我国煤矿水害的主要类型和特点
日期:2024年06月05日     新闻分类: 技术中心      浏览:198次

通过对我国煤矿曾发生的所有水害案例进行系统地分析与研究发现,我国煤矿水害主要有以下4种类型。


1.煤层底板承压岩溶水水害

这是我国煤矿频率最高、危害程度最大的一种水害,曾多次造成突水淹井或淹没整个生产水平的恶性事故,淹没采区或采煤工作面的次数更多。究其原因,主要是我国主要煤矿床的基底沉积了巨厚的碳酸盐岩岩溶充水含水层,如华北型煤田的奥陶系(甚至包括寒武系)碳酸盐岩和华南型煤田的茅口灰岩。这些碳酸盐岩分布范围广,露头面积或隐伏在第四系松散孔隙含水层下的面积大,能接受大气降水和地表水或孔隙地下水的强烈补给,一次大的降雨过程,几乎可以补给回填其长期疏排消耗形成的地下水疏降漏斗。由于煤层的倾伏,随着开采水平的延伸,作用于煤层底板的充水含水层水压越来越大,煤层底板相对隔水层的厚度及其岩性组合在剖面上又复杂多变,断裂裂隙的发育程度各不相同,采动矿压作用于煤层底板的强度和对其产生的影响和破坏也因地而异。因此,煤层底板突水条件事前很难分析杳明,即使作了探查分析和判断,也常常发生意料之外的情况,致使煤层底板突水的概率较高,稍一疏忽就可能会出现底板水害事故。这是我国矿床水文地质研究领域目前未能很好解决的一个难题。


2.煤层顶板砂岩裂隙水水害

煤系地层中一般包括多层可采煤层,其中有的可采煤层厚度又很大,在这些煤层顶板之上往往沉积有多层充水含水层,有的甚至是强岩溶充水含水层,如南方型龙潭组煤系的顶板就是长兴灰岩。由于厚煤层与多煤层的重复采动和断层裂隙塌陷滑移程度不同,采动导水裂隙带的发育高度和部位也随之变化,这些常使煤层顶板充水含水层未查明的一些富水带中地下水突然泄入采掘工作面,造成重大水害事故,有时甚至淹没整个工作面、采区乃至牛产水平。如果这类充水含水层在隐伏露头部位得到了第四系松散孔隙含水层地下水或在露头部位得到地表水或大气降水的强烈补给,并且它们位于煤层采动导水裂隙带影响范围之内,只要开采煤炭资源就无法躲避时,其水害的防治就更加复杂困难,个别情况下甚至可能造成大量煤炭资源无法开采,或开采后经济效益极不理想。


3.老窑积水水害

所谓老窑积水,是指年代久远且采掘范围不明的老窑积水、矿井周围缺乏准确测绘资料的乱掘小窑积水或矿井自掘的废巷老塘水。这种水贮集在采空区或与采空区相联的巷道内,水体的几何形状极不规则,不断推进的采掘工作与这种水体的空间关系错综复杂,难以分析判断。而且这种水体十分集中,压力传递迅速,与地表水的流动形式相同,不同于含水层中地下水的渗透。采掘工程一旦意外接近水源便可突然溃出,发生通常所说的“透水”事故。事实表明,即使只有几立方米的老窑水,一旦溃出,也可能造成人员伤亡,水量较大的老窑积水则可造成矿毁人亡。这种水体不仅存在于地下水资源丰富的矿区,还可能存在于干旱缺水的矿井。老窑积水水害是煤矿生产中普遍存在的水害之一。


4.地表水及第三、第四系松散含水层水水害

地表水及第三、第四系松散含水层水水害是指煤层埋藏较浅,煤层开采后顶板冒裂带可直接引起浅部松散含水层水与地表水涌入矿井的水害类型,该类型矿井水害主要分布于我国东北、内蒙古东北部、鄂尔多斯盆地及南方区与西南区的部分矿区。其中东北、内蒙古东北部及鄂尔多斯盆地区主要是因煤层埋藏较浅,矿床以露天或平开采形式为主,这样必然导致直接揭露或剥离第三、第四系松散含水层(如内蒙古平庄矿务局的元宝山露天矿)或T作面顶板冒落后直接沟通第四系含水层水(如神东公司的几个矿井),从而导致第四系水或地表水进人矿井,给矿井带来水害威胁。而南方区和西南区的部分矿井主要是由于广泛发育的溶洞、落水洞、地面塌陷坑等导通第四系水、地表水,使其迅速进入矿井的水害类型,该类型充水矿床在四川、广西及湖南最为常见。


来源:王德明《矿井通风与安全》

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