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水是人类赖以生存和发展不可缺少的最重要的物质资源之一;
人体内的水分大约占到体重的65%;
现代工业生产几乎都用到水;
三山六水一分田。
水是生命之源
水与生产、生活关系密切
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矿井水灾现状
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矿区内大气降水、地表水、地下水通过各种通道涌入井下,成为矿井涌水。
当矿井涌水量超过矿井正常排水能力时即会发生水患,称为矿井水灾。
目前受水害威胁的矿井222处,核定生产能力占统配煤矿矿井总数的48%以上。其中受水患威胁比较严重的矿井有171处,,占统配煤矿总储量的18%,有51处矿井随时都有突水的可能。
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3月28日13时40分,山西临汾地区乡宁县华晋焦煤公司王家岭矿北冀盘区101回风顺槽发生透水事故,当班井下有261人作业,108人安全升井。经搜救,井下115人获救,38人死亡。
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矿井水灾特点
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针对我国矿井水害事故的进行全面分析,可以总结出如下规律和特点:
1、突(透)水类型(按充水水源划分):
北方以底板奥陶系灰岩岩溶水、老空水灾(透)水为主;
南方以顶、底板岩溶水、老空水突(透)水为主。
地表水体溃入矿坑事故在南、北方也均占相当比例。
陷落柱、断层、岩溶塌洞等天然通道及“上三带”、“下三带”、防水煤(岩)柱等人为通道是煤矿水害发生的主要突(透)水通道。
2、随着已关闭矿井特别是乡镇个体小矿的大量增加,近几年老空水透水事故明显增多,造成的灾害明显增强,已成为目前我国煤矿水害的主要类型之—。
3、近几年煤矿水害有上升的势头(包括事故起数和伤亡人数)。
4、雨季发生的透水事故约占50%左右。
5、70%的水害事故发生在掘进工作面。
6、全国煤矿水害事故从煤矿所有制形式来看主要发生在乡镇煤矿、改制矿井及基建矿井。
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7、水害事故给乡镇煤矿带来的人员伤亡惨重,对国有煤矿造成的经济损失巨大。
8、事故发生后抢险救灾难度大、时间长、费用高,社会影响恶劣。
抢险救灾一般都需要半年以上的时间,有的可使矿井彻底报废。
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矿井水灾致因素
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1、安全意识淡薄,技术素质不高。
有的矿井在突水事故前已有明显预兆,但决策者为了早出煤、多挣钱仍不采取措施,甚至继续强令工人继续掘进。
另外有的矿井发生突水事故前有明显征兆,但职工缺乏安全意识或经验不足,没引起足够重视和采取相应措施。有的矿采区上方地表有大量积水长期不处理,以致采空区塌落后使积水溃入井下。
有的井底水仓长期不清理,致使容量减少或水泵排水能力不足,在矿井发生突水时涌水量大于排水能力,眼看着矿井被淹。
有的巷道、硐室工程质量不好,水砂慢慢侵入,却未及时分析原因、采取相应措施,处理与地表水相连的通道,从而导致地表水溃人井下。
2、水文地质情况不清。
有些煤矿对井田范围内水文地质情况不清、资料不全,对地下水、老采空区积水心中无数就盲目开井或采掘。
有的积水巷道位置测量错误或资料遗漏不准,有的只知道有水源但对赋存状况和补给关系并不清楚,特别是构造复杂、断层较多、老窑分布较广的部位,对水源位置认识不清却盲目掘进,结果酿成突水事故。
3、没有坚持“有疑必探,先探后掘”的原则。
作业人员思想麻痹、存有侥幸心理,图省事、怕麻烦,井巷已接近老空区、充水断层、陷落柱、强含水断层仍不探水放水,结果造成突水事故。
有的虽然进行了探水,但因措施不当而造成了透水事故。
4、防排水工程质量低劣。
致使矿井井巷严重塌落、冒顶、跑砂而导致漏水,或者工程钻孔在固井止水前误穿巷道,导致顶板强含水层透水。
有的矿井应该建防水闸门的地方却不建。
有的矿井防水闸门长期不检修、出水时不是关不上就是不起作用。
有的矿井挡水墙打在浮矸上,两边不掏槽,水压一大即被冲垮。
有的煤矿工业用水管线泄露长期不处理,在低尘处或塌陷处大量积水,造成事故隐患。
5、无序开采,先天不足。
有的煤矿特别是乡镇煤矿将井巷置于不良地质条件中或过分接近强含水层等水源,从而导致施工后因地压和水压共同作用而发生顶底板透水。
有的井口紧靠河流,个别井口标高过低,遇有地面洪水必然倒灌井下。
有的井口位置设计不合理,接近强含水层等水源,施工后在矿压和水压的共同作用下围岩发生突水。
有不少小煤窑就开在大矿的采区上方,有的就在大矿的保安煤柱、防水煤柱上乱采滥掘甚至已与大矿贯通。一到雨季时洪水便从小煤窑灌入井下而造成事故。
6、排水设施平时维护不当。
水仓不按时清挖,突水时煤、岩块堵塞小井,致使排水设备失其效用而淹井。
地面防洪、防水措施不当或因管理不善,地表水大量灌入井下而造成水灾。
测量错误导致巷道穿透积水区。
排水设备能力不足或机电事故造成淹井。
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水循环及地下水来源
大气水
地表水
地下水
自然界中的水以
气态
液态
固态
分布于地球的
大气圈
水圈
岩石圈
中
分别称为:
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图2-1水循环示意图
自然界各类水体的转化是通过循环实现的,水循环是地球上各类水体得以实现动态平衡的保证,水循环的具体情况如图所示。
因为地下水不断地获得补给,所以才能不断地在岩石空隙中运动,这个过程称为地下水的径流。
而地下水水量减少的过程,则是地下水的排泄。
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含水层及隔水层
由于各种沉积岩层或松散沉积物中孔隙、裂隙或溶隙的发育程度不同,因而它们的透水程度也不相同。
隔水层可转化为含水层。
含水层
隔水层
根据岩石的含水性和透水性的不同而分为:
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