新時期我國煤礦水害的基本特點及對策

1、.：.；新時期我國煤礦水害的根本特點及對策摘 要：提出了煤礦水害的根本概念及其在礦山水害防治任務中需求回答的關鍵問題，在仔細分析新時期我國煤礦水害根本特點的根底上，提出了當前我國煤礦水害的根本現(xiàn)狀、特點和這些問題產生的緣由。提出了在新情勢下我國煤礦防治水任務的根本思緒和需求處理的關鍵技術、管理問題。關鍵詞：煤礦 水害 防治 對策1 礦山水害的根本概念礦山水害是指礦山在建立開發(fā)過程中，不同方式、不同水源的水經(jīng)過某種途徑進入礦坑，并給礦山建立和消費帶來不利影響和災禍的過程和結果。并不是一切的礦山都存在水害，礦山水害的構成和發(fā)生是建立在特定的環(huán)境和條件之上的。每當我們分析和判別礦山水害及其特點時，都

2、必需回答三個問題：A充水水源能否存在，假設存在，有何特征？B充水途徑能否存在，假設存在，屬何種類型？C充水強度如何，礦井一旦充水會帶來怎樣的后果？實踐上，上述三個方面問題的存在與否也就決議了礦山水害產生的條件存在與否，對這三個問題的回答也是礦床水文地質條件勘探的中心義務。礦山水害的產生是上述三個條件特定結合的結果，三個條件的不同結合會產生不同類型的礦山水害。在礦床水文地質任務中只需將充水水源、充水途逕和充水強度三個要素結合起來進展系統(tǒng)研討和分析才有實踐意義，也只需同時搞清楚了礦井水害構成的三個條件及其各自的性質之后，才干制定出切合實踐的、行之有效的防治水技術方法和工程實施方案。1.1 礦井充水

3、水源不同地質、水文地質、氣候和地形條件下會構成不同類型的礦井水害充水方式，具有不同類型的礦井充水水源。但總體來看，礦井充水水源主要包括大氣降水、地表水、地下水和老空積水。地表水又可分為河水、湖水、海水。地下水可分為第四系松散堆積層潛水、砂巖裂隙水、巖洞裂隙水等。不同的水源具有不同的特點和影響要素，不同的水源會給礦山帶來不同的突水方式和災禍強度。地表水：礦井常見的地表水充水水源有：1江河水，2湖泊水，3海洋水，4水庫水。地表水體除了海洋水外，其它類型的地表水能夠具有季節(jié)性，即在雨季積水或流水，而在旱季干涸無水，這種景象在我國北方及西北地域非經(jīng)常見。同樣的道理，地表水體能否構成礦井充水水源，關鍵在

4、于能否存在有溝通水體與礦井之間的導水途徑，只需水體和導水通道的同時存在，才干構成礦井充水。常見的聯(lián)接地表水體與礦坑之間的導水通道可分為天然導水通道和人工破壞擾動導水通道兩大類。 地下水：由于人類的大多數(shù)采礦活動與地下工程活動都發(fā)生在地外表以下，所以，地下水往往是呵斥礦山和地下工程充水的最主要水源。地下水作為礦坑或地下工程充水水源時，可依其與礦床體的相互位置關系及其充水特點分為間接式充水水源、直接式充水水源和本身充水水源三種最根本方式：間接充水水源：間接充水水源是指充水含水層主要分布于開采煤層的周圍，但和煤層并未直接接觸的充水水源，常見的間接充水水源含水層有間接頂板含水層、間接底板含水層、間接側

5、邦含水層或它們之間的某種組合。應該指出間接充水水源的水只需經(jīng)過某種導水構造穿過隔水圍巖進入礦井后才干成為真正意義上的礦井充水水源。直接充水水源：直接充水水源是指含水層與開采煤層直接接觸或礦山消費與建立工程直接揭露含水層而導致含水層水進入礦井的充水含水層。常見的直接充水水源含水層有煤層體直接頂板含水層、直接底板含水層及露天礦井剝離第四紀含水層。直接含水層中的地下水并不需求專門的導水構造導通，只需有采礦或地下工程進展，其必然會經(jīng)過開挖或采空面直接進入礦坑。本身充水水源：所謂本身充水水源主要是指煤層本身就是含水層。一旦對煤層進展開發(fā)，賦存于其中的地下水或經(jīng)過某種方式補給煤層的水就會涌水礦坑構成充水，

