矿井水灾防治.doc

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1、矿井水灾防治在矿井建设和生产过程中，各种类型的地下水进入采掘工作面的过程称为矿井涌水。矿井涌水的形式有缓慢的进入，也有突然的涌入。后者因水量大、来势猛，故称矿井突水，危害极大。当矿井涌水超过正常排水能力时，就会发生水灾。水灾的危害极大，不仅可能淹没工作面、巷道，甚至可能淹没整个矿井，造成伤亡事故。防治矿井水的目的首先是为了防止水灾事故的发生，保证矿井建设和生产的安全，同时也是为了减少矿井正常涌水量，从而降低生产成本。为了经济有效地预防水灾，首先应查明矿井的涌水水源。一、矿井涌水水源1、地表水地表水体包括河流、湖泊以及水库、山洪等，这些水源一旦进入井下都可能形成水灾。地表水具有明显的季节性特点，

2、雨季降雨量猛增，河、湖水位上涨，山区就可能形成洪水，威胁矿山生产。因此，应向气象部门咨询并进行深入的调查研究，及时掌握雨季来临的时间、地区最大降雨量、历史洪水位标高和波及范围等，同时要弄清地表水与矿体的相对关系，以及水体下部岩石的透水性等。在开采距地表近的上部矿体时，地表水有淹井的危险，它多从井口和塌陷区进入矿井，有时雨水和黄泥一起涌入采场，对生产和安全造成严重威胁。地表水如通过断层，裂隙，石灰岩溶洞等与巷道相通。则可能造成突然透水事故。2、含水层水含水层水包括孔隙水、裂隙水和岩溶水。是矿井涌水最直接最常见的主要水源，特别是岩溶水。其水量大、水压高、来势猛、涌水量稳定、不易疏干。因此其危害性大

3、，应予以特别注意。在矿区范围内有石灰岩层，砾石层及流砂层时。都有可能含有大量的地下水、特别是厚的纯质灰岩，岩溶现象十分发育。含有更多的积水,如奥陶纪石灰岩，长心组及茅口组灰岩都是主要强含水层、当掘进巷道时。遇到这种积水就会造成突然透水事故。3、大气降水的渗入大气降水是很多矿井涌水的补给水源。特别是开采地形低洼埋藏深度较浅的矿体更是如此、大气降水的渗入量与地区的气候，地形，岩石性质，地质构造有关。当成为矿井涌水水源时矿井涌水的程度与地区的降水量大小、强度和延续时间有关，矿井涌水量随气候具有明显的季节性变化。4、废旧巷道及空区积水过去的采空区及废弃巷道由于长期停止排水而常常有大量积水，这种涌水的特

4、点是：水量大、来势猛、破坏性大、酸性强、具有腐蚀性。而且常伴随有毒有害气体涌出。是防水灾工作中应重点注意的防治对象。对某一矿井来说可能是上述某一种水源在起作用，也可能是多种水源同时起作用。因此在分析矿井涌水水源时。应进行充分的调查研究，找出主次关系以便对症下药。二、矿井涌水通道矿井水只是构成矿井涌水的一种潜在威胁，矿井是否涌水关键还取决于是否有通路把水源和矿井沟通。一般来说矿井涌水通道有以下几种、（1）、岩层的孔隙 岩层孔隙的透水性能取决于孔隙的大小和连通的情况。（2）、岩层的裂隙 岩层的各种裂隙包括风化裂隙、成岩裂隙和构造裂隙都能构成矿井涌水的通路。对矿井威胁最大的是构造裂隙 （断裂），其中

5、包括各种节理、断层和巨大的断裂破碎带。构成断裂不仅本身具有较强的富水性而且往往是导致各种水进入矿井的良好通道，因此其危险最大，应予以高度重视。（3）、岩层的溶隙 溶隙主要出现在碳酸岩类岩石中沿断裂、节理裂隙的层面。其中可赋存大量的水或沟通其它水源，当巷道接近或揭露它们时易造成突水事故。（4）、人为因素造成的通道 如勘探中一些未封闭或封孔质量不高的钻孔，可能把矿层顶、底板含水层或地表水体沟通引起矿井水量增大，又如采矿活动使岩层顶板产生冒落从而使上覆含水层中的地下水甚至地表水流入坑道。三、影响涌水量大小的因素1、覆盖层的透水性和围岩出露条件覆盖层的透水性好则补给水量和井下涌水量大，一般认为矿区内若

