淺析鶴崗礦區(qū)水害類(lèi)型及其防治技術(shù)

摘 要：礦井水害是威脅安全生產(chǎn)的重要災(zāi)害類(lèi)型，分析和研究礦井水害類(lèi)型及原因?qū)τ邡Q崗礦井水害治理具有重要意義，本文主要從宏觀層面分析當(dāng)前礦井水害的主要類(lèi)型，對(duì)發(fā)生的原因和特點(diǎn)進(jìn)行歸納和總結(jié)，通過(guò)具體事例列出幾種主要防治水措施，對(duì)鶴崗礦井水害防治具有一定的參考價(jià)值。

關(guān)鍵詞：礦井水害； 防治技術(shù)

1.引言：

鶴崗礦區(qū)位于黑龍江完達(dá)山脈北麓的三江平原西部，即東北平原東北部。第四紀(jì)以來(lái)一直處于緩慢下降過(guò)程，沉積了較厚的礫砂和以砂為主的第四紀(jì)松散物質(zhì)，地形較為平坦，給大氣降水就地滲入補(bǔ)給地下水的匯集創(chuàng)造了條件。鶴崗盆地地處小興安嶺東南支脈向北延續(xù)的低山丘陵地帶，總體地勢(shì)西北高、東南低。鶴崗含煤盆地西北部低山丘陵區(qū)的各種弱滲透性地層、巖漿巖體出露，接受大氣降水補(bǔ)給，盆地內(nèi)大氣降水通過(guò)粘土層入滲、河流滲漏補(bǔ)給下部的第四系、新近系裂隙孔隙水或間接補(bǔ)給基巖裂隙水。

2.礦井主要水害分析

危害鶴崗礦區(qū)安全生產(chǎn)的水害主要有地表水、老空水、礫巖水，不同水害發(fā)生原因及水害特點(diǎn)不同，但是對(duì)煤礦安全生產(chǎn)都存在巨大的威脅。

2.1地表水威脅

隨著當(dāng)前“三下”開(kāi)采理念的深入，水下安全開(kāi)采已經(jīng)成為煤礦安全開(kāi)采研究和分析的重點(diǎn)，那么地表水防治非常重要，特別是雨季地表水危害煤礦安全生產(chǎn)主要有兩方面。第一，地表河流在雨季水位上漲，達(dá)到一定程度會(huì)出現(xiàn)直接倒灌礦井中，造成淹井等危害（見(jiàn)圖2-1）；第二，由于煤礦開(kāi)采附近形成很多采空區(qū)，采空區(qū)下陷后大多形成一定規(guī)模的湖泊，雨季到來(lái)時(shí)，經(jīng)過(guò)大量雨水的匯集，超過(guò)采空區(qū)的承載能力，采空區(qū)相當(dāng)于導(dǎo)水通道，灌入礦井，造成重大危害。（見(jiàn)圖2-2）

2.2老空水威脅

老空水又稱(chēng)老窯水，這種老窯水主要是指在由于過(guò)去的一些煤礦開(kāi)采，包括我們國(guó)有自己的煤礦的開(kāi)采，包括一些地方小煤窯的開(kāi)采，開(kāi)采完以后遺留下一部分采空區(qū)，老窯水的水害事故主要有這么幾大特點(diǎn)：一個(gè)特點(diǎn)就是突發(fā)性，因?yàn)槔细G水不是一種賦存于地下介質(zhì)的含水層的水，它就是一個(gè)小的地表水體，所以一旦采掘工程觸及它，它就會(huì)以潰入的方式突然涌入到井下。第二特點(diǎn)就是由于這種高度還原環(huán)境，老窯積水里面往往富含有一些硫化氫的氣體，而且硫化氫氣體的濃度非常高。有些老窯水沖入之后，這種硫化氫氣體由于濃度比較高，有時(shí)候也會(huì)給現(xiàn)場(chǎng)的接觸的工人造成一些窒息性的死亡或者傷害。

2.3礫巖水威脅

礫巖水對(duì)鶴崗礦區(qū)安全生產(chǎn)起到嚴(yán)重威脅，水源主要來(lái)自石頭廟子組礫巖含水層。該含水層與下覆3號(hào)煤層間距30-70米，采空區(qū)裂隙可以溝通礫巖含水層，鶴崗礦區(qū)的益新煤礦、振興煤礦受礫巖水的威脅程度最大，而且這兩個(gè)礦井?dāng)鄬颖容^發(fā)育，斷層帶富水性強(qiáng)，對(duì)煤礦安全生產(chǎn)影響強(qiáng)烈。如振興煤礦2013年3月11日北部區(qū)三水平18層中部區(qū)左一段工作面回風(fēng)道，發(fā)生“泥石流”災(zāi)害，礫巖水伴隨著鵝卵石以及泥沙瞬時(shí)潰入井下，造成巨大損失；同年7月16日益新煤礦四水平南一石門(mén)3號(hào)煤層發(fā)生涌水災(zāi)害，涌水量最高達(dá)到1438.2m3/h，后期水量呈緩慢衰減趨勢(shì)。

3.礦井防治水技術(shù)

礦井防治水目的就是防止礦井水害事故發(fā)生，保證礦井安全生產(chǎn)的前提下使煤炭資源得到充分合理的回收。針對(duì)水患，鶴崗礦區(qū)認(rèn)真執(zhí)行《煤礦安全規(guī)程》規(guī)定，落實(shí)預(yù)防為主、防治結(jié)合的方針，根據(jù)不同水文地質(zhì)條件，采取不同方法予以防止。

3.1地表水防治技術(shù)