6、該類型礦坑在我國并不多見，但在國外許多礦井中經(jīng)常遇到，如孟加拉國的巴拉普庫利亞煤礦主采VI煤層平均36米厚本身就是含水層，而且存在有露頭區(qū)的第四系水補給。1.2礦井充水途逕礦坑充水途逕是指銜接充水水源與礦井之間的流水通道，它是礦井充水要素中最關鍵，也是最難以準確認識的要素，大多數(shù)礦井突水災禍正是由于對礦井充水途逕導水通道認識不清所致。礦坑充水的導水通導按其成因不同可分為：1構造類導水通道：如斷層、裂隙等；2采礦擾動類導水通道：如頂板冒落、底板破裂、煤柱擊穿等；3人類工程類導水通道：如封鎖不良鉆孔、小煤窯等；4其它：如陷落柱、巖溶塌洞等。按導水通道的形狀可分為：1點狀導水通道：如陷落柱、封鎖不良

7、鉆孔、巖溶塌洞等。2淺狀導水通道：如斷層帶或斷裂破碎帶等。3面狀導水通道：如發(fā)育于頂、底板巖層的各類裂隙等。不同成因、不同類型的導水通道所誘發(fā)的礦井充水方式各不一樣。3礦坑充水水量礦井充水水量是設計確定礦井防排水系統(tǒng)的重要根據(jù)，常見的礦井充水水量類型可劃分為礦井正常涌水量、礦井最大涌水量和礦井災禍涌水量。實踐上，目前對這三個涌水量的真正含義尚沒有嚴厲的定義，這給礦井防治水任務的技術規(guī)范的運用和礦井防排水系統(tǒng)的設計施工帶來了諸多不便，本文以為所謂的礦井正常涌水量是指礦井消費到達設計才干后，在不存在異常影響要素統(tǒng)計概率平均量的條件下，礦井所出現(xiàn)的涌水量；礦井最大涌水量是指礦井消費到達設計才干后，在

8、影響礦井涌水量相關要素的極端組合條件下，所產生的礦井涌水量；礦井災禍涌水量是指礦井在建立消費過程中出現(xiàn)未預見到的異常突水條件而產生的礦井涌水量。2 我國煤礦水害的新特點煤礦水害是與瓦斯、煤塵等并列的礦山建立與消費過程中的主要平安災禍之一，長期以來，由于煤礦水害而給國家和人民帶來的人身傷亡和經(jīng)濟損失極為繁重。據(jù)不完全統(tǒng)計，在過去的20多年里，有250多個礦井被水淹沒，死亡1700多人，經(jīng)濟損失高達350多億元人民幣。可以說，在80年代中期，是我國煤礦水害最為嚴重的時期，當時在開灤、肥城、焦作等礦區(qū)延續(xù)發(fā)生了多期災難性突水淹井事故。隨后，隨著兩期工業(yè)性實驗研討和政府對防治任務監(jiān)管力度的加大，我國煤

9、礦水害事故呈現(xiàn)出逐年減少的趨勢。但近年來，隨著科學技術的提高，煤礦消費與建立過程中的配備、工藝、技術都有了極大的提高，但煤礦突水事故卻頻繁發(fā)生，特別是2002年至2003年突水淹井事故呈現(xiàn)出上升的趨勢，據(jù)不完全統(tǒng)計，2003以來我國煤礦發(fā)生特大突水事故14次，其中國有重點礦井2次，地方國有煤礦4次，鄉(xiāng)鎮(zhèn)煤礦8次。在這些突水事故中因小煤窯及廢棄礦井誘發(fā)的有10次，陷落柱及構造要素誘發(fā)的3次，其它緣由的1次。僅7-9兩三個月內就發(fā)生10以上死亡的突水事故13次以上，其中國有礦井1次，地方煤礦4次，鄉(xiāng)鎮(zhèn)煤礦8次。人身傷亡和財富損失繁重。經(jīng)過對一些突水事故的初步分析，發(fā)現(xiàn)新時期我國煤礦突水事故具有如下

