1)礦山水害的類型
按照造成災害的水源和受害部位,礦井水害可分為3類,具體見表7 -1。
表7-1 礦井水害類型
礦井水害類型
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水 源
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受害部位
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地表水灌入礦井、工業廣場和生活區
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地表水、大氣降水
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施工中的井筒、礦井井下、
工業廣場或生活區
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含水層中的地下水大量涌入礦井
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含水層的地下水
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施工中的井筒或礦井井下
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老空區積水、淤泥涌入礦井
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老空區積水淤泥
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礦井井下
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2)礦井涌水通道
(1)地層的空隙、斷裂帶等自然形成的通道。
①地層的裂隙與斷裂帶:巖石地層中的節理型裂隙往往比較發育,若彼此連通,即可形成裂隙涌水通道。依據勘探及開采資料,項目管理方人員將斷裂帶分為兩類,即隔水斷裂帶和透水斷裂帶。
②巖溶通道:巖溶空間可從細小的溶孔直到巨大的溶洞,空間復雜多變。它們可彼此連通,成為溝通各種水源的通道,也可形成孤立的無水管道。
③孔隙通道:主要是指松散層粒間的孔隙輸水通路。它呵在開采礦床和開采上覆松散層的深部基巖礦床時遇到。前者多為均勻涌水,僅在大顆粒地段和有豐富水源的礦區才可導致突水;后者多在建井時期造成危害。此類通道可輸送本含水層水進入井巷,也可成為溝通地表水的通道。
(2)由于采掘活動等人為引起的涌水通道。這類通道是由于不合理勘探或開采造成的,主要有頂板冒落裂隙通道、底板突破通道和鉆孔通道,在采掘活動中,應杜絕產生此類通道。
3)礦井突水預兆
(1)礦井突水的一般預兆如下:
①巖層變潮濕、松軟;巖幫出現滴水、淋水現象,且淋水由小變大;有時巖幫出現鐵銹色水跡。
②工作面氣溫降低,或出現霧氣或硫化氫氣味。
③有時可聽到水的“嘶嘶”聲。
④礦壓增大,發生片幫、冒頂及底鼓。
(2)工作面底板灰巖含水層突水預兆如下:
①工作面壓力增大,底板鼓起,底鼓量有時可達500mm以上。
②工作面底板產生裂隙,并逐漸增大。
③沿裂隙或巖幫向外滲水,隨著裂隙的增大,水量增加,當底板滲水量增大到一定程度時,巖幫滲水可能停止,此時水色時清時濁,底板活動時水變渾濁,底板穩定時水色變清。
④底板破裂,沿裂縫有高壓水噴出,并伴有“嘶嘶”聲或刺耳水聲。
⑤底板發生“底爆”,伴有巨響,地下水大量涌出。
(3)松散孔隙含水層突水預兆如下:
①突水部位發潮、滴水,且滴水現象逐漸增大,仔細觀察發現水中含有少量細砂。
②發生局部冒頂,水量突增并出現流沙,流沙常呈間歇性,水色時清時濁,總的趨勢是水量、砂量增加,直到流沙大量涌出。
③頂板發生潰水、潰砂,這種現象可能影響到地表,致使地表出現塌陷坑。
4)礦井水害的預防與控制措施
礦井水害的預防與控制措施如下:
(1)留設防水隔離巖柱,建立防水閘門、水閘墻:在受水嚴重威脅的巖層、地區的進出口要設置水閘門(墻),必要時留設防水隔離巖柱。
(2)機械疏干:要根據礦井正常涌水量或最大涌水量設計排水設備和排水系統,及時疏排井下涌水。排水系統包括水泵、水倉、水管以及相應的配電設備。
(3)含水層改造與隔水層加固:根據含水層的特征,可采取注漿堵水的措施切斷水源補給通道,或者采取留設隔水巖柱、注漿加固隔水層等措施對含水層進行改造與加固。
(4)堅持用“有疑必探,先探后掘”的原則指導和組織井巷掘進施工。