 |
Приток воды в шахту, водообильность месторождения и прорывы воды в выработки
Источником поступления воды в подземные выработки могут быть воды атмосферных осадков, рек, старых затопленных выработок и скважин, грунтовые воды и др. Скопившаяся в горных выработках вода осложняет производство горных работ и порой делает их невозможными, а также представляет опасность для людей. Приток воды выражается в м3/ч, значение его меняется в течение 1 года. Весной во время снеготаяния и осенью, когда выпадает много осадков, притоки воды максимальны.
На шахтах приток воды определяется замером количества воды, откачиваемой главными и участковыми водоотливными установками, а также замером воды, поступающей по водоотводным канавкам. Обводненность шахт оценивается коэффициентом водообильности, т. е. отношением количества воды (м3), откачиваемой из шахты (рудника) за сутки, к количеству добываемого за этот период полезного — ископаемого (т). Водообильность шахты или рудника колеблется в весьма широких пределах.
Она зависит от производительности шахты (рудника), глубинны и способа разработки месторождения, географических условий, физико-механических свойств пород, геологического строения месторождения и наличия поверхностных или подземных водоемов. При разработке угольных (рудных) месторождений возможны внезапные прорывы воды и затопление горных выработок с серьезными последствиями.
Поэтому от руководителей угольных (рудных) предприятий, участков, горных мастеров, рабочих требуется повышенное внимание и неукоснительное выполнение всех профилактических мероприятий. Внезапные прорывы воды происходят из отработанных и погашенных выработок, выработанного пространства, карстовых и других пустот, разведочных и технических скважин, поверхностных водоемов, рек в результате их подработки горными работами и т. д. Основные причины прорыва воды: невыполнение мероприятий по предупреждению скопления, откачке и спуску воды; неправильная оценка имеющихся данных о притоке и объеме скопившейся воды; неудовлетворительный контроль за ведением работ вблизи опасных зон. К нарушениям ведения работ следует отнести недостаточное число пробуренных коротких скважин, скважин малого диаметра (40-45 мм) и большое расстояние одной от другой.
При составлении мероприятий необходимо учитывать времена года, влияющие на естественный приток воды, и при необходимости проводить повторную разведку, особенно в период весеннего паводка. Ошибочным является заключение об отсутствии зон, опасных по внезапным прорывам воды, на основании того, что при отработке ранее нескольких выемочных участков с аналогичными горногеологическими условиями на протяжении ряда лет скоплений воды не наблюдалось.
При оснащении проходческими и очистными комбайнами и комплексами увеличилась скорость подвигания забоев, поэтому контроль за забоями должен быть особый, с таким количеством разведочных данных, которых будет достаточно для выдачи объективного заключения о степени опасности. С увеличением глубины отработки угольных пластов возрастает опасность прорыва воды в очистные, реже — подготовительные забои из внезапно вскрываемых горными работами разведочных и технических скважин.
Такого рода прорывы воды часто не приводят к затоплению выработок, но представляют опасность для людей, находящихся в непосредственной близости от скважин, и увеличивают вероятность обрушения окружающих пород, нарушают целостность крепи. Значительно большую опасность представляют скважины, пересекающие водоопасные горизонты, и старые горные выработки, затопленные водой. С целью предупреждения внезапных прорывов воды места предполагаемых пересечений скважин с пластами должны быть нанесены на планы горных работ.
Все скважины, на которые отсутствует документация, а также незатампонированные следует считать заполненными водой. Выработки, по которым люди могут уйти в случае прорыва воды, должны содержаться в исправном состоянии и быть свободны от лесоматериалов, оборудования, вагонеток; вдоль одной из стенок на высоте 1,5 м должен быть протянут канат или устроены перила.
В выработках заранее должны быть устроены перемычки с дверями, открывающимися в сторону ожидаемого притока. Особенно опасны прорывы воды на пластах крутого и наклонного падения при прохождении восстающих выработок на ранее пройденные, при разбучивании печей, сбоек, скатов, угле — и рудоспускных скважин.
В действующих горных выработках накопление воды чаще всего происходит в нерабочие и праздничные дни, в результате остановки насосов, аварий с противопожарными, оросительными, закладочными трубопроводами. Даже при самом незначительном притоке воды (0,2 — 0,4 м3/ч) в течение 2 — 3 сут в забученной выработке скапливается 12-20 м3 ее, которой достаточно, чтобы при выгрузке полезного ископаемого или разбучивании произошел внезапный прорыв воды с угольной (рудной) мелочью (штыбом). Прорывы воды из погашенных выработок происходят в результате: отсутствия, некачественного возведения или разрушения изоляционных сооружений нарушений Правил безопасности и проектов относительно мест возведения сооружений, технологии работ при погашении выработок, мероприятий горными мастерами добычных участков и транспорта, выражающихся в том, что с целью недопущения заиливания путевого хозяйства эти работники закрывают водоспускные отверстия в перемычках; неудовлетворительного контроля за спуском воды со стороны работников участка ВТБ; подтопления перемычек с целью поднятия уровня воды в выработанном пространстве для тушения очагов пожара или усиления изоляции; подачи заиловки (воды) за вновь возведенную перемычку, которая не имеет еще необходимой несущей способности.
С целью уменьшения вероятности попадания воды с поверхности в шахту через устья погашенных выработок и провалы в период весенних паводков необходимо: возводить обводные канавы, укладывать желоба и трубы большого диаметра; систематически засыпать образовавшиеся или подсыпать увеличившиеся в результате проседания провалы, ремонтировать и усиливать плотины и дамбы; постоянно контролировать уровень воды в водоемах, дренаж воды через гидротехнические сооружения; следить за правильным и качественным погашением устьев стволов, шурфов, скважин; вести наблюдения за состоянием ранее погашенных и изолированных выработок.