地方煤礦老空積水防治

中國平煤神馬集團(tuán)安全監(jiān)察局 羅新橋

河南省電子產(chǎn)品質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)所 馬桂云

礦井防治老空積水問題在地方煤礦安全生產(chǎn)中顯得越來越突出，而防治小窯老空積水是很多生產(chǎn)礦井首先需要解決的問題。如何有效防治小窯老空積水、保證小窯老空區(qū)附近煤炭資源安全回采并實(shí)現(xiàn)工程無事故，是我國煤礦安全生產(chǎn)迫切需要解決的難題。

瑞平公司張村礦位于汝州煤田朝川礦區(qū)中南部，地質(zhì)、水文地質(zhì)條件復(fù)雜，由于歷史原因，周邊小煤礦分布密集，小煤礦越界越層開采現(xiàn)象嚴(yán)重，礦井淺部采區(qū)的生產(chǎn)受小窯老空水威脅較大。因此，研究防治礦井淺部小窯老空積水的方法，對(duì)于保障張村礦安全生產(chǎn)、提高礦井淺部小窯老空區(qū)附近煤炭資源回收率具有重要意義。為保證安全生產(chǎn)，該礦制定出“查、探、疏、排、防、躲、管”綜合防治小煤礦老空積水總體方針，并在生產(chǎn)中嚴(yán)格執(zhí)行上述“七字方針”，雖然在掘進(jìn)生產(chǎn)中多次遇到小煤礦老空積水現(xiàn)象，但沒有發(fā)生透水事故，確保了礦井安全。

一、礦井防治水組織機(jī)構(gòu)的成立

根據(jù)張村礦遇到的小窯老空積水害問題，該礦領(lǐng)導(dǎo)層決定成立張村礦防治水領(lǐng)導(dǎo)小組。防治水領(lǐng)導(dǎo)小組明確目標(biāo)，細(xì)化責(zé)任，全員參與，齊抓共管，嚴(yán)格考核，以加強(qiáng)礦井防治水工作的領(lǐng)導(dǎo)和責(zé)任制的落實(shí)。

二、礦井防治小窯老空水總體方案的確定

參考國內(nèi)礦井防治水先進(jìn)經(jīng)驗(yàn)并結(jié)合張村礦實(shí)際情況，總結(jié)出“查、探、疏、排、防、躲、管”綜合防治小煤礦老空水總體方針。其主要內(nèi)容為：“查”，就是在對(duì)小煤礦開采資料收集、調(diào)查的基礎(chǔ)上，在礦井有可能受小煤礦采空區(qū)積水威脅的區(qū)域范圍內(nèi)進(jìn)行地面物探，查明小煤礦采空積水區(qū)范圍；“探”，就是根據(jù)地面物探結(jié)果，在井下生產(chǎn)中實(shí)施超前物探和鉆探，探明小窯老空區(qū)積水的具體位置和水壓、水量等確切資料；“疏”，就是對(duì)探出的小窯老空水進(jìn)行疏放，避免生產(chǎn)中透水事故的發(fā)生；“排”，就是完善礦井排水系統(tǒng)，以利于發(fā)生透水時(shí)及時(shí)排水，不造成淹井，不對(duì)生產(chǎn)造成大的影響；“防”，就是對(duì)已揭露的小窯老空或老巷要采取相應(yīng)的安全技術(shù)措施，嚴(yán)防發(fā)生次生災(zāi)害；“躲”，就是為防萬一，針對(duì)無法預(yù)防的水害，要編制礦井突水應(yīng)急救援預(yù)案，躲開水災(zāi)威脅，提高職工自救、互救能力；“管”，就是加強(qiáng)礦井防治水現(xiàn)場管理，促進(jìn)礦井防治水群測(cè)群防工作。

