香山礦礦井隱蔽致災(zāi)因素分析

摘 要：本文對香山礦全面系統(tǒng)收集整理礦井以往的地質(zhì)勘探、礦井地質(zhì)、水文、瓦斯、周邊老窯等資料，結(jié)合近年來礦井生產(chǎn)的實際情況，進一步深入分析礦井隱蔽致災(zāi)因素對礦井安全生產(chǎn)的影響程度進行判別。經(jīng)過對隱蔽致因素的普查，找出可能導(dǎo)致礦井出現(xiàn)重大事故的隱蔽致災(zāi)因素，提出應(yīng)對和防范措施，夯實礦井安全生產(chǎn)基礎(chǔ)工作。

關(guān)鍵詞：隱蔽致因素的普查；應(yīng)對和防范措施；夯實礦井安全生產(chǎn)

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2016.17.070

1 礦井水文地質(zhì)概況

香山礦井田主體構(gòu)造為淺部陡、深部緩的單斜構(gòu)造。地層自下而上有太古界太華群、新元古界震旦系、古生界寒武系、石炭系、二疊系，中生界三疊系及新生界新近系、第四系，區(qū)內(nèi)無巖漿巖及巖漿活動。礦井充水水源主要有地表水、大氣降水和煤層頂?shù)装搴畬铀安煽諈^(qū)水。依據(jù)空間位置、巖性組合特征、隔水性能及其與煤層的關(guān)系，自上而下分為煤層之間砂質(zhì)泥巖與泥巖隔水層、二1煤底板砂質(zhì)泥巖或泥巖隔水層、石炭系太原組中部砂質(zhì)泥巖與泥巖隔水層、石炭系本溪組鋁土質(zhì)泥巖隔水層。

1.1 采動裂隙

依據(jù)計算結(jié)果，五組煤層分別為14.7m與47.1m，四組煤層分別為14.6m與50.1m，二組煤層分別為20.1m與62.2m。在影響范圍內(nèi)，煤層頂板砂巖裂隙水可通過采動裂隙入滲工作面。由于采動影響，煤層底板會遭受一定程度的破壞，破壞深度主要取決于采煤工作面尺寸、煤層厚度、煤層傾角、開采深度等因素，其中主采煤工作面斜長為其主要影響因素。依據(jù)集團公司推薦的回采工作面底板破壞深度經(jīng)驗公式計算為22.3m，平煤實測值在12m左右，但均可溝通煤層底板石炭系太原組上段灰?guī)r水。

1.2 地質(zhì)構(gòu)造影響程度評價

井田內(nèi)大中型斷層稀少，僅在井田西部發(fā)育有鳳凰嶺逆斷層，小斷層不發(fā)育，地層產(chǎn)狀在井田露頭部位較徒，深部漸緩，基本為一單斜構(gòu)造；區(qū)內(nèi)無巖漿巖及巖漿活動。綜合上述，根據(jù)《煤礦地質(zhì)工作規(guī)定》對構(gòu)造復(fù)雜程度的闡述，香山礦含煤地層沿走向、傾向的產(chǎn)狀變化不大，斷層稀少，沒有受巖漿巖的影響，不影響采區(qū)的合理劃分和采煤工作面的連續(xù)推進。因此，地質(zhì)構(gòu)造對礦井安全生產(chǎn)影響較小。盡管如此在開采過程中也應(yīng)及時編制地質(zhì)預(yù)報，制定針對性措施，確保礦井全生產(chǎn)。

1.3 香山礦存在的水害問題主要包含以下4個方面

（1）小煤窯采空塌陷導(dǎo)水問題 。根據(jù)調(diào)查，在井田附近及其范圍內(nèi)整合前有8座小煤窯，主要分布在各煤層露頭線一帶，由于越層越界開采現(xiàn)象普遍，導(dǎo)致原留設(shè)的煤層風(fēng)化帶防水煤柱部分地段被開采破壞，構(gòu)成大氣降水入滲的主要通道，礦井涌水量在夏季有顯著增加，主要是該原因所致。洪澇期該問題可能導(dǎo)致水害事故的發(fā)生。

（2）存在斷層導(dǎo)水問題。井田斷裂構(gòu)造盡管欠發(fā)育，但應(yīng)防止由此誘發(fā)的突水現(xiàn)象，水源為煤層底板灰?guī)r水。

（3）可能存在封閉不良鉆孔問題。在以往開采過程中，盡管未發(fā)現(xiàn)有鉆孔誘發(fā)的涌突水現(xiàn)象，但由于以往施工鉆孔許多缺少封孔資料或封孔資料不全，應(yīng)引起足夠的重視。

