一、 矿井水对煤矿生产的影响
矿井涌水量有大有小,完全没有涌水的矿井是很少的。矿井涌水给凿井、掘进、采煤以及机电设备的管理等都带来一定的困难。为了排除井下涌水,就要修建水仓,安设水泵,安设水闸门,挖砌水沟,形成一个完整的排水系统。如果排水系统不畅通,矿井涌水任意流,井下到处是水,既恶化了井下环境,又不利于文明生产。
井下排水要安设水泵,排水要消耗大量的电能,常年不停地大量排水要花费大量的电费,从而增加了煤炭生产的成本。
有些矿井水还有很强的腐蚀性,尤其对金属材料及机电设备的腐蚀更为明显,这对矿井生产是非常不利的。
如果井下发生了突水或透水事故,问题就更严重了,有可能淹没采区或矿井,造成财产的重大损失。有时还会造成人员伤亡,这就带来更大的不幸。
矿井水灾是煤矿常见的一种灾害。因此,每一个井下工人都应了解一些矿井水的知识,以及发生透水时的避灾路线。大家共同做好矿井防治水工作,杜绝水灾事故的发生。做好防治水工作,应摸清矿井水文地质情况,在此基础上,制订出与矿井水作斗争的措施。
二、 矿井水是从哪里来的
矿井涌水常见的来源有以下几种:地表水 大气降水的渗入或流入,往往是开采地形低洼且埋藏较浅的煤层的主要水源,在雨季表现得尤为明显;地面上的河流、湖泊、水库、池塘水,也会渗入和流入井下成为矿井水。地表水能否成为矿井水源,除开采深度条件外,还与地层构造和采煤方法有关。
地下水 有些岩层具有空隙、裂隙或溶洞并含有地下水,我们把它叫作含水层。流砂层和砾石层中的水叫孔隙水,石灰岩含水层中的水叫溶洞水,砂岩中的水属于裂隙水。地下水是可以流动的,并不断接受地表水的补给,开采越深水压越高、裂隙溶洞越大含水也越丰富,它是井下最直接、最常见的水源。当井下巷道或回采工作面一旦揭露这些含水层时,水便会突出,危害性较大。
老空水 过去采过的小煤窑以及矿井里废弃的旧巷道,常常有很多积水。当采掘工作面与它们打透时,很短时间内会有大量水涌入,来势凶猛,造成透水事故,破坏性很大。
断层水 岩层断裂叫断层。有的断层带内会积存水,断层还常将不同的含水层连通,有的甚至与地表水相通。当开拓掘进或采煤接近或揭露这样的断层时,断层水便会涌出。井下发生的水灾,有时是一种水源造成的,有时是几种水源同时造成的,并且要有通道把水释放出来。因此,我们要把矿井水的来源与通道都搞清楚,作到心中有数,就可以防患于未然。
三、 矿井水的一些常识
水量的多少是用体积来衡量的,一般以立方米为单位,水量少时用升为单位(1立方米=1000升)。水的流量就是单位时间内流水的多少,一般以每小时流多少立方米计算,写作立方米/时,也有用立方米/分、升/秒计算流量的。清水的密度是1吨/米3,也就是说,1立方米水的质量;哈好是1吨。
不同地点的水位高度不一样,水位的高度叫水头,不同水位高度之间的差值叫水头差,有了水头差,水才能流动。
水对物体是有压力的,单位面积上压力的大小叫压强。水压力的法定计量单位称作“帕”,直观来讲,0.102毫米厚的清水压力等于一“帕”,显然,这个单位用起来显得太小,实际应用中我们把“帕”增大百万倍,叫作“兆帕”,一兆帕相当于102米水柱对物体产生的压力值。液体压强的大小只与水的密度和水头值有关。液体压力的大小与被压物体的方向无关。水对物体的总压力,既与水的压强大小有关,还与物体受水压力的总面积的大小有关,面积越大,受的压力也越大。总压力的大小等于水的压强乘以受压的面积。含水层对顶底板的总压力就是用这个方法计算的。例如:煤层间的承压含水层水压强是l兆帕,那么它作用在隔水层1平方米面积上的压力就是1000千牛(102吨)。如果水压增加至20兆帕,面积增加到10米2,那么隔水层承受的压力总和为20兆牛(2040吨)。
承压含水层一旦在井下被钻孔或巷道揭露,它的涌水量与水压成正比。水压越大,涌水量越大。
煤层开采得越深,开采面积越大,受水威胁也就越大。