劉衛(wèi)坤
摘 要:礦井水害是礦山建設(shè)與生產(chǎn)過程中的主要災(zāi)害之一,它給國家?guī)順O大的經(jīng)濟(jì)損失與人身傷亡。煤礦生產(chǎn)企業(yè)應(yīng)切實(shí)加強(qiáng)煤礦防治水工作,并緊抓不懈。文章主要研究礦井水害的類型及表現(xiàn)形式、礦井水文地質(zhì)基礎(chǔ)工作、礦井水害防治技術(shù),以此來指導(dǎo)企業(yè)進(jìn)行水害安全防治。文章分析了造成礦井突水的條件,分析了防治水基礎(chǔ)工作和防治水重點(diǎn)工作,只有打好基礎(chǔ)、突出重點(diǎn),才能切實(shí)做好防治水工作。
關(guān)鍵詞:礦井突水;基礎(chǔ)工作;重點(diǎn)工作
凡影響生產(chǎn)、威脅采掘工作面或礦井安全、增加噸煤成本和使礦井局部或全部被淹沒的礦井水,都稱為礦井水害。近年來,隨著煤田開采向地層深處不斷延伸,井筒深度不斷增加,地層情況越加復(fù)雜,開鑿條件越加惡劣,突水淹井事故呈現(xiàn)出上升的趨勢,嚴(yán)重影響和威脅礦井安全生產(chǎn)。
1 礦井水害分類
依據(jù)礦井充水水源及水源進(jìn)入礦井的途徑和方式,礦井水害可劃分為五種,即地表水水害、老窯水水害、孔隙水水害、裂隙水水害及巖溶水水害。礦井水進(jìn)入礦井的方式有滲水、滴水、淋水、突水(涌水、潰水)。其中因井巷或工作面與含水層、被淹巷道、地表水體或含水的裂隙帶、巖溶帶、頂板冒落帶、構(gòu)造破碎帶等接近或溝通而產(chǎn)生的涌水或潰水事故,由于來勢猛、時(shí)間短、水量大,故稱突水。突水災(zāi)害的突發(fā)性強(qiáng),人身傷亡大。
2 礦井水文地質(zhì)工作
礦井水文地質(zhì)工作是防治水工作的基礎(chǔ),是保證煤礦正常安全生產(chǎn)建設(shè)的一項(xiàng)重要基礎(chǔ)工作。煤礦在地質(zhì)勘探及防治水工作方面,采取了一系列措施,使得該煤礦多年來未發(fā)生礦井水害事故,保證了安全高效生產(chǎn)。
2.1 該煤礦進(jìn)行過正規(guī)地質(zhì)勘探與水文地質(zhì)勘探,編寫了詳細(xì)的地質(zhì)報(bào)告和水文地質(zhì)報(bào)告,具有較強(qiáng)的指導(dǎo)性和針對性。礦井水文地質(zhì)圖件健全,采掘工程平面圖采空區(qū)與積水區(qū)位置清楚,礦井水文地質(zhì)圖內(nèi)容詳盡,滿足了該煤礦安全生產(chǎn)的需要。
2.2 為加強(qiáng)水害預(yù)測工作,編制了中長期煤礦防治水規(guī)劃和年度防治計(jì)劃,結(jié)合新情況,對已編制的規(guī)劃進(jìn)行了認(rèn)真修改。
2.3 積極開展煤礦礦井水文地質(zhì)工作、水害因素分析和預(yù)測預(yù)報(bào)工作,編制水害預(yù)測圖和水害預(yù)測表,并逐月進(jìn)行檢查、補(bǔ)充與修改。詳細(xì)編錄水文地質(zhì)、觀測資料及建立礦井水文地質(zhì)臺(tái)賬,同時(shí)進(jìn)行礦井涌水量觀測,一般每月觀測1~3次。
2.4 對可能發(fā)生水害的地點(diǎn)、水害類型和水災(zāi)隱患建有底檔,長期對有突水危險(xiǎn)的地方監(jiān)測評(píng)估,并做好突水危險(xiǎn)防備及編寫突水應(yīng)急方案。
2.5 確保各類防隔水煤(巖)柱留設(shè)到安全距離。并對周圍小型煤礦長期進(jìn)行觀測,嚴(yán)防周邊小煤礦越界超深跨界開采,破壞井田邊界防隔水煤(巖)柱,使水文地質(zhì)條件復(fù)雜化。
2.6 按照《煤礦安全規(guī)程》的要求,該煤礦配備了與礦井涌水量相匹配的水倉、水泵、輸電線路等設(shè)施,確保礦井正常排水,并滿足特殊情況下排水需要。
3 搞好防治水工作的途徑
3.1 提高礦井全體員工防治水意識(shí)
3.1.1 提高煤礦管理人員的防治水意識(shí),是搞好防治水工作的主要途徑。實(shí)踐證明,煤礦防范大事故的責(zé)任在礦井管理人員,尤其是在一把手。防治水要花錢,需要投入人力、物力。如果決策者不重視此項(xiàng)工作,是無法搞好的。
3.1.2 提高員工的素質(zhì),掌握防治水的基本知識(shí),透水的征兆,使職工掌握發(fā)生透水事故的逃生通道及自救互救常識(shí),這是非常必要的。
3.2 建立健全防治水機(jī)構(gòu),配備必要的防治水設(shè)備
建立健全防治水機(jī)構(gòu),充實(shí)防治水技術(shù)力量,建立嚴(yán)格的預(yù)測預(yù)報(bào)制度,建立專業(yè)的探放水作業(yè)隊(duì)伍,加強(qiáng)礦井探放水管理,建立礦井防排水系統(tǒng)。
