第三章 矿井突水预兆与充水条件分析
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矿井突水的预兆矿井突水是矿井灾害中最严重的一种,往往给矿工的生命安全带来巨大危害。
因此,如何及时发现矿井突水预兆,做好预防工作,是每一名矿工都必须掌握的技能。
一、矿井突水的原因与危害矿井突水,简单来说就是地下水突然涌入矿井,使得矿井内部水位急剧上升,矿工和设备被淹没。
矿井突水的原因有很多,比如采矿活动导致地下断层扩大,地下水突然渗入矿井;采矿活动破坏了地下岩石层结构,导致煤层底部渗透性增强;地震活动使得岩石层破裂产生大量裂隙,煤与矿井相接部分开裂,产生突水。
矿井突水的危害非常严重,它往往会造成矿工的身体被淹没,生命安全受到极大威胁;设备和通风设施被破坏,导致现场的停工、损失和经济影响。
二、矿井突水的预兆虽然矿井突水是一种突发事件,但是它往往会出现一些预兆。
我们只有及时掌握和分析这些预兆,才能采取有效措施做好预防工作。
1、水位上升:这是矿井突水比较明显的预兆。
如果你发现矿井的水位急剧上升,可能意味着煤层底部有大量地下水渗透,需要采取紧急措施处理。
2、地面裂缝:地面裂缝在一些煤矿常常会出现。
如果你发现地面裂缝的数量在急剧增加和扩大,可能意味着煤层处于破裂状态,需要严密监测危险状况。
3、瓦斯逸出增加:矿井突水往往和瓦斯逸出量有很强的关联度。
如果你发现瓦斯逸出量急剧增加,则可能意味着煤层正处于突水危险之中。
三、矿井突水的预防措施对于矿井突水,我们采取的预防措施主要有以下几个方面:1、加强矿井的建设建造一座安全的矿井必须考虑因矿井突水而引发的灾害。
要提高矿井的填充效率,以便减少矿井突水的损害。
还应当加强采掘机械的安装与机加强,在地震和突水出现时保持对矿井的快速反应和来不及获救人员救援。
2、科学矿井工艺在采矿活动中要尽可能的避免破坏煤层的稳定性。
对矿层的支柱要进行铲、清理和填补,采取加固支撑和预防渗透水的措施,杜绝煤层在压力作用下发生突水的情况。
3、不断提高矿工的安全意识提高矿务员的安全意识,增强其救援突水事故的意识与能力,引导矿务员参与制定突水事故应急救援计划和推广预警措施,落实各项安全工作责任,定期组织疏散演练,增强矿务员应对突水事故的能力。
矿井突水征兆一、矿井突水的原因这是因为井下采掘活动破坏岩层天然平衡,采掘工作面周围水体在静水压力和矿山压力作用下,通过断层、隔水层和矿层的薄弱处很快进入采掘工作面。
矿井突水这一现象的发生与发展是一个逐渐变化的过程,有的表现很快(一、二天或更短),有的表现较慢(采掘后半个月或数天),这与工作面具体位置、采场地质情况、水压力、矿山压力大小有关。
突水前,在工作面及其附近往往显示出某些异常现象,这些异常统称为突水征兆。
二、与承压水有关断层水突水征兆1、工作面顶板来压、掉碴、冒顶、支架倾倒或折断柱现象。
2、底软膨胀、底鼓张裂。
这种征兆多随顶板来压之后发生,且较普遍。
在采掘工作面围岩内出现裂缝(特别是顶底板为脆性岩层),当突水量大、来势猛时,与底鼓张裂的同时还伴有底爆响声。
在受压最大地段,柔性岩层变薄,相应压力小的地段会出现增厚现象。
3、先出小水后出大水也是较常见的征兆。
由出小水至出大水,时间长短不一,据统计由1~2小时至20~30天不等。
如峰峰一矿1532工作面1960年5月8日正式开采,6月2日发现工作面有底鼓张裂现象,且在近F断层的运输平巷的煤层由 1.8m增厚至 2.4m,6月4日随矿山压力逐渐增大,采场底鼓张裂也越趋明显,在距开切眼20m处发现一条长11m宽0.1m的裂隙,先出风,后出水,底板破裂时产生巨响,涌水量达到 4.87/m i n。
