平川矿区地表水防治探讨
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摘?要 有煤层露头的矿井，或覆盖层很薄的矿井，坡水能从裂隙、溶洞、采空区塌陷裂隙直接流入井下，造成矿井充水。山区坡陡流急，洪水暴涨暴落，常危及井口、工业园区、生活园区和交通设施。沟壑直接穿过煤层露头，或沿煤层露头发育，因此沟底成集中漏水地段。由于式煤田容易开发，常有老窑开采史，老窑井口和塌陷裂隙常成为地表水涌入井下的通道。
关键词 防治；矿区；地表水
中图分类号 X832 文献标识码 A 文章编号 1673-9671-（2012）111-0225-01
1）外来洪水侵袭。位于河流附近的平川矿区，一旦河水泛滥，就有可能淹没整个矿区，危及工业园区、井口等重要地面设施。
2）内涝积水。有的矿区，虽无外来洪水侵袭，采空区、断裂带波及地表水体，引起地表水或淤泥涌入井下，可以造成重大事故。还应注意“滞后效应“。湖南煤炭坝五亩冲煤矿采用疏水降压开采，其运输大巷布置在疏干的：强含水层”中。掘进中遇到一条大倾角张裂隙，充填在内的红泥已干，认为无威胁，继续掘进3个多月（进入雨季1个多月），发现干红泥变软，有弹性，继续掘进半个多月，那条由干变软的红泥带突然溃入大巷，3个多月都未处理完。因此，在断裂“隐患处”应及时支护灌浆，以防滞后事故发生。
2 防治平川矿区地表水的方案
1）在工业园区和生活园区周围筑堤防，以确保安全。
2）防治内涝，开挖排涝沟，设泵站排水，新矿井设计时提高场地标高。
3）煤层上方有地表水体，通过冒导带可能与井下构成水力联系，若留煤柱则经济上不合理，应将水排干，或让河流改道。这些水体底部可能有大量淤泥，在较长时间内仍呈流动状态，仍有可能通过冒导带造成事故，应予以重视。
4）对有溃水危险的塌陷坑应填土夯实或围攻堤设泵排水。
5）对流经矿区极为弯曲的河道，截弯取直，缩短河流经过矿区的长度，并提高流速。
3 山前区及低山丘陵区矿井对地表水的防治
山前区和低山丘陵区煤系地层上覆有厚薄不均的第四系沉积物覆盖，基岩和煤系地层局部出露地表，可能有过老（小）窑开采。由于地处山前为洪水必经之地，山洪常威胁工业园区，淹没老（小）窑口、采空塌陷区、含水层出露区及导水断裂带，河流可能穿越煤层露头，所以防洪治人工湖具有特别重要的意义。其防治方案如下：
1）治山治波，在山上植树造林，修建水塘。在矿区上方山坡处，垂直于来水方向修建排洪渠，拦截洪水，根据地形特点将洪水引出矿区。
2）在地处山间盆地的矿区，可在盆地周围构筑防洪圈——由防洪堤、截水沟、排洪道组成。
3）对沟壑可根据具体情况，采用改造、截弯、分流、浚深、拓宽、筑堤、铺底、修渡槽等措施。
4）对老（小）窑塌陷坑、岩溶漏斗用填、堵、围、排等办法。
5）地势低洼的地方，挖排水沟排水，无法自流者设泵站排水。
4 塌陷坑的治理
塌陷坑极易成为雨水或地表水流入井下通道。为此必须对塌陷裂缝和塌陷坑及时填堵或修渡槽。
1）沟底塌陷垮落的预先治理，煤层露头位于沟底，顶底板极坚硬，垮落后沟水会直接突入井下，为此在采动前应预先防治，其方法是超前一个月修渡槽。在沟两岸的塌陷坑部位修截水沟，将岸坡的水流导入渡槽或渡槽上下游的河段中。
2）沟底塌陷抽冒后的治理：若枯水期河段垮落，为防止洪水灌井，在垮落后应立即作如下治理：①修渡槽。②填堵塌陷坑。陷落深度不大，砂、石料及黄土易取的地方，可用上述材料进行充填：坑底填砂、河卵石，上夯实黄土大于0.5 m，最上有砾石砌底（水泥砂浆带灌缝），最少砌2层。塌陷坑深且大时，在其底部首先架超废钢轨及废钢丝绳，以此作为铺垫坑底的骨架，将足够的小树枝及草束等投入坑内，再连续设入砂包及片石，当陷坑的泄水量明显减少后，再用大量石块进行填堵，可堵住水流通过。最后在石块上部用水泥浆砌片石、填灰土（石灰砂比为3：7）夯实，效果良好。填塞塌陷裂隙。可沿缝挖沟，深0.4 m～0.8 m，裂缝边缘两侧各宽0.3 m（下游）～0.5 m（上游），缝内填和石块或片石，上部用3：7的灰土填塞夯实。③修筑防洪堤塥绝水源。当矿区含煤地层中的可采煤层距离冲积层水及地表水很近时，而且在潜水含水层下部具有稳定隔水层的情况下，地表水与冲积层水随时都有灌入井下的危险。为了有效地防止地表水涌入矿井，可修筑防水堤，用水泥及黏土筑成，其下部筑在冲积层底部隔水层上，有效地隔绝地表水与冲积层水对矿井的补给，保证安全生产。
3）山坡塌陷坑的治理方法如下：①用砂、石料、黄土充填，还可用围、排等方法。②挖围沟排水，在山坡低洼的塌陷坑，在其周围修围沟排水，围沟修在岩石稳定不渗水的层位上。③挖截水沟，截阻塌陷坑上方坡水。④塌陷坑附近岩石坚硬，开沟困难，若取石料方便，可在塌陷坑周围或上方砌筑截水墙。
5 修建渡槽的要求
1）渡槽的设计流量应经过水文计算求得，渡槽的设计断面应通过水力计算确定，切忌粗略估计，以防洪水到来时渡槽漫溢。
2）渡槽的进出口段应设截潜流墙，以防水流从渡槽的进出口段底部潜入塌陷坑。
3）渡槽的进出口段应放置在岩层稳定的地表，防止因岩层移移动使渡槽破坏。
4）渡槽本身的结构必须满足截面负荷要求。
5）根据不同情况应选用不同结构形式的渡槽，常用的有钢筋混凝土渡槽、钢板渡槽、木质渡槽等。在临时抢险时，可用风筒加上适当的支撑作为临时水管道，也可起到渡槽的作用。
参考文献
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