1)矿山水害的类型
按照造成灾害的水源和受害部位,矿井水害可分为3类,具体见表7 -1。
表7-1 矿井水害类型
矿井水害类型
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水 源
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受害部位
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地表水灌入矿井、工业广场和生活区
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地表水、大气降水
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施工中的井筒、矿井井下、
工业广场或生活区
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含水层中的地下水大量涌入矿井
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含水层的地下水
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施工中的井筒或矿井井下
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老空区积水、淤泥涌入矿井
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老空区积水淤泥
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矿井井下
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2)矿井涌水通道
(1)地层的空隙、断裂带等自然形成的通道。
①地层的裂隙与断裂带:岩石地层中的节理型裂隙往往比较发育,若彼此连通,即可形成裂隙涌水通道。依据勘探及开采资料,项目管理方人员将断裂带分为两类,即隔水断裂带和透水断裂带。
②岩溶通道:岩溶空间可从细小的溶孔直到巨大的溶洞,空间复杂多变。它们可彼此连通,成为沟通各种水源的通道,也可形成孤立的无水管道。
③孔隙通道:主要是指松散层粒间的孔隙输水通路。它呵在开采矿床和开采上覆松散层的深部基岩矿床时遇到。前者多为均匀涌水,仅在大颗粒地段和有丰富水源的矿区才可导致突水;后者多在建井时期造成危害。此类通道可输送本含水层水进入井巷,也可成为沟通地表水的通道。
(2)由于采掘活动等人为引起的涌水通道。这类通道是由于不合理勘探或开采造成的,主要有顶板冒落裂隙通道、底板突破通道和钻孔通道,在采掘活动中,应杜绝产生此类通道。
3)矿井突水预兆
(1)矿井突水的一般预兆如下:
①岩层变潮湿、松软;岩帮出现滴水、淋水现象,且淋水由小变大;有时岩帮出现铁锈色水迹。
②工作面气温降低,或出现雾气或硫化氢气味。
③有时可听到水的“嘶嘶”声。
④矿压增大,发生片帮、冒顶及底鼓。
(2)工作面底板灰岩含水层突水预兆如下:
①工作面压力增大,底板鼓起,底鼓量有时可达500mm以上。
②工作面底板产生裂隙,并逐渐增大。
③沿裂隙或岩帮向外渗水,随着裂隙的增大,水量增加,当底板渗水量增大到一定程度时,岩帮渗水可能停止,此时水色时清时浊,底板活动时水变浑浊,底板稳定时水色变清。
④底板破裂,沿裂缝有高压水喷出,并伴有“嘶嘶”声或刺耳水声。
⑤底板发生“底爆”,伴有巨响,地下水大量涌出。
(3)松散孔隙含水层突水预兆如下:
①突水部位发潮、滴水,且滴水现象逐渐增大,仔细观察发现水中含有少量细砂。
②发生局部冒顶,水量突增并出现流沙,流沙常呈间歇性,水色时清时浊,总的趋势是水量、砂量增加,直到流沙大量涌出。
③顶板发生溃水、溃砂,这种现象可能影响到地表,致使地表出现塌陷坑。
4)矿井水害的预防与控制措施
矿井水害的预防与控制措施如下:
(1)留设防水隔离岩柱,建立防水闸门、水闸墙:在受水严重威胁的岩层、地区的进出口要设置水闸门(墙),必要时留设防水隔离岩柱。
(2)机械疏干:要根据矿井正常涌水量或最大涌水量设计排水设备和排水系统,及时疏排井下涌水。排水系统包括水泵、水仓、水管以及相应的配电设备。
(3)含水层改造与隔水层加固:根据含水层的特征,可采取注浆堵水的措施切断水源补给通道,或者采取留设隔水岩柱、注浆加固隔水层等措施对含水层进行改造与加固。
(4)坚持用“有疑必探,先探后掘”的原则指导和组织井巷掘进施工。