防治煤矿矿井水害

防治煤矿矿井水害（精选12篇）

防治煤矿矿井水害 第1篇

近年来, 山西省大气降水趋于增多, 矿井水害事故时有发生, 煤矿水害防治刻不容缓。煤矿在进行井下生产时, 要始终坚持“预测预报, 有掘必探, 先探后掘, 先治后采”的原则[1], 采取“防、堵、疏、排、截”的综合治理措施[2], 加强水害防治工作, 以确保煤矿安全。本文根据矿井主要水害影响, 提出了针对性的防治措施。

1 矿井充水因素分析

矿井充水的影响因素一般为:大气降水、地表水、煤系地层含水层、采空区积水、构造及岩溶等。从以上充水因素分析, 对矿井充水影响的主要因素为采空区积水构造、岩溶, 次要因素为大气降水、煤系地层对矿井充水影响、钻孔和关闭井筒及小窑。不同煤矿对矿井充水的影响也不同。

2 水害防治技术措施

2.1 进行水文地质补充调查

a) 资料收集。收集矿区气象资料, 收集调查矿区以往勘查研究成果、动态观测资料、勘探钻孔、供水井钻探及抽水试验资料;

b) 地貌地质情况。调查由开采诱发的崩塌、滑坡、地裂缝和出露的地质构造形态;

c) 地表水体情况。调查与收集本区河流、沟谷的流量、水位及最高洪水位;

d) 井泉情况。调查矿区内井泉的位置、标高、水位、涌水量、水质及出水层位;

e) 井田内及周边矿井、小窑情况。调查井田内矿井、小窑和周边矿井、小窑的位置、范围、开采层位、采空区范围、充水情况、采煤方法、隔离煤柱及周边矿井、小窑与本井田的空间关系。

2.2 进行水文地质补充勘查

水文地质补充勘查分钻探、物探、放水试验和水化学与环境同位素测试等。

2.2.1 地面物探

利用三维地震、瞬变电磁法和高密度电法等物探方法, 查明井田内落差5 m以上的断层和直径5 m以上的陷落柱, 查明断层、陷落柱的富水性、导水性及封闭不良钻孔的导水性, 查明井下采 (古) 空区积水范围, 查明开采各煤层形成的导水裂隙带高度。

2.2.2 地面钻探

根据物探工作, 发现井田水文地质条件明显变化, 需钻探确定, 可以施工水文孔证实。特别是要查明石炭系太原组碎屑岩类及碳酸盐岩类裂隙岩溶含水层的富水性, 同时查明奥灰水位, 以进一步确定井田煤层是否存在奥灰水带压开采区。

2.2.3 探放水试验

a) 探查开采扰动致“三带”发生、发展情况下, 石炭系太原组碎屑岩类及碳酸盐岩类裂隙岩溶含水层的富水性、降落漏斗的形态及其扩展情况;二叠系砂岩裂隙含水层对石炭系太原组碎屑岩类及碳酸盐岩类裂隙岩溶含水层的补给关系;井田大气降水、松散岩类孔隙水和基岩风化带水对矿井涌水量的影响;b) 查明开采扰动、“三带”发生、发展下水文地质边界条件, 确定各含水层之间的水力联系;c) 查明断层、陷落柱的富水性、阻水和导水性能;d) 通过放水试验研究探放老空水的技术和方案。

2.2.4 水化学与环境同位素测试

主要用来解决地下水补给来源和矿井充水水源问题、地下水年龄及其径流条件等问题。

在矿井沟谷区域地表和矿井进行水化学及同位素测试, 化验结果可采用聚类图和三角形图及建立矿区雨水线等方法进行分析研究。其目的是研究矿井的水化学环境及补、径、排特征, 为研究井田地表水和矿井间的水力联系积累资料。

2.3 井下工作面防治水技术措施

先对各煤层直接充水含水层富水性进行调查;并计算各煤层导水裂缝带是否可沟通上覆含水层、采空区积水;调查井田内构造发育情况及导水情况;调查井田内及周边是否分布有采 (古) 空积水。采掘过程中要坚持“预测预报、有掘必探、先探后掘、先治后采”的原则, 做好超前物探和超前钻探工作。

2.3.1 超前物探

煤矿开采应将超前探测作为日常防治水的重要内容, 超前探的主要方法有:无线电波坑道透视、高密度电法、瞬变电磁技术、地质雷达。a) 无线电波坑道透视可探测井下两巷道之间、两钻孔之间、钻孔和巷道之间的断层、陷落柱、摺曲、褶皱、冲刷、松软破碎带、含水带、空洞、富水异常分布等情况;b) 电法探测掘进头前方的含水构造, 主要用于超前探测矿井含水构造 (包括陷落柱) 、含水层、老空集水等;c) 瞬变电磁技术可查明含水地质如岩溶洞穴与通道、煤矿采空区、深部不规则水体等;d) 地质雷达可超前探测30 m范围内的断层、陷落柱、含水带等地质构造异常体。

2.3.2 超前钻探探放水

矿井采掘过程中, 采掘接近老空区、相邻煤矿、导水性质不祥的陷落柱、断层、封闭可能不良的钻孔、水文地质条件复杂的区域时, 在超前物探的基础上, 必须进行超前钻探验证, 以便采取防治水措施。采掘工作面探水前, 应编制探放水设计, 确定探水警戒线, 并采取防止瓦斯和其它有害气体危害等的安全措施。探放水钻孔的布置和超前距离, 应根据水头高低、煤 (岩) 层厚度和硬度等确定。

2.3.3 管理措施

坚持预测预报制度, 在采掘工程中, 必须依据现有资料认真做好水患预测预报工作。水患预测预报工作要年有年报、季有季报、月有月报, 巷道接近危险地段或水情发生变化, 要做临时预报, 其预报内容要符合有关规程、标准的要求。当各项采掘工程设计批准后, 必须认真分析工程所涉及到区域的地质及水文地质条件和可能存在的水患隐患;提交单项工程水文地质资料和水患预报, 及应采取的防范措施。

2.4 完善矿井防治水基础资料

a) 根据变化了的矿井水文地质条件完善或重新编制矿井水文地质类型划分报告, 制定矿井中长远防治水规划;b) 补全和完善矿井防治水五种图件;c) 建立建全防治水基础资料台账;d) 建立水文地质信息管理系统, 实现矿井水文地质文字资料收集、数据采集、图件绘制、计算评价和矿井防治水预测预报一体化。

2.5 建立矿井水情水害预警系统

随着矿井防治水基础工作的不断建立和完善, 应建立矿井水情、水害预警系统, 提高矿井防治水能力。

3 水害防治保障措施

煤矿成立防治水机构, 建立了多项防治水工作制度, 并配备探水钻机, 包括探水钻杆、钻头及探放水零部件等工具。

为确保防治水技术措施能顺利落实执行, 还应有得力组织保障和足够的物资保障措施。

3.1 组织保障措施

a) 进一步完善矿井防治水领导小组, 煤矿主要负责人必须是本单位防治水工作的第一责任人, 总工程师具体负责防治水技术管理工作。防治水办公室设在地测部门, 负责防治水日常工作;b) 根据煤矿实际情况, 建立建全煤矿水害防治岗位责任制、水害防治技术管理制度、水害预测预报和水害隐患排查治理制度;c) 应配备2名至3名专业水文地质技术人员, 负责日常水文地质工作。建立探放水队伍, 配足配齐专职的探放水人员, 负责全矿井的探放水工作;

d) 分批分期对全矿职工进行防治水知识的教育和培训, 使职工了解做好防治水工作的基本知识, 掌握井下透水征兆的有关知识, 组织井下职工开展水害应急救援演练, 提高职工防治水的技能和抵御水害的能力。

3.2 物资保障措施

a) 探放水设备。煤矿必须配备3台以上的探水钻机, 并按要求配齐配足钻杆、泥浆泵等配品配件;

b) 防治水物资。备齐防治水抢险物资, 如水泵、排水钢管、水泥、沙袋等物资, 设置防治水专用仓库, 并派专人管理;

c) 防治水资金。根据矿井水害威胁程度和防治水工程的需要, 每年必须按排足够的防治水资金, 专款专用, 不得挪做它用。

4 结语

为提高矿井防治水技术能力, 实现矿井安全、有序、高效生产, 应进一步摸清矿井水文地质条件, 分析和评价矿井水害危险性及危害程度, 排查矿井水害隐患, 防患于未然, 更好地搞好矿井防治水工作。并结合各矿的实际情况, 做到有针对性的防范。

摘要：为有效预防和控制煤矿水害的发生, 切实做好煤矿企业的水害防治工作, 煤矿水害防治措施的研究已经迫在眉睫。通过对矿井充水因素分析, 提出水害防治技术措施及保障措施, 为矿井水害工作提供一定参考。

关键词：矿水害防治,矿井充水因素,防治水措施

参考文献

[1]国家安全生产监督管理总局, 国家煤矿安全监察局.煤矿防治水规定[M].北京:煤炭工业出版社, 2009:22, 109.

防治煤矿矿井水害 第2篇

工作总结

汛期是矿井水害及地质灾害事故多发期，强降雨通过地表裂隙或未封闭填实的报废井筒等对井下含水层、老空区进行补给，导致矿井涌水量增大，甚至还可能导致地表水从井口倒灌井下，造成矿井水害事故；同时，极端天气极易引发矿区范围内河流洪水、泥石流、滑坡等次生地质灾害发生，对矿井安全带来不利影响。根据华润煤业（集团）公司《关于加强汛期矿井水害及地质灾害防治工作的通知》文件要求，为加强矿井水害及地质灾害防治工作，防范事故发生，峁底煤矿立即开展了汛期矿井水害及地质灾害防治专项活动，现将活动开展情况总结如下：

一、成立汛期矿井水害及地质灾害防治领导小组： 组

长：高广军

副组长：刘玉兵

成员：刘

健

裴

宏

刘海平

高蝉清

刘晓明

李永亭

王侯九

王旭伟

梅计明

董

健

张爱民

张

虎

黄益民

康兴旺

高永永

吕剑雄

领导组下设雨季三防办公室，办公室设在矿调度室，王侯九任雨季三防办公室主任。

二、开展矿井水害隐蔽致灾因素普查工作 领导小组安排人员于2018年6月3日对井田范围内关闭矿井及废弃井筒等进行排查。

排查人员：刘玉兵

刘晓明

王旭伟

梅计明

张爱民

张瑞勤

姚

伟

刘文文

王

恒

乔

斌

汛期排查人员对井田范围内及周边关闭矿井及废弃井筒进行了排查，排查结果如下：

1、山西兴县乔家沟煤矿：

主斜井井口坐标：X: 514501.5 Y: 4258420.6,井口于2011年4月重新做灌浆回填封闭。

副斜井井口坐标：X: 514565.7 Y: 4258415.4，井口于2011年3月井口重做闭墙，回填压实。

乔家沟煤矿主斜井

乔家沟煤矿副斜井

小结：主、副斜井均封闭完好，井口位置地势较高，周边排水较好，不存在雨水灌井的危险。根据调查资料显示，乔家沟煤矿在我井田范围内存在四处采空积水区，分别为1#、2#、3#、4#采空积水区，积水量分别为13396m³、21389m³、71577m³、84352m³，该积水区均位于井田西北部，现采掘工作均不会受到影响。

