摘要:凡影響生產、威脅采掘工作面或礦井安全的、增加噸煤成本使礦井局部或全部被淹沒的礦井水,都稱為礦井水害。我國不僅是世界主要產煤國,而且也是受水害危害最嚴重的國家之一。
關鍵詞:煤礦水災
前言
據解放后的資料統計,1955年~1985年,全國統配煤礦共發生突水769次(其中老窯水198次),淹井事故218起,且有逐年增長的趨勢。20世紀80年代與20世紀50年代相比,突水頻率增長257%,淹井事故增長96%;突水量方面,1956年~1960年,突水涌水量520m3/min個別達到50m3/min;20世紀60年代,突水涌水量上升了20m3min~40m3/min,個別達到140 m3/min;20世紀70年代后,一般突水量都在50 m3/min以上。20世紀80年代,開灤范各莊礦的突水淹井事故中最大涌水量高達2053 m3/min,為世界采礦史上有記載的突水量之最。
1、礦井水災分類
1.1礦井水源分為地面水和地下水
1.1.1 地面水引起的礦井水災
礦井附近有江河、湖泊、池塘、水庫、溝渠等積水,以及季節性雨水時,當水位暴漲,超過礦井井口標高而涌入井下,或由裂隙、斷層或塌陷區滲入井下造成水災,這種水源叫地表水。受這種水危害的情況,一般有以下幾種:
1)位于低洼地帶的礦井,由地表水沖破礦井周圍圍堤而流入井口,或由于殲石山、爐灰等推積位置選擇不當,被洪水或雨水長年沖刷到附近的江河當中,使河床增高或造成河水超過堤或攔洪壩直接進入井口。這種地表水來勢兇猛,而且伴隨許多泥沙、礫石。如防備不當,常造成淹井事故;
2)地表水與松軟的沙礫巖層相通,當井筒掘進穿透沖積層含水層時,地表水將順著砂礫巖層的裂隙涌入井下造成淹井;
3)地表水與煤層頂底板的含水層相連通或由斷層溝通,地表水通過含水層或斷層進入井巷,致使發生水災事故;
4)煤層采掘以后,冒落帶一旦進入老窯或與地表水系溝通,也會發生地表水涌入礦井,造成水災事故。
1.1.2 地下水引起的礦井水災
地下水包括地下含水層水、溶洞、斷層水、老空水等。地下水造成水災的情況,一般有以下幾種:
1)地下的礫巖層,流沙層和具有巖溶的石灰巖層,都含有大量積水,稱為含水層。當采掘工作接近或穿透這種積水區時,就會造成透水事故;
2)斷層及其附近的巖層均比較破碎,在這種破碎帶內有時含水或與地表水、含水層溝通,掘進時,碰到這種情況容易造成突水事故。
3)已采掘的舊巷及空洞內,常有大量積水,稱為老空水。老空水常為礦井水災事故的主要原因。老空水特點是水壓大,一旦掘透,來勢兇猛,具有很大破壞性。
2、礦井水災發生的原因
事故的形成,總是包含著兩方面的因素,即客觀因素和主觀因素。采掘范周內有水源存在,是造成礦井水災的客觀因素,它是造成礦井水災的必要條件。倘若對此客觀因索缺乏必要的心理準備和物質準備,則客觀存在的水源因素,就會成為極大的隱患。如水文情況不明、工程設計不當、防水措施不力或管理不善等,都有可能導致水災事故的發生。值得提出的是,人的麻痹思想,也是一個重要前方面。分析發生礦井水災的主、客觀原因,就是要從中吸取教益,以肪患于未然。造成礦井水災,有以下原因。
2.1地面防洪、防水措施不當;或有措施而不認真擊執行;或對防洪設施管理不善,雨季山洪沖破防洪工程,由井筒或塌陷裂縫大量灌入井下,造成水災。
2.2水文地質情況不清,井巷接近老空、充水斷層、陷落柱、強含水層以及打開防水隔離煤柱時,未執行探放水制度,盲目施工;或者雖然進行了探水,但因措施不力,而造成涌水淹井或人身事故。如某礦在超前鉆探時,只打了正前
眼,未發現大致平行巷渣的斷層,結果造成重大涌水事故。
2.3井巷位置設計不合理,使其接近強含水層等水源,導致頂底板透水。如某礦底板有承壓含水層,可是卻將井底車場、運輸大巷及硐室設置在煤層底板內,結果造成每分鐘突水20余噸的事故。
2.4施工措施不力,工程質量低劣,致使井巷塌落冒頂、跑砂透水。
2.5亂采亂掘,破壞防水煤柱或巖柱而造成透水。如雞西某礦,由于防水煤柱被小煤礦破壞,水從小煤礦涌入造成淹井;七臺河某礦因鄉鎮煤礦將防水煤柱采去,水從塌陷區灌入大井,造成全礦停產。
2.6積水巷道位置測量錯誤或資料遺漏,新開巷道與其打通;或因巷道掘進方向與探水鉆孔方向偏離,超出鉆孔控制范圍,而與積水區掘透,引起透水。如邯韓磁縣某小煤礦,沒有很好測量煤柱厚度,在掘進中,老巷積水將煤柱鼓開而
淹井,并造成重大傷亡。
2.7礦井發生較大突水時,因無防水閘門或雖設有防水閘門,但因組織不當而未及時關閉,或因長年失修關閉不嚴而造成淹井。
2.8排水設備能力不足或機電事故而造成淹井。
2.9排水設備維護不好,水倉不按時清挖,突水水設排時備失去效用而淹井。
2.10其他原因。
造成礦井水災的原因種種.但不外乎上述兩方面因素。俗話說。“事在人為”,意思是說,人的因素總是起主導作用的。只要充分發揮人的主觀能動性,提高安全意識,針對客觀條件,采取有力措施,礦井水災是可以避免的。
3、結語
由此可見,煤礦水害已成為影響煤炭安全生產的重大問題之一,還有待進一步實踐和完善。
參考文獻:
[1]安泉.《礦井水災防治》
[2]劉陽.《煤礦重大水災預防與快速治理新技術及水災監測預警實務全書》