文/米書田

完善礦井防治水體系與防治水措施

文/米書田

邢臺礦區(qū)地處太行山東麓與華北盆地的接觸帶上，地質(zhì)構(gòu)造復(fù)雜，北東向斷裂構(gòu)造非常發(fā)育。礦區(qū)地下水系屬于邯邢水文地質(zhì)單元中的百泉泉域，百泉泉域為一基本獨立封閉的全排型泉域，地下巖溶水豐富。

冀中能源股份公司一直主采上組煤層，由于長期開采，上組煤的可采儲量日益減少。為持續(xù)穩(wěn)定發(fā)展，進一步解放受水害威脅的下組煤資源勢在必行。為確保礦井安全生產(chǎn)，對礦井防治水工作常抓不懈，以地測防治水安全質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)化為根本，嚴格井下防探水管理，狠抓重大水害隱患排查治理，建立健全防治水管理體系、技術(shù)保障體系及裝備支撐體系，杜絕各類水害事故發(fā)生。

一、認真落實礦井水害防治責(zé)任制，建立健全防治水管理體系

1.為強化防治水工作管理，根據(jù)《礦井水文地質(zhì)規(guī)程》《煤礦防治水工作條例》，建立安全生產(chǎn)責(zé)任制，建立健全了防治水組織機構(gòu)，進一步完善防治水方面的勞動組織、技術(shù)管理及崗位責(zé)任制等規(guī)章制度，健全完整的礦井防治水管理體系。

2.各礦成立以礦長為組長，以總工程師為常務(wù)副組長，各分管礦長及副總工程師為副組長，成員由各職能部門正職組成的礦井防治水領(lǐng)導(dǎo)小組。強化各級領(lǐng)導(dǎo)安全生產(chǎn)責(zé)任制、職能機構(gòu)安全生產(chǎn)責(zé)任制，嚴格業(yè)務(wù)保安責(zé)任制和水文地質(zhì)專業(yè)人員責(zé)任制。

二、采取防探水技術(shù)措施

1．防探水原則

采掘工作面必須堅持 “預(yù)測預(yù)報，科學(xué)查疑，有疑必探，先探后掘，先治后采”的防探水原則和“防、堵、疏、排、截”五項綜合治理措施。

2．主要技術(shù)措施

（1）各礦的新水平、新采區(qū)等未開采區(qū)域開采前均要進行地面三維地震及電法綜合勘探，查明區(qū)內(nèi)主要構(gòu)造形態(tài)、斷層和陷落柱的賦存狀態(tài)及其含（導(dǎo)）水情況，否則不得開采。

（2）各礦井非沿空掘進巷道必須做好超前探測工作，按規(guī)定嚴格控制超前距，先探后掘。超前探測主要內(nèi)容為掘進前方可能存在的隱伏含（導(dǎo)）水構(gòu)造，探測手段采用物探與鉆探相結(jié)合的方式，一般以直流電法超前探測為主，兩幫側(cè)前方利用底板超前鉆探進行探測。對明顯的物探異常區(qū)，必須用鉆探查明。

各礦下組煤采區(qū)的非沿空掘進巷道除認真執(zhí)行以上規(guī)定外，必須安排底板超前鉆，對掘進前方及其兩幫附近有無斷層及導(dǎo)水構(gòu)造進行重點探測。

（3）新掘進巷道要盡量利用現(xiàn)有巷道采用井下瞬變電磁、直流電法對鄰近的巷道掘進一定范圍內(nèi)進行側(cè)向探測 （要保證巷道兩側(cè)足夠的安全距離），為其起到超前探測作用。

（4）工作面回采前均要采用無線電坑道透視方法對工作面內(nèi)部隱伏構(gòu)造進行探測，對坑透查出的異常區(qū)必須用鉆探或音頻電透視或瞬變電磁等探測手段查明可能存在的隱伏構(gòu)造及其導(dǎo)（含）水性。在確定坑透異常區(qū)無導(dǎo)（含）水異常情況下，可在煤層中用鉆探查明隱伏構(gòu)造情況，否則必須在底板巖層中按探水鉆孔進行進一步探查。

3．防治水技術(shù)路線

（1）預(yù)疏大青水，淺部設(shè)防小煤礦潰水，重點針對奧灰水開展防治水工作。

（2）充分利用9#煤底板至奧灰頂面隔水層的阻水性能，進行帶壓開采。

（3）提高隔水層有效厚度和完整性，補強其阻水性能，對本灰含水層進行注漿改造。

（4）建立水閘門，實現(xiàn)隔離開采，預(yù)掘泄水巷和臨時水倉，增強采區(qū)、工作面臨時排水能力和礦井的強排能力，健全安全措施，確定安全的避災(zāi)路線。

