針對(duì)老空區(qū)積水探討山西省煤礦防治水管理

段展青， 毛小鷗

(1.山西煤礦安全監(jiān)察局，山西　太原　030012；2.山西省煤炭資源地質(zhì)局，山西　太原　030012)

?

針對(duì)老空區(qū)積水探討山西省煤礦防治水管理

段展青1， 毛小鷗2

(1.山西煤礦安全監(jiān)察局，山西太原030012；2.山西省煤炭資源地質(zhì)局，山西太原030012)

摘要總結(jié)近年來(lái)山西省所發(fā)生的重大煤礦透水事故，其充水水源全部為老空區(qū)積水。分析了老空積水對(duì)煤礦安全生產(chǎn)的威脅，探討了目前煤礦治水管理中存在的問(wèn)題，提出了提高防治水專業(yè)技術(shù)人員素質(zhì)是防治礦井水害的根本，合理調(diào)整防治水管理政策是提高礦井防治水效率的關(guān)鍵，先進(jìn)技術(shù)的推廣應(yīng)用是開(kāi)展礦井防治水工作的重要手段。

關(guān)鍵詞山西?。幻旱V；老空區(qū)積水；水害事故；防治水

2010年王家?guī)X“3·28”特別重大透水事故后，山西省出臺(tái)了一系列礦井防治水方面的文件和規(guī)定，各煤炭集團(tuán)公司也相繼加強(qiáng)了防治水方面的管理與投入，但是水害事故仍有發(fā)生，應(yīng)引起重視。總結(jié)近幾年山西省發(fā)生的較大水害事故，其充水水源均為小煤窯老空區(qū)積水，如2010年3月的華晉王家?guī)X煤礦透水事故、2010年6月山西晉煤集團(tuán)郊南煤礦透水事故、2011年9月中煤金海洋元寶灣煤業(yè)透水事故、2012年4月山西省長(zhǎng)治市善福聯(lián)營(yíng)煤礦透水事故、2012年8月山西陸合集團(tuán)基安達(dá)煤業(yè)透水事故、2013年7月山西平定古州偉峰煤業(yè)透水事故、2013年9月汾西正升煤業(yè)透水事故、2015年2月13日山西晉煤集團(tuán)東溝煤業(yè)透水事故、2015年4月同煤集團(tuán)姜家灣煤礦透水事故等。可以說(shuō)，老空積水已成為山西省煤礦水害的最大威脅，也是煤礦防治水的重點(diǎn)與難點(diǎn)，只有深入研究老空積水防治對(duì)策，合理制定礦井防治水管理辦法，切實(shí)提高水害防治技術(shù)，才能從根本上遏制山西省煤礦水害事故的發(fā)生。

1近年來(lái)山西省煤礦水害事故特點(diǎn)

1.1老空積水是主要災(zāi)害水源

據(jù)統(tǒng)計(jì)，2005—2013年，全國(guó)發(fā)生的較大以上水害事故中老空水害占89%，山西省發(fā)生的較大以上水害事故中老空水害占95%以上。特別是2009年以來(lái)，隨著山西省煤炭資源整合，大量小煤礦被關(guān)停兼并增加了老空水害幾率。目前，全省1 051座煤礦中約有一半為資源整合礦井，2010年以來(lái)，山西省煤礦透水事故幾乎全部發(fā)生在資源整合礦井或基建礦井，其主要原因在于小窯積水分布范圍大，情況復(fù)雜[1].

1.2厚煤層掘進(jìn)工作面是重要的突水區(qū)域

2005年以來(lái)全國(guó)煤礦較大以上透水事故中，發(fā)生在掘進(jìn)工作面的占60%以上，山西省則占到80%以上。就山西省而言，透水事故易發(fā)生在厚煤層掘進(jìn)工作面或掘進(jìn)工作面遇斷層處，2010年王家?guī)X煤礦透水事故和2013年汾西正升煤業(yè)透水事故其工作面煤層厚度均>6 m. 王家?guī)X煤礦20101回風(fēng)巷道與小窯老巷位置關(guān)系平面示意圖見(jiàn)圖1，20101回風(fēng)巷道與小窯老巷位置關(guān)系剖面示意圖見(jiàn)圖2.

