井下防治水危險源識別技術(shù)研究

王菲

（河南平禹煤電公司一礦，河南 禹州 461670）

引言

在煤礦生產(chǎn)過程中，地下水、地表水及大氣降水等水源都可能通過礦井充水通道進入礦井，當?shù)V井涌水量超過礦井正常的排水能力時，就可能發(fā)生礦井突水災(zāi)害，嚴重影響礦井的正常生產(chǎn)和威脅井下人員的生命安全。同時，中國煤礦水文地質(zhì)條件復雜，相當一部分礦井受到礦井水害的威脅，加之中國煤礦近年來開采強度不斷增大，開采深度隨之增加，地下含水層受采掘活動的影響增大，礦井水害對煤礦的正常安全生產(chǎn)造成更嚴重的影響。因此，做好煤礦的防治水工作至關(guān)重要，應(yīng)在掌握礦井水文地質(zhì)條件的基礎(chǔ)上，針對不同礦井的充水條件做好日常的水文觀測、探放水等工作，并采取相應(yīng)的防治水措施，從而保證礦井的安全生產(chǎn)。

一、概述

（一）礦井水害危險源識別方法簡介

礦井水害危險源識別分析主要通過以下幾個步驟完成。（1）危險有害因素識別與分析依據(jù)建設(shè)項目周邊環(huán)境、生產(chǎn)系統(tǒng)和場所的特點，同時參考分析與該礦井相類似礦井自然條件及安全生產(chǎn)情況來識別和分析其潛在的危險有害因素。（2）劃分安全預(yù)評價單元在危險有害因素識別和分析的基礎(chǔ)上，按生產(chǎn)系統(tǒng)、工藝流程、生產(chǎn)設(shè)施和裝備的相對空間位置等方面，對礦井水有害因素進行分析。（3）選擇安全預(yù)評價方法根據(jù)被評價單元的特點，采用安全檢查法，進行對礦井水害危險源及危險等級進行分析。

（二）礦井地質(zhì)與防治水結(jié)合的必要性分析

防治水工作中的任何步驟都依賴于水文地質(zhì)工作的完善可靠，礦井水文地質(zhì)工作不僅超前、可預(yù)見，而且可行也必行，主要體現(xiàn)在：（1）礦井基建前期的地質(zhì)勘探、詳查、精查已經(jīng)掌握了大量的地質(zhì)資料，加上礦井基建過程中大量的掘進工程揭露地質(zhì)情況，通過收集整理，可準確確定礦井含水層、隔水層、水源、水害渠道等，以此為基礎(chǔ)的水文地質(zhì)資料為針對性地防范水害提供可靠的參考依據(jù)；（2）水文地質(zhì)工作是煤礦基建和生產(chǎn)布置的基礎(chǔ)，一旦因為水文地質(zhì)資料不全造成誤判，極易造成巷道報廢，損失煤量的情況，嚴重者還有可能造成開拓布局紊亂、透水或更嚴重的事故。（3）礦井開拓部署需要極大可能的避免經(jīng)過重大地質(zhì)災(zāi)害隱患點，大型構(gòu)造常常被劃定為井田邊界，中型構(gòu)造影響采區(qū)劃分、巷道走向、工作面布置及采煤方法的選擇等，小型構(gòu)造影響巷道正常掘進，而水文地質(zhì)往往和地質(zhì)構(gòu)造密切關(guān)聯(lián)，因此，水文地質(zhì)也在很大程度上對礦井開拓造成影響。以上只是水文地質(zhì)資料對防治水工作的幾個重要影響，其對于防治水工作的各個方面都有著或大或小的影響，綜合分析可知，礦井地質(zhì)與防治水工作是密切聯(lián)系在一起的，將兩者結(jié)合到一起是極其必要的。

二、工作面防治水措施

（一）完善井下水害防治基礎(chǔ)

1)礦井防治水工作要強化“三專”。過去發(fā)生過的水害事故中，存在的共同問題是缺乏防治水專業(yè)技術(shù)人員，通過對國內(nèi)水害事故的分析，發(fā)現(xiàn)防治水技術(shù)人員充足和比較充足的煤礦，井下出現(xiàn)防治水問題的時候，往往能給出專業(yè)、科學的解決方案，使得水害事故能得到控制和消除?！睹旱V防治水細則》的第5條規(guī)定:煤礦必須配備防治水專業(yè)技術(shù)人員，配齊專用的探放水設(shè)備，建立專業(yè)探放水隊伍。因此，各個煤礦企業(yè)要按照規(guī)定要求完善專業(yè)的防治水人員、設(shè)備以及機構(gòu)，在水文地質(zhì)條件極復雜的煤礦，防治水機構(gòu)應(yīng)該專門設(shè)立。2)建立并落實防治水各項制度。煤礦應(yīng)當制定有完善的防治水各項規(guī)章、制度，防治水規(guī)章制度應(yīng)當結(jié)合工作的問題隨時更改完善，并落實到實際工作中，只有這樣才能總結(jié)和避免他人犯過的錯誤，保證礦井免于水害。3)要完善防治水基礎(chǔ)工作，首先必須調(diào)查清楚礦井水文地質(zhì)條件類型，由有資質(zhì)單位編制相關(guān)水文地質(zhì)報告，同時煤礦應(yīng)及時建立水文觀測系統(tǒng)，重點觀測存在突水隱患的地段和主要含水層，觀測記錄這些地方各個時間、階段的水位、水溫等水文資料，一旦發(fā)現(xiàn)的異常變化情況，要及時組織專業(yè)技術(shù)人員進行分析和處理。

