礦山水害及其防治技術(shù)

1．地表水治理措施

合理確定井口位置。井口標(biāo)高必須高于當(dāng)?shù)貧v史最高洪水位，或修筑堅(jiān)實(shí)的高臺(tái)，或在井口附近修筑可靠的排水溝和攔洪壩，防止地表水經(jīng)井筒灌入井下。

填堵通道。為防雨雪水滲入井下，在礦區(qū)內(nèi)采取填坑、補(bǔ)凹、整平地表或建不透水層等措施。

整治河流。首先要整鋪河床。河流的某一段經(jīng)過礦區(qū)，而河床滲透性強(qiáng)，可導(dǎo)致大量河水滲入井下，在漏失地段用粘土、料石或水泥修筑不透水的人工河床，以制止或減少河水滲入井下。其次，要改道河流。如河流流入礦區(qū)附近，可選擇合適地點(diǎn)修筑水壩，將原河道截?cái)?，用人工河道將河水引出礦區(qū)以外。

修筑排(截)水溝。山區(qū)降水后以地表水或潛水的形式流入礦區(qū)，地表有塌陷裂縫時(shí)，會(huì)使礦區(qū)涌水量大大增加。在這種情況下，可在井田外緣或漏水區(qū)的上方迎水流方向修筑排水溝，將水排至影響范圍之外。

2．地下水的排水疏干

在調(diào)查和探測到水源后，最安全的方法是預(yù)先將地下水源全部或部分疏放出來。疏干方法有3種：地表疏干、井下疏干和井上下相結(jié)合疏干。

地表疏干。在地表向含水層內(nèi)打鉆，并用深井泵或潛水泵從相互溝通的孔中把水抽到地表，使開采地段處于疏干降落漏斗水面之上，達(dá)到安全生產(chǎn)的目的。

井下疏干。當(dāng)?shù)叵滤摧^深或水量較大時(shí)用井下疏干的方法可取得較好的效果。根據(jù)不同類型的地下水，有疏放老孔積水和疏放含水層水等方法。

3．地下水探放

礦井工程地質(zhì)和水文地質(zhì)觀測工作。水文地質(zhì)工作是井下水害防治的基礎(chǔ)，應(yīng)查明地下水源及其水力聯(lián)系。

超前探放水。在礦井生產(chǎn)過程中，必須堅(jiān)持“有疑必探，先探后掘”的原則，探明水源后制定措施放水。

4．礦井水的隔離與堵截

在探查到水源后，由于條件所限無法放水，或者能放水但不合理，需采取隔離水源和堵截水流的防水措施。

隔離水源。隔離水源的措施可分為留設(shè)隔離煤(巖)柱防水和建立隔水帷幕帶防水兩類方法。隔離煤(巖)柱防水是為防止煤(礦)層開采時(shí)各種水流進(jìn)入井下，在受水威脅的地段留一定寬度或厚度的煤(礦)柱。防水煤(礦)柱尺寸的確定應(yīng)考慮到含水層的水壓、水量、所開采煤(礦)的機(jī)械強(qiáng)度、厚度等因素及有關(guān)規(guī)定，并通過實(shí)踐綜合確定。隔水帷幕帶就是將預(yù)先制好的漿液通過由井巷向前方所打的具有角度的鉆孔，壓入巖層的裂縫中，漿液在孔隙中滲透和擴(kuò)散，再經(jīng)凝固硬化后形成隔水的帷幕帶，起到隔離水源的作用。由于注漿工藝過程和使用的設(shè)備都較簡單，效果也好，因此國內(nèi)外均認(rèn)為它是礦井防治水害的有效方法之一。

礦井突水堵截。為預(yù)防采掘過程中突然涌水而造成波及全礦的淹井事故，通常在巷道一定的位置設(shè)置防水閘門和防水墻。

5．礦山排水

礦山的排水能力要達(dá)到以下要求。

金屬非金屬礦山。井下主要排水設(shè)備至少應(yīng)由同類型的3臺(tái)泵組成。工作泵應(yīng)能在20h內(nèi)排出一晝夜的正常涌水量；除檢修泵外，其他水泵在20h內(nèi)排出一晝夜的最大涌水量。井筒內(nèi)應(yīng)裝備2條相同的排水管，其中1條工作，1條備用。水倉應(yīng)由兩個(gè)獨(dú)立的巷道系統(tǒng)組成。涌水量大的礦井，每個(gè)水倉的容積，應(yīng)能容納2～4h井下正常涌水量。一般礦井主要水倉總?cè)莘e，應(yīng)能容納6―8h小時(shí)的正常涌水量。

煤礦。必須有工作、備用和檢修的水泵。工作水泵的能力，應(yīng)能在20h小時(shí)內(nèi)排出礦井24h的正常涌水量(包括充填水和其他用水)。備用水泵的能力應(yīng)不小于工作水泵能力的70％。工作水泵和備用水泵的總能力，應(yīng)能在20h內(nèi)排出礦井24h的最大涌水量。檢修水泵的能力應(yīng)不小于工作水泵能力的25％。水文地質(zhì)條件復(fù)雜的礦井，可在主泵房內(nèi)預(yù)留一定數(shù)量的水泵位置。必須有工作、備用的水管。工作水管的能力應(yīng)能配合工作水泵在20h小時(shí)內(nèi)排出礦井24h的正常涌水量。工作水管和備用水管的總能力，應(yīng)能配合工作水泵和備用水泵在20h內(nèi)排出礦井24h的最大涌水量。主要水倉必須有主倉和副倉，當(dāng)一個(gè)水倉清理時(shí)，另一個(gè)水倉能正常使用。