2、山西兴杭隆矿业有限公司：

主斜井井口坐标：X: 515185.3 Y: 4258515.4；井口段闭墙两道，黄土充填20米。

副斜井井口坐标：X: 515240.8 Y: 42588526.2，井口段闭墙两道，黄土充填20米。

兴杭隆矿业有限公司副斜井

兴杭隆矿业有限公司主斜井

小结：主、副斜井均用水泥浇筑，封闭完好，井口位置地势不易积水，周边排水较好，不存在雨水灌井的危险。

3、山西兴县王家崖煤矿：

主斜井井口坐标：X:514092.0 Y:4262196.0，井口段闭墙两道，黄土充填20米。

副斜井井口坐标：X:514136.0 Y:4262130.0，井口段闭墙两道，黄土充填20米。

回风立井井口坐标：X：516621.4 Y：4255245.1，井口水泥盖封盖完好，井口地势较高，不会出现水淹情况。

王家崖煤矿1986年建井，1990年投产，至2010年5月关闭，共计开采20年，设计生产能力30万t/a，采出煤量约600万t，巷道主要支护方式为顶板锚杆、木托盘支护，两帮为裸壁。

王家崖煤矿副斜井

王家崖煤矿主斜井

王家崖回风立井 小结：王家崖煤矿主、副斜井及回风立井均封闭完好，所处地势较高，周边排水较好，不易积水，无雨水灌井的可能。原王家崖旧巷与我矿二采区13202工作面、13203工作面、13204工作面均有贯通通道，随着13202、13203工作面的逐步回采，已通过，13204工作面回风顺槽存在两处贯通，现已密闭，无积水情况，留设反水孔通畅。根据调查资料显示，王家崖煤矿在我井田范围内存在一处采空积水区，为6#采空积水区，积水量为3600m³，该积水区位于井田东部，现采掘工作均不会受到影响。

4、原山西冠盛煤业有限公司：

副斜井井口坐标：X: 514654.797 Y: 4256748.1,井口于2010年12月关闭，井口段闭墙两道，黄土充填20米，井口地势较高，不会出现水淹情况。

冠盛煤矿1993年建井，2004年扩建，开始投产，至2011年关闭，共计开采7年，设计生产能力15万t/a，采出煤量约105万t，巷道主要支护方式为顶板锚杆、木托盘支护，两帮为裸壁。

原山西冠盛煤业副斜井

小结：原山西冠盛煤业有限公司副斜井井口地势较高，地形较平坦，不易积水，发生灌井的可能性较小。根据调查资料显示，原冠盛煤业在我井田范围内存在一处采空积水区，为5#采空积水区，积水量为5400m³，该积水区位于井田中部，现采掘工作均不会受到影响。

5、胡侯屁煤矿：

主斜井井口坐标：X: 506167.9 Y：4256918.9，井口水泥盖封填，黄土进行覆盖。井口地势较高，不会出现水淹情况。

副斜井井口坐标：X: 516204.5 Y: 4256931.0，井口段闭墙两道，黄土充填20米。

胡侯屁煤矿副斜井

胡侯屁煤矿主斜井

小结：主、副斜井井口地势都比较高，地形较平坦，不易积水，发生灌井的可能性较小。

6、樊家圪埚煤矿：

回风立井，井口水泥盖封填完好，井口地势较高，不会出现水淹情况。斜井井口段闭墙两道，黄土充填20米。

樊家圪埚煤矿回风立井

樊家圪埚煤矿主斜井

7、樊家圪埚村办煤矿： 立井，井口水泥盖封填完好，井口地势较高，不会出现水淹情况。

樊家圪埚村办煤矿立井

樊家圪埚煤矿位于我矿井田边界外东南方向277m处，对我矿影响较小。

8、牛波轮：

立井井口坐标：X: 516704.6 Y: 4255016.7，井口水泥盖加封，黄土覆盖，现已成为耕地。经调查该小窑开采期限约两个月，巷道均为裸巷，开采量约1000吨，积水量100m³。

牛波轮煤矿立井

9、刘八则：

立井井口坐标：X:4254970.4 Y:516752.4，井口水泥盖加封，黄土覆盖，现已成为耕地。地势较高，不会出现水淹情况。经调查该小窑开采期月三个月，巷道均为裸巷，开采量约100吨，积水量约100m³。刘八则煤矿立井

小结：刘八则、牛波轮煤矿巷道与13204工作面原定切眼处贯通，后于13204运输顺槽1066m处进行密闭重新开始切眼。

总结：峁底煤矿井田范围内及周边共计小窑9座，存在废弃井筒15个，均封填完好，井筒附近无漏水情况，且地势较高，不易积水，发生灌井的可能性较小，其中存在采空积水区6处，共计积水量199714m³，该积水区位置均远离现采掘工作面，不会对其影响。

三、地质灾害隐患排查和治理工作

根据公司及上级政府文件要求，为避免我矿井田范围内由于采动影响发生地质灾害事故，我矿地测、安监、通风、技术部门对正在回采的13204工作面及采后的13202、13203工作面对应地表采动塌陷区和陷落柱对应地表进行了排查。

（一）13202、13203、13204工作面对应地表排查 1、13204回采工作面距离切眼50-100m对应地表处塌陷情况，裂缝宽度平均约0.2m，长度大约在20m到30m之间，可见深度约为0.4m，需设立警戒牌。2、13203工作面距离切眼250-300m对应地表处塌陷情况，裂缝宽度平均约0.3m，长度大约在15m到20m之间，可见深度约为0.5m，需设立警戒牌。3、13202工作面距离切眼200-250m对应地表处有一处山体滑坡，滑坡面积为360㎡，需设立警戒牌。

小结：13202、13203、13204工作面对应地表由采动影响产生的裂缝大都处于山脊，不易积水，工作面对应地表黄土层较厚，雨水不易渗入井下。

（二）陷落柱对应地表排查1、13204回风顺槽674米处陷落柱对应地表为山谷，植被完好，在巡查过程中未发现裂缝及塌陷区域，不存在陷落柱漏水威胁。2、13204工作面内部陷落柱对应地表为山脊，由于采动影响，地表存在少量裂缝，裂缝宽度约为0.1m，在雨季对工作面回采存在水害隐患，应对地表裂缝进行填埋。3、13203回风顺槽216米处揭露陷落柱对应地表为山谷，现为耕地，未发现裂缝及塌陷现象。4、13202回风顺槽200米处揭露陷落柱对应地表为山脊，现为耕地，未发现裂缝及塌陷现象。

（三）工业厂区内建筑物及山体巡查

1、对厂区内山体、护坡进行排查

①35KV变电站道路旁山体垮塌，出现落实，现已向公司打签报进行维护，我部门已对该区域设立警戒牌。

②35KV变电站围墙护坡处出现滑坡，现已向公司打签报进行维护，我部门已对该区域设立警戒牌。

③调度楼后护坡出现裂缝，随着雨季来临，将面临坍塌的可能，现该问题已上报公司，对该护坡进行维修加固；

④厂区内部其他护坡均完好。

⑤运煤公路石畔村段有一处山体存在隐患，在雨季期间可能存在落实或会出现坍塌，该现象已向公司打签报进行山体加固维修。

2、查厂区内建筑，均无裂缝，排水管路完好。

3、对厂区内排水设施巡查，均完好。

四、开展矿井水汛期防治水工作，落实相关措施

根据公司文件要求及矿井所受水害威胁，结合雨季期间降雨特点，我矿制定了《雨季期间防治水安全技术措施》，成立“雨季三防”领导组，组长由矿长担任。领导组定期召集会议，研究防治水工程安排，解决防治水工作中的问题，检查各项防治水工程的进展情况。在人力、物力和资金上给予保证。具体措施如下：

（一）、井下防治水

1、在受水害威胁的地区掘进巷道时，必须坚持“预测预报,有掘必探，先探后掘、先治后采”的原则。

①在遇到下列情况之一时，必须确定积水线，探水线和警戒线并在采掘工程平面图上标注，采用钻探等方法探水，查清水文地质条件；

②探水或放水时必须编制探放水设计（包括单孔设计以及保证施工人员安全的措施），由矿总工程师组织地测科、技术科、安监科、等部门审查，矿总工程师签发后交探水队施工。水压大于2MPa的导水构造探放水设计必须报公司总工程师批准；

③探放水后，探水队必须向地测科提供符合质量要求的探放水钻孔资料，由地测科结合其他手段实行水文地质调查获得的资料写出水文地质情况分析报告，并提出防范措施。经矿总工程师组织生产、地测、安监、机电等部门审查批准后方可进行或继续进行采掘工作。

2、沿断层防水煤柱边缘布置的工作面，在煤柱附近开切眼时，必须边掘边探，随时对防水煤柱进行探查，探查防水煤柱尺寸是否符合设计规定，如不符合规定，按煤柱尺寸要求重新开切眼，探查后，所有钻孔必须封孔。

3、对小窑老空充水区，充水巷道、导水断层，强含水层、陷落柱、老钻孔等需探放水的地区。都必须根据《煤矿地质工作规定》规定确定积水线、探水线和警戒线。并准确地绘制在采掘工程平面图上，开拓掘进工程到区警戒线时，必须随时警觉，必须制定切实可行的措施先探后掘，严格掌握钻孔的超前距离。钻进时发现煤岩松软、片帮、来压或钻眼中水压、水量突然增大，顶钻等异常时，必须停止钻进，但不得拔出钻杆，立即向调度室汇报，并派人监测水情，如果发现情况危急时，必须立即撤出所有受水威胁地区的人员，然后采取措施进行处理。

（二）地面防治水

1、地测科必须查清矿井范围内及附近地面水流系统的汇水情况、疏水能力和有关水利工程的情况，并进行定点定时观测。收集河流的宽度和深度的变化。枯雨季节流量、流速、水质、最高洪水位及洪水期最大淹没范围、附近小煤矿开采情况。河流流经地层以及对矿井安全的危害程度等资料和数据。必须逐年、逐月搜集或测定当地降雨量、做好资料的积累和分析工作，以便结合矿区具体条件建立疏水、防水和排水系统。

2、井口附近和塌陷区内外的积水应设法排除，不得任其流入井。当雨水、地面水可能浸入井下时，必须根据具体情况采取措施，并符合下列要求：

①矿井受到河流、山洪威胁时，必须采取河流改道、修筑堤坝和排洪渠，防止洪水流入井下。

②排到地面的矿井水、必须引出可能造成循环水的范围之外，排水沟要经常清理，保持畅通，避免倒渗井下。③漏水的沟渠和河床应及时铺底补漏或改道,地面裂缝和塌陷坑必须填平夯实，填塞工作要有安全措施，防止人员陷入塌陷区。

④雨季期间，每次大雨或连续降雨时及其雨后，必须派专人检查矿井及附近地面有无裂缝和老窑陷落等现象，一旦发现漏水情况，必须及时处理。

⑤雨季期间，每次大雨或连续降雨时及其雨后，必须派专人巡视区内河流，沟渠的流畅情况。发现堵塞河道，立即进行清理。

⑥发现小煤矿与矿井贯通，且又有可能作为进水通道时，必须采取措施，堵截水源，并将设计报公司审批。

⑦在有滑坡危险的地段，可能威胁矿井和住宅区人身安全时，必须采取防止滑坡措施，如果客观无法制止滑坡时，必须设立警戒区域，大暴雨或连续降雨时日夜设立警戒和派人巡逻，发现异常情况，立即将受威胁地段的人员撤离危险境界。