山西省礦井防治水一直實(shí)行“有掘必探”的管理方法，但執(zhí)行方面又無(wú)具體細(xì)則。對(duì)于較薄煤層而言，“有掘必探”相對(duì)易于施行，超前探測(cè)效果較為可靠，原因在于小煤窯采掘巷道有一定高度與寬度，在較薄煤層中超前探測(cè)的準(zhǔn)確度、目標(biāo)性比較強(qiáng)。但是對(duì)于厚煤層、特厚煤層，其探測(cè)難度非常大，一方面，如果按照《煤礦防治水規(guī)定》要求的探測(cè)老空積水的鉆孔布置原則，其探測(cè)工程量十分巨大[2]，現(xiàn)場(chǎng)施工難度大；另一方面，如果不能滿足《煤礦防治水規(guī)定》中對(duì)垂距和平距要求，其探測(cè)結(jié)果就不能保證小窯老空區(qū)的有效控制。

圖1　20101回風(fēng)巷道與小窯老巷位置關(guān)系平面示意圖

圖2　20101回風(fēng)巷道與小窯老巷位置關(guān)系剖面示意圖

1.3事故發(fā)生的原因

水害隱患排查不專業(yè)是導(dǎo)致水害發(fā)生的重要原因。水害事故現(xiàn)場(chǎng)透水征兆明顯[3],如王家?guī)X煤礦透水事故前，工作面淋水已非常明顯，打頂描桿時(shí)出現(xiàn)出水征兆，有掛紅現(xiàn)象。防治水知識(shí)匱乏導(dǎo)致水害隱患排查走過(guò)場(chǎng)，危險(xiǎn)有隱患的地方不一定排查，出現(xiàn)隱患又不能第一時(shí)間發(fā)現(xiàn)。從礦井防治水管理出發(fā)，這一過(guò)程存在多個(gè)環(huán)節(jié)，只要其中一個(gè)環(huán)節(jié)真正落實(shí)，就有可能避免水害事故。

2防治水管理中存在的主要問(wèn)題

2.1水文地質(zhì)條件不清

如前所述，目前山西省資源整合礦井比例較高，由于各種原因，大多數(shù)小煤窯資料短缺、不真實(shí)或可靠程度差，導(dǎo)致了“有掘必探”與探放水工作的盲目性，嚴(yán)重威脅安全生產(chǎn)。但在實(shí)際工作中，一些水害隱患往往被“掩耳盜鈴”式處理。1) 作為礦井防治水工作重要前提和依據(jù)的《礦井水文地質(zhì)類型報(bào)告》被隨意編制。山西省煤炭資源整合、煤礦兼并重組后，一些煤礦井田范圍內(nèi)確實(shí)存在有無(wú)法查明的老空積水區(qū)，如水文地質(zhì)條件劃分為復(fù)雜及以上型，煤礦就要在硬件設(shè)施、管理級(jí)別、日常工作上加大投入[2,4]，所以有些單位要求地質(zhì)勘查部門降低礦井水文地質(zhì)類型級(jí)別，致使一些煤礦的類型劃分不能真實(shí)反映礦井實(shí)際。2) 煤礦技術(shù)人員經(jīng)驗(yàn)不足，對(duì)小煤窯生產(chǎn)情況不了解，對(duì)老空區(qū)資料的調(diào)查與核實(shí)無(wú)從下手，同時(shí)不能依據(jù)實(shí)際地質(zhì)情況進(jìn)行分析，只能盲目相信以往收集資料。3) 地質(zhì)及水文地質(zhì)勘探工程質(zhì)量不高，勘探工程往往只是用于報(bào)告編制和手續(xù)辦理，對(duì)于相關(guān)數(shù)據(jù)并沒(méi)有認(rèn)真分析，勘探結(jié)果可靠性較差，即使勘探工程質(zhì)量較高，其成果數(shù)據(jù)也并不能被用于日常的地質(zhì)條件分析評(píng)價(jià)中，理論與實(shí)際嚴(yán)重脫節(jié)。在2013年汾西正升煤業(yè)透水事故中，礦方事先調(diào)查的小窯老空區(qū)邊界與實(shí)際情況相差近千米，可見(jiàn)小煤窯采掘資料可靠度極差。

2.2從業(yè)人員專業(yè)素質(zhì)不高

自20世紀(jì)90年代以來(lái)，地質(zhì)特別是水文地質(zhì)專業(yè)人才出現(xiàn)斷層，目前一些從事礦井地質(zhì)管理的人員現(xiàn)場(chǎng)經(jīng)驗(yàn)缺乏，對(duì)礦井水害預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)及防治措施不熟悉。

1) 基礎(chǔ)資料不完善。礦井防治水工作的基礎(chǔ)首先是各類地質(zhì)及水文地質(zhì)資料的收集整理。對(duì)現(xiàn)場(chǎng)安全要求的提高使礦井地測(cè)工作更多關(guān)注現(xiàn)場(chǎng)，導(dǎo)致基礎(chǔ)資料水平下降，一些礦井地質(zhì)人員連基本的地質(zhì)、水文編錄都難以完成，各類地質(zhì)圖質(zhì)量低，不按要求填繪，導(dǎo)致生產(chǎn)、管理、設(shè)計(jì)出現(xiàn)誤差，如老空積水區(qū)不能及時(shí)上圖，導(dǎo)致探放水設(shè)計(jì)與實(shí)際不符等。

