水害应急救援(科研处)

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1、3.4矿井水害主要危险因素及隐患排查煤矿水害是影响矿井安全生产的重大灾害。矿井一旦发生水灾，轻则淹巷道、淹工作而、淹采区、重则淹没整个矿井，造成重大经济损失或人员伤广。矿井发生水灾的必耍条件是存在一定强度的充水水源和充水途径。充水水源是指矿井水的來源，充水途径就是水源进入矿井的通道。深入研究分析矿井水來源和矿井充水途径，掌握矿区水的来龙去脉及其发生和发展规律是减少和遏制矿井水害事故发生的根本所在。3.4.1矿井充水水源和充水途径矿井充水水源有大气降水、地表水、地下水和老空水；充水途径包括断裂构造、岩溶陷落柱、煤层顶底板破坏形成的通道、

2、未封闭和封闭质量差的钻孔和岩溶塌陷通道等。1、矿井充水水源(1)大气降水大气降水是地下水的主要补给來源，因此所有矿井的充水都不同程度的受到降水的影响。降水对矿井充水的影响不仅与降水的特点有关，而且与地面的入渗条件有关。对于有集中入渗通道的矿井，降水沿集中通道灌入矿井，矿井充水与降水关系密切。对于降水通过岩层的孔隙和裂隙渗入矿井的情形，其机制比较复杂，但总的来讲，矿井充水与降水的关系不如前者密切，矿井涌水量的增大滞后于降水的时间较长。受降水影响的矿井，其涌水量变化一般具有周期性变化和降水的影响随深度减弱的特点。①周期性变化分为年周期性变

3、化和多年周期变化年周期性变化又称为季节性周期变化，矿井涌水量变化与降水量变化相一致。如北京矿务局王平村矿涌水量与降水量是随降水量增加涌水量也随之增人，涌水量峰值滞后于降水量峰值(图3-1),并年复一年地表现出明显的年周期性变化。在实际工作屮，一般按矿井涌水量峰值滞后于降水量峰值的时间长短来反映降水对矿井充水的影响快慢，用涌水量季节变化系数n來衡量降水对矿井充水的影响程度。Qmax(3-1)3001-3(US'E)嘿系运00200123456789101112123456789101112123456789101112197719781

4、979月年FLnl式中：On和、0—当年矿井最大的和正常的涌水量，n?/h或m7mino图3-1矿井涌水量随降水量变化曲线（北京矿务局王平村矿）1-降水量2-涌水量多年周期性变化。由于年降水量的变化是一种随机性变化，它既有周期性变化特点，但乂非完全重复。同样，受年降水量影响的矿井涌水量也反映了这种变化特征（表3-1）。北京矿务局长沟峪煤矿1974〜1980年矿井涌水量变化表3-1年份1974197519761977197819791980降雨年类型丰水年枯水年平水年丰水年平水年丰水年枯水年矿井正常涌水量/m3•min11.781.77

5、1.831.682.922.152.05矿井最人涌水蜃/3・-】/m•mm79.443.5549.7884.7221.33103.943.89矿井涌水最季节变化系数T144.622.0126.4850.437.3848.341.90注：丰水年、平水年和枯水年分别指年降水量大于、等于（或相近）和小于多年平均降水量的年份。由表1-1看出，对于受降水影响大的矿井，特别是诙天矿和有集中入渗通道的矿井，不仅要考虑降水的季节性变化对矿井充水的影响，也要注意降水量的多年周期性变化影响。①降水的影响随深度减弱同一矿井，降水对矿井充水的影响有随深度减弱

6、的趋势，表现为深水平矿井涌水量比浅水平小，涌水量峰值滞后于降水量峰值的时间延长，其减小的幅度和滞后的时间长短取决于入渗条件的变化。例如，以大气降水为主耍充水来源的四川芙蓉煤矿，+515.7501水平的中平嗣，矿井涌水量变化系数n=19,而+441m水平的下平嗣，n=3.6O(1)地表水位于矿区附近的地表水体，如江、河、湖、海、水库和水塘等在一定条件下可能成为矿井的充水水源。地表水能否成为矿井充水水源及英渗入量的大小，主耍取决于以卜•几方面因素：①地表水体的性质和规模常年性的大型水体可成为定水头补给边界，使矿井涌水量表现出大而稳定的特点

7、，不易疏干，一旦出现淹井事故，矿井生产恢复难度大。如宜昌漳河水库被小煤帑打穿的例子。而季节性的水体只能间断充水，使矿井涌水量大小随季节变化，受大气降水过程控制。②地表水体与井巷之间岩石的透水性岩层的透水性控制了矿井疏干排水的影响范围、垂直入渗水流的大小及影响深度，构成了地表水对矿井充水影响的关键因素。如果地表水休与井巷间为相对隔水的岩层，地表水体即使在矿井附近，只要采动破坏带波及不到，也不会引起充水作用；反Z,若二者Z间为强透水岩层，即使地表水体距离矿井较远，也有可能影响矿井充水。③地表水体与矿井的相对位置地表水体与矿井之间的相对位置

8、应包括两方面：一是指地表水体与矿井间位置高程的相对关系；二是指两者Z间的距离大小。显然，只冇位置高程高于矿井的地表水才有可能成为矿井充水水源；矿井与地表水体Z间的垂距则决定了地表水体入渗量的人小。随着矿井开采深度的增人，