随矿山压力增大,底鼓更剧,裂缝增多,涌水量愈来愈大,6月5日23时涌水量达到70.2/m i n。
突水水色开始变为灰色后转为棕黄色,不久变清。
4、采场或巷道内瓦斯量显著增大。
这是因裂隙沟通、增多所致。
三、冲积层水突水征兆1、突水部位岩层发潮、滴水且逐渐增大,仔细观察可发现水中有少量细砂。
2、发生局部冒顶,水量突增并出现流砂,流砂常呈间歇性,水色时清时混,总的趋势是水量砂量增加,直到流砂大量涌出。
3、发生大量溃水、溃砂,这种现象可能影响至地表,导致地表出现塌陷坑。
矿井突水的预兆矿井突水是矿井安全中常见的灾害之一,一旦发生,往往会造成重大的人员伤亡和财产损失。
因此,如何在事前发现矿井突水的预兆,将其及时控制和处置,是矿井生产安全管理中的关键措施之一。
在本文中,我们将探讨矿井突水的预兆和控制方法。
矿井突水的预兆矿井突水的预兆表现形式多种多样,但常见的预兆主要有以下几个方面:地质构造矿井突水的发生往往与地质构造有关。
有些矿井在遇到某些构造时容易出现突水,因此,在勘探、设计和施工中,要充分了解地质构造特点,做好预防措施。
煤层煤层是矿井突水的主要来源。
煤层裂隙与伸展构造等均可作为矿井突水的通道。
此外,煤层瓦斯指标也是矿井突水的重要指标之一。
矿井地质环境矿井地质环境包括地下水和岩层等。
地下水是矿井突水的重要来源之一,而岩层的稳定性直接影响矿井突水的发生。
矿井内部环境矿井内部环境主要包括采掘工作、支护工程和通风等方面。
采掘工作的升降速度和采掘工艺等因素都可能影响矿井突水,因此需要进行科学合理的管理。
支护工程的质量和实时监测也是防止矿井突水的重要手段。
煤与瓦斯煤与瓦斯作为矿井生产的主要物质,其存在也是矿井突水的重要原因之一。
煤尘、瓦斯检测指标的异常波动常常表明煤与瓦斯的压力和储量等出现了问题。
矿井突水的控制方法针对矿井突水的各种预兆,下面将从多个方面阐述矿井突水的控制方法。
信息化管理信息化管理是预防矿井突水的重要手段之一。
矿井生产安全管理中的信息化管理主要包括煤炭信息化、安全信息化、环保信息化、物流信息化等。
这些信息化系统可协助管理员工及时掌握矿井生产状况,实时分析信息数据,并及时采取应对措施。
机械设备管理机械设备是矿井生产的重要保障。
机械设备管理包括设备更新、维修和保养等。
只有机械设备能够正常运转,才能保障矿井生产的连续性和稳定性。
支护管理采煤过程中支护质量的优劣直接影响矿井的稳定性。
支护管理应从设计上规划,制定完善的支护方案,做好支护工程的实时监测,并加强维修保养。
煤矿井下突水预兆及防治水措施一、矿井突水的一般预兆:采掘工作面或其它地点突水前,一般都有以下预兆:⒈挂红。
水中含有铁的氧化物,在水压作用下,通过煤(岩)裂隙时,附着在裂隙表面,出现暗红色水锈。
⒉挂汗。
水在水压作用下,通过煤岩裂隙在煤岩壁上凝结成水珠,此时巷道接近积水区。
但有时空气中的水汽遇到低温煤块也会挂汗,这是一种假象。
所以,遇到挂汗时,要辨别真伪,方法是剥去一薄层,观察新暴露面是否也有潮气,若有则是突水先兆。
⒊煤壁变冷。
工作面接近大量积水时,气温骤冷,煤壁发凉,人一进去就有阴冷的感觉,时间愈长就愈感到阴凉。
但受地热影响较大的矿井,地下水温高,当掘进工作面接近时,温度反而升高。
⒋出现雾气。
当巷道温度很高时,积水渗到煤壁后引起蒸发而形成雾气。
⒌水叫。
