矿山水灾

更新时间:2022-08-03 20:50

矿山水灾是指渗入、涌入露天矿坑或矿井巷道的水量超过矿山正常排水能方,造成的采矿场、巷道被淹没的灾害。矿山水灾事故发生的原因主要有矿区水文地质情况不清、井口位置不当、开采技术方案错误、防水措施不力及管理不善等。矿山水灾一旦发生,将使矿山生产中断,设备被淹,甚至造成人员伤亡。

介绍

矿山突然涌水所造成的灾害。1935年中国山东鲁大公司北大井,在巷道掘进到与朱龙河连通的周瓦庄断层附近时,河水突然灌入井巷,涌水量达578~648m3/min,78小时后,全矿淹没。

矿井水灾的水源有大气降水(雨、雪)、地表水、含水层水、断层水和旧巷或采空区积水等。大气降水可能从地表低洼地通过塌陷区裂隙或井口灌入井巷,造成灾害。地表水指河、湖、塘、沟及水库的积水。含水层水如砂砾层含水、石灰岩溶洞水,两者可能通过裂隙、断层、旧巷等通道进入井巷。断层破碎带常大量积水,特别是断层与含水层或地表水沟通时,补给丰富,威胁更大。旧巷或采空区积水,往往静水压力大,来势猛,且常含有害气体,易造成人身事故。矿山水灾的主要原因是:水文地质情况不明;缺乏附近老窖、旧巷的积水资料;未及时采取有效的探、防水措施;排水系统不完善以及排水设备能力过小或设备故障等。

地面防水措施井口(平硐口)及工业广场应高于历年最高洪水位,否则需建筑可靠的堤坝或防洪渠道保护。当矿体上部无足够厚度的隔水地层(如粘土层)时,地表要建引洪渠网或堤坝,截断地表径流,以防地表水通过塌陷区和裂隙流入井下;或将有关河流改道,移出矿区。对面积较大的塌陷区,要修筑疏水沟渠和围堤,有时还需配备水泵,以便及时拦水、排水。废钻孔、古井等要用泥砂、粘土、水泥等妥善充填、封闭。排出的矿井水要防止再度流入井下。

井下防水措施隔水 是保留部分矿体(煤层)隔断水源的措施。当矿体与不能疏干的地表水体、含水层或被淹井巷相连时,必须留防水矿柱水体下采煤)。

探水 井下调查水情的主要手段。当采掘工作接近可能导水或积水的岩溶(溶洞)、旧巷、废钻孔、富水的含水层(如流沙层、石灰岩层)、断层破碎带时,须超前打钻,探水前进。探水的起点、钻孔的布置和超前距离,根据水文地质资料及其可靠程度而定。一般在离可疑水源75~150m处开始打钻,钻孔超前于工作面5~20m,孔径不宜大于75mm,既便于堵水,也可用以放水。

放水疏干 消除水患的有效措施之一(见矿床疏干)。老窑、采空区积水量不大时,可用探水钻孔放水;在水量大、水压高时要另打放水孔。放水孔口要加固,并安设带阀门和压力表的放水套管,钻杆通过套管钻进。

截水 在可能出水区和主要巷道之间的适宜地点,修筑水闸墙或水闸门,可使局部地点的涌水不波及其他区段。水闸墙(见图)筑在需要截水而不需通行的地点,墙基固定在巷道四周的楔形截槽中,其尺寸要足以承受可能的水压,并与巷道结合紧密,不会漏水。在需通行的巷道中,用混凝土墙垛、铁制门框与门扇修筑水闸门。一旦透水,拆除路轨,关闭闸门。 注浆堵水 当井巷必须通过涌水量大的含水层、断层或岩溶时,查明水情后,可从地面或井下向井巷的四周打钻注浆,堵塞涌水通道。这是减少矿井涌水量的重要措施之一。注浆用的材料有砂子、粘土、水泥、水玻璃以及丙烯酰胺絮凝剂(MG-646)、脲醛树脂、铬木素等,根据水文地质条件及涌水特点选用。

参考书目

中南矿冶学院通风及安全教研室编:《矿山排水与防水》,中国工业出版社,北京,1961。

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