌陷坑贯通,也会造成突水事故。
(2)采煤工作面遇到封孔质量不好的钻孔,穿透含水岩层的钻孔在采煤过程中采取的防X措施不力,也会造成透水事故。
(2)断层水普通通道较远,补给较充分,多属“活水〞。水无涩味而发甜,如果在岩巷中遇到断层水,水呈黄色,有时在岩缝中可见到淤泥。
(3)含水层水普通都具有很高的压力,水量充足。水中无涩臭味,水色发黄,有泥沙流出。
(4)如是石灰岩溶洞中的积水涌出,水呈黄鱼或者灰色,有时带有臭味。
(5)地表水一旦涌人地下,其水量很大,破坏力极强。水中混有大量的泥沙,有时还会夹带许多动植物或者其他杂物。在普通情况下,水中无其他异味。
(2)如是老空水涌出,使所在地点的有毒有害气体浓度增高时,现场职工应即将佩戴好隔离式自救器或者压缩氧自救器在未确定所在地点的空气成份能否保证人员的生命安全时,禁止任何人随意摘掉自救器的口具和鼻夹。
2、迅速汇报
突水事故发生后,现场与附近地点工作的人员,在脱离危险后,应在可能的情况下迅速观察和判断突水的地点,涌水的程度,现场被困人员的情况等,并即将向矿井调度室报告,同时,应尽可能利用通知其他可能受到威胁区域的人员发出警报,与时通知撤离。

矿井水害的成因及其防治方法

矿井水害的成因及其防治方法

矿井水害的成因及其防治方法矿井水害是矿井工作中常见的一种灾害,严重影响着矿井的正常生产和安全运行。

矿井水害的成因很复杂,往往是由于矿井地质构造、地表水、地下水、降雨等自然因素影响和矿井开采、排水施工、支护等人为因素共同作用造成的。

为了有效防治矿井水害,保障矿井安全和生产,我们需要深入了解矿井水害的成因及其防治方法。

一、矿井水害的成因1. 矿井地质构造矿井水害的首要成因是地质构造问题,矿井所处的地质构造对地下水的分布和流动起着决定性作用。

断裂、倾斜、褶皱等地质构造对地下水的运移路径和渗流能力有较大影响,会导致地下水突然涌入矿井,引发水害事故。

2. 地表水和地下水地表水和地下水是矿井水害的重要来源,降雨、河流、湖泊等地表水体的水位变化和地下水涌入都会对矿井的水文地质条件产生影响。

尤其是在降雨较多的季节或地区,地下水位上升,很容易导致地下水浸润矿井,形成水害。

3. 矿井开采矿井开采引起地下水动态变化,对矿井水害造成了重大影响。

开采导致地下水位下降及地下水方向改变,增大了矿井涌水的可能性。

开采还会导致地下空洞的形成,矿井支护破坏等现象,进一步加剧了矿井水害的风险。

4. 矿井排水施工矿井排水施工不当也是造成矿井水害的重要原因。

排水系统不完善、排水管道损坏、排水设备失效等情况都会导致矿井水不畅,增加了矿井水害的发生概率。

二、矿井水害的防治方法1. 完善地质构造研究针对矿井所处的地质构造特点,进行详细的地质勘察和地质预测,准确掌握矿井地下水的动态变化规律,防止地质构造对矿井水害造成的不利影响。