2) 預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)能力差。預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)是礦井防治水工作中最為重要的基礎(chǔ)工作，同時(shí)又具有很強(qiáng)的專業(yè)性，只有在技術(shù)人員具備深厚的理論基礎(chǔ)、豐富的現(xiàn)場(chǎng)工作實(shí)踐，才能有好的地質(zhì)、水文地質(zhì)感知能力，才能實(shí)施較為準(zhǔn)確、科學(xué)的預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)，在此基礎(chǔ)上，根據(jù)預(yù)測(cè)的地質(zhì)條件、水文地質(zhì)條件實(shí)施針對(duì)性的探查驗(yàn)證。目前，很多煤礦的地質(zhì)、水文地質(zhì)專業(yè)技術(shù)人員缺乏，沒(méi)有專業(yè)的水情水害預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)，僅僅采取“有掘必探”的防治水管理方式難以從根本上解決煤礦面臨的水害問(wèn)題。

3) 基礎(chǔ)研究能力不足。防治水人員對(duì)礦區(qū)構(gòu)造導(dǎo)水性、采空積水補(bǔ)給規(guī)律等基本水文地質(zhì)問(wèn)題分析研究不足，不能較深入地了解影響礦井安全生產(chǎn)的各種水害因素。礦井采勘對(duì)比基本空白，物探解譯僅僅依靠固定的程序，不能與礦井實(shí)際地質(zhì)條件相結(jié)合，鉆探成果缺乏有效分析。

2.3探放水措施落實(shí)不到位

就近幾年發(fā)生老空區(qū)透水事故的煤礦現(xiàn)場(chǎng)來(lái)看，各個(gè)礦井基本按規(guī)定實(shí)行了“有掘必探”管理，但是存在鉆孔布置不合理、深度不足、遇到地質(zhì)條件變化未及時(shí)調(diào)整鉆孔布置方案等[5-7].總體來(lái)說(shuō)有3個(gè)方面的原因：

1) “有掘必探”管理重點(diǎn)不突出。對(duì)于同一礦井而言，不同區(qū)域的水文地質(zhì)條件必然不同，必須分條件實(shí)施探放水工程。

2) 隱蔽致災(zāi)因素分析不足。礦井防治水技術(shù)人員對(duì)各類致災(zāi)因素考慮不全面，對(duì)一些鉆孔、井筒等特殊導(dǎo)水通道分析重視不夠，對(duì)小煤窯一些特殊的采掘方式不熟悉，導(dǎo)致把隱患區(qū)域定為安全區(qū)域，探放水措施不落實(shí)。

3) 現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)督管理不閉合。主要表現(xiàn)在施工與設(shè)計(jì)不一致，現(xiàn)場(chǎng)驗(yàn)收不嚴(yán)格，檢查考核不科學(xué)，重生產(chǎn)、輕安全，現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)督管理受制約。

3水害防治對(duì)策探討

3.1提高防治水專業(yè)技術(shù)人員素質(zhì)

礦井防治水管理方式有多種，但基礎(chǔ)地質(zhì)與水文地質(zhì)工作都是必須的。要制定科學(xué)合理的制度、獲取真實(shí)準(zhǔn)確的地質(zhì)與水文地質(zhì)資料、編制符合實(shí)際切實(shí)可行的探放水設(shè)計(jì)、開(kāi)展有效的地質(zhì)和水文地質(zhì)超前預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)都離不開(kāi)高素質(zhì)的防治水專業(yè)技術(shù)人員。但就目前現(xiàn)場(chǎng)看，從事地測(cè)工作的人員素質(zhì)參差不齊：1) 專業(yè)人員不足，工程師以上有經(jīng)驗(yàn)的地質(zhì)技術(shù)人員極少，很多礦井地測(cè)部門非專業(yè)人員數(shù)量超過(guò)專業(yè)人員。2) 整合礦井總體地測(cè)人員短缺，工作不能有效開(kāi)展。因此，要真正提高目前礦井防治水水平，從根本上遏制水害事故的發(fā)生，就必須切實(shí)提高防治水技術(shù)人員的專業(yè)素質(zhì)，建立健全防治水技術(shù)人員培養(yǎng)機(jī)制，加強(qiáng)經(jīng)驗(yàn)交流與理論學(xué)習(xí)，真正做到理論聯(lián)系實(shí)際。