井下的高压积水向裂缝挤压与两壁发生摩擦而发出嘶嘶的叫声,说明已很接近积水区。
若是煤巷掘进,则突水即将发生,这时必须立即发出警报,撤出所有受水威胁的人员。
⒍顶板淋水加大。
⒎顶板来压,底板鼓起。
⒏水色发深,有臭味。
老空水含铁质变成红色,酸度大,水味发涩。
断层水呈黄色,水无涩味而发甜。
溶洞水大多在石灰岩中遇到,是呈黄色或灰色,有时带有臭味,有时也出现挂红。
冲击层水色发黄,往往夹有砂子,开始时水小,以后逐渐增大。
⒐工作面有害气体增加。
积水区向外散发出瓦斯、二氧化碳和硫化氢等有害气体。
⒑裂隙出现渗水。
如果出水清净,则离积水区尚远;若出水浑浊,则离积水区已近。
当发现上述突水预兆时,必须停止作业,判明情况,向矿有关部门或领导报告。
如果情况紧急,必须立即发出警报,撤出所有受水威胁地点的人员。
二、采掘工作面接近积水区时,应采取的安全措施:掘进工作面接近积水区时,单靠探放水来保证安全是不够的,还必须在掘进期间采取安全措施加以防范。
⒈探水巷道的掘进断面不宜过大,以缩小受压面积。
同时应有两个安全出口,用于通风、流水和撤人。
一般情况下应双巷掘进,必要时在联络巷之间开掘安全躲避洞室。
目录前言 (2)1 水源 (3)一、天然充水水源 (3)1、大气降水 (3)2、地表水 (3)3、地下水(围岩地下水水源) (4)二、人为充水水源 (4)1、袭夺水 (4)2、老窖及采空区积水 (5)2 矿井充水通道 (6)一、天然充水通道 (6)1、点状岩溶陷落柱通道 (6)2、断裂带通道 (6)3、窄条状隐伏露头通道 (7)4、面状裂隙网络(局部面状隔水层变薄区)通道 (7)5、地震通道 (7)二、人为充水通道 (7)1、顶板冒落裂隙带及底板矿压破坏带 (8)2、封孔质量不良钻孔 (8)3 影响矿井充水程度的主要因素 (9)1、井田水文地质边界条件 (9)2、矿井地下水疏降深度的影响 (9)3、开采因素对矿井涌水量的影响 (9)4 矿井突水特征 (9)前言在矿井开拓、采掘过程中,因井巷、工作面接近或直接沟通充水水源(含水层、地表水体、老空)或充水通道(导水裂隙带、陷落柱、顶板冒落带、构造破碎带等),各种水渗入、滴入、淋入、涌入和溃入井巷或工作面,简称矿井冲水。
影像矿井冲水的主要因素:矿井水的来源、通道及冲水强度。
掌握这些资料,对计算涌水量、预测矿井突水的可能性及制定防治水措施具有重要意义.1 水源一、天然充水水源矿井的充水天然水源主要有大气降水、地表水、地下水三种水源。
1、大气降水大气降水是地下水的主要补给来源,所有矿井充水都直接或间接地与大气降水有关.但这里所讲的大气降水水源,是指对矿井直接充水的大气降水水源.以大气降水补给为主的煤层矿床埋藏特点:a。
开采煤层时其主要充水岩层(组)是裸露的或者其覆盖层很薄;b。
煤层埋藏较浅;c。
开采的煤层处于分水岭和地下水位以上的地段.大气降水充水特点:大气降水是矿井地下水的主要补给来源。
所有的矿井充水,都间接受到大气降水的影响。
对于大多数生产矿井而言,大气降水首选渗入地下,补给含水层,然后再涌入矿井。
以大气降水为主要充水水源的矿井,其涌水量变化有如下规律:a.矿井充水程度与地区降水量大小、降水性质、强度和入渗条件有关.如长时间的降雨对入渗有利,矿井涌水量大,反之,则矿井涌水量就小;b。
矿井突水预兆及避灾路线一、矿井突水的一般预兆掘进工作面突水前,一般都有以下预兆:1、煤壁发潮发暗。
由于水的渗入,使得煤层变得潮湿、暗淡。
如果剥离一层,里面的仍然如此,说明附近有积水。
2、巷道壁或者煤壁挂汗。