3.3 摸清井田范圍和現(xiàn)狀,完善水文地質(zhì)資料
3.3.1 完善礦井的水文基礎(chǔ)技術(shù)資料。有的礦井基礎(chǔ)技術(shù)資料比較完整,稍加完善就可以滿足防治水需要。有的礦井沒有基礎(chǔ)資料,完善基礎(chǔ)技術(shù)資料的難度大。而完善的技術(shù)資料是搞好防治水的技術(shù)保障,必須清楚地掌握每個(gè)采空區(qū)的準(zhǔn)確位置,積水量。
3.3.2 摸清礦井井田內(nèi)的廢棄井口數(shù)及本礦井的采空區(qū),還有礦井周邊相鄰礦井和古窯、黑口子的現(xiàn)狀和范圍。構(gòu)筑防水密閉墻,防止因地表水、洪水灌井事故的發(fā)生,提高防治水等級(jí)。
3.4 制定全方位的采空區(qū)防治水實(shí)施方案
從近年發(fā)生的典型的透水事故分析,其原因都是忽視了防治水工作,沒有落實(shí)防治水措施所致。但是從透水的直接原因來看,各個(gè)礦井還是有不同的原因。比如,有的礦井是采掘活動(dòng)接近采空區(qū),從正面突水的;有的礦井是從巷道上部采空區(qū)突水的,如王家?guī)X透水事故;山西長治的一個(gè)地方煤礦是接近老空區(qū)從巷道底板突水的。因?yàn)槔系牟煽諈^(qū)積水情況復(fù)雜,不可能掌握的準(zhǔn)確,為了探明采空區(qū)積水,進(jìn)行全方位、立體的探放水很有必要。
(1)準(zhǔn)確確定老窯積水的位置是做好防治水工作的前提。要采用綜合勘探手段,如物探、化探和鉆探相結(jié)合的綜合勘探方法,確定出老窯積水較準(zhǔn)確的位置,制定相應(yīng)的防治方案。
(2)科學(xué)制定探放水方案是關(guān)鍵。對于井田內(nèi)和邊界外有小窯積水的礦井,其探放水方案必須按照《煤礦防治水規(guī)定》第94條的要求:“布置探放水鉆孔應(yīng)當(dāng)遵循下列規(guī)定:探放老空水、陷落柱水和鉆孔水時(shí),探水鉆孔成組布設(shè),并在巷道前方的水平面和豎直面內(nèi)呈扇形。鉆孔終孔位置以滿足平距3m為準(zhǔn),厚煤層內(nèi)各孔終孔的垂距不得超過1.5m?!?/p>
(3)管理到位、落實(shí)到位是根本。根據(jù)水患類型,針對所制定的防治水方案,必須按照所確定的探放水技術(shù)參數(shù)進(jìn)行施工和管理,做到每鉆有記錄,每班有檢查,確保探水工程質(zhì)量。發(fā)現(xiàn)異常情況時(shí)應(yīng)立即停止作業(yè),撤出人員并及時(shí)報(bào)告主管領(lǐng)導(dǎo),采取切實(shí)可行的防治水方案和措施。2008年7月12日23點(diǎn)20分,長治縣王莊煤礦發(fā)生一起重大透水事故,造成10人死亡,3人輕傷,直接經(jīng)濟(jì)損失365萬元。其透水原因是井田范圍內(nèi)分布有大量小煤礦:包括20世紀(jì)80年代已關(guān)閉的東溝、底山、平家、曬里和西溝煤礦。這些煤礦的越界開采破壞了3#煤層的完整性,留下了眾多地質(zhì)資料不詳?shù)牟煽諈^(qū),為王莊煤礦安全生產(chǎn)埋下了較大隱患。
事故發(fā)生后,該礦吸取事故教訓(xùn),按照《煤礦防治水規(guī)定》的要求,進(jìn)行探放水工作。制定了適合該礦實(shí)際的綜合防治水措施,即“一查、二震、三電、四探”。
(1)針對井田范圍內(nèi)廢棄的小窯多,地質(zhì)資料不祥等實(shí)際情況,對周圍的小煤礦進(jìn)行了走訪、調(diào)查,掌握了采、掘工作面周邊的老窯情況。
(2)委托專業(yè)人員對礦區(qū)范圍內(nèi)進(jìn)行三維地震勘探和地面瞬變電法勘探。在巷道掘進(jìn)過程中,沿巷道方向進(jìn)行瞬變電磁法超前探測,嚴(yán)格堅(jiān)持“有掘必探,先探后掘”的探放水原則。經(jīng)過兩年,在巷道掘進(jìn)過程中已成功探測老空積水4次,并安全放出,累計(jì)放水10萬立方米之多,避免了四次掘進(jìn)面透水事故的發(fā)生。
4 結(jié)束語
長治縣王莊煤礦透水事故發(fā)生是整個(gè)整合煤礦的縮影,發(fā)生透水事故后采取的范圍措施成功進(jìn)行了四次探放水,又給整合煤礦指明了礦井防治水的方向。事實(shí)證明,只要摸清礦井井田范圍,完善礦井水文地質(zhì)資料,建立健全防治水機(jī)構(gòu),嚴(yán)格執(zhí)行《煤礦安全規(guī)程》和《煤礦防治水規(guī)定》,從技術(shù)上、管理上采取防范措施,就一定能搞好整合礦井的礦井防治水工作,實(shí)現(xiàn)礦井的安全生產(chǎn)。
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