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新時(shí)期我國煤礦水害的基本特點(diǎn)及對(duì)策

  
評(píng)論: 更新日期:2011年02月26日

 1? 礦山水害的基本概念

  礦山水害是指礦山在建設(shè)開發(fā)過程中,不同形式、不同水源的水通過某種途徑進(jìn)入礦坑,并給礦山建設(shè)和生產(chǎn)帶來不利影響和災(zāi)害的過程和結(jié)果。并不是所有的礦山都存在水害,礦山水害的形成和發(fā)生是建立在特定的環(huán)境和條件之上的。每當(dāng)我們分析和判斷礦山水害及其特點(diǎn)時(shí),都必須回答三個(gè)問題:
  
  A.充水水源是否存在,如果存在,有何特征?
  
  B.充水途徑是否存在,如果存在,屬何種類型?
  
  C.充水強(qiáng)度如何,礦井一旦充水會(huì)帶來怎樣的后果?
  
  實(shí)際上,上述三個(gè)方面問題的存在與否也就決定了礦山水害產(chǎn)生的條件存在與否,對(duì)這三個(gè)問題的回答也是礦床水文地質(zhì)條件勘探的中心任務(wù)。礦山水害的產(chǎn)生是上述三個(gè)條件特定結(jié)合的結(jié)果,三個(gè)條件的不同結(jié)合會(huì)產(chǎn)生不同類型的礦山水害。在礦床水文地質(zhì)工作中只有將充水水源、充水途逕和充水強(qiáng)度三個(gè)因素結(jié)合起來進(jìn)行系統(tǒng)研究和分析才有實(shí)際意義,也只有同時(shí)搞清楚了礦井水害形成的三個(gè)條件及其各自的性質(zhì)之后,才能制定出切合實(shí)際的、行之有效的防治水技術(shù)方法和工程實(shí)施方案。
  
  1.1礦井充水水源
  
  不同地質(zhì)、水文地質(zhì)、氣候和地形條件下會(huì)形成不同類型的礦井水害充水模式,具有不同類型的礦井充水水源。但總體來看,礦井充水水源主要包括大氣降水、地表水、地下水和老空積水。地表水又可分為河水、湖水、海水。地下水可分為第四系松散沉積層潛水、砂巖裂隙水、巖洞裂隙水等。不同的水源具有不同的特點(diǎn)和影響因素,不同的水源會(huì)給礦山帶來不同的突水模式和災(zāi)害強(qiáng)度。
  
  地表水:礦井常見的地表水充水水源有:(1)江河水,(2)湖泊水,(3)海洋水,(4)水庫水。地表水體除了海洋水外,其它類型的地表水可能具有季節(jié)性,即在雨季積水或流水,而在旱季干涸無水,這種現(xiàn)象在我國北方及西北地區(qū)非常常見。同樣的道理,地表水體能否構(gòu)成礦井充水水源,關(guān)鍵在于是否存在有溝通水體與礦井之間的導(dǎo)水途徑,只有水體和導(dǎo)水通道的同時(shí)存在,才能形成礦井充水。常見的聯(lián)接地表水體與礦坑之間的導(dǎo)水通道可分為天然導(dǎo)水通道和人工破壞擾動(dòng)導(dǎo)水通道兩大類。
  
  地下水:由于人類的大多數(shù)采礦活動(dòng)與地下工程活動(dòng)都發(fā)生在地表面以下,所以,地下水往往是造成礦山和地下工程充水的最主要水源。地下水作為礦坑或地下工程充水水源時(shí),可依其與礦床體的相互位置關(guān)系及其充水特點(diǎn)分為間接式充水水源、直接式充水水源和自身充水水源三種最基本形式:
  
  間接充水水源:間接充水水源是指充水含水層主要分布于開采煤層的周圍,但和煤層并未直接接觸的充水水源,常見的間接充水水源含水層有間接頂板含水層、間接底板含水層、間接側(cè)邦含水層或它們之間的某種組合。應(yīng)該指出間接充水水源的水只有通過某種導(dǎo)水構(gòu)造穿過隔水圍巖進(jìn)入礦井后才能成為真正意義上的礦井充水水源。
  
  直接充水水源:直接充水水源是指含水層與開采煤層直接接觸或礦山生產(chǎn)與建設(shè)工程直接揭露含水層而導(dǎo)致含水層水進(jìn)入礦井的充水含水層。常見的直接充水水源含水層有煤層體直接頂板含水層、直接底板含水層及露天礦井剝離第四紀(jì)含水層。直接含水層中的地下水并不需要專門的導(dǎo)水構(gòu)造導(dǎo)通,只要有采礦或地下工程進(jìn)行,其必然會(huì)通過開挖或采空面直接進(jìn)入礦坑。
  
  自身充水水源:所謂自身充水水源主要是指煤層本身就是含水層。一旦對(duì)煤層進(jìn)行開發(fā),賦存于其中的地下水或通過某種形式補(bǔ)給煤層的水就會(huì)涌水礦坑形成充水,該類型礦坑在我國并不多見,但在國外許多礦井中經(jīng)常遇到,如孟加拉國的巴拉普庫利亞煤礦主采VI煤層(平均36米厚)本身就是含水層,而且存在有露頭區(qū)的第四系水補(bǔ)給。
  
  1.2礦井充水途逕
  
  礦坑充水途逕是指連接充水水源與礦井之間的流水通道,它是礦井充水因素中最關(guān)鍵,也是最難以準(zhǔn)確認(rèn)識(shí)的因素,大多數(shù)礦井突水災(zāi)害正是由于對(duì)礦井充水途逕(導(dǎo)水通道)認(rèn)識(shí)不清所致。礦坑充水的導(dǎo)水通導(dǎo)按其成因不同可分為:
  
  (1)構(gòu)造類導(dǎo)水通道:如斷層、裂隙等;
  
 ?。?)采礦擾動(dòng)類導(dǎo)水通道:如頂板冒落、底板破裂、煤柱擊穿等;
  
 ?。?)人類工程類導(dǎo)水通道:如封閉不良鉆孔、小煤窯等;
  
  (4)其它:如陷落柱、巖溶塌洞等。

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