水在水压作用下,通过煤岩裂隙在煤岩壁上凝结成水珠,称为“挂汗”,说明此时巷道接近积水区。
如果剥去一薄层煤,新暴露面也有潮气,说明距离积水区已经很近。
3、工作面温度降低。
工作面接近积水区域时,温度会骤然降低,煤壁发凉,人一进去就有阴冷的感觉,时间愈长就愈感到阴凉。
4、煤壁“挂红”。
老空区积水中的铁经氧化后颜色变红,煤壁上挂汗呈暗红色,被称为“挂红”,这是接近老窑水的征兆。
5、有水叫声。
井下的高压积水向裂缝挤压时,与两壁发生摩擦而发出嘶嘶的叫声,说明已很接近积水区。
若是煤巷掘进,则突水即将发生,这时必须立即发出警报,撤出所有受水威胁的人员。
6、出现雾气。
当巷道温度很高时,积水渗到煤壁后引起蒸发而形成雾气。
7、工作面有害气体增加。
老空区积聚一定量的的瓦斯,巷道临近老空区前,积水区会向外散发出瓦斯、二氧化碳和硫化氢等有害气体。
8、顶板来压,底板鼓起。
顶板来压,淋水加大,如落雨状。
底板鼓起或产生裂隙并出现渗水。
9、水色发深,有臭味。
老空水含铁质变成红色,酸度大,水味发涩,有时带有臭味,有时也出现挂红。
10、岩层变软。
打钻时,发觉钻孔岩石松软或者钻孔由水流出,说明接近积水区。
上述征兆,并不是每次出水都会出现,有时候可能出现一个或几个,极个别情况甚至不出现。
因此,必须密切注意,认真分析。
当发现上述突水预兆时,必须停止作业,判明情况,向矿有关部门或领导报告。
如果情况紧急,必须立即发出警报,撤出所有受水威胁地点的人员。
二、突水后避灾路线矿井避灾原则:往高处有风流通过的巷道走。
(一)西山井各掘进迎头及采煤工作面避灾路线1、+40水平各迎头(东绕道、西绕道、轨道暗斜井、1201材料巷、2501材料巷)从作业地点→+40石门→+40暗风井联络巷→暗风井→平硐2→地面。
矿井突水征兆
1、煤壁“挂汗”具有一定压力的水透过煤岩体的微细裂隙而在采掘工作面煤岩壁上凝结成水珠,剥离一层煤壁面,若煤壁面潮湿则是突水征兆。
2、煤壁“挂红”矿井水中含有铁的氧化物,在它通过煤岩裂隙而渗透到采掘工作面煤岩体表面时,会呈现暗红色水锈,这种现象叫挂红。
3、空气变冷,煤壁发凉水的导热系数比煤岩体大,所以采煤工作面接近积水区域时,空气温度会下降,空气变冷,人进去后会有凉爽、阴冷的感觉。
煤岩体的含水量增大时,其导热率增大,所以用手摸煤岩壁有发凉的感觉。
4、采掘工作面出现雾气当采掘工作面气温较高时,从煤岩壁渗出的积水就会被蒸发而形成雾气。
5、工作面煤岩壁发出水叫声含水层或积水区的高压水在向煤岩壁裂隙挤压时,与煤岩壁摩擦会发出“嘶嘶”的声响。
有时能听到“哗哗”的空洞泄水声,这是突水的危险征兆,若是煤巷掘进,突水即将发生。
6、工作面淋水加大,顶板来压,底板鼓起或产生裂隙并出现渗水采掘工作面顶板导水裂隙带、工作面底板破坏带波及到含水体时,会出现顶板淋水加大或底板渗水现象。
7、工作面出现压力水流工作面出现呈一定压力的水
流流出,这表明水源已经较近,应密切注意水流情况。
若出现水浑浊,说明水源很近;若出水清澈,则水源尚远。
8、工作面有害气体增加这是因为采空区积水常常有甲烷、二氧化碳和硫化氢等有害气体逸散出来的缘故,说明工作面附近有采空区积水。
9、煤层发潮、发暗原本干燥、光亮的煤层由于水的渗入,变的潮湿、暗淡。
如果挖去表面一层,里面仍如此,说明附近有水。
书山有路勤为径,学海无涯苦作舟矿井透水规律与预兆一、透水规律采掘工作面发生透水事故.即是高位水的沟通,补给下流,水位越高,压力越大,这就是透水的一般规律。
