煤礦典型水害案例分析教材(編輯修改稿)
2025-01-20 06:07 本頁(yè)面
【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 水庫(kù)、塘壩、煤礦塌陷區(qū)水體等，由于井下防水煤（巖）柱留設(shè)不當(dāng)、采掘工程活動(dòng)不當(dāng)導(dǎo)致煤層頂板煤（巖）體發(fā)生抽冒、工作面區(qū)域內(nèi)存在導(dǎo)水?dāng)嗔训刭|(zhì)構(gòu)造、超采防水煤柱等，使采掘工作面與地表水體產(chǎn)生水力聯(lián)系，地表水迅速灌入井下，發(fā)生突水事故。如 ： 2023年 7月 22日，山西省呂梁市興縣魏家灘鎮(zhèn)馬圜圜煤礦，因山洪暴發(fā)，造成河床下采空區(qū)發(fā)生塌陷，沉陷面積約 800m2，洪水經(jīng)采空區(qū)潰入礦井，導(dǎo)致 11人死亡。 某煤礦一號(hào)井南翼 502工作面地表水、黃泥潰入示意圖 第四系松散孔隙含水層和第三系砂礫 含水層水害 第四系松散孔隙充水含水層、第三系砂礫含水層呈不整合覆蓋在煤系地層上，直接接受大氣降水和展布其上的河流、湖泊、水庫(kù)等地表水體的滲透補(bǔ)給，形成在剖面和平面上結(jié)構(gòu)極其復(fù)雜的松散孔隙充水含水體。如： 安徽皖北祁東煤礦新礦井首采面剛剛推進(jìn) 40m后 ,發(fā)生了 第四系松散孔隙含水層 水潰入淹井。 某礦 704工作面松散沖積層突水示意圖 煤層頂板充水含水層水害 煤系地層中一般存在多層可采煤層，在煤系地層上部同時(shí)發(fā)育有多層充水含水層，有的是強(qiáng)巖溶充水含水層，如南方型龍?zhí)督M煤系地層的頂部就發(fā)育有長(zhǎng)興灰?guī)r含水層。如： 2023年神華寧煤紅柳煤礦首采面推進(jìn) 56m發(fā)生頂板砂巖潰水，瞬時(shí)水量 1817m3/h。 煤層底板承壓充水含水層水害 煤層底板承壓充水含水層水害是我國(guó)煤礦水害頻率最高、危害程度最大的一種災(zāi)害，多次造成突水淹采煤工作面、淹采區(qū)、淹水平、淹整個(gè)礦井的惡性事故。 (1) 水體上水害狀況 水體上水害約占礦井水害的 一半 。 上世紀(jì) 80年代與 50年代相比，突水頻率增長(zhǎng) 。 19561986年 30年間，淹井 222起，突水 1600次， 1318人 喪生。 19841985年一年間，全國(guó)因底板突水而淹井事故 22起，僅開(kāi)灤、焦作、肥城 就有 6對(duì)井被淹。峰值水量高達(dá) 2050m179。/min，世界之最。 (2) 水上威脅礦井?dāng)?shù)量和煤量 目前受水威脅的礦井約 300處，約占大型礦井的一半 受水威脅儲(chǔ)量近 百億噸 。 山東淄博北大井于 1935年 5月 13日透水， 三天內(nèi)礦井全部淹沒(méi)，有 538名礦井下遇難，為世界罕見(jiàn)的突水事故。 神華駱駝山煤礦 底板奧灰?guī)r溶 承壓 特大水災(zāi)事故 2023年３月１日７時(shí)２０分左右，神華集團(tuán)烏海能源有限責(zé)任公司駱駝山煤礦在基建巷道施工中發(fā)生透水事故。