2. 加强水文地质监测建立完善的水文地质监测系统,及时监测和掌握矿井地下水位、水压、水质等信息,预防和控制地下水涌入的风险。

3. 合理规划矿井开采开采前应充分评估矿井水害的风险,制定合理的开采方案,采取科学有效的地压控制、支护加固等措施,减少地下水涌入和矿井涌水的可能性。

4. 完善排水设施加强对矿井排水设施的维护和管理,及时修复和更新排水管道、排水设备,保证矿井排水畅通,减少矿井涌水风险。

矿井水害的防治对策

矿井水害的防治对策

矿井水害的防治对策矿井水害是指矿井中水涌入或渗漏所引起的环境问题,其给生产、采矿和安全带来了很大的风险和难题。

防治矿井水害是矿业生产中的重要课题,既涉及环境保护,又关乎矿山安全和生产效率。

本文将从矿井水害的危害、产生原因,以及防治措施等方面进行分析和探讨。

一、矿井水害的危害矿井水害会引起以下危害:1.降低矿山安全性。

矿井水会导致矿区地下水位上升,增加矿山涌水的风险,影响矿区地质环境稳定性,使矿山开采更加危险。

2.减少矿山产量。

矿井水害会影响矿山正常生产,对矿井进行处理和抽采非常耗费成本,而且会造成矿井生产效率的降低。

3.破坏生态环境。

水对矿山及周边生态环境的污染和破坏是很严重的,会对当地生态环境带来不良影响。

二、矿井水害的产生原因1.地质因素。

矿井地质构造的不稳定性、地下水流质和分布状况以及地下水化学成分等都会导致矿井水害。

2.人为因素。

人类活动对矿号水文地质环境、大坝和水库、井上设备等方面的影响,都会增加矿井水害的可能性。

3.自然因素。

自然灾害和气候变化等非人为因素也会造成矿井水害。

三、矿井水害的防治对策1.加强监测管理。

采用高科技手段,对地下水位、流量等数据进行实时监测和数据统计,及时发现和预防矿井水害发生。

2.加强矿山工程建设和维修。

对矿井工程建设过程中地下水流量、压力等因素进行充分考虑和设计,确保安全可靠;对日常设备进行维护保养,确保设备功能正常。

3.加强防治技术。

采用综合措施对矿井水采取形式化处理和灌溉,增加地下库容,以降低地下水位;采用钻井等技术挖掘异常水源,切断水源,减小矿井水量。

4.加强环保认识。

鼓励矿井企业采用可持续发展理念,注重环境保护,建立规范的矿山生态环境保护制度,减少对地下水资源和生态环境的破坏。

综上所述,矿井水害的防治需要全社会的共同努力,既需要技术手段,又需要管理措施,还需要环保认识的普及。

各地矿山企业应充分认识矿井水害的危害性,加强对矿井水害的防治措施和监控,追求矿山经济效益和社会效益的统一,实现可持续发展。

矿井水害的防治措施

矿井水害的防治措施
建立完善的矿井水文地质观测与资料收集分析体系,为制定防治水方案提供科学依 据。
针对不同类型的矿井及不同程度的水害风险,制定相应的防治策略和措施。
加强矿井水文地质观测与调查
定期进行矿井及周边区域的水文 地质观测与调查,了解地下水的 补给、径流、排泄条件及与矿井
的相互关系。
针对可能存在的水害隐患,进行 专门的勘探和试验,确保地质和
水文地质资料准确可靠。
对开采过程中遇到的水文地质条 件复杂或存在严重隐患的区域,
进行重点监测和防范。
提高矿工防治水意识与能力
加强矿工防治水知识的培训和 教育,提高其对水害危险性的 认识和应对能力。
鼓励矿工积极参与水害防治工 作,提供相应的技能支持和安 全保障。
对新入职员工进行严格的水害 防治培训和考核,确保其具备 必要的安全意识和技能。
加强顶板管理,合理设计采空区,避 免出现大面积垮塌。
对断层进行超前钻探,提前探明涌水 情况,采取应对措施。
建立完善的排水系统,及时将采空区 积水排出。
4. 经验教训:加强矿井水文地质勘察 ,充分了解矿井水文地质条件,采取 针对性措施进行防治。
案例二:某矿井成功应对突水灾害的案例
1. 背景介绍
某矿井在开采过程中遇到了突水灾害,给矿工生 命安全和矿井生产带来威胁。
案例分析与实践经验 分享
案例一:某矿井水害事故的预防与治理
1. 背景介绍
某矿井在开采过程中遇到 了严重的水害问题,给矿 工生命安全和矿井生产带 来威胁。
2. 问题描述
该矿井在开采过程中,遇 到了顶板垮塌和断层涌水 的情况,导致采空区积水 严重。
3. 防治措施
采取了以下措施进行防治
案例一:某矿井水害事故的预防与治理

