第一节 我国煤矿水害类型及分布
2、加强水文地质条件勘探、做好防治水预测预报工作
各煤田和井田在勘探时必须把水文地质情况搞清,给设计、建井、开采提供详实可靠的图纸、资料。
在开采过程中对矿井的突水源要进行认真的调查研究,掌握可能出水的断层及裂隙分布;要了解井下岩层的性质、含水层的补给来源和通道,查清井田内的老窑数量和分布地点,查清地面河流、湖泊、池塘积水区域和水量变化;编制好完整的水文地质资料,做到心中有数,开展逐头逐面水情水害预测预报工作。
3、建立健全防治水管理制度,严格执行防治水的有关规程
井田之间的边界煤柱和防煤柱,要按《煤矿安全规程》和有关规定留设。附近有小煤窑开采的矿井,要把其开采范围和与水害有关的情况调查清楚,对大矿有威胁的小煤窑要坚决关掉,决不迁就姑息。
坚决贯彻“有疑必探、先探后掘”的原则。按照《防治水工作条例》的要求,制定切实可行的探放水措施,尤其是对老空水。要经常性的对防治水煤柱、小煤窑和老空水进行检查,对断裂带“先探后注”,分清顶板水害和底板水害,以防淹采区、淹井事故的发生。
4、切实完善防治水工程设施
集团公司及矿每年都要编制防治水工程计划,并认真组织实施。对防治水工程所需的资金要予以保证。矿井的水仓、水泵能力必须与涌水量相适应,并要有备用。要坚持不懈地进行雨季“三防”大检查。有突水危险的矿井或有突水危险的地区,都要设置防水闸门。在正常生产期间,要定期对放水闸门进行检查和维修,保证随时可以顺畅关闭。大水矿井要做到水平隔离和采区隔离。要积极采用新的探测手段,准确发现前方水体和导水通道,探明水文地质情况,对受破坏较深的隔水层可采用注浆加固、注浆堵水、帷幕截流等新技术。
5、加强职工技术培训、增强抵御水害的能力
要通过不同形式的教育培训,使职工了解透水前的各种预兆及其规律,做到发现透水预兆,能立即停止工作,采取措施,进行处理。为防止突水事故造成人员伤亡,井下要设置安全出口,标出避灾线路,一旦发生突水事故,可以安全撤出险区。矿井发生突水事故后,应立即通知救护队组织抢救。同时,根据事故水源启动全部排水设备加速排水,防止整个矿井被淹。
水灾现场处理与指挥
一、井下发生水灾初期的自救
1、井下发生突水后,应立即用最快的方法通知附近地区的人员一起按照《矿井灾害预防和处理计划》中所规定的路线撤出。
2、突水初期,水势很猛,冲力很大,人员撤退时一定要注意向高处走,沿着上山方向进入上一个水平,然后出井。
3、在撤退中,如出路已被水隔断,就要寻找井下位置最高、离井筒和大巷最近的地方暂时躲避;同时定时在轨道和水管上敲打发出求救信号。
4、如突水区设立水闸门时,在人员撤出后,要立即紧紧关死水闸门,把水流完全隔断。
5、水泵房人员在接到突水事故报警后,要立即关闭泵房两侧的密闭门,启动所有水泵,把突出的水尽快排出;没接到救灾领导人的撤退命令,绝对不可离开工作岗位。
6、突水后,特别是老空区的积水突出以后,往往会从积水的空间放出大量有害气体,如瓦斯、硫化氢等,所以在避灾自救中要注意防止有害气体中毒和窒息。
(二) 防水煤(岩)柱的留设原则
(1)在有突水威胁但又不宜疏放(疏放会造成成本大大提高时)的地区采掘时,必须留设防水煤(岩)柱。
(2)防水煤柱一般不能再利用,故要在安全可靠的基础上把煤柱的宽度或高度降低到最低限度,以提高资源利用率。为了多采煤炭,充分利用资源,也可以用采后充填、疏水降压、改造含水层(充填岩溶裂隙)等方法,消除突水威胁,创造少留煤柱的条件。
