盐边县魏家沟煤业有限责任公司矿井防治水.doc

盐边县魏家沟煤业有限责任公司 矿井防治水 措 施 矿井防治水措施 矿井地面防水 防止矿区地表水灾的措施。 1．修筑防洪沟 1防洪沟的位置 防洪沟的位置选择是矿井地面防水工程成败的关键。防洪沟的选地原则应是 1尽量不改变自然流。 2尽量利用天然的或人工的已有的沟渠和地形。 3防洪沟渠的曲率半径不应小于沟宽的5～10倍。 4要布置在矿区或井田范围以外。 5防洪沟要避开与矿井充水有关的含水层露头区、断层破碎带、岩溶发育区。如必须穿越上述地带时，防洪沟应作防渗处理。 6防洪沟线路应选择工程地质条件较好，没有山崩、滑坡危险的边坡岩层较坚实的地带。 7集洪范围应能最大限度地汇集流人矿区内的洪水。 2防洪沟的断面和坡度、边坡 防洪沟断面大小应以雨季时能迅速排出汇流最大山洪为准。这必须了解矿区历年最大洪水量，计算出最大设计流量，求出最优断面。 防洪沟的坡度应与地形坡度大体一致。在地形过陡的地段，为防止流速过大引起冲刷，可设置跌水设施。 防洪沟的边坡，要根据设计线路通过地段的工程地质条件以及护砌情况确定。 2．封堵陷坑，排出积水 矿石采出之后地下形成采空区，上覆围岩失去支撑，顶板产生移动、变形、破裂以致大面积冒落。随着开采范围的扩大，岩层移动下沉可以扩展到地表，形成下陷盆地、塌陷坑及裂缝。这些都是由于大气降水和地表水系灌井通道引起的。 1封堵陷坑、裂缝的方法 1将洪水引出塌陷裂缝区 在设置防洪沟不让洪水进入塌陷裂缝区之内；要将塌陷区内降水及时引流出区。为此，可在塌陷裂缝区的外围开挖截水沟渠，在塌陷区内开顺水沟，将降水集中到不致渗漏于井下的地段，然后引出矿区。 2充填塌陷坑和裂缝 用土、石充填陷坑的方法是，下部先充填石块、废石、矸石，上部覆盖泥土、黏土，并分层夯实，使之高出地面0．5～1m。 3围截隔离塌陷裂缝区 当无法回填洪泛区内的塌陷群时，可用土堤将其围截隔离，以防洪水漫灌。 2排出地表积水 大气降水在矿区地表洼地聚积，形成地表水体。这种积水遇到矿区表土层薄、透水性强、浅部灰岩岩溶发育时会形成矿井充水的水源，应尽快排出。地表积水的排出，必须根据矿区的具体情况，选择切实可靠的排出方法。 1如条件允许，应优先采用自流排水。即从积水区开排水沟，将水引到矿区范围之外。在开挖排水沟前，要事前进行现场勘查，选择排水沟线路、坡度，然后通过水力计算确定断面形状和尺寸。 2建立泵站，机械排水。不具备自流排水条件者，必须建立泵站将积水排出。 泵站有临时泵站与永久性泵站两种。临时性泵站在雨季建立，用后拆除；永久性泵站，建立之后长期使用。泵站的排水能力、排水量和排水时间、地形条件、设备利用率等是综合考虑建何种泵站的依据。 排除积水必须防止回灌和倒渗现象。因此，要尽可能将排除之水送到远离积水区或远离其他可能渗入井下的地点，沿途沟渠要采取防渗措施。 若是积水范围不大，积水不深，而且附近取材又方便的情况，在排出积水后，可用黏土将洼地填平、夯实，以防再次积水。 3．河床铺底或改道 1河床铺底 当河流、沟渠等地表水系流经矿区断层破碎带或石灰岩含水层露头带时，河水可能会沿河床或沟渠底部漏失，渗入井下，成为矿井充水的水源。 在不适宜改道的情况下，可在河床、沟渠底部的漏失地段，用防漏防渗材料，如黏土、料石或水泥等铺设河底，修建不渗水的人工河床，以制止河水向井下渗漏。 修建人工河床应注意的问题是 1要进行水力计算，确定新河床断面，但比原河床断面不应缩小太多。 2就地取材，修建防漏、防渗层，还应满足防侵蚀、防冲刷的要求。 3对砂、卵石河床，因其易于变形，故不能用刚性材料砌筑。 4在基岩上浇筑混凝土时，要注意清基。 5在北方矿区，要注意防冻。 6对岸坡有漏水的河床，岸坡应和床底同时进行同样的衬砌。 2河流改道 流经矿区的河道，如其下方有岩溶含水层，河底裂隙多，不适宜修人工河床时，应考虑将河流改道，即用人工河道将河水引出矿区之外。 1改道路线。新河道线路距离要求最短；新河道要避免走上坡，尽可能避开不稳定土层或渗漏严重的地层；新水道路线要综合考虑井田防治水、矿区远景规划、农业及环境等因素。 2新河道起止点的选择。起止点应顺势诱逼河水流入新河道；起止点要选在不易被冲刷的稳定地段；新河道的终点与原河道相接处的交角不宜过大，以免对河岸冲刷；新河道起点，即原河道的上游，应设置拦河坝将水流导入新河；拦河坝与新河起点之间应保留一段距离，以免拦河坝被洪水冲溃。 3旧河道必须进行处理。为防止旧河道给开采造成隐患，必须先将旧河道积水排出，再用黏土和矸石填平，将废旧河道改成良田，既可防雨水积聚，又可增产利民。