第五章防治水技術
第一節礦井水害管理
考點一:煤礦井下突水水源及涌水特征(考頻 1 次)
不同的水源具有不同的特點和影響因素,相應會給礦山帶來不同的突水模式和災害強度。
(一)大氣降水及其涌水特征
大氣降水是礦井水的重要補給來源,所有礦床充水都直接或間接地與大氣降水有關。
特別在開采地形低洼且埋藏較淺的煤層時,大氣降水是礦井充水的主要水源。當開采高于河谷處的地表下煤層時,大氣降水往往是唯一的水源。
這類礦井煤層埋藏分布的特點是:煤層埋藏較淺;主要充水巖組裸露,或覆蓋層很薄;露天礦;主采煤層處于分水嶺或地下水位變幅帶內。涌水量與降水量呈現較為同步的變化規律。
大氣降水滲入量的多少,與各地區的氣候、地形、巖性、構造等因素有關。當大氣降水成為礦井主要充水水源時,礦井充水程度有以下特點:
(1)與降水特征有關。包括降水量大小、降水性質、強度及延續時間,強降水量和長時間的小雨有利于入滲,相應礦井涌水量也大。一般來說,我國南方礦區受降水的影響大于北方礦區。
(2)與季節變化有關。雨季礦井涌水量大,旱季礦井涌水量小,而且涌水量的高峰期往往比降水滯后一定時間,淺部 1-2 天,隨深度的增加滯后時間延長。
(3)與開采深度有關。同一礦井不同的開采深度,降水對礦井涌水量的影響程度差別很大。
(二)地表水及其涌水特征
地表水包括江河水、湖泊水、海洋水、水庫水等。除了海洋水外,其他類型的地表水具有季節性,即在雨季積水或流水,在旱季干涸無水,這種現象在我國北方及西北地區非常常見。當開采位于地表水體影響范圍內的煤層時,如存在溝通水體與礦井之間的導水途徑,地表水便會涌入巷道形成礦井充水水源。
地表水能否進入井下,主要取決于巷道與水體的距離、巷道與水體之間的地層及構造條件和所采用的開采方法。以地表水為主要充水水源時,礦井充水程度有以下特點:
(1)與距地表水體的距離有關。采掘巷道距離地表水體越近,礦井充水越嚴重,礦井涌水量越大;如果煤層上覆巖層透水性差且沒有斷裂構造破壞時,凡是采掘巷道與地表水體之間的垂直距離大于煤層厚度 50 倍時,地表水對煤層開采的影響會逐漸消失。
(2)與地表水體的大小、性質有關。若常年性水體為礦井充水水源,水體越大,礦井涌水量越大,并且較穩定,且淹井時不易恢復;季節性水體的影響程度則隨季節變化。
(3)與地表水體下地層滲透性有關。礦井涌水量的大小直接受該處地層滲透性強弱的控制。水體下地層如果有一定厚度的隔水,且開采時隔水層的隔水性不會遭到破壞,則地下水不會造成礦井涌水。相反,如果具有良好的滲透性,就有可能引發礦井淹井事故。
通過中科建安的這一輪知識點總結,考生們將清晰地認識到煤礦井下突水水源的復雜性與多樣性,進而在考試中能夠判斷水源類型,為制定防治措施提供科學依據。中科建安助力每位學員在考試中取得理想成績。