三、七字方針在礦井生產(chǎn)中的具體應(yīng)用

“查、探、疏、排、防、躲、管”七字方針內(nèi)容環(huán)環(huán)相扣、缺一不可。

1.地面采用瞬變電磁探測(cè)技術(shù)，查明小窯老空積水范圍（七字方針中的“查”）。瞬變電磁勘探技術(shù)在20世紀(jì)80年代末、90年代初應(yīng)用于煤田地質(zhì)勘探領(lǐng)域。該技術(shù)對(duì)其勘測(cè)范圍內(nèi)的水體等低阻地質(zhì)異常體具有較高的分辨率，當(dāng)采空區(qū)充水時(shí)，在電性上出現(xiàn)低阻反映，因此，該方法對(duì)探測(cè)小窯采空區(qū)積水情況效果明顯。地面采用瞬變電磁儀器，圈定井下小窯老空積水范圍，物探結(jié)果及時(shí)填繪到采掘平面圖上，小窯老空積水范圍在圖紙上呈現(xiàn)出來，可以一目了然，做到心中有數(shù)，提前做好各采掘頭面的防治水設(shè)計(jì)。

2.掘進(jìn)頭面施工過程中采用高分辨電法超前探測(cè)技術(shù)，查明掘進(jìn)前方水文地質(zhì)情況，對(duì)存在低阻異常區(qū)域，采用鉆探技術(shù)（七字方針中的“探”）。

（1）高分辨電法的特點(diǎn)。YD32（A）高分辨電法儀以煤層或巖體為介質(zhì)，根據(jù)巖石電阻率成像探測(cè)識(shí)別巷道頂、底板隔水層厚度、斷裂破碎帶、含水和導(dǎo)水構(gòu)造等地質(zhì)構(gòu)造。

高分辨電法儀物探距離可達(dá)100 m，結(jié)合礦井實(shí)際情況，每次物探有效距離取60 m，保證30 m超前距前提下，可掘進(jìn)30 m，生產(chǎn)過程中如此循環(huán)，如物探結(jié)果存在低阻異常，經(jīng)工程技術(shù)人員分析后，可進(jìn)行鉆探。

（2）井下超前鉆探。鉆探是井下探放水最直接、最可靠和最終必須實(shí)施的重要手段。在保證安全的前提下盡量減少探放水工作量是煤礦生產(chǎn)追求的目標(biāo)，同時(shí)，也是工程技術(shù)人員渴望解決的難題。而井下物探儀器的運(yùn)用，成功的解決了這個(gè)難題。

3.疏放老空積水（七字方針中的“疏”）。通過物探和鉆探，對(duì)探測(cè)到存在老空積水的區(qū)域要進(jìn)行疏放，解除老空水對(duì)生產(chǎn)造成的安全隱患。疏水時(shí)前期工作為。

（1）完善老空積水區(qū)附近掘進(jìn)工作面的排水系統(tǒng)。根據(jù)預(yù)測(cè)的積水量，單孔最大放水量，工程進(jìn)度情況合理設(shè)計(jì)排水系統(tǒng)。配備相應(yīng)排水能力設(shè)施及設(shè)備，排水系統(tǒng)完善后，再由地測(cè)部門牽頭，對(duì)排水系統(tǒng)進(jìn)行排查及聯(lián)合驗(yàn)收，對(duì)排水系統(tǒng)的排水量實(shí)地測(cè)定并達(dá)到設(shè)計(jì)要求。

（2）設(shè)計(jì)放水鉆孔。放水鉆孔布置原則方案最優(yōu)，經(jīng)濟(jì)合理，安全可靠。

4.完善排水系統(tǒng)，避免淹井事故（七字方針中的“排”）。排水系統(tǒng)是礦井防治水工作的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，特別是水文地質(zhì)條件復(fù)雜礦井，排水能力的大小直接關(guān)系著礦井的生產(chǎn)安全，依據(jù)規(guī)程的要求，礦井在正式生產(chǎn)前，首先必須完善其排水系統(tǒng)，保證其排水能力。

5.落實(shí)安全技術(shù)措施，嚴(yán)防次生災(zāi)害發(fā)生（七字方針中的“防”）。為最大限度地解放小煤礦采空區(qū)附近的煤炭資源、提高資源回采率，對(duì)于已放完水或已探明沒有水體的小窯采空區(qū)或老巷道要揭露和通過，以盡可能多圈定儲(chǔ)量。然而小煤礦的采掘活動(dòng)是沒有規(guī)律的，其采空區(qū)和巷道布置比較混亂，為保證能安全揭露小煤礦老空并能順利通過小煤礦老空，防止揭露和通過老空時(shí)發(fā)生殘余積水突然潰出、有害氣體及大面積冒頂、片幫等次生災(zāi)害，要制定揭老空和過老空安全技術(shù)措施，揭、過小窯老空區(qū)后，還要制定小窯老空區(qū)綜合管理安全技術(shù)措施，防止后來不確定變化因素導(dǎo)致小窯老空區(qū)產(chǎn)生二次災(zāi)害。

