湖南婁星區(qū)煤礦防治水T作對策分析

1、湖南婁星區(qū)煤礦防治水工作對策分析劉建光(婁星區(qū)煤炭局湖南婁底417000)摘要 通過分析茅口灰?guī)r巖溶充水型和砂巖裂隙充水型礦井的水害形式和特點(diǎn)，針對當(dāng)前鄉(xiāng)鎮(zhèn)煤礦防治水工作現(xiàn)狀，提出了從水文地質(zhì)基礎(chǔ)資料開始，建立水害預(yù)警機(jī)制，實(shí)行長探和短探相結(jié)合的探放水措施及地面與井下相結(jié)合的“防，堵，疏，排，截”綜合防治水措施等防治水工作對策。關(guān)鍵詞 防治水 預(yù)警機(jī)制 長探 短探 湖南省婁星區(qū)煤礦數(shù)量不多，而水害嚴(yán)重，本文根據(jù)國內(nèi)專家學(xué)者對煤礦水害的論述和凋研，結(jié)合作者多年工作實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，探討煤礦防治水工作之對策，并提出從水文地質(zhì)基礎(chǔ)資料開始，建議預(yù)警機(jī)制，實(shí)行長探和短探相結(jié)合、地面與井下相結(jié)合的“防、堵、疏、

2、排、截”綜合防治水措施的粗淺認(rèn)識。 1 婁星區(qū)煤礦水害形式及特點(diǎn) 眾所周知，造成礦井水害的水源有大氣降水、地表水、地下水和老空水。其中地下水按其儲水空隙特征又分為孔隙水、裂隙水和巖溶水等。國家安全生產(chǎn)監(jiān)督管理總局轉(zhuǎn)發(fā)的湖南省煤礦水害調(diào)研報(bào)告，總結(jié)了湖南省煤礦水害事故的五個特點(diǎn)c老窯水害占水害事故的90以上：鄉(xiāng)鎮(zhèn)個體礦水害事故多發(fā)：雨水多集中在上半年，造成水害多發(fā)；掘進(jìn)工作面水害事故多發(fā)；受頂?shù)装鍘r溶水威脅嚴(yán)重。婁星區(qū)煤礦主要分布于洪山殿礦區(qū)鯉魚塘井田北部、以及恩口礦區(qū)西南部，水文地質(zhì)條件分為二種類犁，即恩口礦區(qū)茅口巖溶充水型和洪山殿礦區(qū)砂巖裂隙允水型。前者水文地質(zhì)條件極復(fù)雜，后者為簡單中等復(fù)雜

3、類型，由于水文地質(zhì)條件不同，礦井水害的特點(diǎn)和表現(xiàn)形式不同。1.1 巖溶充水型礦井的水害形式婁星區(qū)恩口礦區(qū)含煤巖系為二疊系龍?zhí)督M，煤層直接底板為茅口灰?guī)r強(qiáng)含水層，僅有厚005米的粘土巖偽底，無隔水層，為底板茅口灰?guī)r巖溶充水型礦井。地表水為巖溶地下水的主要補(bǔ)給來源，巖溶地下水(甚至地表水)通過溶洞直接潰入井下。恩口礦區(qū)礦井的水害主要表現(xiàn)為采掘工作面發(fā)生溶洞裂隙突水、突水突泥、地表水倒灌、老窯水潰入，以及地面塌陷等危害形式。表現(xiàn)形式主要取決于巖石可溶性，巖溶管道的水力連通性、斷層裂隙和巖層層面的導(dǎo)水性 1996年6月暴雨期間，因恩口煤礦-2E區(qū)礦井充水主要補(bǔ)給區(qū)壺天河地段(茅口灰?guī)r)溶洞導(dǎo)穿壺天河，