10、特點：1.突水發(fā)生的頻率呈現(xiàn)上升的趨勢，突水災禍的突發(fā)性強，人身傷亡較大。2.災難性突水主要來源于兩個途徑，即隱伏導水陷落柱呵斥的底板高壓水突入和廢棄封鎖的小煤礦導通老空水或地表水潰入。3.突水發(fā)生的礦井與其防治水措施及管理程度有著親密的關系。據(jù)初步分析，在近期發(fā)生的突水事故中，鄉(xiāng)鎮(zhèn)煤礦占到70%以上，地方煤礦占到20%以上，而國有重點煤礦占不到10%。由此可見能否加強和注重防治水任務對于有效控制水害事故具有重要意義。4.突水事故的高發(fā)期往往出現(xiàn)于煤炭工業(yè)的快速開展期，也就是在高產高效的同時，如何保高平安成為我們值得注重的問題。3 煤礦水害事故上升的緣由 根據(jù)初步伐查分析并結合新的條件下煤礦水

11、害事故發(fā)生的特點，作者對于我國煤礦水害事故頻繁發(fā)生的緣由構成以下幾點認識：31現(xiàn)有水害防治技術手段利用不夠，防治水任務規(guī)范化程度低雖然我國煤礦防治水技術實驗研討條件和水害探查治理配備較興隆國家落后，但由于我國煤礦水文地質條件復雜，礦山水害較為嚴重，我們的煤礦防治水技術與閱歷尚處于世界領先位置，在長期與煤礦水害斗爭的過程中，以煤科院西安分院及有關高校為代表的防治水科研隊伍研發(fā)、實驗并構成了較為系統(tǒng)完善的適宜我國國情的煤礦水害防治技術、方法和和相關的儀器配備。但由于消費企業(yè)在市場經(jīng)濟條件下未能及時調整好快速增長的消費方式與平安配套技術之間的協(xié)調關系，致使平安措施難以滿足礦井的滿負荷甚至超負荷消費要

12、求。重治理、輕防備思想嚴重，大多數(shù)煤礦企業(yè)在前幾年因效益不好呵斥高素質人才流失和機構調整減員增效過程中減少了地質及水文地質專業(yè)管理人員，企業(yè)的防治水技術與管理人員力量缺乏加上規(guī)范化監(jiān)管力度不夠，使得現(xiàn)有的成熟的防治水技術和手段沒有得到運用，如突水條件的多信息監(jiān)測預警技術、地震及其它勘探資料的精細解譯技術、突水水源的化學判別與快速診斷技術等沒有得到廣泛運用。煤礦水害防治平安規(guī)程中要求的“有疑必探的原那么沒有得到貫徹執(zhí)行，這必然呵斥突水的艱苦隱患。32 相對落后的防治水技術手段不能滿足新的消費條件 近年來，煤礦開發(fā)消費的深度不斷加大，采煤任務面的空間尺度不斷增大，井巷工程的掘進速度明顯提高，隨著煤

13、礦開采方式，開采深度和任務面開采空間尺度的變化，水害產生的條件、水害要挾的程度以及水害構成的機理都在發(fā)生著較大的變化。而目前我國防治水技術和水害預測評價的實際根底依然以50年代前蘇聯(lián)的相關實際和我國80年代所積累的采礦閱歷和研討成果為主，作為一門實際性很強的學科，其特定歷史階段的研討成果都具有及強的時間效應和對特定采礦方式與采礦環(huán)境的順應性。歷史所構成的傳統(tǒng)的防治水技術措施曾經(jīng)不能完全滿足新情勢的要求，礦井消費的高產高效與防治水技術開展的相對滯后必然會產生突水淹井事故的上升。33 對于隱蔽型導水構造的精細探查技術與配備缺乏煤礦水害產生的三大要素水源、水量、導水通道是大家所共識的，礦井水文地質任

14、務的中心內容就是要查明這三大要素。很明顯，在礦井突水的三大要素中，作為水源和水量的含水層及其補給和排泄條件具有區(qū)域性和面狀分布的特點，往往是易于查明和先知的，但導水通道斷層、陷落注、不良封鎖鉆孔等具有及強的部分性和難以先知性，有多少次災禍性突水都于對導水通道的不可預知性。新的突水事故顯示，我國煤礦水害存在最為普遍、突水災禍最為嚴重、突水要素最為隱蔽、水害平安最難預知的莫過于華北型奧陶系喀斯特底板水經(jīng)過斷層或陷落柱突水如邢臺東龐礦。而對于斷層和陷落柱精細探查的精度和超前間隔 都不能滿足防治水任務的根本要求。人類活動誘發(fā)的突水事故迅速添加近年來，隨著大量小煤礦的封鎖及部分國有大井因資源枯竭或其它緣

