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绿色矿山建设技术:防治水

水害是威胁矿山生产的主要灾害之一。近年来,随着矿山开采深度的加大,河下、海下采矿作业的普遍被采用,矿山防水治水工作越来越在矿山生产中显得重要。

 

矿井水的来源

 

水进入矿井的过程叫矿井充水。矿井充水的必备条件是必须有水源和充水通道。具备了这两个条件,即能造成矿井充水。矿井水的来源可分为地表水源和地下水源以及老空积水三类。

 

矿井水害

 

矿井水害是指在矿井基建和矿床开采的过程中,由于开采工作引起岩层的移动、破坏,产生与水源相通的裂缝。掘进井巷时,穿透含水层或溶洞。加上矿床水文地质资料掌握不详或测量错误,盲目施工而穿透积水旧巷,井巷出口位于洪水水位以下和地表水、雨雪水通过各种渗漏通道进入井下等原因,造成矿井积水、涌水。当水量超过矿井企常排水能力时,则酿成水患。

 

矿山防水治水

 

《矿山安全条例》有关条款对矿山防水作了明确规定。矿山防水治水主要是利用各种方法杜绝或减少水流入矿中,措施分地表防水和井下防水治水两个方面。

 

(一)地表防水。是指在地面修筑防水工程。主要措施有:

 

1.慎重选择工业广场及坑口位置。井口和工业广场内主要建筑物、地面设施的标高应高出当地历年最高洪水位,若受地形限制应采取补救措施。

 

2.河流改道。井田范围内的河流、湖泊、沟渠应尽可能疏千,或将河流引出矿区。如果改道困难,也可将井田内河道取直,以尽量减少渗透通道和矿柱损失。

 

3.在河流不能改道时,铺设不透水人工河床,或局部填塞裂隙,以制止河水漏失。

 

4.挖排水沟。通常在井田外缘或漏水区的上方迎水流方向修筑排水沟,将水引出井田。

 

5.填塞漏水通道。地面洼地、塌陷裂缝、基岩裂隙、溶洞、废弃钻孔、古井等,都可能成为地表水直接或间接流入井下的通道。因此,必须采取防止积水的措施。对于面积不大的洼地、塌陷区,可用粘土填平夯实,并使之高出地面;对面积较大的洼地则应采取疏干排水措施。在雨季汛期之前,应注意防汛检查。

 

(二)井下防水治水。防治矿井水害采取“以防为主,防治结合”的原则。通常情况下,井下多采用防、排、探、放、截、堵等综合方法。不管采取什么办法,首先必须做好矿井地质工作和水文观测工作,其中以弄清老窿、冲击层厚度、断层和裂隙、矿井的含水层、隔水层、钻孔等情况为重点,然后针对具体情况,选择采取以下措施。

 

1.井下探水。为了进一步探明水文情况,确切掌握水源位置和距离,在采掘工作之前,需要探水。边看边掘是预防透水的重要措施。具体讲,在掘进接近含水的断层、流砂层、砾石层、溶洞或陷落柱时,以及接近与地表水体或与钻孔相通的地质破碎带、积水的老窿、旧巷和灌过泥浆的采空区,必须探水前进。采用边探边掘的方法时,必须使钻孔深度超前于巷道掘进距离,使工作面前方经常有不小于20米的保护矿柱。在薄矿体内可适当缩短距离,但一般不得小于5米;岩石中的探水钻孔则需超前5-10米。钻孔的深度一般为40米左右。

 

2.疏干。即把含水层中的水位降到生产工作面标高以下,或有计划地将水源和水部分或全部疏出,从而彻底消除在采掘过程中涌水的可能性。疏干是矿井防水最积极、最有效的措施,根据不同情况可采用地面预先疏千、钻孔疏干和巷道疏干三种形式。

 

3.截水。为了使井下局部涌水不致危及其它地区,需要永久或暂时截住水源,将开采区与水源隔离。截水措施有构筑防水闸墙、防水闸门和留防水矿柱等方法。

 

4.堵水。一般采用注浆法,就是将水泥桨或化学浆压入地层空隙,浆液在空隙中扩散、凝固、硬化;最后起到堵拦地下水源或加固岩层的作用。

 

5.水不仅对矿山造成直接危害,还是产生滑坡的主要因素之一。为了减轻或消徐水对边坡岩体的影响,可同样采用上述措施排除地表和地下水。

 

井下水害的处理

 

一旦井下发生水害事故,在场者或最先知情者应立即向上级报告,同时组织并下人员迅速撤退。人员必须按熟悉的避灾路线或朝着有风流通过的上山巷道方向撤退。预先设计的避灾路线必须与地面相通。

 

处理水害,必须了解水害地点、性质、涌水量、静止水位、影响范围、补给水源以及有影响的地面水体,同时还要了解事故前人员分布情况,矿井中有生存条件的地点及进入该地点的可能通道,以便迅速组织抢救。根据所了解的积水量、涌水量,组织强排,并采用堵塞和灌浆堵水的办法切断补给水源,抑制井下涌水;抢救过程中要加强通风,切断井下电源;排水后立即侦察灾区,寻找遇谁人员和搬运设备。

 

救出伤员时,要防止突然改变伤员已适应的环境和生存条件,避免造成不应有的伤亡。

来源:矿材网

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