4、致使河水倒灌井下，堵水未及而淹沒一、二號井，并相繼導(dǎo)致整個恩口礦區(qū)礦井全部淹沒關(guān)閉。2007年2月回龍山煤礦-30主石門揭穿底板茅U灰?guī)r溶洞，導(dǎo)致突水、突泥，造成地面巖溶塌陷達(dá)14處(附圖1)，泥砂、矸石堵塞水閘門及放水孔，最終導(dǎo)致淹井。同年11月，橋溪港煤礦主石門揭煤后，遇底板茅U灰?guī)r溶洞透水，造成地面塌陷(附圖2)、底板茅U灰?guī)r含水層部份水井干枯。2003年4月16日婁底漣源巾七一煤礦在掘進(jìn)水倉遇底板茅口灰?guī)r溶洞，發(fā)生溶洞突水、突泥，造成17人死亡。12 砂巖含水層裂隙充水型礦井的水害形式 洪山殿礦區(qū)含煤巖系為二疊系龍?zhí)督M上段，平均厚158米，龍?zhí)督M下段為平均厚315米的碎屑巖系，為砂巖裂

5、隙充水型礦井，地表水通過老窯和采空區(qū)滲入井下，成為礦井水要充水水源。 由于洪山殿礦區(qū)鯉魚塘煤礦為開采多年業(yè)已關(guān)閉的礦井，且我區(qū)煤礦分布于北部地質(zhì)構(gòu)造復(fù)雜的地段，老窯分布廣泛，·老空積水地點(diǎn)多而復(fù)雜，探放水難度大，稍有失誤，即造成穿水，同時涌出大量有毒有害氣體而增大穿水事故的危害性。2 防治水工作現(xiàn)狀21 煤礦地質(zhì)勘探程度低，水文地質(zhì)基礎(chǔ)資料不詳 恩口礦區(qū)西南部松江、橋溪港、觀音山等三個井田勘探程度分別為普查、詳查和詳終，而水文地質(zhì)條件十分復(fù)雜，勘探程度不足以查明巖溶發(fā)育和分布情況：各礦區(qū)老窯和以往關(guān)閉的小煤礦的開采范圍、積水情況未查明，礦圖無反映。22 防治水機(jī)構(gòu)不穩(wěn)定，人員配備不足

6、 煤礦防治水工作沒有專人負(fù)責(zé)，專業(yè)技術(shù)人員缺泛，煤礦地質(zhì)、水文地質(zhì)、測量等專業(yè)人才嚴(yán)重匱乏，以致煤礦防治水工作處于無知無畏狀態(tài)；防治水工作從業(yè)人員素質(zhì)仍然較低，部分從業(yè)人員未經(jīng)培訓(xùn)上崗。23 防治水制度不健全 煤礦防治水害的規(guī)章制度、年度防治水計(jì)劃沒有建立或不完善，即使有也是沒有針對性的抄襲之作。防治水機(jī)構(gòu)，人員不明確，防治水資金、物質(zhì)無著落。 24 地面防治水工作未及時開展 煤礦企業(yè)由于害怕農(nóng)企矛盾和糾紛，沒有主動及時進(jìn)行地面防治水，或未充分重視地面防治水工作，常常是等出了問題才不得不處理。對有突水、倒灌危險(xiǎn)的地點(diǎn)未進(jìn)行預(yù)注漿處理。2，5 井下探放水措施不落實(shí)，設(shè)備未真正發(fā)揮作用 “有疑必探

7、、先探后掘”等綜合防治水措施不落實(shí)。沒有采取“長探”和“短探”相結(jié)合的方法，探了長的不探短的，或者只探短的刁；探長的。探放水鉆孔“短斤少兩”，鉆孔個數(shù)、深度、和方位不按規(guī)程施工，長探、短探的探放水鉆機(jī)配備數(shù)量不足，有的煤礦雖配備了探放水鉆機(jī)，并未使用，配備的鉆機(jī)僅是為了應(yīng)付檢查。探放水工程沒有作為單獨(dú)工程進(jìn)行管理和結(jié)算。26 礦井防排水系統(tǒng)不符合規(guī)定 礦井的防排水系統(tǒng)對突發(fā)水害的因素考慮不足。井下防治水設(shè)施未按設(shè)計(jì)施工；水倉有效容量不足；水閘門、篦子門等設(shè)備設(shè)施不全；礦井備用和檢修水泵未按規(guī)定配備；礦井供電負(fù)荷小于礦井裝機(jī)容量。 3 防治水工作對策31 收集完善水文地質(zhì)基礎(chǔ)資料 查清煤礦礦區(qū)及

