煤礦水害綜合治理方法與應(yīng)用

周國有

(平煤神馬技術(shù)中心，河南 平頂山 467099)

對煤礦的生產(chǎn)經(jīng)營活動來說，水害是其中重大的自然災(zāi)害之一。在我國，每年都有一定數(shù)量的由于水害而產(chǎn)生的惡性事故發(fā)生，而一旦問題出現(xiàn)，倘若治理效果不理想，極易產(chǎn)生透水事故或者突水事故，這樣一來，正常的生產(chǎn)經(jīng)營活動不但會受到影響，煤礦的財產(chǎn)也會受到損失，尤其是有可能造成人員的傷亡[1]。因此，在煤礦的生產(chǎn)經(jīng)營過程中，要對其所處的水文地質(zhì)條件進(jìn)行仔細(xì)的研究，提升煤炭生產(chǎn)企業(yè)的技術(shù)水平和管理水平，進(jìn)一步的提升其裝備能力，改變水害事故頻發(fā)的狀況，對水害類型與水害事故的分布進(jìn)行全面的考察，認(rèn)清煤礦水害發(fā)生的基本規(guī)律和特點，降低突水頻率和水害傷亡人數(shù)，降低礦井水害對礦井安全生產(chǎn)的威脅。可見，在采礦工程作業(yè)中，安全問題是至關(guān)重要的，尤其在煤礦的安全過程中，水、火、瓦斯、煤塵、頂板等都有可能出現(xiàn)災(zāi)害事故，其中尤以瓦斯事故與水害事故對生命財產(chǎn)的影響最大。在我國，煤炭資源豐富但是煤礦床水文地質(zhì)條件也相對復(fù)雜，這就為煤礦水害的發(fā)生提供了一定的條件。因此，對煤礦水害問題進(jìn)行綜合治理，將先進(jìn)的技術(shù)和方法應(yīng)用其中，就顯得十分必要。本文正是從這一視角出發(fā)，對相關(guān)問題進(jìn)行了討論。

1 煤礦水害的類別解析

1.1 采空區(qū)積水造成的水害

對采空區(qū)積水來說，指的是煤礦開采之后的采空區(qū)或者巷道內(nèi)形成的積水，該類積水一般通過防火灌漿水、工作除塵水或者轉(zhuǎn)載機(jī)頭除塵水以及上覆巖層漏水等最終形成。在采動的作用下，上采空區(qū)的積水會經(jīng)由孔裂隙通道滲入到掘進(jìn)面或者回采面內(nèi)，如果處理不及時，極易引發(fā)透水事故，致使工作面被淹沒，財產(chǎn)損失和人員傷亡事故就有可能出現(xiàn)[2]。比如，有些水害發(fā)生時，積水一部分來自本煤層的上部采空區(qū)，有的直接來自上面臨近礦井或者煤層的采空區(qū)。而當(dāng)煤層之間的間距相對較小時，就有可能形成漏水通道，透水事故就有可能發(fā)生。

1.2 地表水造成的水害

地表水造成的水害并不常見，該地表水一般來自煤礦地表所處的河流、湖泊、水庫或者雨季的雨水等。該類水害的發(fā)生一般是因為受地下采動的影響，使地表出現(xiàn)了孔隙和裂縫，在嚴(yán)重的情況下，會出現(xiàn)地表塌陷。而無論出現(xiàn)其中的哪一種，都會產(chǎn)生嚴(yán)重的透水事故。比如，在雨季時期，地表排水量有限，那些多余的雨水就可能經(jīng)由相應(yīng)的孔隙和裂隙進(jìn)入到了井下的工作面之中，如果在這個時候，井下的排水能力欠缺，水害事故就極有可能發(fā)生。

