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一起特殊突水事故发生的原因及对策

作者:李伟  
评论: 更新日期:2010年11月19日

    由于上述7种水源被排除,都不是本次突水的主要水源,因此,只有745工作面的上覆岩浆岩及其蚀变带水,有成为突水的主要水源的较大可能性。

3.3.2突水通道分析

    通过对745工作面突水冲出的冒落、裂隙带岩石标本特征对比分析认为,岩石标本是7煤项板0.5~31m范围内的砂岩及泥岩,表明导水裂隙带是通畅的突水通道。其上至岩浆岩底板有13m的岩层,根据计算,在0.78MPa压力下不会被突破,但能被远远大于0.78MPa的矿山冲击地压所突破,从而有可能成为突水通道。

    没有特定的水源和通道,绝无可能有如此巨大的水量。

3.3.3  “离层水体”可能成为突水源分析

    本次突水无任何预兆,与顶板砂岩突水由小到大并有突水前兆的规律相悖;瞬时最大突水量达3887m3/h,在两淮矿区顶板突水的记录中是史无前例的,创顶板突水量最高记录,在国内也极为罕见:瞬时最大突水量衰减快(仅18分钟),具有“封闭水体”突水的特点(如老空水),2小时后水量衰减了77%(由3887m3/h减至905m3/h),3.5小时水量衰减了97%(由3887 m3/h减至139 m3/h)。

    据本次突水特点,依突水量为指标划分等级,可以认为本次突水是无突水预兆的以“离层水体"为水源的突发性特大突水,突水通道不明。

    经分析,推断本次特大突水原因有以下两个方面:

    ①客观上原因

    1992年提交的精查补充勘探报告中没有提供有关7煤顶板岩浆岩、岩浆岩蚀变带及7煤开采主要充水因素的资料信息,客观上造成了人们不了解岩浆岩水、蚀变带水等水害隐患的存在,误导了745工作面防治水工作方向即只以砂岩水为主要防治对象。  

    ②在矿山冲击地压的作用下,“离层水体”可能是本次突水的最主要直接原因

    10煤层采厚为2m,依据两淮矿区实测地表沉陷资料,下沉系数一般为0.8~1,则该工作面开采后地表的最大下沉值应为1.6~2m。而84采区10煤1042工作面开采后,地面仅下沉0.1m,下沉系数0.05。因此,在岩浆岩不下沉的条件下,其下方形成了离层空间并充满地下水,形成“离层水体",从而使745工作面已成为事实上的“水体下”开采。

    745工作面于2005年元月开始回采,至05年21日已推进140m,依地表及岩层移动规律,工作面地表下沉及岩层移动正值活跃期,因此导致7煤上覆岩浆岩产生移动变形,由此产生巨大的动压或冲击地压,最终诱发突水灾害。但“离层水体”事实存在与否,必须通过多种手段进行勘查、研究。

    综上所述,745工作面“5.21”特大突水是在特定地质、采矿、水文地质条件下发生的,是难以预见的水害,是采矿史上罕见的突水特例。
 

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