淺談煤礦礦井水害及防治

柴然李鵬高宇

（遼寧工程技術(shù)大學(xué)，遼寧 阜新 123000）

煤礦突水事故在我國頻頻發(fā)生，據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，在過去的20余年，我國已有220多個(gè)礦井被水淹沒，死亡8000多人，造成的經(jīng)濟(jì)損失高達(dá)300多億人民幣，通過這個(gè)數(shù)據(jù)表明我國煤炭水害已嚴(yán)重影響煤礦的安全生產(chǎn)，加強(qiáng)對(duì)煤礦水害的研究和防治措施的改進(jìn)已迫在眉睫。

所謂礦井水害是指凡影響生產(chǎn)、威脅采掘工作面或礦井安全的、增加噸煤成本和使礦井局部或全部被淹沒的礦井水的總稱。礦井水害往往來的突然迅猛，井下工作人員無法及時(shí)撤出，造成重大的人員傷亡，淹沒礦井帶來巨大經(jīng)濟(jì)損失，文章淺談對(duì)礦井水害的認(rèn)識(shí)。

1 礦井水害的基本條件

形成礦井水害的基本條件：一是充水水源；二是充水通道；三是充水強(qiáng)度。這幾個(gè)條件缺一不可，必須同時(shí)出現(xiàn)。

1.1 礦井充水水源

大氣降水；地表水水源；地下水水源；襲奪水；老空積水。

1.2 礦井充水通道

點(diǎn)狀巖溶陷落柱通道；構(gòu)造斷裂帶；頂板冒落裂隙帶；含水層的露頭區(qū)；突破煤層底板；封閉質(zhì)量不佳的鉆孔。

2 礦井突水預(yù)兆

（1）巷道壁或煤壁“掛汗”。這是由于積水透過孔隙凝聚于巷道或煤壁表面。

（2）煤層變冷，空氣出現(xiàn)霧汽?？諝饧懊簩又泻吭龃髸r(shí)，熱導(dǎo)率增大，氣溫降低，用手觸摸煤壁有發(fā)涼的感覺。

（3）煤層變潮濕、松軟，干燥的煤變潮濕，光亮的煤變暗淡，若挖去表面依然如此，說明附近有積水。

（4）淋水加大，礦壓增大，出現(xiàn)冒頂、片幫及底鼓現(xiàn)象，尤其是接近斷層積水區(qū)時(shí)更明顯。

（5）聽到“嘶嘶”的水聲，高壓積水通過縫隙向外涌出時(shí)的摩擦聲，這是距水源很近的征兆，應(yīng)立即發(fā)出警報(bào)，撤出作業(yè)人員。

（6）出現(xiàn)壓力水線，表明水源已近應(yīng)密切注意水源，水清則遠(yuǎn)，混濁則近。

（7）工作面有害氣體增加，特別瓦斯、硫化氫、二氧化碳?xì)怏w濃度增大，聞到臭雞蛋氣味。

（8）煤壁“掛紅”，水的酸度大，水味發(fā)澀。

3 礦井水害的防治措施

井下采掘工作堅(jiān)持遵循“預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)、有疑必探、先探后掘、先治后采”的原則，落實(shí)“防、堵、疏、排、截”的綜合治理措施。

3.1 地面防治水

（1）慎重選擇井筒位置，井口標(biāo)高應(yīng)高于當(dāng)?shù)貧v年最高洪水位。（2）河流改道。（3）鋪設(shè)河底。（4）填堵通道。（5）挖排水溝。（6）排除積水。（7）加強(qiáng)雨季前后的防汛工作。

3.2 井下防治水措施

（1）做好水文觀測(cè)和水文地質(zhì)勘測(cè)工作。組織采掘、地質(zhì)、測(cè)量等工程技術(shù)人員對(duì)礦井及周邊水文地質(zhì)條件進(jìn)行勘探調(diào)查，對(duì)巖石的性質(zhì)、斷層和裂隙位置、含水層與隔水層數(shù)量位置和厚度、含水導(dǎo)水性、老窯和現(xiàn)采小窯的范圍、采空區(qū)積水分布，沖擊層厚度及各分層的透水、含水性······進(jìn)行詳細(xì)的勘測(cè)，為礦井施工和安全生產(chǎn)提供保障。在礦井生產(chǎn)的過程中，要注意有計(jì)劃收集地表水、井下水源的水壓、水位和水量、井下涌水量變化進(jìn)行觀測(cè)。