3、各单位要严禁将矸石、炉灰、垃圾、以及工业、生活废弃物堆放在山洪河流可能冲到的地方，以免洪水时冲到工业场地和建筑物附近或淤塞河道、沟渠。

山西兴县华润联盛峁底煤业有限公司

论矿井水害原因及其防治措施 第3篇

引言

随着我国煤矿行业的快速发展，越来越多的煤矿突水问题已成为制约煤矿发展的主要因素，同时也引起了国内各大煤矿部门的高度重视。加强对煤矿突水的分析研究，并对其进行及时准确的预报，对煤矿　企业的发展有着重要的意义。

1.矿井水害类型

矿井水害按水源特征一般分为地表水、老空水、孔隙水、裂隙水和岩溶水五大类型，其中岩溶水又按含水层厚度分为薄层灰岩水水害和厚层灰岩水水害两类。

（1）地表水水害

其水源是大气降水、地表水体。水源通过井口、采后冒裂带、岩溶塌陷坑、断层带或封闭不良钻孔充水或导水进入矿井。

（2）老空水水害

其水源是老窑、小窑、废巷及采空区积水。当采掘共组面接近或遇到老空水区时，往往在短时间内涌出大量老空水，来势凶猛，具有很大的破坏性，常造成恶性事故。

（3）孔隙水水害

其水源是第三系、第四系松散层中的孔隙水。当煤层被第四系松散含水的流砂层、砂层、砂砾层、卵石层、粘土层所覆盖，在开采时，煤岩柱留设不足，往往造成冒裂带直接进入松散层；或松散层底部存在富水含水层，开采前水文地质条件不清，没有按含水层下回采条件留设煤柱，回采后水、砂或泥溃入井下。

（4）裂隙水水害

其水源为砂岩、砾岩等裂隙含水层的水。这种水害发生在开采北方二叠纪山西组煤层和侏罗纪煤层以及开采南方侏罗纪的煤层中。这些煤层顶部常含有厚层砂岩和砾岩，且裂隙发育，如与上覆第四纪冲积层或下覆奥陶系含水层有水力联系时，可导致严重突水事故。

（5）灰岩岩溶水水害

厚层灰岩岩溶水水害分为南方型和北方型。南方型厚层灰岩赋存与主采煤层顶、底板，几乎无隔水保护层可利用，故一旦发生突水，往往来势凶猛；北方型煤田厚层灰岩主要是奥陶系灰岩含水层，主采煤层与厚层灰岩含水层常有不同的煤系隔水保护层，此类奥灰突水与构造成岩溶陷落柱有关。

2.矿井突水预兆

矿井在各种水害发生之前都有一定的预兆，一般会出现如下现象。

（1）向导迎头空气温度降低，感到发凉。

（2）迎头空气潮湿，温度异常增大。

（3）迎头壁帮渗水，且逐渐增大。

（4）煤壁或迎头，两帮岩层潮湿，有水锈。

（5）有时可听见"嘶嘶"水流声或"底爆"响声。这是由于井下高压积水向煤岩裂隙强烈挤压与煤岩壁摩擦而发生的声响，说明离水体不远即将突水，这时必须立即发出警报，撤出所有受水威胁的人员。

（6）矿压增大，煤岩破碎，裂隙发育，出现片帮、冒顶及底鼓等现象。

（7）局部冒顶，有涌水或淋水，且逐渐增大并浑浊含泥砂等。一旦发现上述现象就是可能发生水害的征兆，应该及时报告，查清原因，采取措施，预防水害于未然。

3.矿井突水的主要原因

据煤矿区水文地质特征、构造特征和开采情况等综合分析研究，造成突水的主要原因有以下几种。

3.1煤矿区的地质条件

矿区的地质条件一般都比较复杂，地下水源补偿丰富，随着开采水平的不断延深和开采范围的不断扩大，水压逐渐升高，突水威胁愈加严重，最终酿成突水。

3.2工作人员的意识水平不高

对于突水以前出现的预兆现象（挂红、挂汗、煤壁变冷、顶板淋水加大、裂隙出现渗水等）不了解，遇到上述情况后没有及时停止工作，最终导致水灾的发生。对断层的性质、落差、上下盘煤层含水层空间关系不清，盲目掘进，不重视突水预防而造成突水。井田与其周围的钻孔质量或管理不善造成突水。井田内各类小煤矿乱采乱掘造成突水。

3.3防治水工程投资力度不够

必要的防治水工程不做，或偷工减料，擅自修改设计，忽视工程质量要求等造成突水。预测方法不够先进，野外采集和数据处理存在一定的局限。防治措施不够完善，对于一些突发的现象不能及时判断和处理。

4.矿井突水灾害的防治

矿井突水灾害的防治可以从矿井防水和矿井排水两个方面考虑。前者主要考虑采取措施防止水流入矿井，或者控制流入量。这种方法可以直接降低矿井涌水量，节约排水费用，降低煤炭生产成本，从源头上制止水害的发生，是比较积极的防治水害措施。而另外一种矿井排　水措施则是利用矿井巷道中的排水沟、水仓、水泵等排水管路来排除矿井水，这种措施是对矿井水的消极处理，当矿井涌水过大时，可能失效，从而发生灾害，因此，这种消极措施不可取，只能作为辅助措施存在。防治矿井水灾的原则，是在保证矿井安全生产的前提下，以防为主，防治结合。本文从矿井水的来源考虑实行积极的防治水，具体措施如下所述：

4.1地表防治水

地表防治水是指在地面修筑一些防排水工程或者采取其他措施，以限制大气降水和地表补给含水层或直接渗入井下，从而减少矿井涌水量，防止水害事故的发生。它是保证矿井安全生产的第一道防线，对于以大气降水和地表水为主要涌水来源的矿井尤为重要。

4.2井下防治水

地表防治水是保证煤矿安全生产的第一道防线，而井下防治水则是第二道防线，一般可采用先探放，后截堵的措施进行。

（1）井下探放水。当采掘工作面接近有突水危险区域时，就存在突水灾害发生的可能性，此时，必须坚持"有疑必探，先探后掘"的基本原则，这是预防井下水害事故发生的重要原则。采用探放水方法，查明采区前方的水情，并将水有控制地放出，它是消除矿井水害的有效措施之一，可以本质保证采掘工作面生产的安全。根据不同类型的水源，可采取不同的疏放水方法和措施。

（2）井下截堵水。井下截堵水是利用设置防水煤（岩）柱、水闸墙、水闸门等堵水设施，临时或永久地截堵住涌水，在矿井突水灾害发生时，隔离巷道或者封闭采区，使某一地点突水不致危及整个矿井，减轻突水灾害的影响。

4.3注浆堵水

注浆堵水就是利用注浆技术将制成的浆液压入地下预定地点，使之扩散、凝固、硬化，达到堵截补给水源和加固地层的作用。

结束语：

浅谈煤矿矿井水害及防治 第4篇

关键词：矿井水害,充水条件,预兆,防治措施

煤矿突水事故在我国频频发生, 据不完全统计, 在过去的20余年, 我国已有220多个矿井被水淹没, 死亡8000多人, 造成的经济损失高达300多亿人民币, 通过这个数据表明我国煤炭水害已严重影响煤矿的安全生产, 加强对煤矿水害的研究和防治措施的改进已迫在眉睫。

所谓矿井水害是指凡影响生产、威胁采掘工作面或矿井安全的、增加吨煤成本和使矿井局部或全部被淹没的矿井水的总称。矿井水害往往来的突然迅猛, 井下工作人员无法及时撤出, 造成重大的人员伤亡, 淹没矿井带来巨大经济损失, 文章浅谈对矿井水害的认识。

1 矿井水害的基本条件

形成矿井水害的基本条件:一是充水水源;二是充水通道;三是充水强度。这几个条件缺一不可, 必须同时出现。

1.1 矿井充水水源

大气降水;地表水水源;地下水水源;袭夺水;老空积水。

1.2 矿井充水通道

点状岩溶陷落柱通道;构造断裂带;顶板冒落裂隙带;含水层的露头区;突破煤层底板;封闭质量不佳的钻孔。

2 矿井突水预兆

(1) 巷道壁或煤壁“挂汗”。这是由于积水透过孔隙凝聚于巷道或煤壁表面。

(2) 煤层变冷, 空气出现雾汽。空气及煤层中含水量增大时, 热导率增大, 气温降低, 用手触摸煤壁有发凉的感觉。

(3) 煤层变潮湿、松软, 干燥的煤变潮湿, 光亮的煤变暗淡, 若挖去表面依然如此, 说明附近有积水。

(4) 淋水加大, 矿压增大, 出现冒顶、片帮及底鼓现象, 尤其是接近断层积水区时更明显。

(5) 听到“嘶嘶”的水声, 高压积水通过缝隙向外涌出时的摩擦声, 这是距水源很近的征兆, 应立即发出警报, 撤出作业人员。

(6) 出现压力水线, 表明水源已近应密切注意水源, 水清则远, 混浊则近。

(7) 工作面有害气体增加, 特别瓦斯、硫化氢、二氧化碳气体浓度增大, 闻到臭鸡蛋气味。

(8) 煤壁“挂红”, 水的酸度大, 水味发涩。

3 矿井水害的防治措施

井下采掘工作坚持遵循“预测预报、有疑必探、先探后掘、先治后采”的原则, 落实“防、堵、疏、排、截”的综合治理措施。

3.1 地面防治水

(1) 慎重选择井筒位置, 井口标高应高于当地历年最高洪水位。 (2) 河流改道。 (3) 铺设河底。 (4) 填堵通道。 (5) 挖排水沟。 (6) 排除积水。 (7) 加强雨季前后的防汛工作。

3.2 井下防治水措施

(1) 做好水文观测和水文地质勘测工作。组织采掘、地质、测量等工程技术人员对矿井及周边水文地质条件进行勘探调查, 对岩石的性质、断层和裂隙位置、含水层与隔水层数量位置和厚度、含水导水性、老窑和现采小窑的范围、采空区积水分布, 冲击层厚度及各分层的透水、含水性进行详细的勘测, 为矿井施工和安全生产提供保障。在矿井生产的过程中, 要注意有计划收集地表水、井下水源的水压、水位和水量、井下涌水量变化进行观测。

(2) 井下探放水。在探放水过程中, “预测预报、有疑必探、先探后掘、先治后采”的原则, 遇下列情况必须进行探水:接近水淹井巷、老空时;接近含水层、导水断层和陷落柱时;接近各类防水煤柱和可能出水的钻孔时;接近可能与地表水体相通的断裂破碎带或裂隙发育带时;上层采空区积水, 在两层间垂直距离小于采高40倍或巷高10倍的下层采掘工作以及采掘工作面有明显出水征兆时。

采用钻孔探水的方法, 通过钻孔直径、探水超前距离、允许掘进距离、帮距和密度确定:探水-掘进-再探水-再掘进的方式循环, 超前距煤层8-20m岩层5-10m, 帮距与超前距一样。钻孔密度<3m。探水钻孔布置时巷道掘进所占空间应有钻孔控制, 且钻孔间距小于巷道高度、宽度、或煤层厚度。钻孔探测后要在采掘工程图上标明警戒线、探水线。

(3) 矿井堵水。煤矿常用注浆堵水的技术, 注浆堵水就是将配制的浆液通过空气压缩机压入到岩层空隙、裂隙或巷道中, 使其渗透、冷凝硬化, 提高岩层强度、密实性和不透水性, 达到封堵截断水源的作用, 是矿井防治水害的重要手段之一。

(4) 疏放水。疏放水就是将有威胁矿井生产的全部和部分水源有计划的疏放掉, 达到消除水害的目的。

疏放老空水:根据水量的大小来确定疏放的方法:当水量不大, 不超过排水能力可直接排水;水源补给量不大时采用先放后堵的方式;与巨大水源有联系, 动力储水量大采用先堵后放;对于水量大, 水质坏, 用煤柱或构筑物先隔离, 准备好排水设备排放。

疏放含水层水:在地面打环形钻孔或排形钻孔抽水;井下疏水巷道疏水;用井下钻放射状、排状、立井泄放孔疏放。

(5) 截水。截水是利用水闸墙水闸门和防水煤 (岩) 柱等物体, 临时或永久地截住涌水, 将采掘区与水源隔离, 使某一地点突水不致危及其它地区, 减轻水害的有效措施。通过留设防水煤 (岩) 柱、设置防水墙和防水闸门来实现。

4 结语

防治煤矿矿井水害 第5篇

矿井直流电法在煤矿水害预测中的应用

文章介绍了矿井直流电法在煤矿水害预测方面的应用效果,如探测巷道掘进工作面前方正上方及下方富水区域,圈定工作面内易突水地段、评价工作面回采时的水害安全性等,并对直流电法应用中需注意的`问题进行了归纳.

