礦山防治水最專業知識都在這了

水害是威脅礦山生產的主要災害之一

隨著雨季來臨，降水頻繁襲來

我們來了解一些

水害的相關知識和如何做好礦山防水治水工作

礦井水的來源

水進入礦井的過程叫礦井充水。礦井充水的必備條件是必須有水源和充水通道。具備了這兩個條件，即能造成礦井充水。

礦井水的來源可分為地表水源和地下水源以及老空積水三類。

地表水源

大氣降水、冰雪融化是地表水的主要來源。在開采地形低洼且埋藏較淺的礦體時，地表水容易從井口、低洼地帶、舊鉆孔或采空區形成的地面塌陷區流入礦井。大氣降水有明顯的季節性，并與開采深度、地質構造、采礦方法等有關。如果井下巷道有斷層、.裂隙、石灰巖溶洞，礦區井田附近的江河、湖泊、池沼、水庫、廢棄的露天凹地等地表水可能進入井下。

地下水源

地下水是礦井充水最經常最主要的水源。大氣降水等地表水也是補給地下水的來源。流入礦井的地下水大致可分兩部分：一是靜儲量，它是巖石孔隙中已存在的水量，只有靜水量的礦井涌水，隨著不斷的排水而不斷減少，甚至可能被疏干。二是動儲量，即靜儲量減少后，地表水或其它水流不斷補給的水量。若地下水的補給條件好，動儲量大，排水量長期不會減少。

地下水按其含水層的空隙性質及其埋藏條件又可分為孔隙水、裂隙水、巖溶水、潛水和自流水。

1、孔隙水

存在于巖層孔隙中的地下水，主要是流砂層和礫石層中的水，一般分布在第四紀松散巖層中，也可存在于部分疏松第三紀沉積物和基巖風化殼中。孔隙水多為潛水，對建井，露天開采和淺部開采都有一定的影響。

2、裂隙水

存在于基巖裂裂隙的水。基巖中的裂隙有原生裂隙、風化裂隙和構造裂隙。原生裂隙主要出現在某些巖漿巖中；風化裂隙主要分布在基巖淺部；構造裂隙分布廣、延伸遠，特別是在脆性巖石中比較發育，對礦井充水有一定影響。斷層破碎帶以及巖漿巖與圍巖接觸帶，有時可存大量地下水，而且成為地表水和地下水流入礦井的通道，尤其是斷層破碎帶，對礦井采掘工作影響較大。

3、巖溶水

存生于巖石溶洞中的地下水。在石灰巖和白云巖等可溶性巖層中，都含有巖溶水，它的特點是水量大，運動快，在垂直和水平方向上都具有分布不均勻的特性，有時可形成地下河。在人類生活中它是良好的水源，在礦山生產中則是礦井充水、危害安全生產的重要因素。

4、潛水

埋藏在地表以下第一個穩定的隔水層以上的地下水。

5、自流水

充滿兩個隔水層之間的地下水。當鉆孔從地面打穿隔水頂板時，自流水便涌入孔內，并不斷上升，直至一定高度保持穩定或噴出地表。這說明自流水具有壓力，所以又稱承壓水。自流水多靠大氣降水等地表水、潛水補給。自流水(尤其是巖溶自流水)是威脅礦井生產安全的主要隱患。

老空水

是古代和近期的采空區及廢棄巷道，由于長期停止排水而積存的地下水。老空水象是一個個地下水庫，一旦巷道揭露或巷道與老窯之間的礦(巖)柱強度小于它的靜水壓力時，就會象水庫大壩垮了一樣，突然淹沒“下游”，同時伴有硫化氫、二氧化碳、放射性氣體和沼氣等有毒有害氣體涌出。