（1）加強(qiáng)雨季三防工作：鶴崗礦區(qū)與氣象部門(mén)合作，建立了防范暴雨的預(yù)報(bào)、預(yù)警、預(yù)防和應(yīng)急救援工作機(jī)制，建立雨季巡視制度和組織機(jī)構(gòu)。

（2）加強(qiáng)清淤工作，對(duì)礦區(qū)內(nèi)排水溝渠徹底清挖，加固河堤，嚴(yán)禁將矸石、垃圾等雜物堆放洪水可能沖刷地段，保證河道、排水溝渠暢通。

（3）回填地裂縫：地裂縫相當(dāng)于導(dǎo)水通道，地裂縫回填不好，容易將地表水、含水層水導(dǎo)入井下，釀成大患，所以必須將地裂縫回填壓實(shí)。

（4）采空區(qū)塌陷區(qū)治理：主要采用兩種方法治理，一種方法是采用排水，對(duì)于塌陷區(qū)積水較少，面積較小的可以修筑暗渠或用水泵，將塌陷區(qū)積水排出；另一種方法是回填綠化，對(duì)于塌陷區(qū)面積較大，標(biāo)高較低，難以使用排水系統(tǒng)的情況下采用回填，回填壓實(shí)后的標(biāo)高要高于附近標(biāo)高，保證回填后雨季無(wú)積水，防止形成暗河，造成二次隱患。

3.2老空水防治技術(shù)

采空區(qū)水患往往來(lái)勢(shì)兇猛，尤其是老窯水、舊巷水，這些積水時(shí)間長(zhǎng)，并伴有有害氣體，給人的生命和和煤礦安全生產(chǎn)帶來(lái)巨大威脅，因此，采取以下幾點(diǎn)措施防治水害的發(fā)生。

（1）做好礦井水文地質(zhì)工作和對(duì)照工作：水文地質(zhì)工作是各項(xiàng)防治水工作的基礎(chǔ)和依據(jù)，掌握礦區(qū)水文地質(zhì)資料，認(rèn)真核對(duì)井上下對(duì)照?qǐng)D，查明老窯、舊巷位置及積水情況。

（2）井下探放水：采用物探、化探和鉆探等綜合手段探測(cè)老窯水邊界防隔水煤（巖）柱破壞狀況，可能透水地段通過(guò)物探手段探測(cè)富水異常區(qū)，鉆探驗(yàn)證排除患。另外工作面必須堅(jiān)持打超前鉆，有效距離不得小于20米，當(dāng)工作面接近導(dǎo)水?dāng)鄬?、水倉(cāng)、舊區(qū)、舊巷、灌漿區(qū)、防隔水煤柱時(shí)，必須制定措施，完成探放水工作。

（3）注漿堵水：注漿堵水就是將預(yù)先配置好的漿液壓入巖層空隙、裂隙中，使其擴(kuò)散、凝固和硬化，使巖層具有較高強(qiáng)度、不透水性，從而達(dá)到隔斷補(bǔ)給水源的目的，這也是防水重要手段之一。鳥(niǎo)山煤礦就是一個(gè)成功的案例，鳥(niǎo)山煤礦建設(shè)立井時(shí)，立井附近充水?dāng)鄬虞^發(fā)育，單采用排水方法既不經(jīng)濟(jì)也不現(xiàn)實(shí)，更不能使保證井筒的穩(wěn)固性，于是采用了注漿堵水的方法，不僅隔斷補(bǔ)給水源，也加固了井筒。

（4）防水煤（巖）柱留設(shè)：為防止地表水、含水層水和老窯水通過(guò)斷層或裂隙導(dǎo)入井下，按照《煤礦安全規(guī)程》留設(shè)煤（巖）柱，并保證煤（巖）柱的完好，不準(zhǔn)開(kāi)采。

3.3礫巖水的防治

礫巖水嚴(yán)重威脅鶴崗礦區(qū)的安全生產(chǎn)，防治礫巖水刻不容緩。為此鶴崗礦區(qū)與中煤水文地質(zhì)局共同研究礫巖水賦存情況，在南山、益新、振興煤礦地面施工水文孔，通過(guò)益新煤礦井下打放水鉆孔排放礫巖水，來(lái)觀察水文孔礫巖含水層水位變化，分析礫巖水影響半徑、補(bǔ)給關(guān)系，揭示石頭廟子組南嶺礫巖層水文地質(zhì)條件。礫巖水水害防治采取以下幾點(diǎn)：

（1）加強(qiáng)井下日常水文地質(zhì)工作，加強(qiáng)采區(qū)礫巖水提前排放工作，在導(dǎo)水危險(xiǎn)地段可以降低開(kāi)采厚度，保證開(kāi)采裂隙帶不導(dǎo)通礫巖含水層。

（2）開(kāi)采過(guò)程中加強(qiáng)充水性斷層的探測(cè)，發(fā)現(xiàn)導(dǎo)水?dāng)鄬右鶕?jù)實(shí)際情況提前采取疏放或留設(shè)安全防隔水煤（巖）柱等安全措施。

4.結(jié)束語(yǔ)

通過(guò)文中可以看出，每個(gè)類(lèi)型的水害都嚴(yán)重威脅著鶴崗礦區(qū)安全生產(chǎn)，但是只要認(rèn)真分析水害特點(diǎn)，制定有效的防治措施，便可以保證礦井安全生產(chǎn)。

作者簡(jiǎn)介：

代英浩，男，1985年9月出生，工程師，黑龍江大學(xué)水文地質(zhì)專(zhuān)業(yè)，現(xiàn)工作于龍煤鶴崗礦業(yè)有限責(zé)任公司地質(zhì)測(cè)量部，主要從事礦井水文、地質(zhì)方面的技術(shù)及管理工作。