作 者：李鹏 LI Peng  作者单位：山西忻州市煤田地质勘探队,山西,忻州,034300 刊 名：河北煤炭 英文刊名：HEBEI COAL 年，卷(期)：2009 “”(3) 分类号：P631.3+22 关键词：矿井   直流电法   水害   预测  

浅谈煤矿水害防治措施 第6篇

1. 雨季地表水威胁

1)地表河流水威胁。绝大部分煤矿附近都不同程度的存有水库、 河流、 湖泊,在雨季时,由于河流、 湖泊水位暴长,溃堤决口致使水流倒灌矿区,造成地表低洼地区积水或直接通过井口溃入井下造成水灾。

2)露天开采的矿井在地表上留下露天坑,河流在附近流过,雨季水量大时有可能倒灌露天坑,地面积水可能导入井下。

3)由于许多地区煤炭开采历史较长,矿区低洼地点、 古井、 塌陷区较多,矿井周围井口多。浅部的部分小煤矿超上限开采,造成地表斑裂,这些都是地表水导入井下的通道。

2.老空水威胁

1)采空区积水。采空区内的低洼点逐步积水,对下部距离比较近的煤层的开采或同一层的下部采掘工作面带来威胁。

2)巷道内的积水。

①废弃的下山巷道逐步积水,不能正常及时填图,给以后的采掘活动留下隐患;

②平巷口或者上山巷道的下口的密闭没有留设泄水孔,密闭内如果逐渐积水,随着积水的增多,最终可能突破密闭造成突水事故;

③不少煤矿立井井筒下部存有积水,其水位经常超过罐笼的过放距离位置,如果发生罐笼过卷,可能造成罐笼内的乘员被淹。

3)矿区的积水威胁。不少报废和被关闭的矿井,内存有大量积水,与周边附近生产矿井有直接或间接相通关系,亦或填图不及时,图纸交换不正常,对生产矿井构成重大威胁。

4)挡水墙封闭的高压老空水威胁。部分煤矿在生产区域之上(矿井的浅部)为控制涌水量而对部分采空区使用挡水墙进行了封闭,当采空区水积满以后該区域就成了高压水包,由于其生产区域和作业人员都在封闭的积水区以下,一旦挡水墙出现意外,有可能造成重大损失。

5)复采区域局部滞留的老空水威胁。部分煤矿在原煤层的采空区内有复采活动,采空区的低洼地点和老巷道可能滞留部分老空水,如果探查不细有可能造成事故。

6)古空水威胁。很多煤矿处在煤层露头下部开采,露头浅部不同程度的存有古井、 古采区,下部的生产矿井遭受古空水威胁。

3. 承压水、 顶板水、 断层水威胁

1)底板承压水威胁。部分煤矿在开采下组煤时,在煤层底板不完整或遇有小断层的情况下受底板含水层承压水和断层水威胁。

2)顶板水威胁。主要是煤层上部含水层的威胁。有的含水层属于洞穴裂隙承压水,内部赋存水量较大,一旦揭露或导通了这些裂隙和洞穴就容易出现突水。

3)断层水威胁。有的煤层距离含水层比较近,断层有可能导通含水层造成威胁。另外一些落差较大的断层可能导水,在揭露断层时易出现突水。

4. 岩溶陷落柱的水害威胁

岩溶陷落柱是埋藏在煤系地层下部的巨厚可溶岩体,在地下水溶蚀作用下,形成巨大的岩溶空洞。强充水型陷落柱内充填物未被压实,柱内水力联系良好,直接导通奥灰等高压水,沟通了煤系地层各含水层,采掘工程一旦揭露就发生突水,对矿井造成灾难性的淹井事故。

5. 相互沟通不能实现相互隔离的问题

很多矿区由于煤炭开采历史较长,小矿多,开采关系复杂,基本矿矿相通,但又没有或不能相互隔离,一个矿井发生水害事故,其他矿井也会遭受影响。

二 水害防治措施

深入开展隐患排查活动,充分认识隐患排查对于避免水害事故的重要性,努力找到水害事故隐患的蛛丝马迹,认真加以治理,真正做到防患于未然。

1)加强雨季期间调度和值班工作。在雨季,煤矿主要负责人要在岗在位,不能远离。

2)要主动与气象、 水利、 防汛等部门联系,建立灾害性天气预警和联合预防机制,及时收听收看天气预报,掌握可能危及煤矿安全生产的暴雨洪水灾害信息,及时主动采取措施。与周边相邻矿井沟通信息,当矿井出现异常情况时,立即向周边相邻矿井进行预警。

3)建立雨季巡视制度。煤矿企业在雨季要安排专人负责对本井田范围内的可能威胁矿井安全的废弃老窑、 地面塌陷坑、 采动裂隙以及湖泊、 河流、 涵闸、 堤防工程等部位进行巡视检查,特别是接到暴雨灾害预警信息和警报后,要实施24h 不间断巡视。矿区每次降大到暴雨时和降雨后,必须派专业人员及时观测矿井涌水量变化情况。

4)建立重大水害应急预案和及时撤人制度,并授予调度值班人员紧急处置权,明确撤人的指挥部门和人员以及撤人的程序等,24h降雨量超过50mm,以及发现暴雨洪水灾害严重、 可能引发淹井时,必须立即停产撤人。

5)准确、 及时地将矿井的采、 掘工程绘制到采掘工程平面图等图纸上,定期收集相邻煤矿和关闭废弃的老窑情况,及时与相邻矿井交换图纸,并在井上、 下对照图上标出其井口位置、 井田开采范围、 开采年限和地表水情况,准确掌握矿井受水患危险的情况。

6)对地表采动裂缝及塌陷坑要及时进行治理;对关闭废弃的煤矿井筒要充实填死;煤系地层露头部位有漏水时,要及时注浆加固处理。凡可能和井下有水力联系的低洼地点,设置防洪站,保证随时排除积水。同时对排水沟及时巡查维护,保证河道畅通,防止河水倒灌。

7)安装和完善井下职工的 “三条生命线” (井下通讯线路、 压风管路、 防尘管路) ,保证 “三条生命线” 安全可靠。在矿井生产水平水仓入口、 可能的突水地点、 可能的过水通道等处安设摄像头,保证安全监测系统能够对水情变化进行实时监控。

8)开采下部层位煤层受上部采空区积水威胁的矿井,要认真核对上层煤巷道和采空区的低洼地点,把可能的积水范围和积水量,标绘在上层煤采掘工程平面图上。在开采下层煤之前实行探放水,将上层煤的积水放净。

9)生产和在建矿井完善排水系统,坚持正常排水,严禁有任何超层越界违法开采行为,相邻矿井之间要及时互通信息,建立联合预警机制;加强对井下各防水闸门、 墙的日常管理,水闸门要确保备件齐全、 开启便捷,定期作关闭试验,做好涌水观测工作。

10)对于生产区域上部存在高压积水的: ①属于单道挡水墙的,在外部重新增设一道挡水墙,作为第二重保险,预留闸阀,平时观测水情。②对挡水墙及其周围的围岩情况以及涌水情况实行定期的观测。有条件的要在挡水墙前安设摄像头和水文自动观测系统,实行实时监控。发现问题及时撤出危险区域的人员。③挡水墙附近禁止进行任何采掘活动。

11)对于存在复采活动的矿井,实行有采掘必探。采用正规采煤法,有计划的逐步退出复采区域的采掘活动,消除复采区域水害、 顶板等灾害的威胁。

12)对于开采下组煤的矿井,要开展对承压水水文地质的探查和研究,弄清承压含水层的水压、 富水性、 隔水层的厚度和完整性等水文地质情况,要采用疏水降压的办法,将承压含水层的水头值降到安全范围,再行开采。对强含水层,在掘进时应加强探放水工作,在巷道过这些含水层时,必要时采用预注浆方式。

13)加强岩溶陷落柱的防治。对于准备开拓的新采区,在设计前应采用三维数字地震勘探,探清断层、褶曲、 陷落柱等地质构造和煤层赋存情况,以便及时采取措施。

14)相互连通矿井,按照有关规定应实行隔离开采,已经被破坏的防隔水煤柱,必须注浆加固并建立隔水闸墙等设施。同一区域的煤矿之间要相互合作,相互之间互保安全,出现问题及时相互通知。

三 加强水害应急救援工作

整合人力资源, 在一个矿区配备齐全的探放水设备和专业队伍, 完善水害应急预案, 在各矿与物流中心储备足够数量的抢险物资和设备, 确保抢险救灾时能够及时到位, 并发挥最大作用。

四结束语

谈矿井水害的防治 第7篇

关键词：矿井水害,原因,防治

矿井水灾, 是煤矿常见的主要灾害之一。我国是世界上主要产煤国, 是受水害危害最为严重的国家之一。一旦发生水灾, 不仅会影响矿井的正常生产, 给管理带来困难, 有时还会造成人员伤亡和淹井事故, 导致矿井停产和不必要的经济损失, 危害十分严重所以做好矿井防水工作, 是我国保证矿井安全生产的重要内容之一。我们必须提高警惕, 做好煤矿防治水工作。

1 造成矿井水灾的原因主要有以下几种

1) 地面防洪、防水措施不当, 或因对防洪设施管理不善, 暴雨山洪冲毁防洪工程, 使地面水涌入井下, 造成灾害;

2) 水文地质条件不清, 井巷接近老窑区、充水断层、强含水层、陷落柱时, 不事先探放水, 盲目施工;或探放水, 但措施不当, 而造成淹井或伤亡事故;

3) 井巷位置不合理, 施工后在矿山压力与水压力共同作用下, 发生顶板或底板突水;

4) 乱采、乱掘, 破坏了防水煤柱, 岩柱造成突水;

5) 工程质量低劣, 井巷严重塌落冒顶, 造成顶板塌落, 沟通强含水层突水;

6) 管理不善, 井下无防水闸门或虽有闸门但未及时关闭, 矿井突水时不能起堵截水作用;

7) 矿井排水能力不足或排水设备平时维护不当, 水仓不按时清挖, 突水时排水设备失效而淹井;

8) 测量错误, 导致巷道揭露积水区或含水断层突水而淹井;

9) 忽视安全生产方针, 思想麻痹大意, 丧失警惕, 没有严格执行探放水制度、违章作业等。

2 矿井防治水工作的基本对策

通过对地层地质构造及水文地质的分析, 测定出地表水源是否充足, 断层裂隙是否发育完全。根据“预测预报, 有掘必探, 先探后掘, 先治后采”的16字原则, 矿井防治水主要要做好严格落实“防、堵、疏、排、截”5项综合治理措施和“有组织、有队伍、有装备、有标准、有措施、有考核、有档案”的“八有”措施落实矿井防治水工作。

