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平禹一矿“10.19”特大突水淹井灾害治理方案研究

时间:2011-04-25  作者:秩名

论文导读:但由于我国水文地质条件十分复杂,造成其含水特征及水力特征极其复杂,矿井突水事故还是时有发生,因此对矿井突水的研究依然是非常必要的。
关键词:矿井突水,水害治理,矿井水灾
 

0.引言

随着矿井开采深度的加大,水文地质条件愈加复杂,因此矿山水文地质工作历来受到世界各国的重视。我国水文地质条件十分复杂,煤矿水害严重,历史上曾多次发生突水淹井事故,造成重大经济损失与人员伤亡。地下水患不仅影响工程质量、施工安全,往往是工程成败的关键。寒武系灰岩含水特征及水力特征极其复杂,水文勘测无法揭示预揭露岩层的含水量、水压及相关的水文资料,经常造成施工中的突水事故,影响工程质量、造成人身伤亡、降低工程进度、甚至使工程项目无法继续进行。论文检测。

水害是采矿过程中经常遇到的自然灾害,经过多年研究与探索,我国矿山防治水的理论和技术有了很大发展和提高。带压开采和疏干降压是我国矿井防治水的主要措施之一。国内除了普遍采用经常性疏干排水,还先后在峰峰、淄博及邯郸矿区对薄层灰岩水的疏干和降压进行了研究。论文检测。注浆堵水是我国矿井水害防治的重要方法。无论是在静水条件下还是在动水条件下,注浆封堵突水点、断层和陷落柱突水获得成功的例子不胜枚举。1985—1995年,国家计委先后下达了”华北型煤田奥灰岩溶水综合防治工业试验”一期和二期试验工程项目。1991~1996联合国开发计划署又批准下达了”中国煤矿水害防治”项目。这些项目都取得重大成果。但由于我国水文地质条件十分复杂,造成其含水特征及水力特征极其复杂,矿井突水事故还是时有发生,因此对矿井突水的研究依然是非常必要的。

2005年10月19日15时50分左右,开拓队在东大巷扩砌时,扩砌处向西第四拱拱帽脱落,扩砌处向西20m范围内巷道压力大,有底鼓现象。16时20分左右,碹帽已脱落8个,后方10m范围内到处掉渣,巷道下帮道轨已高出0.3 m。17时40分左右,大巷冒顶处底鼓1.2m,两帮墙也鼓出1.0m左右,距此以东900m处卸压钻孔疏水管接头被底鼓撅断,跑水量约80m3/h。18时20分,底板鼓起地段开始出水,并有继续增大的趋势,井下带班副矿长要求立即启动《水灾应急救援预案》,通知井下人员(除中央泵房工作人员外)沿矿井避水灾路线立即升井。18点38分左右,冒顶处底板突然轰隆一声喷出约0.6米见方的水柱,估计水量约5000m3/h,清理东区人员全部升井。19时58分,泵房工作人员升井,两分钟后,中央泵房启动柜进水,地面变电站鐀电柜跳闸,井下全部断电。

平禹一矿“10.19”水害是我国煤矿史上少有的特大突水灾害事故,最大突水量达38056m3/h,就水量而言,仅次于1984年6月2日的开滦范各庄矿2171工作面突水(最大水量2053m3/min)和2003年3月16日邢台东庞矿2093工作面突水(最大水量1166.7m3/min),位列全国第三。

从突水水源来看,全国特大型水害的突水水源一般都是分布广、厚度大、补给丰富的中奥陶统灰岩含水层(奥灰),唯独此次不是奥灰而是寒灰(寒武系上统灰岩),当属全国最大寒灰突水。

就突水通道来看,全国特大型煤矿水害的突水通道一般都与导水的岩溶陷落柱有关。唯独此次与陷落柱无关,而与豫西地区普遍发育的滑动构造的滑脱面有关。这在特大型水害中是绝无仅有的。

1.平禹一矿“10.19”特大突水淹井治理方案

1.1 注浆堵水治理方案的选择

长期以来,国内大型、特大型煤矿矿井水害的治理都采取注浆堵水的方案,特别是从技术经济可行性和保护水资源出发,保证企业和周围农村的生活用水需求,注浆堵水方案更是唯一可行的。

编制《注浆堵水治理方案》,基于对突水水源和突水通道的共识和个别具体问题上的分歧。

(1)突水点的大致位置是清楚的;(2)突水水源是明确的,即补给水源来自寒灰;(3)水是由巷道底板突入矿井的,属于底板突水性质。或者说突水通道在底板下方。

但突水通道的性质、形态等存在歧议;对寒灰水的补给方向和补给途径的认识也不完全一致。因此,开始提出了两个治理方案,即:

 

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