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1、矿井水害类型划分及主要特征分析摘 要:在构建矿井水害分类依据(即充水水源、矿层与充水含水层彼此位置和接触关系、导水通道、危害形式、经济损失与人员伤亡、时效特征等)基础上,对基于不同分类依据的矿井水害类型进行了系统划分,即天然充水水源型矿井水害、人为充水水源型矿井水害;顶板充水型矿井水害、底板充水型矿井水害、周边充水型矿井水害;天然通道型矿井水害、人为通道型矿井水害;常温矿井水害、中高温矿井水害和腐蚀性矿井水害;一般型、较大型、重大型和特别重大型矿井水害;即时型、滞后型、跳跃型和渐变型矿井水害。在此基础上,对各主要类型矿井水害的成灾机制和典型特征作了重点分析。关键词:矿井水害;
2、类型划分;主要特征;充水水源;导水通道;职称论文TypeclassificationandmaincharacteristicsofmineinistrationofCoalMineSafety,Beijing 100713,China)Abstract:Onthebasisofascertainingtheclassificationbasesofmine,economiclossandcasualties,agingcharacteristics,variousaticallyclassifiedinthisstudy.Theycanbeclassifiedaseithe
3、rnaturalorartificialsourcealtemperature,mod-eratetohightemperatureorcorrosives;general,larger,verylargeorextremelylargeiclossandcasualties;instant,hysteretic,abruptorgradualedependentationmechanismandtypicalcharacteristicsofmainineaincharacteristics;watersource;waterpassage近年来,矿井水害事故时有发生。据统
4、计,十一五期间全国煤矿发生10人及以上重特大水害事故26起,平均每年发生5起之多,共死亡506人。虽然目前不少学者已在煤矿井水害防控研究上取得了可喜成果[1-15],但其总体形势依然严峻。在矿井水害研究方面,不同类型的水害往往对应不同的防控技术,因此对矿井水害依据其不同特点的分类便凸显必要,但因矿井水害的多样性与复杂性,使得目前对矿井水害进行的系统性、整体性、全面性分类尚不多见。事实上,矿井水害的科学分类是一个庞大的系统分类工程,需要制定定性、定量及其相结合的分类方法,并需要大量的现场数据和水害案例,更需要相关科学理论的支撑。因此,矿井水害分类对其基础理论研究、调查与勘探、预
5、测预报评价、探测仪器与装备研发、预防与治理技术、矿井水综合利用和矿山生态环境保护等均具有重要的理论指导意义和实用价值。1 水害分类依据的构建在对矿井水害类型划分前,首先需构建其划分依据。根据我国大量矿井水害案例及其具体特征等,本文将充水水源、导水通道、危害形式、经济损失与人员伤亡和时效特征等作为水害类型的划分依据。充水水源是指赋存于矿体和其周围岩层中的及与之存在水力联系的在开采过程中造成矿坑持续涌(突)水的水源总称;导水通道是这些水源进入矿坑的途经;危害形式主要指具有温度异常和腐蚀性等特征的矿坑涌(突)水;经济损失和人员伤亡指矿坑涌水所造成的直接经济损失大小和人员伤亡数量;时
6、效特征主要指矿坑涌(突)水与采掘工程推进之间的时间关系。2 主要水害类型的划分(1)按矿井水害的充水水源分类。依据充水水源性质,可划分为天然和人为两大类(图1)。天然充水水源型水害包括以大气降水为直接补给源的矿井水害、地表水(大型地表水体,如海、湖泊、河流、水池、沼泽和水库等)充水水源型矿井水害和地下水充水水源型矿井水害。其中地下水充水水源型水害依据充水含水层介质特征可划分为松散岩孔隙充水水源水害、基岩裂隙充水水源水害和可溶岩岩溶充水水源水害;依据充水含水层水力特征可划分为上层滞水、潜水和承压含水层充水水源水害。人为充水水源型水害包括地下水袭夺水源型矿井水害和矿井老空积水型矿
7、井水害。(2)按可采矿层与充水含水层的彼此位置和接触关系分类。依据矿层与充水岩层相对位置,可划分为顶板充水水源、底板充水水源和周边充水水源3种矿井水害类型;依据矿层与充水岩层接触关系,可进一步划分为顶板直接和间接充水水源、底板直接和间接充水水源、周边直接和间接充水水源6种水害类型。(3)按矿井水害的导水通道分类。导水通道首先可分为矿井充水天然通道和矿井充水人为通道两大类。其中天然通道型矿井水害可分为点状岩溶陷落柱通道型水害、线状断裂(裂隙)带通道型水害、窄条状隐伏露头通道型水害、面状裂隙网络(局部面状隔