矿井水害分析及防治措施

矿井水害分析及防治措施

案例:
1. 2007年8月17日,山东华源矿业公司矿井遭遇一起特别重大的溃水事故。 8月17日,新泰市突降大雨,降雨量达205mm,造成山洪暴发,洪水漫过 上游东周、金斗水库泄洪道,引发汶河水位暴涨,导致柴汶河东都河堤 被冲垮,冲毁汶河大堤约50米。17日14时30分,河水灌入地势低洼的西 都沙井后以每秒50 m3溃入华源矿业公司三号井井下,造成172人死亡的重 大溃水事故。 2. 2009年11月27日,吉林省梅河口中和煤矿发生溃水事故,掺杂着泥、 沙、水和煤,相当于“泥石流”。溃泥导致地面塌陷,连泥沙带水一起 进入工作面,将近200m巷道被灌严,造成至少16人死亡。
矿井主要水害分析和防治措施
郑 建 矿产普查与勘探
矿井生产的五大自然灾害
1.水 2.瓦斯 3.顶板 4.煤尘 5.火 其中,五大自然灾害没有先后顺序,各矿井着重防治的对象也不尽 相同。下面主要介绍一下矿井水害分析和防治措施。
一、矿井主要水害分析
1.1 雨季地表水威胁 1.2 老空水威胁 1.3 承压水、顶板水、断层水威胁 1.4 岩溶陷落柱的水害威胁
1.2 老空水威胁
(1)采空区积水。采空区内的低洼点逐步积水,对下部距离比较近的煤层的开 采或同一层的下部采掘工作面带来威胁。 (2)巷道内的积水。①废弃的下山巷道逐步积水,不能正常及时填图,给以后 的采掘活动留下隐患;②平巷道口或者上山巷道的下口密闭没有留设泄水孔,密 闭内如果逐渐积水,随着积水的增多,最终可能突破密闭造成突水事故。 (3)矿区的积水威胁。不少报废和被关闭的矿井,存有大量积水,与周边附近 生产矿井有直接或间接相通关系,亦或填图不及时,图纸交换不正常,对生产矿 井构成重大威胁。 (4)挡水墙封闭的高压老空水威胁。部分煤矿在生产区域之上为控制涌水量而 对部分采空区使用挡水墙进行封闭,当采空区水积满以后该区域就成了高压水包, 由于其生产区域和作业人员都在封闭的积水以下,一旦挡水墙出现意外,有可能 造成重大损失。 (5)复采区域局部滞留的老空水威胁。部分煤矿在原煤层的采空区内有复采活 动,采空区的低洼地点和老巷道有可能滞留部分老空水,如果探测不细有可能造 成事故。 (6)古空水威胁。很多煤矿处在煤层露头下部开采,露头浅部不同程度的存有 古井,古采区,下部的生产矿井遭受古空水威胁。