(3)留设的防水煤(岩)柱必须与当地的地质构造、水文地质条件、煤层赋存条件、围岩的物理力学性质、煤层的组合结构方式等自然因素密切结合,还要与采煤方法、开采强度、支护形式等人为因素互相适应。
(4)一个井田或一个水文地质单元的防水煤(岩)柱应该在它的总体开采设计中确定,即开采方式和井巷布局必须与各种煤柱的留设相适应,否则会给以后煤柱的留设造成极大的困难,甚至无法留设。
(5)在多煤层地区,各煤层的防水煤(岩)柱必须统一考虑确定,以免某一煤层的开采破坏另一煤层的煤(岩)柱,致使整个防水煤(岩)柱失效。
(6)在同一地点有两种或两种以上留设煤(岩)柱的要求时,所留设的煤(岩)柱必须满足各个留设煤(岩)柱的要求。
(7)对防水煤(岩)柱的维护要特别严格,因为煤(岩)柱的任何一处被破坏,必将造成整个煤(岩)柱失效。防水煤(岩)柱一经留设即不得破坏,巷道必须穿过煤柱时,必须采取加固巷道、修建防水闸门和其它防水设施,保护煤(岩)柱的完整性。
(8)留设防水煤(岩)柱所需要的数据必须在本地区取得。邻区或外地的数据只能参考,如果需要采用,应适当加大安全系数。
(9)防水岩柱中必须有一定厚度的粘土质隔水岩层或裂隙不发育、含水性极弱的岩层,否则防水岩柱将无隔水作用。
2。 探放老空水的原则 探放老空水除了要遵循上述的探放水原则外,还应遵循下述探放老空水的具体原则。 (1)积极探放。 当老空区不在河沟或重要建筑物下面、排放老空区内积水不会过分加重矿井排水负担、且积水区之下又有大量的煤炭资源急待开采时,这部分积水应千方百计地放出来,以彻底解除水患。 (2)先隔离后探放。与地表水有密切水力联系且雨季可能接受大量补充的老空水;老空的积水量较大,水质不好(酸性大),为避免负担长期排水费用,对这种积水区应先设法隔断或减少其补给水量,然后再进行探水,若隔断水源有困难无法进行有效的探放,则应留设煤岩柱与生产区隔开,待到矿井生产后期再进行处理。 (3)先降压后探放。对水量大、水压高的积水区,应先从顶、底板岩层打穿层放水孔,把水压降下来,然后再沿煤层打探水钻孔。 (4)先堵后探放。 当老空区为强含水层水或其它大小水源水所淹没,出水点有很大的补给量时,一般应先封堵出水点,而后再探放水。
(4)断层已为巷道揭露或穿过,暂时没有出水迹象,但由于隔水层厚度和实际水压已接近临界状态,在采动影响下,有可能引起突水,需要探明其深部是否已和强含水层连通,或有底板水的导升高度时。 (5)井巷工程接近或计划穿过的断层浅部不含(导)水,但在深部有可能突水时。 (6)根据井巷工程和自设断层防水煤柱等的特殊要求,必须探明断层时。 (7)采掘工作面距已知含水断层60m时。 (8)采掘工作面接近推断含水断层100m时。 (9)采区内小断层使煤层与强含水层的距离缩短时。 (10)采区内构造不明,含水层水压又大于2~3MPa时。
五、含水层改造与隔水层加固
这项技术是八十年代中后期发展起来的一项注浆治水方法。
当煤层底板充水含水层富水性强且水头压力高,或煤层隔水底板存在变薄带、构造破碎带、导水裂隙带,需采用疏水降压方法实现安全开采,但疏排水费用太高、浪费地下水资源且经济上不合理时,采用含水层改造与隔水层加固的注浆治水方法实属上策。
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