（2）井下探放水。在探放水過程中，“預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)、有疑必探、先探后掘、先治后采”的原則，遇下列情況必須進(jìn)行探水：接近水淹井巷、老空時(shí)；接近含水層、導(dǎo)水?dāng)鄬雍拖萋渲鶗r(shí)；接近各類防水煤柱和可能出水的鉆孔時(shí)；接近可能與地表水體相通的斷裂破碎帶或裂隙發(fā)育帶時(shí)；上層采空區(qū)積水，在兩層間垂直距離小于采高40倍或巷高10倍的下層采掘工作以及采掘工作面有明顯出水征兆時(shí)。

采用鉆孔探水的方法，通過鉆孔直徑、探水超前距離、允許掘進(jìn)距離、幫距和密度確定：探水-掘進(jìn)-再探水-再掘進(jìn)的方式循環(huán)，超前距煤層8-20m巖層5-10m，幫距與超前距一樣。鉆孔密度＜3m。探水鉆孔布置時(shí)巷道掘進(jìn)所占空間應(yīng)有鉆孔控制，且鉆孔間距小于巷道高度、寬度、或煤層厚度。鉆孔探測(cè)后要在采掘工程圖上標(biāo)明警戒線、探水線。

（3）礦井堵水。煤礦常用注漿堵水的技術(shù)，注漿堵水就是將配制的漿液通過空氣壓縮機(jī)壓入到巖層空隙、裂隙或巷道中，使其滲透、冷凝硬化，提高巖層強(qiáng)度、密實(shí)性和不透水性，達(dá)到封堵截?cái)嗨吹淖饔?，是礦井防治水害的重要手段之一。

（4）疏放水。疏放水就是將有威脅礦井生產(chǎn)的全部和部分水源有計(jì)劃的疏放掉，達(dá)到消除水害的目的。

疏放老空水：根據(jù)水量的大小來確定疏放的方法：當(dāng)水量不大，不超過排水能力可直接排水；水源補(bǔ)給量不大時(shí)采用先放后堵的方式；與巨大水源有聯(lián)系，動(dòng)力儲(chǔ)水量大采用先堵后放；對(duì)于水量大，水質(zhì)壞，用煤柱或構(gòu)筑物先隔離，準(zhǔn)備好排水設(shè)備排放。

疏放含水層水：在地面打環(huán)形鉆孔或排形鉆孔抽水；井下疏水巷道疏水；用井下鉆放射狀、排狀、立井泄放孔疏放。

（5）截水。截水是利用水閘墻水閘門和防水煤（巖）柱等物體，臨時(shí)或永久地截住涌水，將采掘區(qū)與水源隔離，使某一地點(diǎn)突水不致危及其它地區(qū)，減輕水害的有效措施。通過留設(shè)防水煤（巖）柱、設(shè)置防水墻和防水閘門來實(shí)現(xiàn)。

4 結(jié)語

礦井防治水工作是一項(xiàng)長期的、復(fù)雜的、綜合性系統(tǒng)工程。經(jīng)近幾年的實(shí)踐，我國現(xiàn)在已有比較成熟的防治水害的方法。除了技術(shù)手段之外，更重要的提高礦山企業(yè)對(duì)礦井防治水的重視程度，加強(qiáng)安全管理工作，加大防治水工作的資金投入、引進(jìn)先進(jìn)的探測(cè)和預(yù)測(cè)系統(tǒng)，對(duì)員工進(jìn)行必要的培訓(xùn)，對(duì)防治水工作的落實(shí)進(jìn)行監(jiān)督，建立健全的防治水工作實(shí)施的保障機(jī)制和發(fā)生礦井突水事故的應(yīng)急預(yù)案，以達(dá)到減少礦井水害事故的發(fā)生，保證作業(yè)人員的生命安全和減少企業(yè)的財(cái)產(chǎn)損失。生水工作是一項(xiàng)長期的、細(xì)致的系統(tǒng)工程。經(jīng)近幾年的實(shí)踐，各種水害的防治基本上已有了成熟的方法。除了技術(shù)手段之外，尤為重要的是安全管理和企業(yè)對(duì)防治水工作的重視程度，防治水工作的落實(shí)、組織機(jī)構(gòu)、專業(yè)隊(duì)伍建設(shè)、人才培養(yǎng)及防治水工作實(shí)施保障機(jī)制等方面，也應(yīng)加強(qiáng)重視。只要加強(qiáng)管理，加大防治水工程投入，煤礦水害是可以避免的，水害損失也是可以減小的。