8、其附近地面水流系統(tǒng)的匯水情況、滲漏情況、疏水能力和有關(guān)水利工程情況，掌握當(dāng)?shù)貧v年降水量和最高洪水位資料：查明本礦井及其附近地表河、塘、水庫(壩)的位置，標(biāo)高、積水量，洪水流量、洪水位標(biāo)高等，定期分析上述水體與礦井采掘工程之間的關(guān)系，以及能否通過采礦導(dǎo)水裂隙帶、地表裂縫，老空、或相鄰礦井等通道進(jìn)入本礦井。及時排查分析礦井區(qū)域內(nèi)的老空積水情況，定期收集、調(diào)查、核對相鄰礦井和廢棄老窯情況，并建立臺帳，礦井積水區(qū)和礦井界外100m范圍內(nèi)的相鄰礦井采掘工程積水區(qū)必須標(biāo)繪在采捆工程平面圖等有關(guān)圖紙上礦井水文圖紙和臺帳主要包括：礦井水文地質(zhì)圖件、礦井涌水量觀測臺帳，礦井突水點(diǎn)卡片或臺帳、防水閘門(墻)管理臺

9、帳、氣象資料臺帳，地表水文觀測成果臺帳，鉆孔水位及井泉動態(tài)觀測臺帳、礦井聯(lián)合抽水試驗(yàn)成果臺帳、水質(zhì)分析成果臺帳等。32 建立預(yù)警機(jī)制，及時分析礦井水情水害，處理隱患 煤礦企業(yè)負(fù)責(zé)人每月至少組織一次礦井水情水害分析排查和預(yù)報(bào)；煤礦企業(yè)必須嚴(yán)格執(zhí)行有關(guān)防治水工程方案、設(shè)計(jì)、措施審批制度。隱患治理要做到責(zé)任、措施，資金、期限和應(yīng)急預(yù)案“五落實(shí)”。 (1)礦總工程師應(yīng)組織編審礦井年度防治水工作計(jì)劃、采區(qū)或工作面探放水設(shè)計(jì)及探放水措施，確定礦井的斷層、陷落柱等地質(zhì)構(gòu)造及鉆孔保護(hù)煤柱的留設(shè)，井下積水區(qū)的積水線、探水線、警戒線o(2)礦井“防、堵，疏，排、截”重點(diǎn)工程設(shè)計(jì)，經(jīng)礦總工程師審查I后，報(bào)上級煤炭主

10、管部門審批。33 明確專人負(fù)責(zé)，設(shè)備齊全，人員充足防治水上作人員的配置除煤礦主要骨理人員外，且水文地質(zhì)類型簡單的不少于1名，水文地質(zhì)類型中等的不少于2名(井下、地面各1名)，水文地質(zhì)類型復(fù)雜及以上的不少于3名(井下2名，地面1名)， 探放水鉆機(jī)的配備應(yīng)有適應(yīng)生產(chǎn)需要，除用于煤巷掘進(jìn)工作面探水的小功率鉆機(jī)，及用于茅口大巷掘進(jìn)短探工作的特制鉆具鉆桿外，還必須配備用于長探工作的鉆進(jìn)深度至少50米的坑道巖石鉆杉Lo3，4 地面防治水與井下防治水相結(jié)合，防漏防倒灌，避免打回龍水 在雨季，每次降大到暴Pb時和降雨后，必須派專人槍杏礦區(qū)及其附近地面有無裂縫，老窯陷落和巖溶塌陷等現(xiàn)象。如發(fā)現(xiàn)漏水情況，必須立即