2.1 防治水机构

1) 成立专门的防治水害分析机构, 认真分析研究跟踪地质构造在生产过程中如何导致发生水害的一些细致工作, 做好预报预测工作, 制定出具有指导意义的防范措施。

2) 拟定出年度水害防治计划、雨季“三防”工作计划及实施方案。每月定期组织防治水成员对老空区巡查工作, 做好专项排查记录。

3) 每旬组织人员对井下水文观测点观测1次。定期分析全井可能积水块段, 并做好水害分析结论报告。每月至少召开1次防治水专题会议, 提高职工防治水安全意识。

4) 在相应的图纸上标出矿井范围及周边采空区、含水层和废弃巷道等积水情况的位置, 开采范围、开采年限、积水量等相关数据。

5) 建立矿井防治水专人负责制。

2.2 放水措施

1) 从严格管理考核入手, 明确各专业、各部门和各级管理人员在防治水工作中所要遵守的规定, 在资料内业管理、地面和井下防治水、隔离煤柱进一步落实责任, 工作不到位、不及时实行重罚制度, 年度考核制度, 调动防治水工作人员的工作积极性。

2) 必须分水平, 分采区建立水文观测站, 并按规定时间进行观测。对观测数据进行定性、定量综合分析, 及时掌握水文地质动态变化情况。对有水患的地方及时进行预报和汇报, 提出合理处理意见和制定有效防治措施。

3) 定期对井下的工作面及易出水地点进行检查, 预测预报水情, 排查水害隐患, 提出治理措施和完成时间, 落实责任人, 严格督促整改, 对不按期完成的单位进行严厉处罚, 对有功者实行重奖。

4) 定期检查分析, 及时掌握威胁状部, 采取有效措施, 防治水患。

5) 加强采空区积水地段管理, 积极实行有掘必探, 先探后掘工作方针, 防止透水事故的发生。

6) 定期做好雨季“三防”工作, 防水设备设施的检查, 及时排查隐患, 严格督促整改落实, 备足防洪物质, 开展防洪演习, 提高事故应急能力, 确保井下安全, 在地面修筑防排水工程, 并且经常清掏, 防止或减少大气降水和地表水渗入井下, 在每年雨季前, 都必须建立专门的防洪 (汛) 机构, 确保井上安全。

7) 继续加大职工转招, 稳定采掘队伍, 加强职工防治水安全技术培训及技能培训, 并考试, 不合格者执行工资降级制度。强化职工从“要我安全”至“我要安全”和“我懂安全”的转变。

8) 引进高等院校相关专业毕业生, 补充水文地质人才空缺。

9) 积极做好“三量”调整, 根据防治水机构人员提供的资料, 安排生产接替, 避免在雨季或丰水期中安排富含水块段开采。

10) 加强老空区的调查, 做好档案管理, 从基层抓起, 特别是施工队防治水队伍建设。

3 矿井突水事故的抢救处理

矿井一旦发生突水事故, 事故地点人员应按本矿井《灾害预防预案》组织抢救并及时汇报调度室, 并通知、组织受灾影响范围人员按避灾路线撤离灾区。矿调度室接到事故电话后应向矿领导汇报, 通知救护队及相关部门。成立救灾指挥部, 有组织按步骤处理灾害。救灾指挥部成立后, 应迅速判定水灾性质、了解突水点、影响范围、搞清事故前人员分布、统计撤离出井人员, 分析被困人员躲避地点;根据突水量大小和矿井排水能力, 积极采取排、堵、截水的技术措施。同时, 必须尽快恢复灾区通风, 防止瓦斯和其它有害气体积聚和发生熏人事故。排水后, 进行侦察抢险时, 要防止冒顶和二次突水事故的发生。发生透水事故后常常有人被困井下, 必须本着”救人是第一任务”的原则, 争时间抢速度, 采取有效措施使他们早日脱险。透水事故发生后, 应正确判断遇险人员可能躲避的地点, 利用一切可能的方法, 向他们输送新鲜空气、饮料和食物, 以延长待救时间。

4 总论

浅议矿井水害综合防治 第8篇

煤矿水害是与瓦斯、火灾等并列的, 是矿山建设与生产过程中的主要灾害之一。长期以来, 因为煤矿水害而给国家和人民带来的人身伤亡和经济损失极为惨重。近年来, 煤矿重特大水害事故、突水淹井、淹采区事故多发, 并有逐步上升的趋势。

随着兼并重组, 煤矿逐步进入采区布置和开始生产, 矿井水害成为直接威胁矿井安全生产的重大隐患, 必须引起煤矿管理者的高度重视, 采取有效的防治手段, 进行矿井水害的综合防治, 才能确保矿井的安全生产与建设。

1 矿井水害分析

1) 地表水对矿井形成的水害影响, 矿井井口低于历年最高洪水位, 洪水水位超过矿井井口即会涌入井下, 造成重大水害事故;洪水还可通过采 (古) 空区地表塌陷、裂缝直接进入井下, 成为水害。

2) 构造裂隙 (断裂) 包括各种节理、断层、断裂破碎带和陷落柱等, 是矿井充水和矿井透水的主要通道。构造裂隙对矿井充水的影响:一方面表现在其本身的富水性;另一方面往往是各种水源进入采掘工作面的天然通道。当采掘工作面与它们相遇或接近时, 与它有关的水源则会通过它们涌入井下, 处置不当, 就形成水害。

3) 含水层对矿井形成的水害。煤系围岩层间含水层富水性强时, 特别在构造发育部位易形成较大的储水空间和导水通道, 煤层开采到此部位时, 易发生突水事故。若含水层为奥陶系中统石灰岩岩溶裂隙水, 且奥灰岩溶水位标高在煤层底板标高之上, 则开采煤层受到奥灰岩溶水的威胁, 属于带压开采矿井。处置不当, 奥灰岩溶水突破煤层底板的隔水层涌入井下就会造成大的水害。

4) 采空区积水形成的水害。兼并重组矿井都由一个或几个小型矿井组合而成, 而以前的矿井在各自的矿区范围内都有采 (古) 空区, 对于采 (古) 空区内具体积水量, 因无法进行实际观测, 且以前小型矿井的资料不全, 对采空区的范围也掌握不很准确, 因此当采掘工作面与它们相遇或接近时, 采 (古) 空区内的积水就会涌入工作面, 形成水害。

5) 封闭不良钻孔及井口对矿井形成的水害。勘探时施工的钻孔, 在工作结束后都要按要求进行封闭, 如果封孔质量未达到标准要求, 钻孔就成了煤层与其顶底板含水层或地表水之间的充水通道, 造成突水事故。如果周边关闭井口、小窑口封堵不严, 地表降水就会通过这些井口进入井下, 造成水害事故。

我公司在这次兼并重组中共兼并重组了六座矿井, 新成立了四家公司, 上述分析的水害影响情况在各家都会不同程度的威胁着矿井的生产与建设。下面就我公司东昇煤业的情况进行重点分析, 已便解决在以后的矿井生产、建设中所遇到的矿井防治水问题。

太原东山东昇煤业有限公司为兼并重组山西昇昌能源有限公司单独保留的矿井。井田面积1.6486 km2, 批准开采15号煤层, 设计生产能力为45万t/a。利用矿井现有工业场地, 刷大并改造原主斜井井筒为重组整合后主提升井筒, 担负全矿井的主提升任务, 兼做进风井和安全出口;刷大并取直原回风斜井井筒为重组整合后副斜井, 副井铺设台阶扶手, 担负全矿井材料、矸石、设备等除人员升降外所有辅助提升任务, 兼作矿井进风井和安全出口;新建回风斜井, 作为矿井专用回风井和安全出口。全井田采用三个井筒开拓。

太原东山东昇煤业有限公司北邻葫芦套煤矿 (已关闭) 、东邻小返煤矿 (已关闭) 、西邻太原煤炭气化 (集团) 有限责任公司长沟煤矿、南邻中涧河煤矿 (已关闭) 。

本井田位于沁水煤田西北部边缘, 东山背斜西翼的转折部位, 井田内大面积为第四系黄土覆盖。地层总体为走向以北北西向为主, 倾向西的单斜构造。倾角一般3°~14°, 局部可达19°。据地质报告井田内发育断层5条, 陷落柱3个, 均为井下揭露和钻孔控制, 局部褶曲发育。水文地质情况处于兰村泉域东山岩溶水系统的东北部径流区, 井田边界均为人为边界, 并有四个含水层。

矿井在以后的生产、建设中存在以下的防治水重点, 煤层埋深较浅, 开采后引起的地表塌陷、裂缝有些会到达地表, 成为地表水直接进入井下的通道;矿井煤层底板局部在奥灰岩溶水位标高以下, 存在带压开采问题;矿井周边存在范围不清、积水量不明的 (古) 空积水区;矿井周边有关闭的原矿井井口。

2 防治水应重点开展的工作

1) 由于矿井工业场地位于小返河沟内, 因此, 需结合场地的布置, 并结合地形情况, 需采取必要的防排洪措施。另本井田东部15号煤层埋藏相对较浅, 最浅处在45 m左右, 因此大气降水通过基岩裂隙、松散沉积物孔隙渗入井下, 在基岩裂隙相互沟通的情况下进入采掘工作面, 或者通过采 (古) 空区地表塌陷、裂缝直接进入井下, 成为矿坑充水的主要来源。

雨季加强地表塌陷区的巡查工作, 建立矿区塌陷区台帐, 同时绘制矿区塌陷区、沟谷分布图。安排专人负责对本井田范围内及周边废弃老窑、地面塌陷坑、采动裂隙、可能影响矿井安全生产的堤防工程等重点部位进行巡视检查, 发现问题及时处理。

2) 根据矿井井巷掘进及回采工作面遇到小断层、陷落柱时基本无水或很小, 同时矿坑排水对煤系围岩含水层起到一种人为的疏降作用。因此, 煤系围岩地下水不会对15号煤层的开采造成大的威胁。

值得注意的是:煤系围岩含水层富水性弱, 但极不均一, 局部地段富水性较强, 特别是在构造发育部位易形成较大的储水空间和导水通道, 煤层开采到此部位时, 易发生突水事故。井田内隐伏断裂构造破碎带有可能形成奥灰岩溶水的导水通道。开采过程中必须注意井田范围构造变化, 如发现有断层和陷落柱等构造现象, 要认真观测其是否有导水性, 防范底板奥灰水害事故发生。此外, 要提前进行地面物探瞬变电磁法加强隐伏断裂构造 (断层、陷落柱) 探查。在采掘前期查明隐伏导水构造分布, 以便在采掘及工作面布置时采取合理的技术措施。

3) 东昇矿井东部及南部太原组15号煤层开采历史较长, 形成了大面积采 (古) 空区, 在采空区低洼处有一定量的积水, 特别是东部采 (古) 空区位于开采煤层的上山方向, 将来在其附近开采时采空积水对矿井构成一定的威胁。东昇煤矿开采区东部及北部为已关闭的葫芦套煤矿及小返煤矿, 加之其又位于本矿井的上山部位, 整合关闭矿井停止排水使采空区积水还在增加, 因此, 采空区积水是矿井最具威胁的充水水源, 一定要做好采空区积水的探放水工作。同时要加强对采掘区域及周边积水的探放, 加强对邻矿采空积水区及边界保安煤柱破坏情况的探查, 准确探查采空积水的位置。采 (古) 空积水探查必须遵循有掘必探、物探先行、钻探验证、化探跟进的方针。因此, 在生产过程中必须坚持探放水原则, 以防发生采空区突水事故。