必要时要清除淤泥积沉物。 4局部去弯取直，减少河水流经矿区的途径；用人工引流将矿区河水引到下方矿外河中。这两个办法可不必全部改道，只进行部分调整。 4．填堵老窑井口 中国采矿历史悠久，一些老矿区均有老窑，古坑密布，而且老窑多分布在露头附近或洼处，造成雨水汇积。老窑年深水大，对深部矿区存在潜能位压，一旦突水则压高量大，伤亡惨重。 封闭这些老窑井口应先行调查、绘图，事后做出标记。大井口可用水泥盖封闭，再用黄土堆满盖上；浅而小的旧坑老窑井口可直接就近取土填塞；对靠近河沟的井口，应加盖1m厚的灰土，并使井口高出地面1m以上。 处于农田内的井筒，在填实后还应在距地表以下2m处打厚度不小于1m的三七灰土，然后再覆以耕土，这样，既可防止渗漏雨水，又可便于耕种。 位于山坡上的古窑井口，可用片石砌一高度不小于1m的圆形挡水墙，拦截雨水灌入。 除古窑旧坑外，矿区对近年乡镇、个体开的小煤窑或民窿金属矿的废弃坑道、井口，亦应同样关注。 井下防治水 1．查明水源 地下水源是看不见的，只有通过勘测，掌握古井、采空区的积水以及主要含水层、充水断层和裂隙的分布，从而定出矿井的积水线、探水线与警戒线。 2．探放水 1探水 1井下生产必须执行“有疑必探，先探后掘”的原则。 2凡遇到下面情况都必须停止掘进，进行探水 ①掘进工作面接近溶洞、含水层流砂层、冲积层、各种承压水的含水层、含水断层或与地面大量积水区相通的断层； ②掘进工作面接近被淹井巷或有积水的小窑、老空； ③上层积水，在下层进行采掘工作，两层间垂直距离小于采煤工作面采高的40倍或小于掘进巷道高度的10倍； ④在边探边掘区内掘进时，掘进长度达到允许掘进长度； ⑤采掘工作面发现出水征兆； ⑥当采掘工作面接近各类防水煤柱时； ⑦接近可能同河流、湖泊、水库、蓄水池、水井等相通的断层破碎带时； ⑧接近有水或稀泥的灌浆区时； ⑨接近其他可能出水地区时。 3探水前应注意如下问题 ①加强靠近探水工作面的支护，以预防高压水冲垮煤壁及支架； ②检查排水系统，应根据预计出水量确定是否加大排水能力，清理水沟、水仓使其畅通和起缓冲作用； ③水压较大时，探水孔要设套管，以便安装水阀控制放水量，特别危险的地区还要选择坚固地 点，砌筑水闸墙； ④深水工作地点要安设电话，以便能及时与调度室和中央泵房联系。 4探水时注意事项 ①探水地点要确保与相邻地区的工作地点的联系，一旦出水，要马上通知水害威胁地区的工作人员撤到安全地点。 ②打钻时，要时刻观察钻孔的情况，发现煤层疏松，钻杆推进突然感到轻松或顺着钻杆流出来的水超过供水量时，都要特别注意，这些都是接近或钻人积水地点的征兆。碰到这种情况，要立即停止钻进，进行检查。如果孔内水很大，喷射较远，必须马上固定钻杆，背紧挥水工作面，如加固煤壁及顶底板。 ③探水工作面要经常检查瓦斯及其他有害气体，当瓦斯含量达1％时，必须停止钻进；达到1.5％时，必须停止工作，使其降至1％以下，方可开动机器。 2放水疏干 1疏放老空水，有下列几种方法 ①直接放水。当水压不大，不致超过矿井排水能力时，可利用探水钻孔直接放水。 ②先堵后放。当老空水与溶洞水或其他巨大水源有关系，动水储量很大，一时排不完或不可能排完的情况下，应先堵住出水点，然后排放积水。 2疏放含水层水。它包括地面疏放水、用井下疏水巷道疏水等。前者适用于埋藏较浅、渗透性良好的含水层。后者适用于已摸清水源，并预算出涌出量的情况下。 3放水时的注意事项 ①放水前必须估计积水量，并要根据矿井排水能力和水仓容量控制放水数量及放水眼的流量。 ②要经常观测钻孔中水量变化情况，特别放老空积水时，当水量变小或无水时，应反复多次下钻至原孔深度或超过原孔深度，以防钻孔被堵塞，造成放干积水的假象，避免掘进时发生事故。 ③放水过程中，应经常检查孔内放出的瓦斯及其他有害气体的含量，以便采取措施。 3．留设防水煤柱 留设防水煤柱的目的是为了截止井上、下各种水源的通道。确定煤柱尺寸，必须考虑到被隔水源的压力、流量、煤层的赋存状况等各种因素。 防水隔离煤柱因作用不同，大致分为井田隔离煤柱、断层防水煤柱、被淹井巷之间的煤柱及防止潜水及流砂等流人巷道而留设的煤柱。 4．截水和堵水 1截水。为了使井下局部地点的涌水不致波及其他地区，需要在涌水的巷道中设置水闸门或水闸墙。 2堵水。注浆堵水是将专门制备的浆液通过管道压人地层裂隙或孔洞，经凝结、固化后达到隔绝水源的目的。在注浆堵水工程中，合理选择注浆材料十分重要。它关系到注浆工艺工期、成本及注浆效果。目前，国内外应用的注浆材料多种多样，可以简单地分为硅酸盐类和化学类浆液两大类。