11、停產(chǎn)撒人進(jìn)行處理。煤礦企業(yè)每年雨季前必須對礦井進(jìn)行全面檢查，編制雨季“三防”計(jì)劃和防洪應(yīng)急預(yù)案，制定雨季“三防”措施，實(shí)施雨季“三防”工程，保證礦井安全度汛。在井下探放水工作進(jìn)行過程中，應(yīng)加強(qiáng)對可能影響區(qū)內(nèi)的地表水體進(jìn)行觀測和記錄，發(fā)現(xiàn)塌陷，漏水情況穴即處理。35 長短結(jié)合，“有疑必探、·先探后掘”礦井探、放水工程必須由礦總工程帥負(fù)責(zé)組織編制探放水設(shè)計(jì)和安全措施，組織人員對工程質(zhì)量進(jìn)行驗(yàn)收、評價。探放水工程必須作為單獨(dú)下程進(jìn)行管理和結(jié)算，對未按設(shè)計(jì)施上的鉆孔和探放水工程，不予驗(yàn)收，并督促立即改正，確保探放水工程質(zhì)量。 煤礦企業(yè)對礦井新開拓的采區(qū)、采捌工作面要進(jìn)行水文地質(zhì)條件分析，地質(zhì)

12、“三書”要闡明新開拓的采區(qū)、采掘工作曲受水害威脅程度，并制定相應(yīng)的防治水措施，確保牛產(chǎn)安全。礦井接近水淹或町能積水的井巷、老中、老窯或相鄰礦井時，不得直接使用巷探；情況不清或存在可疑的地點(diǎn)，應(yīng)采用鉆探的方法，探查施工區(qū)域四周、上下方是否存在積水區(qū)。凡受井巷，老空、老窯或相鄰礦井積水威脅的作業(yè)地點(diǎn)，未進(jìn)行探放的，不得進(jìn)行采掘作業(yè)。 掘進(jìn)工作面接近探水線時，必須編制探放水設(shè)計(jì)，采用“長探和短探相結(jié)合”的方法超前探放水，并制定和落實(shí)防治瓦斯及其他有害氣體危害等安全措施。采煤工作曲受老空區(qū)積水威脅時，必須編制專門的探放水設(shè)計(jì)，嚴(yán)格按批準(zhǔn)的措施執(zhí)行。礦井探放水時，必須撒出受水害威脅區(qū)域內(nèi)的所有無關(guān)人員；

13、有突水預(yù)兆時，必須立即撒出井下受水害威脅區(qū)域內(nèi)的所有人員。36 確保礦井防排水系統(tǒng)運(yùn)行安全可靠井下防治水設(shè)施必須按設(shè)計(jì)施工，確保水倉有效容量；水閘門、篦子門等設(shè)備設(shè)施齊全、運(yùn)行可靠；礦井備用和檢修水泵按規(guī)定配備；礦井供電負(fù)荷不得小于礦井裝機(jī)容量。37 積極應(yīng)用新技術(shù)，落實(shí)“防、堵、疏、排、截”綜合防治水措施。 我國在刃·井水害防治方面，已有了比較成熟的技術(shù)和措施，如疏十降壓、注漿堵水、突水預(yù)測和探放水等。應(yīng)用成熟的堵水截流新技術(shù)，是婁星區(qū)煤礦防治水工作的發(fā)展方向，可以減小礦井涌水量、提高礦井安全系數(shù)和生產(chǎn)效益、減小疏排水對地面環(huán)境的影響。堵水截流是我國礦井防治水害的重要方法，在靜水與動水條件下注漿封堵突水點(diǎn)、礦區(qū)外圍注漿帷幕截流等都有比較成熟的方法和經(jīng)驗(yàn)