礦井水害

礦井水害是指在礦井基建和礦床開采的過程中，由于開采工作引起巖層的移動、破壞，產生與水源相通的裂縫。掘進井巷時，穿透含水層或溶洞。加上礦床水文地質資料掌握不詳或測量錯誤，盲目施工而穿透積水舊巷，井巷出口位于洪水水位以下和地表水、雨雪水通過各種滲漏通道進入井下等原因，造成礦井積水、涌水。當水量超過礦井企常排水能力時，則釀成水患。

礦井水害有透水、涌水、突水三種

常見的水害有：

開采江、河、湖泊、水庫地表水影響范圍內的礦脈(或煤層)時，以及雨季洪水暴發水位高出攔洪堤壩或沖毀井口圍堤時，水直接灌入礦井。

井筒在沖積層或經含水層中開鑿時，如果事先不進行處理，就會涌水，特別是從砂礫層、水砂層一齊涌出時，可造成井壁塌陷、沉陷、井架偏斜。

在頂板破碎的煤層(礦林)中掘進巷道，因放炮或支護不好發生冒頂，或回采工作面上方防水巖柱尺寸不夠，當冒落高度和導水裂縫與湖泊河流等地表水或強含水層溝通時，便會造成透水。

巷道掘進與斷層另一盤強含水層打通，就會造成突水。若斷層帶巖石破碎，各種破碎面或石灰巖裂隙溶洞較發育，突水威脅就更大。

由干隔水巖(煤)柱的抗壓強度抵杭不住靜水壓力和礦山壓力的共同作用，巷道掘進后經過一段時間的變形，引起底板承壓水突然涌出。

石灰巖溶洞塌落形成的陷落柱內部巖石破壞，往往構成巖溶水的垂直通道。當巷道與它掘通時，’幾個含水層的水同時大量涌出，造成淹井。

勘探鉆孔封孔質量不好，成為各水體之間垂直聯系的通道。當巷道或采場與這些鉆孔相遇時，地表水或地下水就會經鉆孔進入礦中，造成涌水。

回采工作面或巷道遇到老空或舊巷道的積水區時，會在很短時間里涌出大量的水。

發生礦井水害的根本原因：

礦區和礦井水文地質情況不清，勘探不足，未認真進行調查測定，缺乏必要的圖紙資料。

采掘工程接近積水空區、充水斷層、含水層等地帶時，不執行探水放水規定，盲目施工。

亂采亂挖破壞了防水煤柱和巖柱，或井巷布置在接近強含水層等水源地帶。施工后在礦山壓力和水壓的共同作用下，發生頂底板透水。

積水地帶位置測量錯誤、資料不全，或巷道掘進方向偏離探水鉆孔的方向，結果巷道與積水地帶掘透。

井下水泵房水倉容積或水泵設計排水能力偏小，不能應付大量涌水，或水倉泥砂沉積過量，容積減少，造成涌水淹井。(六)井下未構筑防水墻、防水閘門或防水構筑物失效。

透水兆

井下發生水害之前，一般出現一些異常現象，這種現象稱之為透水兆。大致有以下幾種：

巷道壁或煤壁結露，俗稱“拉汗”。

工作面溫度下降，產生霧氣或煤層變冷。

煤層發潮、發暗，失去光澤。

從積水區通過裂隙漏入工作面的沼氣、二氧化碳、硫化紅等有害氣體增加。

礦山壓力加大、淋水現象嚴重，或底板鼓起并有滲水。

出現壓力水流，表明距離水源較近，或礦體有水擠出并產生“嘶嘶”聲，有時尚能聽到空洞泄水聲。

采場或巷道壁“拄紅”，水的酸度大，水味發澀并有臭雞蛋味。

礦山防水治水

《礦山安全條例》有關條款對礦山防水作了明確規定。礦山防水治水主要是利用各種方法杜絕或減少水流入礦中，措施分地表防水和井下防水治水兩個方面。

1、地表防水：是指在地面修筑防水工程。

主要措施有:

