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礦井涌水的主要來源,,以及預(yù)防和治理措施,!

所屬地區(qū):新疆 發(fā)布日期:2025-02-21
所屬地區(qū):新疆 招標(biāo)業(yè)主:登錄查看 信息類型:單一來源公告
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礦井涌水是指在礦井建設(shè)和生產(chǎn)過程中,地下水,、地表水等通過各種通道(如巖石裂隙,、斷層、鉆孔等)涌入礦井采掘空間的現(xiàn)象。
比如,,當(dāng)?shù)V井挖掘到地下含水層時(shí),,含水層中的水在壓力作用下就會(huì)流入礦井巷道,這就是礦井涌水的一種常見情況,,礦井涌水會(huì)給礦井作業(yè)帶來很多安全隱患,,如淹沒巷道、損壞設(shè)備等,,礦井涌水的主要來源有:
一:大氣降水
大氣降水是礦井充水的主要因素之一,。對于地下開采礦井,大氣降水是通過補(bǔ)給含水層構(gòu)成礦井的間接充水水源,,而對于露天礦井則是直接充水水源,。
①礦井涌水量一般和大氣降水成正比關(guān)系,降水量大,,則礦井涌水量也大,。降水量的季節(jié)性變化,使得礦井涌水量也有相應(yīng)的干,、雨季規(guī)律變化,。
②降水性質(zhì)對地表滲入量影響一般較大。暴雨不利于大氣降水的滲人補(bǔ)給,,但對坐落于裸露巖(略)的礦井,,地表巖溶十分發(fā)育,吸收降水量達(dá)70%~100%,,暴雨對礦井涌水量影響極大,,造成的威脅最大。
③礦體埋深及上覆巖層透水性對礦井涌水量也有影響,。由于作為滲流通道的巖層裂隙或巖溶的發(fā)育程度隨埋藏深度的增加而減小,,巖層的透水性隨深度增加而減弱,目越往深處地下水滲透途徑越長,,降水的影響越小,,因此礦體埋藏較淺的比埋藏較深的受大氣降水影響要大。
二:地表水
分布于井田范圍或附近的地表水,,可能成為礦井的充水水源,。當(dāng)其以潰入形式進(jìn)入礦井時(shí),水砂俱下,,導(dǎo)致井巷淹沒,。地表水對礦井充水強(qiáng)度和涌水量的影響,取決于地表水的性質(zhì),、地表水體與礦井間的水力聯(lián)系,、地表水與礦井開采深度,、相對位置及礦體上覆巖石的透水性等因素。
一般常年性水流以定水頭滲入礦井中,,形成大而穩(wěn)定的礦井涌水量,。季節(jié)性小河,在雨季時(shí)可能對礦井有一定的威脅,。
①地表水通常是通過斷層,、直接充水含水層及采動(dòng)裂隙等與礦井發(fā)生水力聯(lián)系,這種聯(lián)系隨礦井開采方式:(略)
②垂直方向上,,(略)高程時(shí),,地表水才有可能進(jìn)人礦井中。在水平方向,,當(dāng)?shù)乇硭挥诘V井疏降排水形成的降落漏斗范圍內(nèi)時(shí),才有可能成為礦井充水水源,。若地表水與礦井之間有穩(wěn)定的隔水層存在,,同時(shí)(略)頂板產(chǎn)生的導(dǎo)水裂隙不能切穿礦井與地表水間的隔水層,則地表水亦不能進(jìn)人礦井中,。
三:含水層(帶)水
采場圍巖中含水層(帶)水通常是礦井最重要的充水水源,。一般地,開采古近紀(jì)和埋藏淺的侏羅紀(jì)及石炭二疊紀(jì)煤層的露天礦,,礦井主要充水水源為松散砂層,、砂礫石層和半膠結(jié)砂研礫巖孔隙含水層;開采侏羅紀(jì)煤層的礦井,,主要充水含水層為基巖裂隙帶(水),;開采石炭二疊紀(jì)煤層的礦井,主要充水水源除煤層頂?shù)装迳皫r含水層外,,更重要的是巖溶含水層,,如我國南方許(略)頂板長興灰?guī)r和底板茅口灰?guī)r、北方許(略)的底部石炭,、奧陶系灰?guī)r巖溶含水層,。