張村礦小煤礦老空區(qū)綜合管理安全技術(shù)措施如下。

（1）通過綜合技術(shù)手段（物探、長探、短探）進(jìn)一步查明水害及氣體危害，可采取打密閉預(yù)留觀測(cè)孔或加強(qiáng)巷道周圍的支護(hù)后噴漿密閉等相應(yīng)的技術(shù)措施，并設(shè)專人對(duì)小煤礦老空范圍區(qū)域看管，巡查，工程技術(shù)人員加強(qiáng)收集該工作面水文地質(zhì)資料，重點(diǎn)分析并及時(shí)發(fā)放水情、水害分析預(yù)報(bào)用于指導(dǎo)生產(chǎn)工作。

（2）施工單位井下帶班人員一定要加強(qiáng)該工作面的水文情況觀測(cè)，發(fā)現(xiàn)水情異常及時(shí)上報(bào)礦調(diào)度室及有關(guān)領(lǐng)導(dǎo)和業(yè)務(wù)科室，確定排除水情隱患后方可繼續(xù)進(jìn)行回采施工。

（3）地測(cè)隊(duì)人員要經(jīng)常了解周邊小煤礦生產(chǎn)情況，做到心中有數(shù)，一旦小煤礦停止生產(chǎn)，要加強(qiáng)各工作面特別是透老空工作面的水文地質(zhì)情況觀測(cè)，時(shí)刻處于備戰(zhàn)狀態(tài)。

6.編制礦井突水應(yīng)急救援預(yù)案，提高廣大職工抗災(zāi)自救能力（七字方針中的“躲”）。礦井防治水工作的最后一道防線體現(xiàn)在一個(gè)“躲”字上。針對(duì)張村礦小窯老空區(qū)遍布的實(shí)際情況，要求井下各生產(chǎn)作業(yè)單位，無論是掘進(jìn)工作面或是回采工作面，在施工前都必須制定水災(zāi)應(yīng)急預(yù)案，并在施工前舉行演練，使井下作業(yè)工人遇到水災(zāi)時(shí)能做到沉著冷靜、順利躲避開水災(zāi)威脅，確保人身安全。

7.加強(qiáng)礦井防治水現(xiàn)場管理工作，提高全礦干部職工的群測(cè)群防意識(shí)（七字方針中的“管”）。

（1）落實(shí)干部跟班盯崗制度：對(duì)防治水重點(diǎn)工作面實(shí)行干部跟班盯崗制度，加強(qiáng)考核和責(zé)任追究。

（2）相關(guān)業(yè)務(wù)科隊(duì)定期到防治水重點(diǎn)工作面進(jìn)行安全檢查，行使職能，齊抓共管，消除水害隱患，確保安全生產(chǎn)。

（3）加強(qiáng)職工防治水知識(shí)培訓(xùn)，提高職工水害防患意識(shí)，堅(jiān)持工作面水情、水害觀察和匯報(bào)制度，做到群測(cè)群防，將水害隱患消滅于萌芽狀態(tài)。

通過以上管理制度，做到井下防治水工作的層層監(jiān)管、人人參與，從而達(dá)到真正意義上的群測(cè)群防，使井下水災(zāi)隱患無處藏身。

四、結(jié)論

1.瑞平公司張村礦自2007年以來，高度重視小煤礦老空積水防治工作，并嚴(yán)格堅(jiān)持執(zhí)行查、探、疏、排、防、躲、管“七字方針”，雖然在掘進(jìn)生產(chǎn)中多次遇到小煤礦老空積水現(xiàn)象，但沒有一次發(fā)生透水事故。

2.實(shí)踐證明，該方法科學(xué)、實(shí)用、有效，在目前國內(nèi)煤礦生產(chǎn)中具有代表性和推廣應(yīng)用價(jià)值，對(duì)類似礦井的安全、快速建設(shè)和生產(chǎn)具有很大的借鑒意義。