6、分布有大于5米的稳定的弱透水层时，就可有效地阻挡地表水和大气降水的下渗；透水的围岩在地表出露面积越大，则接受降水和地表渗水就越多，井下涌水量也越大。2、地形条件矿区位于当地侵蚀基准面以上时涌水量通常较小，由于排泄条件良好，水可以由平硐流出，补给水渗透对矿井涌水的影响也不大。而开采深度低于当地侵蚀基准面的矿体，或位于河谷凹地以及地形低洼地区的矿床时，涌水量会比较大，特别是在暴雨期间，矿井涌水量可能大为增加。3、地质构造条件断裂面力学性质的不同和同一构造体系不同部位对矿井涌水的影响程度是不一样的，如张性断裂面对矿井涌水的影响大于压性断裂面的影响，又如断层交叉点导水性好，突水性强。四、地面防水地面防

7、水的主要任务是防止地面河流、池沼等积水以及暴雨季节的洪水突然灌入井下，防止或减少大气降水和地表水渗入井下。1、制定防水计划、建立防汛组织在制定防水计划时，必须进行大量的调查研究工作，对矿区的地貌、地质构造、地面水流系统、降雨量、融雪量以及山洪的水流分布、最高洪水位等都要作详细的调查，也要探明各种透水通路，建立由矿领导负责的专门防汛队伍，其职责是向领导提出各种可能发生水患因素的调查报告和防水计划，并且要组织防水工程的施工以及准备防洪抢险的物资和设备。2、合理确定井口位置矿井的井口、平硐出口以及矿井出口的标高、以及地面主要建筑物的地基的标高、都应高于历年最高洪水位、以免在雨季山洪暴发时地面洪水灌入

8、井内或冲垮地面建筑物。如果受其它条件限制，井口标高在最高洪水位以下时，必须修建防洪堤坝、排水沟等工程，确保井筒和地面建筑物的安全。3、修建引洪工程为了截断山洪、防止大量雨水汇集矿区、可在矿区边缘或漏水区的上方迎着来水方向修建人工河道和引水工程，把山洪引出矿区。4、河流改道当矿区地表有河流经过时、河流渗水会对井下构成威胁，河流改道是防止河水渗入井下的最有效的方法。所谓河流改道、就是在河流流入矿区以前、选择合适的地点修筑堤坝，截断原有河道，使河水绕开矿区而行，但是河流改道的工程量大、投资多、影响面大，要慎重考虑，要注意河流改道后河水不会再渗入井下。所以坝址和人工河道的位置都要选在矿区隔水岩层的上部

9、或外侧，修建人工河道时要注意河道的坡度不宜过大或过小，以免冲刷或淤塞。在确定河流改道方案时，还应考虑矿区的发展远景和工农业布局，要考虑矿区工农业和生活用水问题。在不能或不宜采用河流改道方法时，则可在漏水地段铺设人工河床。人工河床一般由三个分层构成：底层是防漏层、用黄土压实而成，中间层是伸缩层、其作用是防止底层翻浆，在冬季干枯时则可防止河床冻裂、用砂夹石（砂石比为3：7）铺设而成，上层是水泥砂浆及河卵石构成、能抗水流的冲刷。5、填堵漏洞和排除积水对可能通向井下的裂隙、洞穴、废弃的钻孔以及小范围的塌陷坑，可以用土填堵、夯实并使其稍高出地面，防止水流渗入。对于面积较大的塌陷洼地，可开凿疏水沟渠、修筑围堤，必要时可安设水泵排干积水，消除威胁。6、留安全矿柱如果矿区地表有河流、水库等地表水体不能排出或疏导时，可考虑留安全矿柱的方法隔断透水通路。五、地下防水在采掘过程中有可能掘透压力大和固定水源相沟通的含水层和水体，形成突然大量涌水。因此应该在坑道内采取防水措施，防止灾害的发生。1、查明水源地下水源在没有揭露以前是看不见的。因此应通过详细的勘测工作，掌握矿区水文地质资料，了解含水层及老窿积水情况，查明地下水源。7