充水巖層的含水空間特征
①孔隙充水巖層
主要是未膠結(jié)的松散沉積物孔隙含水層,礦井開鑿過程中常會(huì)發(fā)生孔隙水及流砂潰入事故,,需用特殊的鑿井方法(凍結(jié),、注漿等)通過。
②裂隙充水巖層
裂隙較發(fā)育的含水巖層,,因裂隙的成因不同,,其富水特征也不盡相同,水量一般不大,,分布不均,。
對井巷施工威脅較大的多為脆性巖層中構(gòu)造裂隙水,,尤其是張性斷裂,不僅本身富水性好,,且常能溝通其他水源(地表水或強(qiáng)含水層)造成淹井事故,。
③巖溶充水巖層
為可溶性的含水巖層。一般富水性強(qiáng),,具有承壓性,、巖溶發(fā)育不均一、宏觀上具有統(tǒng)一的水力聯(lián)系而局部水力聯(lián)系不好等特點(diǎn),,對礦井安全威脅較大,、防治困難。位于巖溶發(fā)育強(qiáng)徑流帶上的礦井受威脅最大,,以突水為主,,突水量大、水壓高,,容易造成淹井事故,。
充水巖層的厚度越大,地下水儲(chǔ)存量越大,,對礦井充水影響越大,。
充水巖層的出露面積?;鶐r如果出露地表,,且其中有透水巖層廣泛分布,則能大量吸收地表水,,地表水又會(huì)在透水層中透過,,進(jìn)人礦井形成礦井水。
四:老窯水
當(dāng)井巷施工接近老窯,、古井及積水廢巷時(shí),,常發(fā)生突然涌水。①短時(shí)間可有大量水進(jìn)人井巷,,來勢猛,,破壞性大,易造成淹井事故,;
②水中含有硫酸根離子,,對井下設(shè)備具有一定的腐蝕;
③當(dāng)這種水源和其他水源無聯(lián)系時(shí),,很容易疏干,,否則可造成大量而穩(wěn)定的涌水,危害性也大,。
煤礦涌水預(yù)防措施
1)做好地質(zhì)勘查
在礦井建設(shè)前,,通過詳細(xì)的地質(zhì)勘查,,如鉆探、物探等方法,,準(zhǔn)確掌(略)的水文地質(zhì)條件,,包括含水層的位置、水量,、地下水的徑流方向等,,(略)線,避開可能出現(xiàn)大量涌(略)域,。
2)(略)
(略),,包括排水管道、水倉和排水泵等,。排水管道的管徑和數(shù)量要滿足礦井涌水量的要求,,水倉的容積要能有效儲(chǔ)存涌水,排水泵的選型應(yīng)考慮最大涌水量等因素,,確保能及時(shí)將涌水排出礦井,。
3)井口位置選擇和防水設(shè)施建設(shè)
井口位置要高于當(dāng)?shù)貧v史最高洪水位,并且要遠(yuǎn)離河流,、湖泊等大型水體。同時(shí),,要在井口周圍構(gòu)筑防水堤壩等防水設(shè)施,,防止地表水倒灌。
煤礦涌水治理措施
1)疏干排水
通過專門的排水鉆孔或者巷道,,預(yù)先疏放含水層中的水,,降低地下水位,減少采掘過程中的涌水量,。
2)注漿堵水
當(dāng)遇到涌水通道或者裂隙時(shí),,采用向其中注入水泥漿等材料的方法,封堵涌水通道,,減少涌水,。例如,對于一些小型的裂隙,,可以將合適的注漿材料注入,,使其凝固后堵塞裂隙,阻止水的流入,。
3)留設(shè)防水煤(巖)柱
在采掘過程中,,對于可能溝通含水層或者地表(略)域,合理留設(shè)一定寬度的防水煤(巖)柱,,依靠煤(巖)柱的隔水性能,,防止水的涌入,。
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