（4）老空和老窯的蓄水導(dǎo)水問題。本礦經(jīng)長時間回采后已形成了一定面積的采空區(qū)，目前采空區(qū)內(nèi)的積水量相對不大，但如果長時間集聚涌水，可能會對礦物安全產(chǎn)生影響。另外，周邊小煤窯有4個，經(jīng)對積水進行探放，已基本放完，暫構(gòu)不成對礦井充水的危害，但己二采區(qū)與周邊礦存在水力較強，雖已關(guān)閉，但長時間的集聚，積水也有可能對礦井安全產(chǎn)生威脅。

1.4 礦井的主要防治水措施

通過對地裂縫填埋處理，可有效減少礦井排水量，使生產(chǎn)成本降低。適當(dāng)加大巷道與工作面排水能力的同時，加強了對小斷層及水量的預(yù)測預(yù)報。截流大氣降水和地表水對礦井水的補給，實行淺水淺排，加大巷道與工作面排水設(shè)施和能力措施。配備有直流電法儀與探放水專用鉆機，生產(chǎn)過程中采取了物探預(yù)測，鉆探超前探放水。對廢棄井筒、地面塌陷裂隙定期檢測，對廢棄小煤礦采空區(qū)定期觀測，采取分區(qū)隔離措施。確保水泵、排水管路的正常運行及水倉的有效容積，煤礦不斷加強對排水設(shè)施的維修及水倉淤泥的清理工作。

2 香山礦屬瓦斯礦井

應(yīng)從以下幾個方面入手，做好瓦斯防治工作：

1）依據(jù)瓦斯涌出的變化規(guī)律，繪制瓦斯等值線，以此來推算新進工作面的瓦斯涌出量。

2）在采掘工作面回采及時做好瓦斯含量測定工作，準確掌握各個階段的瓦斯賦存情況。

3）加強瓦斯檢查治理和安全監(jiān)控工作，發(fā)現(xiàn)瓦斯涌出量逐漸增大或涌出異常情況，必須及時采取相應(yīng)措施，分析查找原因立即處理，并收集資料為分析瓦斯動態(tài)采取治理措施提供依據(jù)。

（1）煤層自燃的預(yù)防措施。礦井開采煤層為自然等級Ⅱ級，屬自燃。應(yīng)有防止煤炭自燃發(fā)火和防滅火專項措施 ，盡量少留煤柱，提高采出率減小采空區(qū)遺煤 ，降低密閉區(qū)的氧氣濃度，提高密閉的質(zhì)量，使進回風(fēng)之間保持均壓 狀態(tài) 。密閉前采空區(qū)內(nèi)盡量增加遺煤的濕度，以便延長煤的自燃發(fā)火期。 配備滿足使用的檢測儀器和專業(yè)技術(shù)人員，加強密閉內(nèi)空氣質(zhì)量檢查及采空區(qū)檢查。

（2）古河床沖刷帶、天窗等不良地質(zhì)普查，通過多年的開采揭露證實，礦井田范圍內(nèi)沒有發(fā)現(xiàn)古河床存在，煤層頂?shù)装寮懊簩泳鶠檫B續(xù)整合狀態(tài)，無發(fā)現(xiàn)古沖溝、天窗不良地質(zhì)體等現(xiàn)象。

（3）隱蔽致災(zāi)地質(zhì)因素探采對比。1）在井田附近及其范圍內(nèi)有小煤窯，留設(shè)的煤層風(fēng)化帶防水煤柱部分地段被開采破壞，應(yīng)加強礦井水害管理，防患于未然，確保安全生產(chǎn)。2）加強瓦斯檢查治理和安全監(jiān)控工作。3）采掘作業(yè)規(guī)程中必須有防止煤炭自燃發(fā)火的措施和防滅火專項措施 。4）開采過程中應(yīng)及時編制地質(zhì)預(yù)報，制定針對性措施，確保礦井全生產(chǎn)。

針對香山礦以上隱蔽致災(zāi)因素，特提出如下建議：

1）完善防治水基礎(chǔ)資料，如礦井涌水量觀測成果、氣象資料、地表水文觀測成果、水質(zhì)分析成果等臺帳；

2）建立煤礦和周邊采空區(qū)相關(guān)資料臺賬；

3）采掘過程中對礦井涌水量進行實時監(jiān)測，加強排水系統(tǒng)檢測與維修，并及時疏排積水。

隱蔽致災(zāi)普查活動的開展，是一項從源頭上徹底預(yù)防和根除煤礦重大事故發(fā)生的重要手段。它把原來不被人們所重視的隱蔽致災(zāi)因素排 查出來，制定相應(yīng)的措施和方案并付諸實施，更加夯實了礦井避風(fēng)險抗大災(zāi)的安全基礎(chǔ)