慎重選擇工業廣場及坑口位置。井口和工業廣場內主要建筑物、地面設施的標高應高出當地歷年最高洪水位，若受地形限制應采取補救措施。

河流改道。井田范圍內的河流、湖泊、溝渠應盡可能疏千，或將河流引出礦區。如果改道困難，也可將井田內河道取直，以盡量減少滲透通道和礦柱損失。

在河流不能改道時，鋪設不透水人工河床，或局部填塞裂隙，以制止河水漏失。

挖排水溝。通常在井田外緣或漏水區的上方迎水流方向修筑排水溝，將水引出井田。

填塞漏水通道。地面洼地、塌陷裂縫、基巖裂隙、溶洞、廢棄鉆孔、古井等，都可能成為地表水直接或間接流入井下的通道。因此，必須采取防止積水的措施。對于面積不大的洼地、塌陷區，可用粘土填平夯實，并使之高出地面;對面積較大的洼地則應采取疏干排水措施。在雨季汛期之前，應注意防汛檢查。

2、井下防水治水

防治礦井水害采取“以防為主，防治結合”的原則。通常情況下，井下多采用防、排、探、放、截、堵等綜合方法。不管采取什么辦法，首先必須做好礦井地質工作和水文觀測工作，其中以弄清老窿、沖擊層厚度、斷層和裂隙、礦井的含水層、隔水層、鉆孔等情況為重點，然后針對具體情況，選擇采取以下措施：

井下探水。為了進一步探明水文情況，確切掌握水源位置和距離，在采掘工作之前，需要探水。邊看邊掘是預防透水的重要措施。具體講，在掘進接近

含水的斷層、流砂層、礫石層、溶洞或陷落柱時，以及接近與地表水體或與鉆孔相通的地質破碎帶、積水的老窿、舊巷和灌過泥漿的采空區，必須探水前進。

采用邊探邊掘的方法時，必須使鉆孔深度超前于巷道掘進距離，使工作面前方經常有不小于20米的保護礦柱。在薄礦體內可適當縮短距離，但一般不得小于5米;巖石中的探水鉆孔則需超前5-10米。鉆孔的深度一般為40米左右。

疏干。即把含水層中的水位降到生產工作面標高以下，或有計劃地將水源和水部分或全部疏出，從而徹底消除在采掘過程中涌水的可能性。疏干是礦井防水最積極、最有效的措施，根據不同情況可采用地面預先疏千、鉆孔疏干和巷道疏干三種形式。

截水。為了使井下局部涌水不致危及其它地區，需要永久或暫時截住水源，將開采區與水源隔離。截水措施有構筑防水閘墻、防水閘門和留防水礦柱方法。

堵水。一般采用注漿法，就是將水泥槳或化學漿壓入地層空隙，漿液在空隙中擴散、凝固、硬化;最后起到堵攔地下水源或加固巖層的作用。

水不僅對礦山造成直接危害，還是產生滑坡的主要因素之一。為了減輕或消徐水對邊坡巖體的影響，可同樣采用上述措施排除地表和地下水

井下水害的處理

一旦井下發生水害事故，在場者或最先知情者應立即向上級報告，同時組織并下人員迅速撤退。人員必須按熟悉的避災路線或朝著有風流通過的上山巷道方向撤退。預先設計的避災路線必須與地面相通。

處理水害，必須了解水害地點、性質、涌水量、靜止水位、影響范圍、補給水源以及有影響的地面水體，同時還要了解事故前人員分布情況，礦井中有生存條件的地點及進入該地點的可能通道，以便迅速組織搶救。根據所了解的積水量、涌水量，組織強排，并采用堵塞和灌漿堵水的辦法切斷補給水源，抑制井下涌水;搶救過程中要加強通風，切斷井下電源；排水后立即偵察災區，尋找遇誰人員和搬運設備。

救出傷員時，要防止突然改變傷員已適應的環境和生存條件，避免造成不應有的傷亡

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