（二）加強水文地質(zhì)資料勘查收集

水文地質(zhì)資料勘查收集是防治水的基礎(chǔ)，對井上下水文地質(zhì)觀測、水文地質(zhì)調(diào)查、基本水文地質(zhì)勘探和試驗等工作扎實有效地開展起來，并建立相關(guān)工作的臺賬，明確地掌握水文地質(zhì)類型和復雜程度。

（三）加強礦井探放水工作

做好日常的探放水工作是礦井防治水的重要措施之一。因此，要根據(jù)礦井的具體水文地質(zhì)條件，采用各種探放水手段來查明礦井的充水水源，掌握各含水層的具體位置、水量、水壓大小等情況，確定采掘空間附近積水老空區(qū)的位置、數(shù)量、水量大小等情況；同時，要查明礦井的充水通道，掌握礦井范圍內(nèi)的節(jié)理、斷層等地質(zhì)構(gòu)造的數(shù)量、位置、富水性及導水情況，通過測算煤層頂?shù)装宓钠茐纳疃?，來確定其與含水層的空間位置關(guān)系。堅持“有掘必探，先探后掘”的原則，在探明礦井充水水源和充水通道的情況下，采取有針對性的防治水技術(shù)措施，從而保證礦井的安全生產(chǎn)。當巷道掘進接近老采空區(qū)、含水斷層、含水層及采掘工作面出現(xiàn)出水征兆等情況時，都應(yīng)進行探放水工作。煤礦常用的探放水手段是布置探水鉆孔，一般探水鉆孔要與掘進工作相互配合，即探水、掘進循環(huán)進行，為了能準確探明這些可疑充水點，要布置鉆孔成扇形或半扇形，且在巷道允許掘進距離的位置，兩鉆孔間距要小于3m，巷道允許掘進位置到鉆孔深度位置的距離一般為20m。

（四）做好地下水害事故的總結(jié)

1)建立防治水專家人才庫。在長期的防治水工作當中，有些老的技術(shù)人員積攢了豐富的寶貴經(jīng)驗，這些經(jīng)驗具有口頭無法描述的特點，為了發(fā)揮這些專業(yè)人才的作用，煤礦企業(yè)應(yīng)該建立一個專家數(shù)據(jù)庫。煤礦做防治水規(guī)劃時也應(yīng)該聽取他們的意見，遇到事故時，這些人才也能夠在應(yīng)急救援以及事故調(diào)查中發(fā)揮其技術(shù)特長。2)加大水害事故處罰力度。近些年來，雖然企業(yè)對防治水工作越來越重視，制定了一套防治水管理辦法，但在利益的驅(qū)使下為了不影響生產(chǎn)，更多更快地出煤，有時也出現(xiàn)以犧牲安全為代價而冒險生產(chǎn)的情況，為了消除這種現(xiàn)象必須加大對水害事故的處罰力度，一旦發(fā)現(xiàn)沒有在確保安全的前提下冒險作業(yè)，無論是否發(fā)生水害事故都應(yīng)該嚴懲，發(fā)生水害事故的更要加大懲罰力度，只有用重典，才能確保安全。3)要舉一反三地學習典型案例。近些年來，我國煤礦的防治水技術(shù)人員的培養(yǎng)上出現(xiàn)過斷層，使得煤礦的防治水技術(shù)人員中有經(jīng)驗的很少，造成對自己礦井防治水工作的薄弱之處也不甚了解。因此，要加強對上級部門推薦的典型事故案例進行學習，對照事故原因進行舉一反三的自我檢查，弄清楚案例發(fā)生的水害事故的原因，總結(jié)經(jīng)驗教訓，避免此類事情出現(xiàn)在自己的礦井當中。

（五）要加強隱蔽性致災(zāi)因素的調(diào)查工作

隱蔽性致災(zāi)因素是指那些在煤礦生產(chǎn)活動區(qū)域不能直觀發(fā)現(xiàn)的、會給生產(chǎn)帶來安全影響的災(zāi)害，例如井下地質(zhì)構(gòu)造、老窯積水、采空區(qū)含水情況、其它含水體、導水體含水狀況以及瓦斯及其他有毒有害氣體情況等。隱蔽性致災(zāi)因素是造成煤礦井下水害事故重要因素，這其中危害最大的就是老窯積水、采空區(qū)含水，所以煤礦應(yīng)加強以老窯積水、采空區(qū)含水，為重點的隱蔽性致災(zāi)因素的調(diào)查工作，在全面搜集整理、分析以往調(diào)查成果的基礎(chǔ)上，完善相關(guān)圖紙及臺賬，對過去各時期形成的老窯或采空積水區(qū)嚴格實現(xiàn)“三線”管理，明確標注出積水線、警戒線和探水線。

結(jié)語

本文以礦井防治水為研究背景，采用安全檢查法進行危險源識別，得出以下結(jié)論：（1）在開采過程中，一旦遇有地質(zhì)構(gòu)造或水文地質(zhì)條件異常，一定要查清原因，以防奧灰水通過斷裂構(gòu)造或陷落柱向礦井突水。（2）采、掘工作面必須堅持“有疑必探，先探后掘（采）”的原則。當掘進巷道穿越斷裂構(gòu)造時，先留設(shè)煤柱，然后打勘探孔，若鉆孔無水時，放小炮通過（或繞行）；若水壓、水量較大時，靈活地選擇預(yù)注漿堵水、疏水降壓、排放水等措施通過；當采掘工作面有明顯突水征兆時必須進行超前探水。（3）在主排水泵房和主變電所的通路內(nèi)均設(shè)置密閉門。（4）加強水文地質(zhì)工作，留足設(shè)計防水煤柱，完善井下排水設(shè)施。