駱駝山煤礦屬新建礦井，于2023年５月開(kāi)工建設(shè)，由神華集團(tuán)烏海能源有限責(zé)任公司建設(shè)，中煤西安設(shè)計(jì)工程有限責(zé)任公司負(fù)責(zé)設(shè)計(jì)，設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力為每年１５０萬(wàn)噸 。當(dāng)班井下共有作業(yè)人員 ７７ 名，經(jīng)搶救有 ４６ 人相繼升井，其中 １ 人死亡， ７ 人受傷， ３１ 人被困井下。 事故原因初步判斷是掘進(jìn)過(guò)程中掘進(jìn)工作面底板奧灰水突水造成的，突水的具體位置大致在施工的井下 16號(hào)煤層掘進(jìn)工作面。 駱駝山煤礦透水事故暴露出了掘進(jìn)施工 探放水管理 和工程承包中安全責(zé)任不落實(shí)、不到位等問(wèn)題。 巖溶陷落柱水害 由于煤系地層在地質(zhì)歷史時(shí)期中不斷向奧灰溶洞垮落，冒落的巖塊不斷沖填形成一個(gè)質(zhì)地疏松巖溶陷落柱，導(dǎo)水性很強(qiáng)，同時(shí)由于陷落柱的賦存條件孤立而隱蔽，事前難以探查發(fā)現(xiàn)，防治難度極大，所以造成災(zāi)難性的巖溶陷落柱水害。 1984年 6月開(kāi)灤范各莊礦在回采距煤層底板奧陶系灰?guī)r含水層超過(guò) 200m的第七號(hào)煤層時(shí)，這個(gè)巖溶陷落柱是一個(gè)短軸 46m、長(zhǎng)軸 67m的橢圓形巖溶陷落柱，柱體冒落高度竟達(dá) 200m，頂部直到七號(hào)煤層頂板，由于巖溶陷落柱溝通了煤系地層與奧灰強(qiáng)充水含水層的水力聯(lián)系，發(fā)生了突水量高達(dá) 120530m3/h的惡性突水淹井事故，損失巨大，在世界采礦史上留下了令人難以置信的案例。 斷層破碎帶突水水害 斷層破碎帶突水水害，本身是礦井一大水害，也可與老空水、煤層頂板含水層、底板承壓含水層、地表水體等發(fā)生水力聯(lián)系而引起突水水害，是煤礦水害類(lèi)型中最普遍的一類(lèi)。斷層破碎帶可以沿?cái)鄬幼呦蚝荛L(zhǎng)一段范圍內(nèi)普遍含（導(dǎo)）水而引發(fā)水害，也可以是局部的一小段、一個(gè)點(diǎn)導(dǎo)水而誘發(fā)突水水害。有的斷層破碎帶原始狀態(tài)是不含（導(dǎo)）水的，但由于采動(dòng)條件下引起頂板導(dǎo)水裂隙提高了上限或底板巖體裂隙的存在，斷層破碎帶發(fā)生活化而轉(zhuǎn)化為導(dǎo)水?dāng)鄬?，發(fā)生礦井突水水害。如： 1982年 8月 23日 江西豐城礦務(wù)局云莊煤礦因遇斷層兩次淹井。 地表滑坡和井上下泥石流災(zāi)害 地表滑坡和井上下泥石流災(zāi)害發(fā)生的前提條件是有層間軟滑的黏土層、疏松破碎的斷層帶、黏土充填的節(jié)理裂隙等軟弱結(jié)構(gòu)面，地表、地下的工程活動(dòng)等。四川、貴州、云南等高、中山地區(qū)的一些煤礦，發(fā)生地表滑坡和井上下泥石流災(zāi)害十分突出，造成的危害也很大。解決這類(lèi)災(zāi)害問(wèn)題的方法要從水文地質(zhì)、工程地質(zhì)和巖土工程的角度去探討分析。如： 內(nèi)蒙古鄂爾多斯金利煤礦洪水瞬時(shí)入井造成傷人。 二 .礦井突水預(yù)兆與充水條件分析 (1)礦井突水一般預(yù)兆 礦井采掘工作面煤層變潮濕、松軟
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