【正文】 ..............6......................................................................................................6 ....................................................................................................................6 ......................................................................................................7 .............................................................................................................74影響涌水量大小的因素....................................................................................................7.............................................................................7 .............................................................................................................8...............................................................................................8 .................................................................................8.................................................................................................................95造成礦井水災(zāi)的原因........................................................................................................9 6礦井水防治技術(shù)..............................................................................................................10...........................................................................................................10 ...........................................................................................................117礦井水災(zāi)對策..................................................................................................................13 重視礦井防治..............................................................................................................13 建立觀測系統(tǒng)..............................................................................................................13 ...............................................................................................................13 ...............................................................................................................138礦井水災(zāi)防治措施..........................................................................................................14 9礦井水災(zāi)對生產(chǎn)的影響..................................................................................................14 10事故原因分及事故處理................................................................................................15.............................................................................................................15 .............................................................................................................1511總論................................................................................................................................16 參考文獻(xiàn).............................................................................................................................171引言煤礦在建設(shè)生產(chǎn)過程中，常受到水的危害，一旦發(fā)生水災(zāi)，不僅會影響礦井的正 常生產(chǎn)，給管理帶來困難，有時(shí)還會造成人員傷亡和淹井事故，導(dǎo)致礦井停產(chǎn)和不必要的經(jīng)濟(jì)損失，危害十分嚴(yán)重。開灤范各莊礦1984年特大突水事故最大涌水量高達(dá)2053m3/min,為有記載的世界采礦史上突水之最，造成經(jīng)濟(jì)損失近5億元。據(jù)統(tǒng)計(jì)，目前受水害威脅的礦井約占國有重點(diǎn)煤礦礦井總數(shù)的48%以上。礦井水災(zāi)，是煤礦常見的主要災(zāi)害之一。我國是世界上主要產(chǎn)煤國，是受水害危害最為嚴(yán)重的國家之一。所以做好礦井防水工作，是我國保證礦井安全生產(chǎn)的重要內(nèi)容之一。本文通過對水災(zāi)事故的誘發(fā)原因、對策以及事故處理的分析，為煤礦持續(xù)、安全生產(chǎn)提供一定的理論依據(jù)。2礦井水災(zāi)的分類地面水和地下水通過各種通道涌入礦井，當(dāng)涌入礦井的水量超過礦井最大排水能力時(shí)，就會造成礦井水災(zāi)。礦井水災(zāi)按照其水源類別可分為以下幾類：礦井附近有江河、湖泊、池塘、水庫、溝渠等積水，以及季節(jié)性雨水時(shí)，當(dāng)水位暴漲，超過礦井井口標(biāo)高而涌入井下，或由裂隙、斷層或塌陷區(qū)滲入井下造成水災(zāi)，這種水源叫地表水。受這種水危害的情況，一般有以下幾種：一是位于低洼地帶的礦井，由地表水沖破礦井周圍圍堤而流入井口，或由于殲石山、爐灰等堆積位置選擇不當(dāng)，被洪水或雨水長年沖刷到附近的江河當(dāng)中，使河床增高或造成河水超過堤或攔洪壩直接進(jìn)入井口。這種地表水來勢兇猛，而且伴隨許多泥沙、礫石。如防備不當(dāng)，常造成淹井事故；二是地表水與松軟的沙礫巖層相通，當(dāng)井筒掘進(jìn)穿透沖積層含水層時(shí)，地表水將順著砂礫巖層的裂隙涌入井下造成淹井；三是地表水與煤層頂?shù)装宓暮畬酉噙B通或由斷層溝通，地表水通過含水層或斷層進(jìn)入井巷，致使發(fā)生水災(zāi)事故。當(dāng)煤層被松散含水的流砂層、砂層、砂礫層、卵石層、粘土砂層所覆蓋，在開采第一水平時(shí)，煤巖柱留設(shè)不夠，往往是冒裂帶直接進(jìn)入松散層，或是松散層底部存在富水含水層，開采前水文地質(zhì)條件不清，沒有按含水層下回采條件留設(shè)煤柱，回采后水、砂或泥潰入井下；超限出煤，破壞煤巖柱或在煤巖柱中開拓巷道、硐室，破壞了隔水煤巖柱的完整性，年久滲水，冒落坍塌，使沖積層水或流砂、泥流潰入井下，淤 塞巷道甚至造成淹井。水源為砂巖、礫巖等裂隙含水層的水。這些煤層頂部常有厚層砂巖和礫巖，其中裂隙發(fā)育，如與上覆第四紀(jì)沖積層和下伏奧陶系含水層有水力聯(lián)系時(shí)，可導(dǎo)致嚴(yán)重水災(zāi)事故以及建井時(shí)期發(fā)生淹井事故。若砂巖層缺乏補(bǔ)給水源時(shí)，則涌水很快很快變小甚至疏干。3礦井水災(zāi)發(fā)生的條件礦井周圍的充水水源只是構(gòu)成礦井涌水的一種潛在威脅，開采時(shí)能否進(jìn)入井巷，取決于是否存在充水通道。只有充水水源通過充水通道，才能形成礦井涌水。掌握哪種水源是通過哪一種類型的通道和具體滲透路線進(jìn)入礦井構(gòu)成礦井涌水，可以為礦井水治理提供依據(jù)。一般來說，水源與煤礦井下工作場所的通道多種多樣，常見的礦井涌水通道有構(gòu)造斷裂帶、接觸帶、導(dǎo)水陷落柱、采礦活動造成的裂隙等。礦區(qū)含煤地層中存有數(shù)量不等的斷裂構(gòu)造，它不僅使斷裂附近巖石破碎、位移，也使地層失去完整性，從而成為各種充水水源涌入礦井的通道。地層的假整合或不整合的接觸帶，由于空隙發(fā)育，當(dāng)它與水源靠近時(shí)，也可能成為地下水進(jìn)入礦井的通道。無論是構(gòu)造斷裂帶，還是接觸帶，它們都是地層中破碎而變?nèi)醯牡貛?，對于礦井充水具有非常重要的意義。巖溶陷落柱是指埋藏在煤系地層下部的巨厚可溶巖體，在地下水溶蝕作用下形成巨大的巖溶空洞?？斩错敳繋r層，當(dāng)其失去對上覆巖體支撐能力時(shí)，上覆巖體在重力作用下向下垮落，充填于溶蝕空間中。因其剖面形態(tài)似一柱體，故稱巖溶陷落柱。