第6章--礦井突水預(yù)兆及預(yù)測預(yù)報.pptx

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1、第六章礦井突水預(yù)兆及預(yù)測預(yù)報第一節(jié)礦井突水預(yù)兆第二節(jié)突水量估算第三節(jié)礦井排水系統(tǒng)第四節(jié)礦井水害預(yù)測預(yù)報復(fù)習(xí)思考題第一節(jié)礦井突水預(yù)兆礦井突水是因為井下采掘活動破壞巖體天然平衡，采掘工作面周圍水體在靜水壓力作用下，通過斷層、隔水層和礦層的薄弱處進入采掘工作面。礦井突水這一現(xiàn)象的發(fā)生與發(fā)展是一個逐漸變化的過程，有的表現(xiàn)很快，有的表現(xiàn)很慢，這與工作面的具體位置、采場地質(zhì)情況、水壓和礦山壓力有關(guān)。第一節(jié)礦井突水預(yù)兆從開拓工作面開始，發(fā)展到突水這段時間內(nèi)，在工作面及其附近顯示出的某些異?，F(xiàn)象統(tǒng)稱為突水預(yù)兆。識別和掌握這些預(yù)兆，可以及時采取應(yīng)急措施，撤離危險區(qū)人員

2、，防止傷人事故的發(fā)生。第一節(jié)礦井突水預(yù)兆一、突水一般預(yù)兆（1）煤壁掛紅。這是因為水中含有鐵的氧化物，在通過煤層和巖層裂隙時，在裂隙表面會出現(xiàn)暗紅色水銹，一般認為巷道接近積水區(qū)。（2）煤壁掛汗。當(dāng)采掘工作面接近積水區(qū)時，因水在自身壓力作用下，通過煤巖裂隙透過煤巖壁，聚成水珠，俗稱煤壁掛汗。第一節(jié)礦井突水預(yù)兆（5）有時有“嘶嘶”的水叫聲。這是因為水體的水壓大，水向裂隙中擠壓發(fā)出的響聲，此時，預(yù)示著離水體不遠，即將突水。（6）礦壓增大，發(fā)生片幫、冒頂及底鼓。第一節(jié)礦井突水預(yù)兆二、老空水突水預(yù)兆老空水突水前，除有上述突水的一般預(yù)兆外，還有以下其特有的預(yù)兆：（

3、1）有臭雞蛋味。老空水一般有臭雞蛋氣味，在工作面如果聞到有這種氣味時，就基本上可以判定前方有老空水。也可以用嘴來嘗嘗從工作面滲出的水，如果感到水味發(fā)澀，或者把水在手指間摩擦有發(fā)滑的感覺，可判斷是老空水突水的征兆。第一節(jié)礦井突水預(yù)兆（2）煤體松軟。由于前期開采活動的影響（如前期開采活動引起的礦壓、爆破震動等），在接近老空水時，煤體與正常情況相比，一般比較破碎松軟。（3）煤體顏色變暗無光澤。這是因為在老空水附近，煤體長期受到老空水的浸入，使煤體顏色變暗，失去光澤。第一節(jié)礦井突水預(yù)兆（3）空氣變冷。當(dāng)工作面接近積水區(qū)時，氣溫驟然下降，煤壁發(fā)涼，人一進去有陰

4、冷的感覺，時間越長就越感到陰涼。（4）發(fā)生霧氣。當(dāng)巷道內(nèi)溫度很高時，積水滲到煤壁后，引起蒸發(fā)而形成霧氣。第一節(jié)礦井突水預(yù)兆三、工作面底板水突水預(yù)兆（1）工作面壓力增大，底板鼓起。造成底鼓的原因有兩種：一種是底板承壓含水體靜水壓力和礦山壓力共同作用的結(jié)果，這是突水預(yù)兆；另一種是受礦山壓力單方面作用而產(chǎn)生底鼓，一般不突水。第一節(jié)礦井突水預(yù)兆（2）工作面底板產(chǎn)生裂隙，并逐漸增大。（3）裂隙或煤幫向外滲水，隨著裂隙的增大，水量增加。當(dāng)?shù)装鍧B水量增大到一定程度時，煤幫滲水可能停止。此時，水色時清、時濁，底板活動時水變渾濁，底板穩(wěn)定時水色變清。第一節(jié)礦井突水預(yù)兆

5、（4）底板破裂，沿裂縫有高壓水噴出，并伴有“嘶嘶”聲或刺耳的水聲。（5）底板發(fā)生“底爆”，伴有巨響，地下水大量涌出，水色呈乳白或黃色。第一節(jié)礦井突水預(yù)兆四、松散孔隙含水層突水預(yù)兆（1）突水部位發(fā)潮、滴水、淋水，且滴水現(xiàn)象逐漸增大或滴水、淋水現(xiàn)象持續(xù)時間較長，仔細觀察有時會發(fā)現(xiàn)水中含有少量細沙。（2）發(fā)生局部冒頂，水量突增并出現(xiàn)流沙，流沙常呈間歇性，水色時清、時濁，總的趨勢是水量、沙量增加，直至流沙大量涌出。第一節(jié)礦井突水預(yù)兆（3）頂板發(fā)生潰水、潰沙。這種現(xiàn)象可能影響到地表，致使地表出現(xiàn)塌陷坑。在具體的突水事故過程中，上述預(yù)兆并不一定全部表現(xiàn)出來，所以

6、應(yīng)該細心觀察，認真分析和判斷。第一節(jié)礦井突水預(yù)兆事故發(fā)生的直接原因是：該礦20101回風(fēng)巷掘進工作面附近小煤窯老空區(qū)積水情況未探明，且在發(fā)現(xiàn)突水預(yù)兆后未能準確識別和判斷，也沒有及時采取撤人措施。第一節(jié)礦井突水預(yù)兆【案例6-1】2010年3月28日，山西一基建煤礦在施工過程中，在掘進工作面迎頭后方7～8m處的巷道右?guī)蜐B水，當(dāng)班技術(shù)員和項目部副經(jīng)理命令停止掘進，并向項目經(jīng)理匯報，也咨詢了物探技術(shù)員。但是，項目經(jīng)理沒能作出正確判斷，也沒有采取有效防范措施，結(jié)果發(fā)生了重大透水事故，造成38人死亡，115人受傷，直接經(jīng)濟損失4900萬元。第二節(jié)突水量估算一、突

7、水量現(xiàn)場測量方法礦井突水時期，現(xiàn)場實際突水量的估算通常采用浮標法、水泵標定法、容積法等3種方法。這3種方法均未考慮突水前的水量，計算時若有原出水量，則減去。第二節(jié)突水量估算1.浮標法礦井發(fā)生突水后，初期水量一般較小，可在巷道的水溝內(nèi)測定其水量。第二節(jié)突水量估算選用一段長5m左右的規(guī)整水溝，清除溝內(nèi)雜物，選擇上下兩個斷面，測出其過水?dāng)嗝婷娣e之和，取過水?dāng)嗝婷娣e的平均值（F），測量這兩斷面之間的距離（L），然后將一很輕的浮標從水溝上游斷面處投入水中，同時記下起始時間，當(dāng)浮標到達下游斷面時，再下到達時間，其時間差即為浮標流經(jīng)距離（L）所需的時間（t）。第二

8、節(jié)突水量估算其突水量的計算公式為：Q=KFL/t式中Q—突水量，m3/min；L—兩個過水?dāng)嗝嬷g的距離，m