礦井水災的預測和突水預兆

1．礦井水災的預測 礦井水災的預測是指礦井在開采前，根據地質勘探的水文地質資料及專門進行的水害調查資料，確定礦井水災的危險程度，并編制礦井水災預測圖。(1)礦井水災危險程度的確定①用突水系數來確定礦井水害的危險程度。突水系數是含水層中靜水壓力(kPa)與隔水層厚度(m)的比值，其物理意義是單位隔水層厚度所能承受的極限水壓值。②按水文地質的影響因素來確定礦井水害的危險程度。該方法是按水文地質的復雜程度將礦區的水害危險程度劃分為5個等級。(2)礦井水災預測圖的編制。根據隔水層厚度和礦區各地段的水壓值，計算某開采水平的突水系數，編制相應比例的簡單突水預測圖，然后根據礦區突水系數的臨界值，圈定安全區和危險區。水災預測圖的另一種編制方法是在開采平面圖上圈定地下水災的等級區域，據此制定最佳礦井規劃和防治水害的措施，加強危險區域的監測，保證安全生產。2．礦井突水預兆 礦井突水過程主要決定于礦井水文地質及采掘現場條件。一般突水事故可歸納為兩種情況：一種是突水水量小于礦井最大排水能力，地下水形成穩定的降落漏斗，迫使礦井長期大量排水；另一種是突水水量超過礦井的最大排水能力，造成整個礦井或局部采區淹沒。在各類突水事故發生之前，一般均會顯示出多種突水預兆。(1)一般預兆：①煤層變潮濕、松軟；煤幫出現滴水、淋水現象，且淋水由小變大；有時煤幫出現鐵銹色水跡。②工作面氣溫降低，或出現霧氣或硫化氫氣味。③有時可聞到水的“嘶嘶”聲。④礦壓增大，發生片幫，冒頂及底鼓。(2)工作面底板灰巖含水層突水預兆：①工作面壓力增大，底板鼓起，底鼓量有時可達5OOmm以上。②工作面底板產生裂隙，并逐漸增大。③沿裂隙或煤幫向外滲水，隨著裂隙的增大，水量增加。當底板滲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；底板穩定時水色變清。④底板破裂，沿裂縫有高壓水噴出，并伴有“嘶嘶”聲或刺耳水聲。⑤底板發生“底爆”，伴有巨響，地下水大量涌出，水色呈乳白或黃色。(3)松散孔隙含水層水突水預兆：①突水部位發潮、滴水且滴水現象逐漸增大，仔細觀察發現水中含有少量細砂。②發生局部冒頂，水量突增并出現流砂，流砂常呈間歇性，水色時清時混，總的趨勢是水量、砂量增加，直至流砂大量涌出。③頂板發生潰水、潰砂，這種現象可能影響到地表，致使地表出現塌陷坑。以上預兆是典型的情況，在具體的突水事故過程中，并不一定全部表現出來，所以應該細心觀察，認真分析、判斷。