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北京消防|大慶二號(hào)井水災(zāi)原因分析及防治|消防檢測(cè)|電氣檢測(cè)
發(fā)布日期：2019-02-05 04:16:53
1．概況。
大慶二號(hào)井位于后所礦區(qū)一井田范圍，現(xiàn)生產(chǎn)能力為18萬(wàn)噸／年，是后所煤礦主要產(chǎn)煤井之一。該井西部與大慶一號(hào)井（1995年初報(bào)廢）相鄰，以﹢1800米水平為界；北部與煤炭灣礦井（1989年9月報(bào)廢）相鄰，以﹢1740米水平為界；北西部與迤山口煤礦相鄰，以﹢1725米水平為界；北東部與楊家溝煤礦相鄰；南西部與中安鎮(zhèn)大井邊煤礦相鄰，以﹢1770米水平為界。一采區(qū)1601、1901工作面上部與大灣頭煤礦（已關(guān)閉）、煤炭硐煤礦相鄰；二采區(qū)淺部與四屯煤礦相鄰。因種種原因，周邊小煤礦均與大慶二號(hào)井多處打通過(guò)，小煤礦之間也曾多處打通，小煤礦與報(bào)廢的大慶一號(hào)井、煤炭灣井也曾多處打通。
從以上礦井分布情況看出，大慶二號(hào)井四鄰關(guān)系及采掘工程分布都很復(fù)雜，相鄰小煤礦均為斜井開(kāi)拓，礦井水都滲透或排放到大慶二號(hào)井井下，大慶二號(hào)井間接承擔(dān)著四鄰小煤礦、私挖亂采老窯、兩個(gè)報(bào)廢礦井的排水工作，水文地質(zhì)條件由簡(jiǎn)單變得日漸復(fù)雜。
大慶二號(hào)井2004年至2006年，井下最小涌水量為2643.36m3／晝夜（2005年6月30日），最大涌水量為19003.46m3／晝夜（2004年7月12日），一般涌水量為6709m3／晝夜，2007年1月至8月，最小涌水量為3046.8m3／晝夜（4月20日），最大涌水量為27560m3／晝夜（8月2日），一般涌水量為4900m3／晝夜，最大涌水量是最小涌水量的9.05倍，是一般涌水量的5.62倍。2007年最大涌水量是前三年最大涌水量的1.45倍，最小涌水量的10.43倍，一般涌水量的4.11倍。以上統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)表明，2007年1月至8月最大涌水量是前三年最大涌水量的1.45倍，而一般涌水量比前三年的小，這主要是2007年7月下旬至8月上旬該地天氣連續(xù)降中大暴雨，雨量集中滲透到井下產(chǎn)生的結(jié)果。從以上統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)反映出：一是礦井涌水量的大小與地表降雨量關(guān)系密切，連續(xù)降雨量越大，井下涌水量也越大；二是礦井涌水量與開(kāi)采面積變化有關(guān)，井下涌水量隨開(kāi)采面積的增加而增加。主要原因是采動(dòng)后引起采空區(qū)上部地層下沉，下沉過(guò)程中產(chǎn)生大量的裂隙，裂隙勾通了更多更廣的含水層，上覆煤層采空區(qū)積水和地表水，使先前相對(duì)孤立的水源產(chǎn)生了水力聯(lián)系。
2．水災(zāi)原因分析。
2.1．天氣因素。2007年7月下旬至8月上旬，該地天氣連續(xù)降中大暴雨，降雨量集中，水量增加迅猛。大氣降水有的通過(guò)采動(dòng)裂隙滲透到井下，有的匯聚到山澗沖溝，直接灌入廢棄老窯流到井下采空區(qū)。
2.2．采動(dòng)面積增大。大慶二號(hào)井與相鄰老礦井、小煤礦、私挖亂采老窯井，到目前為至，采動(dòng)平面積已達(dá)572萬(wàn)m3。在這個(gè)采動(dòng)范圍內(nèi)，地層裂隙發(fā)育，是大氣降水向下滲透的良好通道。據(jù)實(shí)測(cè)統(tǒng)計(jì)，2007年1月至8月，該井田單位面積最小涌水量為5.33m3／萬(wàn)m3.日，單位面積最大涌水量為70.03m3／萬(wàn)m3.日，一般涌水量為8.57m3／萬(wàn)m3.日，水災(zāi)期間平均單位面積涌水量為40.93m3／萬(wàn)m3.日。雨季與枯季相差13.13倍。
2.3．水力聯(lián)系復(fù)雜。該區(qū)地表露頭煤、風(fēng)氧化帶私挖亂采老窯數(shù)量較多，一些分布在山澗沖溝兩側(cè)低洼處，雨季山溝洪水容易直接灌入。廢棄老窯采空區(qū)大多與地方小煤礦連通，小煤礦采掘工程又相互勾通，小煤礦巷道又多處與大慶一號(hào)井、煤炭灣井、大慶二號(hào)井采空區(qū)和采區(qū)主巷打通。再加之該區(qū)采動(dòng)裂隙和大中型斷層構(gòu)造發(fā)育，它們成為該區(qū)水力聯(lián)系的良好通道。每年雨水季節(jié)，少部分大氣降水通過(guò)采動(dòng)裂隙和斷層裂隙直接滲透到大慶二號(hào)井井下，大部分是灌入老窯硐，流入小煤礦采空區(qū)，再流入煤炭灣井和大慶一號(hào)井采空區(qū)，最后匯聚涌入大慶二號(hào)井最低水平。
2.4．排水能力不足。7月下旬至8月5號(hào)，每天都有中到大雨，甚至暴雨，過(guò)大的降雨量造成大慶二號(hào)井涌水量增大迅猛，7月28日被迫停產(chǎn)抗洪。至8月2日，涌水量創(chuàng)該礦井最高歷史記錄，達(dá)27560m3／晝夜，是枯季涌水量的十倍多，是全年一般涌水量的四倍多。8月1日至9月，該井涌水量穩(wěn)定在24144m3／晝夜至27560m3／晝夜。大慶二號(hào)井水泵排水額定流量累計(jì)為930m3／時(shí)，有效功率75%左右，實(shí)際排水能力流量為697.5m3／時(shí)（16740m3／晝夜），低于礦井最大涌水量10820m3／晝夜，排水能力明顯不足。
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