矿井水害防治及应急措施

矿井水害防治及应急措施

01
根据应急预案的要求,配备相应的应急救援装备,包括排水设备、防护用品、急救箱等。
02
确保应急救援装备的可靠性和有效性,定期进行维护和检查,确保其处于良好状态。
定期组织矿井员工开展应急演练,提高员工的应急响应能力和自救互救能力。
针对演练过程中暴露出的问题,及时总结经验教训,完善应急预案和应对措施。
按照水源类型划分,矿井水害可分为地表水水害、地下水水害、老空水水害、断层水水害和岩溶水水害等。
地表水水害是指由于地表水体(如江、河、湖、海等)渗入井下而引起的水害。
地下水水害是指由于地下水位上升或渗透压力增大,导致井下水源涌入而引起的水害。
老空水水害是指由于老空区积水渗入井下而引起的水害。
断层水水害是指由于断层破碎带含水层中的水源涌入井下而引起的水害。
岩溶水水害是指由于岩溶发育地区的岩溶含水层中的水源涌入井下而引起的水害。
未查明矿区水文地质条件,对地下水的分布、类型、运动规律等认识不足。
在没有完全排除水患的情况下进行采掘活动,导致水源被意外地揭露出来。
缺乏有效的防水设施和措施,或者防水设施和措施没有得到及时维护和更新。
对职工的防水知识培训不足,职工防水意识淡薄,没有及时采取有效的防水措施。
研发新的防治水技术
鼓励和支持科研机构和企业研发新的防治水技术,如预测和评估水害的技术、防水和排水技术等。
创新防治水技术
通过技术创新,提高防治水工作的效率和效果,例如利用大数据和人工智能等技术进行水文地质勘查和预测。
根据矿井的实际情况,建立完善的应急预案,明确应急响应流程和责任人。
建立应急预案
定期组织员工进行防治水应急演练和培训,提高员工应对水害事故的能力。
对防治水技术方案进行审查和论证,确保技术方案的可行性和安全性。
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我国矿井水害的基本特征及防治措施摘要:本文分析了我国矿井水害的基本特征及其产生原因,笔者通过统计近十年矿井水害的事故起数、死亡人数及及“十一五”期间水害类型,分析了我国矿井水害发生发展的基本规律。

介绍了矿井水害的防治措施及防治技术基本路线,提出了加强对新的采矿条件下矿井底板水突出机理的研究的建议。

关键词:矿井水害;基本特征;发展规律;防治措施Basic characteristics of mine water hazard in China and thecontrol measuresAbstract:This paper analyzed the basic characteristics of mine water hazard and its causes, the author analyzed basic development and occurrence regularities of coal mine water hazards in China by statisticing the number of accidents and deaths during the last decade and the type of mine water hazard during the "Eleventh Five-Year" .Control measures and recommendations of the mine water hazard prevention technology basic line were I ntroduced, the author proposed to strengthen the study of the conditions under the new mining pit floor to highlight the mechanism of water.Key words: mine water hazard;basic characteristics;development law;control measures矿井在建设和生产过程中,地面水和地下水通过各种通道涌入矿井,当矿井涌水超过正常排水能力时,就造成矿井水害。

矿井水害是威胁煤矿安全生产的五大灾害之一,我国煤炭资源丰富,煤田分布广,聚煤时期多,但赋存状态差异性大且煤矿床水文地质条件复杂,开采过程中受到多种水体的威胁,是世界上矿井水害最严重的国家之一。

而且,随着开采水平的延伸和开采范围的扩大,矿井生产向纵深发展,水患威胁日益严重,矿井水灾严重威胁煤矿安全生产和矿工的生命安全。

1.我国矿井水害的基本特征1.1矿井水害分布具有明显的地域性特征中国煤矿水害的分布有一定的规律性,它与含煤岩系的成煤环境、成煤地质构造的变迁、煤矿区自然地理气候特征及区域水文地质条件的因素有关。

根据我国聚煤期的地质、水文地质特征,并考虑矿井水对生产的危害程度,可将我国煤矿划分六个水害区,如图1所示。

其中华北和华南矿井水文地质条件极为复杂,水害十分严重。

华北石炭二叠系煤田的岩溶裂隙水水害区位于中国华北断块范围之内,北以阴山为界,西以贺兰山构造带为界,南至秦岭构造带,东临黄海。

该区煤田分布范围大、可采煤层多、储量大、煤种齐全的焦煤和主焦煤重要产地,据国家煤矿安全监察局统计,核定生产能力为281 896万t/ a,占全国能力的66%,是我国主要的产煤区[1]。