1.3 含水層突水水害

含水層突水水害指的是在煤層采動過程中，會因一定的動作影響到頂板和底板中的含水層部分，這樣一來，水害事故就有可能發(fā)生。其中，所指的含水層主要為奧陶紀(jì)灰?guī)r，此時的煤層往往是在海洋與陸地的交匯之處形成的。因此，該煤層的形成特征要受到海水漲潮與落潮的直接影響，所以，其煤層會直接覆蓋到灰?guī)r之上，此外，該類煤層的厚度一般較小，水極易深入到孔隙和裂隙之中，這樣一來，較大的含水層就會形成。而當(dāng)含水層形成之后，因為地質(zhì)變動與沉積的影響，會受到上覆巖層的擠壓作用，使得水層下面的孔隙與裂隙因壓實而閉合，在較長的時間內(nèi)以平衡的狀態(tài)存在。

2 煤礦水害的產(chǎn)生機(jī)理

2.1 管理缺位

對煤礦的水害管理來說，這是其所有工作中的重中之重，它直接關(guān)系到煤礦的正常的生產(chǎn)運(yùn)營。但是，在實際工作中，一些煤礦的防治水管理工作和水害的防治裝備與安全管理工作相對薄弱，從意識上欠缺對礦井水害防治重要性的認(rèn)識，這種管理的缺位將會使整個煤礦處于模糊的生產(chǎn)狀態(tài)之中，尤其礦井處在突水條件相對復(fù)雜的情況下，無法經(jīng)過科學(xué)、合理的防治水工作有效的降低水害發(fā)生的頻率[3]。

2.2 煤礦水文地質(zhì)基礎(chǔ)工作相當(dāng)薄弱

一些小煤礦的防治水機(jī)構(gòu)與專職人員缺位，相關(guān)的企業(yè)并未作出水害的總體規(guī)劃，致使礦井在缺乏必要基礎(chǔ)圖紙資料的情況下，進(jìn)行井下采掘工程作業(yè)。這樣一來，由于井下采掘工程平面圖和實際情況之間存在較大的誤差，難以通過科學(xué)合理的方法指導(dǎo)煤礦的安全生產(chǎn)實踐。甚至在一些煤礦的管理人員的意識之中，對礦井水患存在不準(zhǔn)確的認(rèn)識，也不去深入的了解相鄰礦井的水文地質(zhì)情況，在一切尚未準(zhǔn)備充分的情況下進(jìn)行盲目的采掘，致使生產(chǎn)與工程施工受到水害的干擾。

2.3 水文地質(zhì)專業(yè)技術(shù)人員嚴(yán)重不足

在部分煤礦企業(yè)中，其對水文地質(zhì)的測量工作顯得十分粗糙，相關(guān)的專業(yè)技術(shù)人才十分欠缺，這種人員上的缺位使得部分從業(yè)人員在未經(jīng)培訓(xùn)的情況下就匆匆上崗，在并不具備相關(guān)技術(shù)經(jīng)驗的前提下便做起了水害的防范工作，其效果是可想而知的。而更為令人擔(dān)心的是，在一些水害威脅相對嚴(yán)重的煤礦，對相關(guān)技術(shù)人員的配備也并不合理，防治水工作處在“無人管、不會管”的境地，即便煤礦的生產(chǎn)運(yùn)營已經(jīng)粗在了透水事故的威脅之下，即便已經(jīng)出現(xiàn)了明顯的透水征兆，但是因為煤礦地質(zhì)與水文地質(zhì)技術(shù)人員的缺位，無法及時有效的采取相應(yīng)的措施，使透水事故的發(fā)生水到渠成。

3 我國煤礦水害的綜合治理與應(yīng)用

3.1 注重防排水工作

在這一方面需要同時做好以下工作:(1)做好地面防水工作。對于煤礦所處的復(fù)雜地帶，要通過挖溝排洪等相關(guān)方法，把洪水或者地表水引出到礦區(qū)之外;如果在礦區(qū)之內(nèi)因河流、沖溝或者河道等難以實現(xiàn)改道，應(yīng)該通過粘土、料石或者水泥鋪設(shè)等方法建設(shè)人工河床，最大限度的防止河水滲入;(2)做好井下防水工作。為了防止礦井涌水情況的發(fā)生，應(yīng)該在井下的適當(dāng)位置設(shè)置防水閘門和防水墻，目的在于能夠使煤礦能夠在分翼、分水平和分區(qū)的狀態(tài)下進(jìn)行隔離開采，這樣一來，即便在水害發(fā)生時，也能在一定程度上起到隔離的作用，最大限度的降低災(zāi)情所造成的損失[4]。