3.2合理調(diào)整防治水管理政策

政府和相關(guān)部門不應(yīng)主導(dǎo)企業(yè)具體采用的防治水管理方式、探放水方法及設(shè)備，主要工作應(yīng)該放在相關(guān)防治水體系建設(shè)和監(jiān)管監(jiān)察上。從制度政策上實(shí)現(xiàn)更加專業(yè)化調(diào)整是促進(jìn)礦井防治水工作的關(guān)鍵。

3.3推廣應(yīng)用先進(jìn)技術(shù)

礦井水害防治技術(shù)大致可分為3個(gè)方面：1) 水害條件超前探測(cè)與評(píng)價(jià)技術(shù)，包括礦井日常超前探測(cè)中應(yīng)用到的鉆探、物探、化探等。2) 水害監(jiān)測(cè)、預(yù)防與控制技術(shù)，如水文地質(zhì)監(jiān)測(cè)、含水層改造、疏水降壓等。3) 水害快速治理與搶險(xiǎn)救災(zāi)技術(shù)。隨著各級(jí)政府、企業(yè)對(duì)煤礦防治水工作的重視，近年來(lái)礦井防治水相關(guān)技術(shù)及設(shè)備發(fā)展迅速，積極推廣應(yīng)用防治水先進(jìn)技術(shù)是提高礦井防治水效率的重要手段[8]，一方面可以提高水害預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)的精確度，另一方面可以降低勞動(dòng)強(qiáng)度與成本投入。

4結(jié)論

老空透水是山西省乃至全國(guó)煤礦水害故的主要原因，對(duì)于山西省而言，目前資源整合礦井?dāng)?shù)量多，由于歷史原因造成的小煤窯采掘資料缺失或不真實(shí)、煤礦從業(yè)人員防治水專業(yè)素質(zhì)不高、現(xiàn)場(chǎng)探放水措施落實(shí)不到位是導(dǎo)致礦井水害事故多發(fā)的主要原因，要從根本上提高煤礦防治水水平、遏制重大水害事故，必須提高防治水專業(yè)技術(shù)人員素質(zhì)，調(diào)整防治水管理政策和推廣應(yīng)用防治水先進(jìn)技術(shù)手段。

參考文獻(xiàn)

[1]張建榮.資源整合礦井防治水安全管理及防治對(duì)策[J].山西焦煤科技，2011(7)：52-53.

[2]國(guó)家安全生產(chǎn)監(jiān)督管理總局，國(guó)家煤礦安全監(jiān)察局.煤礦防治水規(guī)定[M].北京：中國(guó)礦業(yè)大學(xué)出版社，2009：67-68.

[3]虎維岳.礦山水害防治理論與方法[M].北京：煤炭工業(yè)出版社，2005：75-77.

[4]國(guó)家安全生產(chǎn)監(jiān)督管理總局，國(guó)家煤礦安全監(jiān)察局.煤礦安全規(guī)程[M].北京：煤炭工業(yè)出版社，2011：61-63.

[5]戴磊，韓松林，張建英.精細(xì)化管理在新橋煤礦防治水工作的應(yīng)用[J].水力采煤與科學(xué)技術(shù),2011(1):89-92.

[6]董軒龍.創(chuàng)新“十步法”構(gòu)建防水管理體系[J].煤礦安全，2012，43(3):175.

[7]煤炭工業(yè)部.MT/T673-1997煤礦井下探放水技術(shù)規(guī)范[S].北京：煤炭工業(yè)出版社，1997:9-11.

[8]程書(shū)宏,劉仰光，王陽(yáng)煤礦承壓水探放水技術(shù)研究及技術(shù)[J].煤炭科學(xué)技術(shù)，2008，26(2)：98-100.

·問(wèn)題探討·

(E-mail)zqduan181818@163.com

Discussion on Management of Water Prevention and Control in Shanxi

Province Coal Mine about Stored Water in Goaf

DUAN Zhanqing, MAO Xiaoou

AbstractSummarizes the major water inrush accident in coal mine that occurred in Shanxi province in recent years, the source of water filling are all goaf water. Analyzes the threat of goaf water to coal mine safety production. Discusses the existing problems in management of coal mine water control at present. Puts forward that improves the quality of professional and technical personnel in water control is essential to prevent mine water disaster, reasonable adjustment management policy of control water is the key to improve the efficiency of mine water prevention and control, the popularization and application of advanced technology is an important means to carry out the work of mine water control.

Key wordsShanxi province; Coal mine; Goaf water; Water disaster accident; Water prevention and control

中圖分類號(hào)：TD745+.2

文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：B

文章編號(hào)：1672-0652(2015)05-0040-04

作者簡(jiǎn)介：段展青(1963—)，女，山西祁縣人，1985年畢業(yè)于山西礦業(yè)學(xué)院，主要從事煤礦安全監(jiān)察工作

收稿日期：2014-04-10