该区属亚湿润—亚干旱气候区,年降水量600~1000mm的约占70%,200~600的约占20%,主采石炭—二叠系煤层。

寒武、奥陶系碳酸盐是区域富水性最丰富的含水层,它们是开采石炭二叠系煤层时,造成矿井水害的最主要的水源[2]。

奥陶系石灰岩含水层水往往处于高承压状态,并经常通过构造裂隙、断层或陷落柱与上部的太原群薄层灰岩含水层组产生水力联系。

矿井涌水量较大,突水频率高,最大突水量可达20530m3/ min,常使矿井淹没或部分淹没。

区内面临的主要水害问题为煤层底板岩溶裂隙突水和老空透水以及矿井排水、供水、生态环保三者之间的矛盾与冲突。

图1 中国煤矿水害分区示意图1-华北石炭二叠纪煤田的岩溶裂隙水水害区;2-华南晚二叠世煤田的岩溶水水害区;3-东北侏罗纪煤田的裂隙水水害区;4-西北侏罗纪煤田的裂隙水水害区;5-西藏—滇西中生代煤田的裂隙水水害区;6-台湾古近纪、新近纪煤田的裂隙-孔隙水水害区华南晚二叠世煤田的岩溶水水害区位于淮阳古陆以南、川滇古陆以东的长江流域的苏南、皖南、江西、湖南、广东、广西、四川、贵州、云南等省。

水害最严重的是晚二叠世龙潭煤系的主要煤田,分布区属湿润气候区,年降水量1200~2000mm的占95%以上。

本区的煤矿水害主要以灰岩充水为主,其主要岩溶含水层有泥盆纪融县灰岩,石炭纪黄龙灰岩、船山灰岩、壶天灰岩,二叠系茅口灰岩、长兴灰岩和三叠纪大冶灰岩,而茅口灰岩是厚度最大,富水性最强的含水层[3]。

煤系底部和顶部都有巨厚的碳酸盐岩溶含水层,地表溪河较多,岩溶发育。

矿井主要受老空水、地表水和煤层顶、底板岩溶裂隙水等水害威胁,主巷道布设在强含水层内,出水、突水频繁,经常影响生产或淹井,正常涌水量较大,为23.745万m3/ h,最大涌水量达58.684万m3/ h,为全国之首。

地面塌陷严重井下黄泥突出,堵塞井巷;矿井安全受到严重威胁,雨季更加危险[4]。

东北侏罗纪煤田的裂隙水水害区位于中国东北和内蒙古东部的新华夏系巨型或一级沉降带内,属湿润—亚湿润气候区,年降水量400~600mm的占60%,600~800mm的占25%。

主要受老空水、地表水和煤层顶板裂隙水等水害威胁,例如黑龙江省鸡西、七台河等煤矿经常发生老空透水事故,部分煤矿受季节性降水形成的地表汇流和第四系松散层水的威胁。

煤矿正常涌水量7.85万m3/ h,最大涌水量11.757万m3/ h。

西北侏罗纪煤田的裂隙水水害区位于昆仑—秦岭构造带以北,包括新疆、青海、甘肃西部以及宁夏和内蒙古的西部地区。

分布区属干旱气候区,年平均降水量25~100mm的占80%,100~400mm的占20%。

本区地表和地下均严重缺水,矿构地下水的补给和水交替能力差,矿坑涌水量小,仅少部分地区有地表水和老空水造成煤矿水害。

这一地区煤层埋藏浅,开采后工作面顶板采动破坏带容易扩展至地面,矿井主要充水含水层为煤层顶板砂岩裂隙弱含水层和浅部第四系潜水。

西藏—滇西中生代煤田的裂隙水水害区位于昆仑—秦岭构造带以南、川滇构造带以西的西藏、四川西部和云南南部,属湿润—亚湿润气候区,年平均降雨量300~600mm的占55%,800~1000mm的占35%,1000~2000mm的占10%,该区煤炭储量仅占全国的0.1%,煤系一陆相碎屑岩为主,含水性若,水文地质条件简单,矿井水害不严重。

