事故。特别是在一些长期无水的干河沟或低洼聚水区,由于缺乏水文地质水害知识和防山洪灌入矿井的意识,当突然遇山洪暴发,洪水泛滥时,矿井范围内存在的早已隐没不留痕迹的古井筒、隐蔽的岩溶漏斗、浅部采空塌陷区裂缝和封闭不良的钻孔,在洪水的侵蚀渗流作用下,这些区域突然发生陷落而成为导水通道,地面洪水大量倒灌井下,造成矿井透水水害事故。另外,地表水体也沿某些强充水含水层的露头强烈渗漏,结果造成矿井透水水害事故,有些时候,当井口设计的低于洪水位或在特殊情况下,地表山洪直接冲毁工业广场,直接从生产井口灌入井下,使井下作业人员无法撤出造成毁灭性的矿井水害。
(3)第四系松散孔隙含水层和第三系砂砾含水层水害
在开采煤系地层的上部,若覆盖着第四系和第三系的松散孔隙、砂砾含水层时,这些含水层往往易于直接接受大气降水和展布其上的河流、湖泊、水库等地表水体的渗透补给。这些松散的孔隙、砂砾含水层水体可以不断地向下伏的煤系地层中的含水层及断裂带、裂隙带等进行渗透补给。其补给渗透的能量取决于彼此间的水力联系、接触联系、隔水层的厚度、分布的范围等。如遇封闭不良的钻孔、煤层开采中加大的冒落裂隙带对含水层的渗透性、隔水层阻水的破坏,都会造成突水淹井或水与流沙同时渗入矿井的恶性事故。
(4)煤层顶板含水层水害
在煤系地层中同时发育着很多充水的含水层,有强岩溶的含水层,也有砂岩的含水层等。由于煤系地层中一般含有多层可采煤层,因开采煤层中的重复活动、断层的裂隙、塌陷裂隙、顶板围岩结构等不同程度不同的发生变化,当煤层的顶板导水裂隙带发育到与含水层沟通的情况下,就会诱发煤层顶板含水层及地下富水带的水突然导入采掘工作面,造成淹没工作面,产生矿井水害事故。
(5)煤层底板承压充水含水层水害
在我国很多的区域,开采的煤系地层中的基底沉积了巨厚的碳酸盐岩岩溶充水含水层,由于含水层的露头或隐伏地层与第四系松散孔隙含水层接触补给面积,或碳酸盐岩岩溶面积出露大,易于接受大气降水、地表水或孔隙地下水的强烈补给,当煤层的底板相对隔水层厚度或阻水岩层的岩性达不到一定的厚度或强度的时候,随着煤层开采深度的延深,采掘工作面矿压作用于煤层底板的强度和煤层底板影响破坏的深度发生变化,当采掘活动超过了底板岩层或阻水岩层的强度时,由于底板下充水含水层的水头压力越来越大,就会发生底鼓、底裂,冲垮底板发生突水,造成水害。
(6)岩溶陷落柱水害
由于煤系地层在地质历史时期中不断向岩溶溶洞垮落,冒落的岩块不断充填形成了一个个地疏松岩溶陷落柱。当我们的采掘活动与这些疏松的岩溶陷落柱沟通时,若陷落柱的上下又赋存强的含水体时,往往造成大的水害事故。
(7)断层破碎带突水水害
断层破碎带突水水害,本身是矿井一大水害,也可与老窑水、煤层顶板含水层、底板承压含水层、地表水体等发生水力联系而引起突水水害,这类水害是煤矿水害类型中最普通的一类。断层破碎带可以沿断层走向很长一段范围内普便含(导)水而引发水害,也可以是局部的一段、一个点导水而诱发突水水害。有的断层破碎带原始状态是不含(导)水的,但由于采动条件下引起顶板导水裂隙提高了上限或底板岩体裂隙的存在,断层破碎带发生活化而转化为导水断层,发生矿井突水水害。
2 矿井突水预兆
2.1 一般预兆
(1)矿井采掘工作面煤层变潮湿、松软。
(2)煤帮出现滴水、淋水现象且淋水由小变大。
(3)有时煤帮出现铁锈色水迹。
(4)矿井采掘工作面气温降低,或出现雾气或硫化氢气味。
(5)矿井采掘工作面有时可听到水的“嘶嘶”声。
(6)矿井采掘工作面矿压增大,发生片帮、冒顶及底鼓。
2.2 工作面底板灰岩含水层突水预兆
(1)矿井采掘工作面压力增大,底板鼓起。底鼓的程度与水的压力、隔水岩层或底板岩层的厚度有关。
(2)矿井采掘工作面底板产生裂隙,并逐渐增大。
(3)矿井采掘工作面沿裂隙或煤帮向外渗水,随着裂隙的增大,水量增加,当底板渗水量增大到一定程度时,煤帮渗水可能停止,此时水色时清时浊,底板活动时水变浑浊,底板稳定时水色变清。
(4)矿井采掘工作面底板破裂发生“底爆”,伴有巨响,地下水大量涌出,水色呈乳白或黄色。
(5)矿井采掘工作面底板破裂,沿裂隙有高压水喷出,并伴有“嘶嘶”声或刺耳水声。
2.3 松散孔隙含水层突水预兆
(1)矿井采掘工作面突水部位发潮、滴水且滴水现象逐渐增大,仔细观察可以发现水中含有少量细砂。
(2)矿井采掘工作面发生局部冒顶,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,直至流砂大量涌出。
(3)顶板发生溃水、溃砂,这种现象可能影响到地表,致使地表出现塌陷坑。
上面矿井突水现象是矿井发生突水灾害典型的情况,在矿井实际的突水事故过程中,这些预兆不一定全部表现出来,所以在煤矿防治水工作中应该细心观察,全面