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,找出可能導致礦井出現(xiàn)重大事故的隱蔽致災因素,提出應對和防范措施,夯實礦井安全生產(chǎn)基礎工作。
關鍵詞:隱蔽致因素的普查;應對和防范措施;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
香山礦井田主體構造為淺部陡、深部緩的單斜構造。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》對構造復雜程度的闡述,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及時編制地質(zhì)預報,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,導致原留設的煤層風化帶防水煤柱部分地段被開采破壞,構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致水害事故的發(fā)生。
(2)存在斷層導水問題。井田斷裂構造盡管欠發(fā)育,但應防止由此誘發(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,應引起足夠的重視。
(4)老空和老窯的蓄水導水問題。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測預報。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施的維修及水倉淤泥的清理工作。
2 香山礦屬瓦斯礦井
應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)煤層自燃的預防措施。礦井開采煤層為自然等級Ⅱ級,屬自燃。應有防止煤炭自燃發(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,留設的煤層風化帶防水煤柱部分地段被開采破壞,應加強礦井水害管理,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)開采過程中應及時編制地質(zhì)預報,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因素,特提出如下建議:
1)完善防治水基礎資料,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。
隱蔽致災普查活動的開展,是一項從源頭上徹底預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因素排 查出來,制定相應的措施和方案并付諸實施,更加夯實了礦井避風險抗大災的安全基礎