我國巖溶陷落柱多發(fā)育于北方石炭二疊系煤田，如山西太原、西山、霍汾、河北井陘、峰峰、開灤，江蘇徐州，山東新汶，河南安陽、鶴壁、焦作等礦區(qū)，而南方礦區(qū)少見。埋藏在地下深處的煤層承受著上覆巖層的自重力，同時(shí)它自身也產(chǎn)生對抗力，兩者處于平衡穩(wěn)定狀態(tài)。煤層開采后，采空區(qū)上方的巖層因下部被采空而失去平衡，相應(yīng)地產(chǎn)生礦山壓力，從而對采場產(chǎn)生破壞作用，必然引起頂部巖體的開裂、垮落和移動。塌落的巖塊直到充滿采空區(qū)為止，而上部巖層的移動常達(dá)到地表，根據(jù)采空區(qū)上方的巖層變形和破壞情況的不同，可劃分為三帶，三帶之中的冒落帶、裂隙帶就是礦井充水的良好通道?？碧交蛏a(chǎn)建設(shè)時(shí)期，井田內(nèi)施工許多鉆孔，均可揭穿煤層和各含水層，構(gòu)成溝通含水層的人為通道。按規(guī)程要求，鉆孔施工完畢后必須用水泥封孔，其目的一方面保護(hù)煤層免遭氧化，另一方面為了防止地表與地下各種水體的直接滲透。鉆孔封閉不良或沒有封閉情況下，當(dāng)開采接近或揭露進(jìn)，造成涌水乃至突水。此類突水以突水點(diǎn)接近舊鉆孔，采場地層完整無構(gòu)造破壞，水壓力大而無大水量等為特征，易與其他突水相區(qū)別。若與其他水源溝通時(shí)，亦可造成來水猛、壓力大的突水事故。4影響涌水量大小的因素影響礦井涌水量大小的因素主要有以下幾個(gè)方面：充水巖層的出露條件和接受補(bǔ)給條件，礦井邊界條件與地質(zhì)構(gòu)造條件。充水巖層的出露條件，直接影響礦區(qū)動力補(bǔ)給的大小。充水巖層的出露條件包括它的出露面積和出露的地形條件。前者指接受外界補(bǔ)給水量的范圍。顯然，出露面積愈大，則吸收降水和地表水的滲入量就愈多，反之則少；后者指出露的位置、地形的坡度及形態(tài)等，它關(guān)系到補(bǔ)給水源的類型和補(bǔ)給滲入條件。如分布在地形較陡的分水嶺地段，它只能接受降水入滲補(bǔ)給，且地形陡，降水大部呈地表徑流流失；分布于低洼處，它不僅能接受降水的補(bǔ)給，而且也能得到地表逕流匯入洼地的補(bǔ)給。故在同等 出露面積的情況下，后者獲得補(bǔ)給水量比前者多。若直接位于河床下，則大量吸收地表水，對礦井充水程度影響更大。礦井邊界條件由側(cè)向邊界和頂?shù)装鍡l件兩部分組成。它對礦井地下水的補(bǔ)給水量起著控制作用。側(cè)向邊界指礦井內(nèi)煤層或含水層與其周圍的巖體、巖層、地表水體等接觸的界面，稱側(cè)向邊界。按邊界的過水能力來分，有供水邊界、隔水邊界和弱透水邊界等三種。一個(gè)礦井的周邊大多是由不同邊界組合而成，故它們的形狀、范圍、水量的出入直接控制了礦井的涌水量。若礦井的直接充水含水層的四周均為強(qiáng)透水邊界（富水?dāng)鄬?、地表水、?qiáng)含水層），在開采條件下，區(qū)域地下水或地表水可通過邊界大量流入礦井，供水邊界分布范圍越大，涌入的水量愈多、愈穩(wěn)定。如周邊由隔水邊界組成，則區(qū)域地下水與礦井失去水力聯(lián)系，開采時(shí)涌水量則較小，即使初期涌水量較大，也會很快變水，甚至干涸。煤層及其直接頂?shù)装宓母羲蛲杆畻l件，是影響礦床充水強(qiáng)度關(guān)鍵因素之一。最理想的條件是煤層直接頂?shù)装寰强煽康母羲畬咏M成的剖面邊界，即無外部水源補(bǔ)給，礦井涌水量小，甚至干燥無水，這種情況不多見，常見的有如下三種組合方式：①底板為穩(wěn)琮隔水層，煤層或直接充水含水層僅能從大氣降水或地表水通過蓋層或“天窗”補(bǔ)給，此時(shí)水量依賴于降水入滲量及地表水“天窗”補(bǔ)給量；②頂板為隔水層、底板弱透水層時(shí)，礦井涌水量僅取決于下部水層的越流量； ③頂?shù)装寰鶡o隔水層存在時(shí)，則降水入滲量及側(cè)向邊界補(bǔ)給量等均會成為礦井涌水量。構(gòu)造的類型（褶皺或斷裂）和規(guī)模，對礦井充水強(qiáng)度亦起著控制作用。褶皺構(gòu)造往往構(gòu)成承壓水盆地或斜地儲水構(gòu)造，構(gòu)造的類型不同，則充水含水層的分布面積、空間位置、補(bǔ)徑排條件亦有差別，從而礦井充水強(qiáng)度也不一樣。大型儲水構(gòu)造往往構(gòu)成一個(gè)獨(dú)立的水文地質(zhì)單元，不僅充水含水層厚度大，而且分布廣，接受降水或其他水源的水量就多，反映其排泄量大，礦區(qū)總排水量也大，礦井突水量大。反之，相對較簡單。5造成礦井水災(zāi)的原因總結(jié)過去發(fā)生的礦井水災(zāi)，主要原因可歸結(jié)如下幾個(gè)方面：（1）地面防洪、防水措施不當(dāng)，或因?qū)Ψ篮樵O(shè)施管理不善，暴雨山洪沖毀防洪工程，使地面水涌入井下，造成災(zāi)害；（2）水文地質(zhì)條件不清，井巷接近老窯區(qū)、充水?dāng)鄬印?qiáng)含水層、陷落柱時(shí)，不事先探放水，盲目施工；或探放水，但措施不當(dāng)，而造成淹井或傷亡事故；（3）井巷位置不合理，如布置在不良地質(zhì)條件中或接近強(qiáng)含水層附近，施工后在礦山壓力與水壓力共同作用下，發(fā)生頂板或底板突水；（4）亂采、亂掘，破壞了防水煤柱，巖柱造成突水。（5）工程質(zhì)量低劣，井巷嚴(yán)重塌落冒頂，造成頂板塌落，溝通強(qiáng)含水層突水；（6）管理不善，井下無防水閘門或雖有閘門但未及時(shí)關(guān)閉，礦井突水時(shí)不能起堵截水作用；（7）礦井排水能力不足或排水設(shè)備平時(shí)維護(hù)不當(dāng)，水倉不按時(shí)清挖，突水時(shí)排水設(shè)備失效而淹井；（8）測量錯誤