在煤層底板下伏巨厚層狀碳酸鹽巖充水含水層組的華北型煤田,由于導水巖溶陷落柱的存在,使某些處于上覆地層本來沒有貫穿煤系基底巨厚層狀碳酸鹽巖強充水含水層的中、小型斷層或一些張裂隙,成為了水源補給充沛、強富水的突水薄弱帶。井巷工程一旦觸及這些薄弱帶,將不可避免地引發(fā)突水或淹井事故。若導水巖溶陷落柱本身直接突水,其后果就更為嚴重。例如1984年開灤范各莊礦2171工作面巖溶陷落柱突水的最大涌水量高達2 053 m3/rain,使該大型現(xiàn)代化礦井在不到21 h內(nèi)被全部淹沒,成為世界采煤史上最大的一次突水淹井事故。但是,并非所有的巖溶陷落柱均導水。從現(xiàn)有調(diào)查資料來看,導水巖溶陷落柱使煤礦井水文地質(zhì)條件復雜化主要表現(xiàn)在以下幾個方面:
(1)使不同地段井巷涌(突)水水量大小相差懸殊,在導水巖溶陷落柱附近,涌(突)水一般比較集中,且水量長期穩(wěn)定。
(2)由于巖溶陷落柱的強烈補給,煤層頂、底板充水含水層往往會出現(xiàn)局部高水位的異常區(qū)。
(3)由于導水巖溶陷落柱的存在,煤層頂、底板充水含水層地下水的水質(zhì)差異表現(xiàn)的不明顯,基本屬于同一類型。
(4)煤礦井涌(突)水水量增長迅速。
在探放巖溶陷落柱導水性鉆孔的布置和施工中,應注意下面一些問題:
(1)水壓大于2 MPa~3 SPa的巖溶陷落柱原則上不沿煤層布孔,而應布設(shè)在煤層底板巖層中,因為沿煤層埋沒的孔1:3安全止水套管,很可能被高承壓水突破。
(2)孔VI安全裝置和安全注意事項與探高壓斷層水的鉆孔要求相同。 、
(3)要提高巖心采取率,及時進行巖心鑒定,作好斷層破碎帶和巖溶陷落柱的分辨工作,編制好水文地質(zhì)圖表。
(4)嚴格執(zhí)行鉆孑L驗收和允許掘進距離的審批制度。
(5)監(jiān)測并記錄孔內(nèi)水壓、水量和水質(zhì)的變化,發(fā)現(xiàn)異常應加密或加深鉆孔,爭取直接探到巖溶陷落柱。
(6)探到巖溶陷落柱無水或水量很小時,要用水泵進行略大于區(qū)域靜水壓力的壓水試驗,以便進一步檢驗其導水性。同時要向其深部布孔,了解深部的含(導)水性和煤層底板強巖溶充水含水層的原始導升高度。
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