（5）以大青灰?guī)r與本溪灰?guī)r為指示層，進行垂向?qū)畼?gòu)造的探查。其中，在大青灰?guī)r預(yù)疏放過程的同時，根據(jù)疏放具體情況，探查導(dǎo)水構(gòu)造。

（6）采用物探、鉆探綜合探查手段，先探后掘、先探后采，探查采場隔水層薄弱地段、富水區(qū)段和潛在導(dǎo)水通道（斷層、裂隙帶、陷落柱）。

（7）利用鉆探工程，進行水量、水壓、水溫“三量”測試，計算隔水層帶壓系數(shù)，定量評價工作面隔水層阻水性能。

（8）在工作面回采過程中，應(yīng)用突水監(jiān)測系統(tǒng)預(yù)防底板突水，實測和評價采動效應(yīng)對底板破壞深度和強度。

（9）根據(jù)采掘工程階段性特點，防治水工程有重點分階段進行實施。

（10）對有可能造成奧灰突水的斷層、變薄帶預(yù)留防水煤柱，確保隔水層厚度。

4．下組煤開采各階段防治水措施

（1）開拓掘進前階段。地面利用三維地震勘探及電法勘探，查明煤層與基底主要含水層的分界面、含水層的富水區(qū)域或集中徑流帶、采場內(nèi)的斷層、導(dǎo)水構(gòu)造、巖溶陷落柱的分布，圈定可疑區(qū)。

（2）巷道掘進階段。巷道掘進階段防治水工作的重點是對掘進頭前方煤層底板導(dǎo)水構(gòu)造的探查與治理。采取超前綜合探測的措施，先探后掘。對掘進前方及其兩幫附近有無斷層及導(dǎo)水構(gòu)造進行重點探測。對鉆探驗證查明的導(dǎo)水構(gòu)造，采用注漿加固的方式進行治理，處理后方可繼續(xù)掘進。

（3）工作面回采前階段。該階段防治水工作的重點：進行底板水文地質(zhì)條件探查與試驗；完成工作面內(nèi)部和底板構(gòu)造及其富水性的探測，以及原始導(dǎo)升高度的探查和評價；施工突水監(jiān)測鉆孔，做好突水監(jiān)測等各種試驗準(zhǔn)備；對工作面底板注漿加固改造；對工作面回采過程中發(fā)生突水可能性進行分析，圈定突水危險區(qū)，對帶壓開采的安全性進行總體評價。

(4)工作面回采階段。確保礦井、采區(qū)、工作面防排水系統(tǒng)、通訊報警系統(tǒng)、水文地質(zhì)觀測系統(tǒng)、突水監(jiān)測預(yù)測預(yù)報系統(tǒng)正常運轉(zhuǎn)，重大水害應(yīng)急預(yù)案貫徹落實。地測、安檢、生產(chǎn)等各有關(guān)單位要密切注意工作面各種出水征兆，一旦發(fā)現(xiàn)異常要及時匯報，采取措施。重點工作面回采過程中對工作面底板薄弱區(qū)段和受采煤擾動影響較大的區(qū)段進行底板突水實時監(jiān)測，布置底板擾動破壞深度觀測孔，監(jiān)測水壓變化情況，及時發(fā)現(xiàn)突水征兆，保障工作面的回采安全。同時，研究采動破壞深度尤其是采動引起的導(dǎo)水裂隙帶深度，為安全開采9#煤提供基礎(chǔ)技術(shù)資料。

三、建立礦井水害預(yù)警系統(tǒng)及應(yīng)急救援預(yù)案

鑒于礦區(qū)上組煤開采普遍受到隱伏陷落柱突水的威脅及下組煤開采受底板奧灰水突水威脅，各開采礦井要求必須設(shè)置好三道防線：

1．不出大水。要求各項預(yù)防、探查處理措施嚴密，下組煤開采礦井井上下注漿系統(tǒng)可靠。

2．出水不淹井。要求防排水系統(tǒng)可靠，水閘門、墻隔離設(shè)施可靠，下組煤開采礦井原則上宜獨立建井。

3．淹井不傷人。要求強大的防排水設(shè)施作為后盾，有可靠的預(yù)警系統(tǒng)和完善的應(yīng)急救援預(yù)案，保證人員逃生撤離時間。

（作者單位：河北冀中能源集團）

（責(zé)任編輯：李元）