4) 井田内共有47号、37号、DS1、DS2勘探钻孔, 其中37号孔位于南部已关闭采空区内, 47号孔位于大巷北部采掘范围内, DS1、DS2位于回风斜井井附近。按规定, 勘探时施工的钻孔, 在工作结束后都要按要求进行封闭, 如果封孔质量未达到标准要求, 钻孔就成了煤层与其顶底板含水层或地表水之间的充水通道。因此, 在开采过程中遇到或接近47号孔时应做好探放水工作, 防止封闭不良钻孔造成的突水事故。

5) 增加地质及防治水专业技术人员, 对矿井相关技术人员进行专门防治水技术培训。建立专业探放水队伍, 在防治水工作中定期请防治水领域的专家对主管领导、技术人员和职工进行防治水方面的专业培训, 提高防治水工作人员的技术水平, 提升矿井整体的防治水能力。

6) 完善优化排水系统, 制定和完善水害应急预案, 保证矿井应急排水能力。

3 结语

分析清水害危害程度, 排查矿井水害隐患, 采取以上综合防治水措施, 防患于未然, 才能更好地搞好矿井防治水工作, 提升矿井防治水技术能力, 确保矿井安全生产, 实现矿井安全、有序、高效生产。

摘要：分析矿井水害的种类、产生原因, 重点针对兼并重组矿井的特点进行论述。阐述水害防治在矿井建设、生产中的重要性。

关键词：煤矿,水害,综合防治

参考文献

[1]许峰.煤矿水害应急能力评价[J].煤矿安全, 2012 (9) :26-29.

浅谈矿井常见水害事故及防治对策 第9篇

1 煤矿水害的产生原因与破坏性

我国矿区所处的地质条件以及环境较为复杂, 受防水技术及其安全设备的限制及矿区开采形式和条件等多种因素的影响, 煤矿在建设和开采过程中, 难以避免水害事故的发生, 导致造成严重的经济损失, 甚至造成人员伤亡, 严重影响了矿区的正常安全生产。

1.1 煤矿水害形成的原因

因中国矿区位置的环境与地质条件非常复杂, 同时在防水技术与安全设备等层面存在或多或少的限制, 导致煤矿在经营运作时经常发生一些水害事故, 造成非常严重的损失, 有时候还会造成人员伤亡, 对整个矿区的安全运作产生不利影响。所以, 在防治对策制定过程中, 应当首先对其影响因素进行分析。

1.2 煤矿水害的因素分析

首先, 矿井水文地质探测专业型工作者数量不足, 这样就无法充分掌握井下水文地质情况, 导致随意性地开展煤炭采掘工作。同时, 因防水技术手段以及相关设备等方面的制约, 再加上矿井防水害的专业型工作者严重不足, 防水对策不科学合理, 形成或多或少的安全隐患。其次, 没有高度重视那些已经关闭的废弃的老矿区与老采空区的积水问题。因大部分老矿区的建设均未编制细致的图纸, 这样就不能对矿井分布与积水进行有效定位。要是有突水事故发生, 则会严重影响到整个矿区的安全生产。再次, 没有充分认识煤矿水害的类型, 无法尽快制定科学的防治对策和方式。最后, 在矿区开采环境较为复杂的情况下, 没有形成高效的水害防治技术方法与较高的管理水平, 这无形中使煤矿水害事故发生的概率显著增加。几种主要的水害来源具体见下图所示 (图1) 。

2 透水预警与相关案例研究

2.1 煤矿水害前的透水预警

不管哪一种矿井水害, 均离不开充水渠道、充足的水源以及相应的流通途径, 当充水强度达到一定程度时, 才会发生水害事故。所以, 在发生水害事故之前, 有一定的规律可循。只要施工工作者可以敏锐地发现相关征兆, 就能够降低或防止突水事故的发生。

首先, 矿区煤层发潮、发汗。当采矿作业面与积水区接近时, 因受到水压的作用, 其中的一些水渗到煤层里面, 导致煤层发汗、发潮, 对于这个现象, 具体可通过“浅剥皮”技术对其进行判断。其次, 当矿井作业面继续与积水区接近时, 隔水煤墙变软, 抗压能力不断降低, 形成底板突起、顶板下弯等问题, 煤层同样有渗水、滴水状况, 当与老采空区接近时, 煤体会产生铁锈色水迹。再次, 随着矿井作业面更加与积水区接近, 积水区相对较强的水压对煤墙产生撞击, 导致矿井中压力上升, 作业面的气温大幅降低, 有时候还会有水声产生。最后, 当矿井工作面老采空积水区接近时, 能够产生刺鼻气味 (S2O, H2S等) 。

2.2 煤矿水害案例

发生水害前是能够预见的, 如果发现并选择针对性的对策, 能够把灾害损失减至最小。例如, 某矿在巷道掘进时发生矿井透水事故。有30名矿工在井下, 14名成功升井, 其余的17名被困住。分析其中的缘由, 主要是因为未充分弄清楚井下的水文地质状况, 随意性地开展井下采掘工作, 不小心挖通早就关闭的老空区, 这样积水就流到采掘工作面之中, 从而引发透水事故。当突水事故发生以后, 没有在第一时间选择正确的应对策略, 没有在最合适的时间范围内对被困矿工进行营救, 因此产生非常严重的人员伤亡与经济损失。在采掘工作开展以前, 要充分掌握水文地质条件, 选择针对性的防水对策, 熟悉掌握水害前的透水预警。发生突水事故以后, 每一个部门要密切配合, 尽快选择营救措施, 以最大限度地降低损失, 防止伤亡。

3 防治煤矿水害的有效策略

建设与开采时, 因受到防水技术手段与相关安全设备等方面的影响, 有的水害事故很难有效避免。然而为最大限度地减少水害事故的次数, 减少带来的伤亡以及损失, 需要科学地制定系统全面的管理制度, 坚持“预防为主、综合治理”的指导思想。

首先, 不断提高防水害意识与能力。煤矿应组建起专门的防水领导小组, 主要是负责每一个矿区的防水方法。同时还应当加大力度培训施工者, 使他们通过学习掌握突水前预兆, 这样在突水出现之前, 可以在第一时间内选择相应的措施, 将伤亡与损失降到最小。

其次, 对已有的资料进行分析, 构建起系统全面的矿井水文地质专家知识库, 充分掌握矿井涌水、突水的的规律以及原理, 从而为有效预测与应对矿井水害提供保障。在矿井巷道与综采工作面位置应当充分弄清楚其积水状况, 选择针对性的措施, 为掘进的安全可靠提供保障, 从而能够充分确保煤矿处于安全生产状态之中。

再次, 构建起线监测预警系统。主要是引入计算机技术、无线通信技术、传感技术等先进技术手段把矿井内水压动态状况传到监控站, 进而对接收到的信息加以分析, 判别是不是存在引发水害事故的隐患, 为煤矿安全生产提供有效的参考。

最后, 矿井建设过程中, 应当充分分析可能引发突水的相关因素, 从而能够确定有效的防水技术方法, 从而使煤矿的安全性有所提高。现阶段, 防水技术主要包括以下几种 (图2) 。

4 结语

综上所述, 为有效应对矿井水害, 对于煤矿企业来说, 应不断提高防水害意识与能力, 构建起系统全面的矿井水文地质专家知识库、构建起线监测预警系统、掌握先进的水害防治技术, 从而能够有效防止煤矿发生水害事故, 确保煤矿安全生产运营。

摘要：本文主要阐述了矿井水害产生的具体原因, 在此基础上, 提出应对煤矿水灾的有效对策, 以期为有效减少水害事故的发生、提高煤矿的安全运作水平提供指导和借鉴。

长平矿井充水条件分析及水害防治 第10篇

1 矿井概况

长平矿位于晋东南含煤盆地高平市寺庄镇境内, 井田面积达54.9 km2, 目前已回采面积约7.5 km2, 开拓面积达20 km2。矿井于2003年10月投产, 采用立井分盘区开拓, 走向长壁式综采, 设计生产能力为300万t/a。

井田总体为一向北西缓倾斜的单斜构造, 地层倾角一般在10°以下, 断裂构造简单, 小型宽缓褶皱和陷落柱发育。矿井目前开采的二叠系山西组下部3#煤层, 厚4.60~7.09 m, 平均厚5.65 m, 为全区可采稳定煤层, 煤层底板标高+290~+697 m, 埋深200~900 m。

2 矿井充水条件分析

井田内影响3#煤层采掘的主要含水层 (水体) 为煤层顶板砂岩裂隙含水层、底板太原组及奥陶纪灰岩岩溶裂隙含水层, 如图1所示。该矿回采结束的工作面老空水也有所参与。

2.1 煤层顶板砂岩裂隙水

3#煤层顶板砂岩含水层自下而上依次为K砂岩、山西组顶板砂岩、下石盒子组K8、K9和K10砂岩, 以中粒结构为主, 次为细粒, 局部相变为粉砂岩, 平均厚累计28 m, 最大50 m。单位涌水量0.022 3 L/ (sm) , 渗透系数0.122 6 m/d。在统计的24个简易水文钻孔中, 冲洗液消耗量一般在1 m3/h以下, 仅有5孔大于1 m3/h, 最大19.02 m3/h。依据地面瞬变电磁物探测试结果, 富水异常区均呈分散相互独立的形式出现。上述测试结果表明, 在以弱含水为主的情况下, 局部存在相对富水区。

回采工作面冒落导水裂隙带计算公式为:

H导undefined

式中, M为采厚, 平均5.65 m, 最大7.09 m;H导为导水裂隙带高度。

根据公式计算导水裂隙带高度分别为85, 113 m, 显然工作面回采冒落形成的导水裂隙可使KK10砂岩裂隙水进入矿井。由于受砂岩结构、厚度的影响, 富水具有显著的不均衡性, 单工作面涌水量一般在50 m3/h, 最大达150 m3/h, 对矿井正常生产影响较大。

2.2 煤层底板灰岩岩溶裂隙水

(1) 3#煤层底板灰岩岩溶裂隙含水层依次为石炭纪太原组K6、 K5、K3 、K2和奥陶纪峰峰组灰岩, 其中, 石炭系太原组灰岩单层平均厚2.51~7.25 m。依据物探与抽水试验结果, 富水异常区均呈分散不连续的形状分布, 单位涌水量为0.000 4~0.001 3 L/ (sm) , 渗透系数为0.011~0.023 m/d, 水位标高+681.43~+687.75 m, 均以弱富水为主, 局部存在相对富水区。奥陶纪峰峰组灰岩厚150 m左右, 依据物探和抽水试验分析结果, 富水异常区均呈分散不连续的形状分布, 单位涌水量0.000 7~1.391 7 L/ (sm) , 渗透系数为0.010 3~0.293 6 m/d, 属弱至强富水性, 原始水压6.41~6.94 MPa, 由于水源井排水, 目前水压为6.27 MPa。

依据《煤矿防治水规定》附录四、五突水系数与安全水压值计算公式:

T=P/M, P=TSM

式中, P为安全水压值, MPa;T为突水系数;TS为临界突水系数;M为隔水层厚度。

(2) 临界突水系数。依据区内岩性特征及实际生产揭露, 3#煤层底板隔水层以砂岩与砂质泥岩为主, 完整性较好, 突水系数采用0.10 MPa/m。

(3) 煤层底板标高。井田范围区内, 3#煤层底板标高在+290~+697 m之间。

(4) 水位标高。石炭系太原组K6、K5和K3灰岩水为 +681 m;K2灰岩为+667 m;奥陶系灰岩水为627.0 m;