15、由而廢棄，使得消費礦井周邊構成了由于廢棄礦井而產生的新的水源和導水通道，由于對該類型礦在廢棄和封鎖過程中沒有采取真實可行的水害防備措施、沒有進展礦井封鎖后能夠誘發(fā)的礦井水文地質條件變化的研討與評價，缺乏封鎖礦井相關工程和技術資料的系統(tǒng)整理與管理，對廢棄礦井突水條件的認識及防備技術預備缺乏，頻繁發(fā)生災難性的突水事故如韓城桑樹坪礦。而且，該類突水事故呈現(xiàn)出明顯上升趨勢。值得留意的是該類型突水水源和突水通道是人類本人給本人留下的，假設不能及時加以防備和控制，它不僅會呵斥礦山水害事故，而且會誘發(fā)嚴重的地質災禍和環(huán)境污染問題。3. 5礦山消費企業(yè)缺乏專門的水害防治技術隊伍和規(guī)范化的水害平安監(jiān)視檢查體系隨

16、著礦山建立、消費體系及開展管理方式進入由市場規(guī)律調理后，平安消費和平安監(jiān)控體系不夠健全。平安問題是不容由市場進展調控的，越是消費管理進入市場調理，越應加強平安消費管理的專業(yè)化和強迫規(guī)范化。而目前我們的礦山消費企業(yè)缺乏專業(yè)的礦山水害防治技術隊伍，缺乏對消費任務面、礦井進展水害平安技術論證、技術監(jiān)控和平安技術保證體系的建立。加強了事故發(fā)生后的責任清查制度，而忽視了對消費過程的平安技術保證體系監(jiān)管和評價。4 新情勢下煤礦防治水任務的根本對策針對我國目前煤礦水害及其防治技術現(xiàn)狀，作者提出如下幾點建議，以期迅速改動目前煤礦水害頻繁發(fā)生的局面和提高新條件下煤礦水害防治技術與配備，構成適宜新的地質與消費條件

17、的水害平安保證技術體系和監(jiān)控體系：1、由國家平安消費監(jiān)視管理局和主要大水煤礦消費企業(yè)擔任，組織專業(yè)礦山水害防治技術人員對我國近5-10年以來所發(fā)生的重點水害及有代表性的突水災禍進展全面調查、分析和研討總結。經(jīng)過這項任務，力求找出新條件下煤礦水害頻繁發(fā)生的緣由、特點、趨勢、規(guī)律及主要問題，為國家進一步加強礦山水害平安任務提供決策的根底資料。對小煤窯及曾經(jīng)廢棄的煤礦進展全面調查和分析，對于存在水害隱患或邊境不清的廢棄礦井要進展專門的探測和確認，根據(jù)調查研討結果，向企業(yè)提出礦井水害論證報告和水害隱患評價報告并提出真實可行的綜合治理與防備措施與建議。 2、在系統(tǒng)總結和研討現(xiàn)有礦山水害防治技術的根底上，

18、結合目前的采礦方式、采礦特點重新評價我國主要煤礦區(qū)水害特點、水害類型、水害方式和水害要挾程度，構成新條件下我國煤礦水害調查和評價研討報告，并針對不同水害類型的礦井提出具有操作性的水害平安保證技術規(guī)程和操作規(guī)范，用以指點全國性的煤礦水害防治任務，同時為國家進一步加強礦山水害平安任務提供決策的技術支持。由科研院所及大專院校的專業(yè)技術人員擔任提供技術支持，建立專業(yè)化的國家級礦山水害防治技術研討和技術依托中心。這一中心將適時分析研討水害問題，不斷創(chuàng)新煤礦水害防治技術和相關手段與配備，向企業(yè)推行和引見國內外最新成果與技術，指點企業(yè)進展水害平安防治。該中心應該將目前分散的、個別的水害平安防治科研任務納入有組織的、集中群體科研優(yōu)勢的礦山水害防治技術創(chuàng)新基地和技術依托基地之中。該中心應該協(xié)助國家平安消費監(jiān)視管理局及煤礦消費企業(yè)對各主要大水礦井的水害平安保證體系進展消費全過程的監(jiān)控和檢查。加強在以下方面的煤礦水害防治根