3.2 嚴(yán)厲打擊超層越界與非法開采行為

在我國目前情況下，超層越界與非法開采已經(jīng)成為導(dǎo)致水害事故發(fā)生的重要原因之一。因此，煤礦安全監(jiān)督等相關(guān)部門需要協(xié)同國土資源與行業(yè)管理等部門，定期不定期的對煤礦的安全生產(chǎn)進(jìn)行聯(lián)合執(zhí)法，對那些超層、越界以及非法開采等行為要進(jìn)行嚴(yán)肅的查處。同時，還需要全面督促煤礦生產(chǎn)企業(yè)要經(jīng)過仔細(xì)的研究和測量之后，繪制出真實可靠的井上下采掘工程平面圖，只有這樣，才能為煤礦水害的防治工作與應(yīng)急救援工作等提供有效的資料和信息。

3.3 進(jìn)一步加大水害防治的監(jiān)督、監(jiān)察力度

對于煤礦安全監(jiān)督部門來說，要十分認(rèn)真的履行對煤礦水害的監(jiān)督和監(jiān)察工作，對相關(guān)轄區(qū)內(nèi)的具有重大水害隱患的煤礦要進(jìn)行登記和建檔，并在其生產(chǎn)經(jīng)營過程中進(jìn)行重點的跟蹤和管理。對于那些已經(jīng)發(fā)生了水害事故的煤礦要進(jìn)行認(rèn)真的調(diào)查取證，找出其事故產(chǎn)生的原因，對于相關(guān)責(zé)任人要進(jìn)行嚴(yán)肅的產(chǎn)出，符合刑法量刑要求的，要堅決追究其事故責(zé)任，并向社會公布相關(guān)的處理結(jié)果[5]。此外，對于煤礦的安全監(jiān)察機(jī)構(gòu)來說，還應(yīng)該在雨季來臨之前進(jìn)行水害防治的專項監(jiān)督和檢查，對那些已經(jīng)發(fā)現(xiàn)的重大水害隱患要第一時間責(zé)令其進(jìn)行整改，最大限度的遏制井下水害事故的發(fā)生。

4 結(jié)束語

在世界上任何一個國家，煤礦的安全生產(chǎn)都與社會的正常健康發(fā)展直接相關(guān)。在我國，煤礦生產(chǎn)是我國國民經(jīng)濟(jì)的重要生產(chǎn)領(lǐng)域，對經(jīng)濟(jì)社會的發(fā)展一直起著重要的基礎(chǔ)性作用。但是，不可否認(rèn)的是，我國煤礦的生產(chǎn)安全情況卻并不理想，礦井的透水事故時有發(fā)生，給企業(yè)的生產(chǎn)經(jīng)營、生命財產(chǎn)等造成了嚴(yán)重的威脅。不僅增加了礦井排水設(shè)備與費(fèi)用，還會影響到正常的生產(chǎn)活動，危害十分嚴(yán)重。因此，煤礦水害的防治工作必須以預(yù)防為主，對其進(jìn)行綜合的治理，從地面與井下兩個不同的方向同時采取有效的措施，最大限度的防止與減少降雨匯集的水與地表水涌入到井下，防止地下水的滲入等，只有這樣，才能使煤礦企業(yè)的生產(chǎn)經(jīng)營處在健康發(fā)展的軌道。

[1]趙愛萍.我國煤礦水害事故分析及對策[J].煤，2008(11):39－40.

[2]鮑道亮.煤礦水害的地質(zhì)原因和防治對策[J].礦業(yè)安全與環(huán)保，2002(3):29－30.

[3]董書寧，虎維岳.中國煤礦水害基本特征及其主要影響因素[J].煤田地質(zhì)與勘探，2007(5):34－37.

[4]白玉杰.煤礦水害原因分析及防治技術(shù)[J].煤炭技術(shù)，2009(11):85－86.

[5]陳美智，周桂銓.煤礦水害事故分析及其防治技術(shù)[J].西部探礦工程，2012(3):201 －204.