由表1可预测K6与K5灰岩岩溶裂隙承压水分别在+530 m和+380 m标高以下, 超出临界突水系数及安全水压值, 存在突水危险性;K3、K2与奥陶系灰岩水均在临界突水系数与安全水压值范围以内, 预测在无导水断层和导水陷落柱影响的情况下, 不存在突水危险性。

2.3 矿井老空水

由于井田宽缓小型褶皱发育, 致使3#煤层底板标高有一定的起伏变化, 受采后顶板冒落影响, 顶板砂岩裂隙水必然进入工作面, 尽管在回采过程中进行了排放, 但在工作面回采结束后不可避免地会存在积水现象。

经调查及物探测试, 井田区内无废弃小窑开采迹象。与井田东部边界相邻的望云矿、王报矿均为兼并重组的小型矿井, 尽管目前尚未发现有越界开采现象, 但不可忽视井田边界煤柱有破坏的可能。由于两矿开采的3#煤层底板高于长平矿, 一旦有老空积水, 将对该矿构成安全隐患。

2.4 地表水与大气降水

井田地表水体主要有丹河、李家河和釜山水库, 分别位于井田东部边缘、中部和中南部, 流经区煤层埋藏最小深度分别为200, 430, 370 m。井田区煤层埋藏最小深度为200 m, 地形起伏变化较大, 大气降水排泄条件良好。依据理论计算的回采工作面冒落导水裂隙带发育高度一般为85 m, 最大为113 m, 保护层厚度按20 m, 地表水与大气降水均不能对矿井直接充水构成影响, 但地面塌陷诱发的裂缝可引起地表水和大气降水的渗漏。

3 矿井充水情况

矿井开采的3#煤层, 目前主要充水水源为煤层顶板砂岩裂隙水, 次为井筒淋水, 部分地段老空水也有参与。掘进工作面巷道涌水量一般3~5 m3/h, 最大8~10 m3/h, 主要为顶板滴、淋水, 局部出现少量涌水;单回采工作面涌水量一般在50 m3/h以下, 个别工作面达140 m3/h, 充水水源主要为顶板砂岩裂隙水。全矿井平均涌水量由2004年的59 m3/h增加到2010年的217 m3/h, 最大涌水量349 m3/h, 有随产量增加、回采面积扩大而逐渐增加趋势 (图2) 。按年平均增幅23 m3/h计算, 到2015年, 正常涌水量可达到332 m3/h, 最大可达到534 m3/h。目前为止, 尚未出现底板灰岩承压出水现象。

4 矿井水防治

依据矿井充水水源、充水通道、充水强度以及对生产与安全的影响程度, 采取了相应的防治水技术措施。

(1) 建设排水设施, 提升排水能力。①在主井和副井建立2套排水系统, 水仓容量分别为2 080, 3 300 m3, 综合排水能力分别达到648, 1 350 m3/h;②在各盘区建立有泄水巷、水仓和排水设施, 排水能力300~600 m3/h;③在掘进工作面巷道与回采工作面建有临时水仓和排水系统;④为及时掌握灰岩地下水及矿井与盘区水量及其变化情况, 构建了水情自动监测系统。

(2) 地质与水文地质勘探。为查明断裂构造与陷落柱分布与发育特征、主要含水层富水性, 分别采用了地面三维地震和瞬变电磁勘探以及地面与井下施工水文孔等方法。在20 km2范围内, 累计解释陷落柱137个, 确定落差5 m以上的断层120条;确定煤层顶板砂岩、煤层底板石炭系太原组K6、K5、K2灰岩和奥陶系峰峰组灰岩含水层富水异常区范围;通过地面与井下水文孔, 确定了单位涌水量、渗透系数、水位等参数。

(3) 煤层顶板砂岩裂隙水的防治。针对掘进与回采工作面顶板出现滴、淋水及局部涌水较大而影响矿井正常生产的问题, 主要采取了掘进巷道钻探疏放水措施。依据回采冒落导水裂隙带发育高度, 钻孔垂直深度一般在120 m左右, 斜孔深度最大达200 m。实践证明, 探放水效果显著, 单工作面最大放水量达22万 m3, 回采工作面涌水量由放水前的100~140 m3/h减少到30~50 m3/h, 不仅避免了水害对矿井正常生产的影响, 而且改善了掘进巷道与回采工作面的生产环境。

(4) 煤层底板直接充水含水层石炭系太原组K6、K5灰岩承压水的防治。3#煤层底板直接充水含水层石炭系太原组上部K5、K6灰岩, 距煤层分别为14.7, 28.8 m, 采动裂隙与小断层均有可能构成充水, 但由于厚度小, 且以弱含水为主, 水量有限。为防止局部富水区在高水压影响下初始水量较大造成水害, 主要采取了加大巷道与工作面排水能力措施。

(5) 煤层底板间接充水含水层石炭系太原组下部K2与奥陶系灰岩承压水的防治。3#煤层间接充水含水层石炭系太原组下部K2与奥陶系灰岩距煤层的距离分别为90, 128 m, 计算的安全水压值远大于实际水压值, 评价在无构造破坏的正常地段突水的可能性不大。但为防止较大断层与陷落柱存在导水的可能, 主要采取物探与钻探超前探测措施。

(6) 老空水的防治。由于矿井开采历史短, 回采结束工作面位置与积水情况清楚, 但为防止局部积水给矿井安全构成威胁, 严格遵循了“预测预报、有掘必探, 先探后掘、先治后采”的防治水原则, 在钻探超前探水施工中, 严格执行了探放水技术要求, 矿井投产以来尚未发生老空透水现象[1,2]。

5 结语

目前矿井充水水源主要为煤层顶板砂岩裂隙水, 以含弱静态水为主, 但局部相对富水区对矿井正常生产及安全构成影响, 采取掘进巷道施工钻孔疏放水措施后, 回采工作面水量显著减少, 确保了矿井安全正常回采;回采结束工作面局部存在积水现象, 采取了超前探放水技术措施, 技术可行, 安全可靠。在实际工作中, 还应当加大排水设施与能力, 采取超前对断层与陷落柱探测技术措施, 防止底板灰岩岩溶裂隙承压水突水对矿井安全构成危害。

参考文献

[1]国家安全生产监督管理总局, 国家煤矿安全监察局.煤矿防治水规定[M].北京:煤炭工业出版社, 2011.

翠屏山煤矿水害防治措施初探 第11篇

关键词：水文调查；水害现状；防治措施

中图分类号：TD743 文献标识码：A 文章编号：1006-8937（2016）14-0175-02

1 矿井概况

翠屏山煤矿于1976年建矿，1981年11月投产，现设计生产能力51万t/a，采用平硐暗斜井开拓方式，现生产区域在三水平，共分两个采区。矿井采用分区通风，水平集中排水，井口集中供风。矿井有完善的供电、通风、排水及提升运输排矸系统。矿井采用分水平集中排水方式，二水平以上的涌水由201采区+200中央泵房集中排到+380主平峒自然流出，经沉淀处理后排放。

同时，为了缓解201采区+200水平中央水泵房抽水压力，在201采区+245设立截流泵房，将201采区+245区段以上水直接排至+380主平峒自然流出，经沉淀处理后排放。三水平301采区和305采区的涌水由301采区±0水平中央泵房直接抽至+380主平峒自然流出，经沉淀处理后排放。

2 水害隐患分析

2.1 地表水水患分析

+380主井旁沟谷历史最高洪水位为356.5 m，副井、风井均高于历史最高洪水位。地表水体主要有黄坑河、冬料溪，主井、副井远离黄坑河、冬料溪，暴雨季节山洪不会对矿井造成倒灌威胁。因此，地表水对矿井的影响小。

2.2 老空水隐患分析

据调查，翠屏山煤矿上部有35个小煤，上部小煤与翠屏山煤矿采空区构成流水通道，部分小煤与201采区+245等区段有贯通，老窑水会通过小煤与翠屏山煤矿采空区构成的流水通道溃入201采区各区段，构成水患威胁。

另外，翠屏山煤矿构造复杂，局部有进行小下山开采，会形成积水区。

2.3 钻孔水患分析

根据原勘探地质报告，矿井及周边80个钻孔，当时多采用分段封孔，即在可采煤层、断层破碎带、含水层位置采用水泥砂浆封闭，其余地段采用浓泥浆封闭，封闭质量相对较好。据调查，矿井开采至钻孔位置时没有发生突水和涌水现象。2013年以来补勘的五个钻孔，均采用全孔水泥浆封闭，封闭质量良好。

2.4 大气降水水患分析

大气降水是井田地下水的主要来源，是矿坑充水的主要因素。降水首先渗入补给第四系残坡积层和基岩风化带潜水，然后在重力作用下继续渗入补给基岩承压水，其主要补给通道是褶曲与断裂所产生的裂隙带，部分地段直接通过塌陷区渗入补给，虽然原有四处地面塌陷已治理好，但仍然存在新塌陷点的可能。最近，在大青坑附近发现一个未封闭的无证小窑，雨季时有大气降水流入。东部灰岩水还接受黄坑沟的沟谷水的补给，西部灰岩水与龙岩盆地灰岩水关系密切。翠屏山煤矿2013年矿坑涌水量与大气降水的关系图，如图1所示，可知，大气降水对矿坑涌水量影响大，大气降水对矿井水患危害性大。

2.5 断层水患分析

矿井内断裂构造发育，断裂构造往往构成不均匀的充、导水带，但大部分断层带胶结较好，两侧岩性致密，岩层富水性弱，且补给条件差，断层导水性弱-中等。

2.5.1 F0断层充导水性强

地表未出露，上盘为P1w、P1t1地层，下盘为P1q、P1w地层，上盘地层产状多变，揉皱强烈，倒转翻卷时有发生。

2013年以来补勘的五个钻孔见F0断层破碎带均未发生漏水现象，原勘探的钻孔揭露F0断层破碎带时发生严重漏水现象。F0断层充导水性强。

2.5.2 F4断层充导水性强

出露矿区东部，上盘为P1t3地层，下盘为P1w地层， 56-14号钻孔施工中揭露F4断层破碎带发生岩芯掉块、严重漏水现象，F4断层深部切割了F0断层，与栖霞组灰岩可能有水力联系。F4断层充导水性强。

2.5.3 F突断层充导水性强

原地质报告没有发现，本次调查发现，属F0派生断层，断层产状75 °∠45 °。派生断层与F0断层相交或切穿至栖霞灰岩，分析为导水断层。

除以上三条断层外，其余均为充导水性弱断层。

2.6 岩溶水隐患分析

翠屏山煤矿位于龙岩盆地的东部山区，岩溶的发育程度和突水性符合龙岩盆地的规律性，即浅部及构造带附近岩溶裂隙较发育，一般突水性中等，而深部及正常地段的岩溶裂隙发育较差或不发育，一般突水性弱，属中等-弱的区。

栖霞灰岩大部分分布在煤系～文笔山组之下，深部灰岩整体作为北西高东南低，富水性不均匀，一般浅部强深部弱，属不均匀岩溶裂隙含水岩组。由于F0断层的影响，使深部灰岩与煤系可采煤层发生局部对口或接近，煤层开采时即成为充水含水岩组。