1.2矿井水害形成条件复杂我国矿井水害形成条件的复杂性主要表现在突水类型多样、含水介质差异大、矿井地质构造复杂、底板含水层超高压以及受地表水的影响等方面。

矿井突水类型多样,包括顶板突水、底板突水、断层突水、老空突水以及陷落柱突水等。

1、当采矿活动及其影响范围(冒落裂隙带、导水构造等)触及矿体上部的充水岩层,便引发顶板矿井水害,其致灾性与其导通的充水含水层富水性和连通性直接相关。

2、当采矿活动及其影响范围(矿压破坏带、导水构造等)触及矿体下部的充水岩层时,便引发底板矿井水害,其致灾性与矿压破坏带触及的充水含水层富水性和连通性直接相关。

3、有的煤层距离含水层比较近,断层有可能导通含水层造成威胁,另外一些落差较大的断层可能导水,在揭露断层时易出现突水。

4、由于过去的矿山开采(包括同一矿山的开采和周围其他矿山的开采)之后遗留的一部分采空区,其被后期的地下水或地表水等充填,形成了老空积水。

如果后期的地下采掘工程触及到其水体边缘,该部分老空水就会以突然溃入的方式涌入井下,造成突发性的矿井水害事故。

恶性矿井水害以该种类型数量为最多且致灾性最强,该种类型的矿井水害主要特点有:⑴突发性;⑵老空水往往呈酸性;⑶老空水中硫化氢气体的浓度较高;⑷涌水量大,破坏性强,但因其储水空间较封闭导致其涌水持续时间短,较易疏干。

5、强充水型陷落柱内充填物未被压实,柱内水力联系良好,直接导通奥灰等高压水,沟通了煤系地层各含水层,采掘工程一旦揭露就发生突水,对矿井造成灾难性的淹井事故。

矿井充水含水层类型包括孔隙含水层(第三系砂砾岩孔隙水、第四系松散孔隙水、未成岩古地层孔隙水)、裂隙含水层(砂岩裂隙水、砾岩裂隙水、岩浆岩和变质岩裂隙水)以及岩溶含水层(奥陶系厚层灰岩水、矿系地层薄层灰岩水、可溶性地层地下水)等。

例如1935年5月13日山东淄博北大井突水事故便是由于采动破坏了断层带使得顶部厚层奥灰中高压岩溶水突入矿井造成的水害事故;1978年3月8日河北开滦范各庄矿-490m水平204工作面底板突水事故则是由于砂岩裂隙水通过导水构造裂隙突入矿井造成。

由于各地区地质条件的不同,煤层与充水含水层彼此位置和接触关系各异,造成矿井水害的形成条件各有不同。

地质构造包括断裂构造和褶曲构造,构造型式与规模决定地下水天然储量的大小,不同构造部位富水性差异,充水程度不同;断裂发育程度影响含水层之间、与地表水之间的水利联系,促使矿井充水条件复杂化。

地表水是矿井充水的重要水源之一,矿井距离地表水体不同(垂直于水平方向距离),充水影响程度也不同;当与地表水发生联系时,一般充水条件复杂,动储量大。

由于许多地区煤炭开采历史较长,矿区低洼地点、古井、塌陷区较多,矿井周围井口多。

浅部的部分小煤矿超上限开采,造成地表斑裂,这些都是地表水导入井下的通道。

1.3我国矿井水害发生发展的基本规律长期以来,矿井水害给国家和人民带来的人身伤亡和经济损失极为惨重。

据不完全统计,在过去的10年里,共发生各类矿井水害事故679起,死亡约3275人。

图2为近10年来我国煤矿水害事故发生数及其死亡人数的基本变化规律。

由图可见,我国煤矿每年发生水害事故数及死亡人数均呈下降趋势,这是因为全国煤矿安全监察监管、行业管理部门和煤矿企业,坚持“安全第一、预防为主、综合治理”的方针,牢固树立安全发展的科学理念,实现了煤矿安全状况持续稳定好转。

表1为“十一五”期间全国煤矿较大(3人)以上水害类型统计[5],从表中可以看出,就主要矿井水害的突水水源而言,采空区及废弃的淹没小煤窑水成为主要突水水源。

其次为地表水和岩溶水,其他类型水源所占比例较少。

这一现象是中国煤矿水害的新特点,主要是由于近年来关停小煤矿数量迅速增加,且大多数关停矿井基础资料较差,加上国有大井采掘深度增加,主要开采煤层底板承受的水压越来越大所致。

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