(1)凡是与地面、井下水互相贯通的老空废巷、断层、裂隙等,都一定有水的积存。
这条规律就说明,当井下采掘工作遇到有补给水源的老窿、废巷、裂隙、钻孔等.必须采取防水措施,防止透水事故的发生。
(2)积水区的水位越高,压力就越大。
在处理水位高的积水时.因作用于煤(岩)壁的压力大.煤(岩)会被压破造成穿水。
必须采取分段的方法,将高位积水由上而下,分段进行探放,疏干地层水。
(3)透水前,一定有预兆.这是从多次透水事故的教训中总结出的一条科学结沦。
若广大井下职工掌握这一规律,发现透水预兆时,撤出人员,停止作业,采取措施,加固探放水地点的支护,就会防止透水事故的发生。
二、透水预兆采掘工作面发生透水前一般都有如下预兆: (1)巷道壁或煤壁挂汗.这是山于压力水渗透微细裂隙后,凝聚于岩石和煤层表面。
(2)煤层变冷,煤层含水增大时,热导率增大,所以,用手摸煤壁时,有发凉的感觉。
(3)淋水加大,顶板来压,底板鼓起,并有渗水。
(4)出现压力水流.这表明已接近水源,应密切注意水流的变化情况,如果出水混浊,说明接近水源,否则,相反。
(5)煤层有水挤出,并产生嘶嘶声。
有时还能听到空洞的泄水声,这是明显的突出征兆。
(6)采掘工作面的有害气体如瓦斯、二氧化碳、硫化氢气体增加,氧含量下降。
(7)煤壁或巷道挂红,酸度大,水味发涩,有臭鸡蛋味,这是老空积水的特点。
由于积水时间长,水中溶解许多杂质:含铁时,水色变红;含硫化氢时有臭鸡蛋味,酸性水发涩。
(8)煤壁发潮发暗.干燥光亮的煤体,由于水的渗人.变得潮湿、暗淡。
(9)采掘工作面温度下降,空气变冷或水蒸气大,有雾气产生。
这是由于工作面接近积水区的缘故。
如果矿井水的类型不同,出现的预兆也不相同: (1)老空。
矿井突水预兆及防治水措施矿井突水是煤矿和金属矿矿井中常见的一种危险情况,突水事故一旦发生会造成人员伤亡和财产损失。
为了预防和防治矿井突水事故,需要提前了解突水的预兆,并采取相应的防治水措施。
突水的预兆主要有以下几个方面:1.煤体和围岩的变化:矿井发生突水前,煤体和围岩会发生一些变化,如出现滑水、倾斜或开裂等情况。
这些变化往往是突水发生的前兆,需要及时进行监测和判断。
2.水质和水量的变化:如果水质和水量发生明显变化,如突然变浑浊、增加或减少,可能是矿井突水即将发生的预兆。
这时需要通过地下水的监测和分析,及时判断突水的可能性。
3.井下设备的异常:突水前,井下设备可能会出现异常情况,如抽水机工作异常、压力泵失灵、井下水泵水位突然下降等情况。
这些异常往往是突水即将发生的信号,需要及时发现和处理。
针对以上突水的预兆,可以采取一些防治水措施,包括以下几个方面:1.坚持科学探矿:在矿井的选址和规划阶段,需要进行充分的地质勘探和水文地质调查,以便更好地了解矿区的地质情况和地下水的走向,为预防突水提供依据。
2.加强监测系统:建立完善的矿山监测系统,包括地下水位、地应力、矿体变形等监测点位,实时获取数据,并组织专门的监测人员进行监测和分析,及时发现突水的迹象。
3.做好抢险准备:对可能发生突水的位置进行风险评估,并制定相应的应急预案,明确责任和任务,加强抢险力量的组织和培训,提高应急处理能力。
4.加强管理和安全教育:加强对矿工的安全教育和培训,提高其预防和处理突水事故的能力,加强对井下设备的维护和管理,确保设备的正常运行。
总之,预防和防治矿井突水事故需要综合应用地质、水文地质和矿山监测技术,及时发现突水的预兆,并采取相应的防治水措施。
只有这样,才能有效地预防和减少矿井突水事故的发生,保障矿工的生命安全和矿山的正常生产。