2014年6月12日翠屏山煤矿309采区-40车场掘进迎头发生突水，突水水量400 m3/h，目前被淹井巷水面水位为±0 m水平，突水水量稳定在360 m3/h，水流经±0 m水平井巷排入±0 m水仓，并经水泵抽排至地面井口。2014年9月，±0水平挡水墙建成，挡水墙水头压力保持在2.90 MPa。经分析论证，该突水原因为巷道揭露与深部岩溶水相通的断层破碎带所致，说明深部灰岩局部岩溶发育，矿井受岩溶水威胁。

3 矿井防治水措施

从以上分析可知，翠屏山煤矿是一个水患较严重的矿井，主要的水患威胁有：大气降水隐患威胁、老空水隐患威胁、岩溶水隐患威胁。

3.1 大气降水的防治措施

①做好大青坑防水工程。近年来，矿井投入100多万元，通过铺人工河床的方式，对塔后、大青坑的防水工程进行了修筑，对原有的防水墙、护坡等工程进行加固，并沿地表塌陷区高处设置截流水沟，有效地将水引出塌陷区，防止大气降雨、山坡积水沿塌陷区水渗入到井下。

②做好平时、特别是暴雨期间的地表巡查，并对雨量、水量等原始资料进行认真收集，加强对一些平时难以发现的塌陷区的巡查力度，及时发现新的塌陷区、地裂缝等并进行治理。

③加强小窑巡查，把巡查情况及时上报有关地方政府监管部门，制止小窑破坏翠屏山煤矿地表露头煤柱的行为。

3.2 老空水的防治措施

①加强小窑巡查力度，查明积水老塘和废弃井巷，并建立台帐；积水区及时在采掘工程图上标明其最洼点的具体位置和积水外缘标高，圈出积水老空区的警戒线；一旦发现有小煤越界开采，请求地方政府及时采取措施，关闭超层越界非法开采的小窑。

②开采过程中，督促相邻矿井落实安全协议，严格按《煤矿防治水规定》各留足20 m保安煤柱。

③在下水平开采时，应先了解上水平及其周围的开采情况，把有关的水文资料标注在井上下对照图和采掘工程平面图上，并对有无下山开采或可能造成积水等情况进行分析研究和判断，制定相应的防治措施，做好防范工作。

④对201采区+245、+290等区段老巷进行维修，疏通积水，对小煤采动造成的积水下渗进行拦截治理，减轻+200泵房的排水压力。

3.3 岩溶水的防治措施

①矿井范围内F0断层下盘均为栖霞组（P1q）灰岩，F0断层既是灰岩顶界面又是导水断层面，矿井要根据最新的资料，在采掘工程平面图上划定警戒线、探水线和禁采线来指导生产，严禁开采防隔水煤岩柱，并严格坚持探放水原则。

②对±0 m及以下水平巷道进行底板定期观测，观测有无变形、隆起，有无渗水、涌水，若底板发生变化应立即进行分析治理，防止灰岩承压水突破底板造成涌水。加强地质构造分析，进一步搞清矿井构造，做好预测预报，防止灰岩承压水通过F0派生断层涌入工作面造成透水事故。

③在第四水平开采过程中，要做好水文地质补充调查，通过施工水平钻等，进一步控制F0断层的产状和位置，为留设煤柱提供新的依据，尽量减少煤柱损失，确保安全开采。

4 结 语

翠屏山煤矿是水害较严重的矿井，本文通过对翠屏山煤矿水害现状进行分析，提出具体的水害防治措施，为今后更好地开展矿井防治水工作打下基础。

参考文献：

[1] 鲍道亮.煤矿水害的地质原因和防治对策[J].矿业安全与环保，2002，（3）.

[2] 游小鹰，谢如谦，刘贤龙.矿井瞬变电磁法在福建煤矿水害探测中的应 用[J].能源与环境，2012，（4）.

由鸡西矿透水事故浅谈矿井水害防治 第12篇

2009年4月4日, 黑龙江鸡西金利煤矿发生特大透水事故, 造成12人死亡, 事故的原因可分为以下几点:第一, 无视政府法令, 擅自违规开工生产;第二, 设置隐蔽工程, 逃避监管, 打通了老矿井里的积水, 酿成事故;第三, 矿井没有严格按照探放水的责任制和措施做到先掘后探, 有疑必探的要求;第四, 矿井没有做到复产验收, 擅自开工生产, 驻矿专员和相关部门监管不到位。

矿井水害是影响煤矿安全生产的灾害之一, 给煤矿企业员工的生命和财产安全造成严重威胁, 纵观30年来煤矿水害事故发生的原因, 一般可分为外部水源灾害和内部水源灾害。外部水源灾害主要是由于周围的环境或天气的变化, 导致大量的水从井口流入, 造成水害。而内部水源灾害主要是对工作面周围含水层的情况不明, 盲目作业导致含水层内部水突然涌出, 造成水害[1]。本文针对鸡西煤矿透水事故的特点, 采用“事件树”分析方法, 找出发生透水事故的要素和因果关系, 提出预防水害的对策措施。

1 透水事件树分析及防治思路

由事件树分析可以看出, 导致发生透水事故的原因可以归纳为:水体的存在、排水技术措施不合理、作业人员素质的欠缺、避险不当四因素。为了有效的消除或控制煤矿透水事故, 需要重点分析这四个因素, 如图1所示。

1.1 水体的存在

水体的存在是采掘工作面发生透水事故的初始条件, 对于水体的存在, 要树立正确的安全理念, 制定合理的安全对策, 最重要的技术措施就是加强矿井水文地质基础工作。

(1) 首先是要树立正确的安全理念, 时刻坚持“安全第一、预防为主、综合治理”的安全生产方针。对存在水患的作业地点, 要坚持“有疑必探、先探后掘、疑水从有”的原则, 生产必须安全。在技术、措施和手段都跟不上的情况下, 不可盲目作业。组织相关的技术人员现场勘查、寻找一些相近矿井的水文地质条件进行相似分析, 查明水源和可能涌水通道, 为防治水害提供依据。

(2) 对查明的水源应分析其产生的原因, 是运巷冒落堵塞引起, 还是原来开采煤层下山所至;是汛期造成积水, 还是地表小煤溃入;是煤层顶板含水层引发, 还是底板承压含水层导致, 认真记录并保存。只有充分掌握其产生的原因, 才可采取针对性的措施加以防范。

(3) 分类处理水患。巷道冒落的可采取巷道修复疏通排水;煤层下山的可采取前探掘进排水、打钻孔排放;煤层顶底板含水层的应设隔离煤柱;汛期或小煤溃入的可采取疏、堵、截、排等措施。

(4) 加强矿井日常防范具体和检查工作。做好运巷、回风巷检查维护, 防止巷道冒落积水;如果无特殊情况, 禁止煤层下山开采;定期调查防洪工程、排水设施的完好情况和地表开采情况。

1.2 合理的排水措施

合理有效的防治水患措施没有贯彻落实到实处是发生透水事故的重要原因。对于这一环节, 主要从技术和管理方面入手, 如:防治水害信息的披露、安全生产责任制的落实、现场的有效监控等是否符合安全期望值[2]。

(1) 防治水害信息的披露。水患作业地点应做到有作业计划、有作业规程、有管理人员、有效现场管理;作业规程应得到有效贯彻;作业点的员工要清楚掌握水患相关知识;防治水工作图、现场警示牌、禁采线等及时兑现现场。安全管理人员应掌握相关信息并公示、跟踪、落实、反馈及时到位。

(2) 安全生产责任制的落实。水患作业点施工应落实施工队伍及负责人、采掘技术人员、安监员、测量技术员、信息员、生产技术部门负责人和矿领导的相关责任, 让相关人员明确自己的具体工作任务和要求。

(3) 现场的有效监控。措施实施后, 能不能达到预期的效果, 原有的水患是否及时排除, 是否出现新的补给源, 应进行评估并实时监控;没有达到预期效果的, 存在后遗症的要及时采取补救措施。

1.3 提高作业人员的素质

透水事故发生前都会出现各种各样、程度不一的透水预兆, 有时透水预兆还非常强烈, 这就要求作业人员有很好的现场工作经验, 能对矿井透水危险源进行有效辨识, 这样才能避免重大透水事故发生或者大大减少人员伤亡和财产损失。

(1) 作业人员对透水事故预兆的掌握。透水征兆一般有工作面出现挂红、挂汗、顶底板显现压力增大、水叫、空气变冷、出现雾气、顶板淋水加大、有臭味等。对这些征兆要通过培训、考试、抽问等形式经常灌输, 要求作业人员清楚掌握对照应用。

(2) 现场对透水预兆的辨识。作业人员在施工过程中, 要认真观察工作面出现的各种征兆, 特别是临近水患作业点施工时, 班前班长要进行专项观察, 并将观察的结果及时反馈给调度室和信息站。调度室或信息站在接到透水预兆的信息后应立即向矿领导报告, 并跟踪处理。

(3) 对策措施。出现透水预兆时, 现场观众人员必须停止作业, 立即报告调度室和信息站, 发出警报, 撤出所有受水患威胁的人员;调度室和信息站在接到信息后应立即通知火工库停发火工品, 并按要求将作业地点转入防治水专项管理。

1.4 正确的避险措施

井下采掘工作面一旦发生透水事故, 采取有效的避险措施和正确的避险方式, 可避免二次事故的发生。对矿井井下采掘工作面防范透水伤亡事故应从以下几方面着手。

(1) 放炮地点的选择。有水患的采掘工作面放炮地点的选择很重要, 一般应选择在安全许可的运输石门外、区段上山处和可撤往井上的地方放炮, 严禁在作业点附近或独头巷道内放炮。

(2) 作业点支护加固。在有水患的作业点作业时, 应先加固迎头, 并架设贴帮中柱和挡板以及其它防止溃水的支护方法。

(3) 妥当避险。一旦发生透水事故, 采取何种方式避险, 应因地因事而定, 遇险人员应保持冷静的头脑, 绝不可仓惶逃跑。在透水初期, 撤退时一定要选择向高处走;如果在逃生撤退时发现退路已被透水隔断, 要立即寻找到井下最高处, 如工作面的上隅角或上山巷道等。

(4) 采取有效的自救互救措施。在井下躲避的人员, 要立即启动积极主动的自救互救预案, 要充分利用有限的避灾空间保持体力, 采取必要的自救互救措施, 平静心情, 适量呼吸, 禁止活动, 躺卧待救, 相互帮助。同时, 要注意防范有毒有害气体中毒和窒息事故, 有压风管路的可打开风管供风。

2 结论

(1) 煤矿水害形式主要有老空、小窑透水事故、地表洪灾淹井事故等, 其中对煤矿安全生产威胁最大的是老空、小窑透水事故。

(2) 发生老空、小窑透水事故主要原因一是对矿井周边的老空、小窑等积水区调查不够, 矿井水文地质工作不到位;二是没有坚持“有疑必探, 先探后掘”方针;三是管理人员和井下工作人员缺乏防治水安全意识和基本知识, 违章作业。

(3) 防治矿井透水事故发生的主要手段和基本措施是加强矿井安全技术管理和强化职工安全知识培训, 做好安全技术管理、安全措施实施落实和职工教育培训是确保矿井安全的关键和保证。

摘要：针对鸡西煤矿透水事故的特点, 采用事件树分析方法, 查找采掘工作面发生透水事故的四要素及因果关系, 提出防治水患的对策和重点。

关键词：透水,事件树,水患,措施

参考文献

[1]唐福钦.透水事故因素分析及防范重点[J].能源与环境, 2008, (3) .