摘 要：煤礦隱蔽致災(zāi)因素主要包括采空區(qū)，廢棄老窯（井筒）、封閉不良鉆孔，斷層、裂隙、褶曲，陷落柱，瓦斯富集區(qū)，導(dǎo)水裂隙帶，地下含水體，井下火區(qū)，古河床沖刷帶、天窗等不良地質(zhì)體等。其特點(diǎn)是具有隱蔽性、時(shí)變性和突發(fā)性，探測(cè)和預(yù)防難度大。因此，加強(qiáng)煤礦隱蔽致災(zāi)因素普查尤為重要，是預(yù)防煤礦安全事故發(fā)生的重要技術(shù)手段。

關(guān)鍵詞：隱蔽致災(zāi)； 探查防控； 安全評(píng)價(jià)；

1.引言：有效治理隱蔽致災(zāi)因素產(chǎn)生的瓦斯和水害隱患，并對(duì)治理效果檢驗(yàn)與評(píng)價(jià)，做到不安全不生產(chǎn)、不消災(zāi)不生產(chǎn)。近幾年來(lái)煤礦事故統(tǒng)計(jì)表明，煤礦事故主要表現(xiàn)在瓦斯爆炸、水災(zāi)、火災(zāi)、片幫冒頂?shù)确矫妫聦?shí)表明，瓦斯和水災(zāi)是煤礦生產(chǎn)中造成群死群傷的重大災(zāi)害，頂板事故是煤礦發(fā)生頻率最多的事故。因此，礦井采掘活動(dòng)前有必要查明活動(dòng)區(qū)域隱蔽致災(zāi)地質(zhì)因素，采取有效措施消除致災(zāi)隱患，確保礦井安全生產(chǎn)。

2.隱蔽致災(zāi)因素對(duì)安全生產(chǎn)的影響

引發(fā)礦井災(zāi)害的隱蔽致災(zāi)因素有地質(zhì)構(gòu)造、陷落柱、煤層頂?shù)装搴畬?、采空區(qū)老空水、煤層厚度突變帶等。地質(zhì)構(gòu)造主要表現(xiàn)為斷層和褶皺，斷層的發(fā)育破壞了煤層及頂?shù)装鍘r層的連續(xù)性，降低了巖層強(qiáng)度。斷層附近地應(yīng)力集中，導(dǎo)致支護(hù)困難而引發(fā)冒頂事故，斷層附近的煤層中瓦斯聚集而引發(fā)瓦斯事故，斷層切穿含水層或破壞了隔水層引發(fā)突水事故；褶皺的發(fā)育同樣破壞了地層的強(qiáng)度，在褶皺軸部施工采掘工程時(shí)易引發(fā)冒頂事故、瓦斯事故和水害事故。陷落柱破壞了地層的完整性，其內(nèi)部地層完全破碎，嚴(yán)重影響煤礦采掘施工作業(yè)，使礦井作業(yè)安全面臨嚴(yán)峻挑戰(zhàn)。很多礦難事故中，礦井突水淹井事故以及瓦斯事故是通過(guò)陷落柱引發(fā)的，陷落柱成為地下水的導(dǎo)水通道，突水之迅速、破壞強(qiáng)度之大是無(wú)法估量的，這樣的水害主要發(fā)生在灰?guī)r中。近年來(lái)隨著開(kāi)采深度的增加，帶壓開(kāi)采受頂?shù)装逅Φ耐{越來(lái)越凸顯，底板承壓水發(fā)生突水的幾率變大，已成為水災(zāi)事故的多發(fā)因素。隨著國(guó)有大礦對(duì)地方小煤礦的兼并整合，整合后的煤礦周邊分布著部分關(guān)閉小煤礦，這些小煤礦以往的采掘范圍和水文地質(zhì)資料不清，老空水害嚴(yán)重影響和威脅整合后礦井的生產(chǎn)安全。

3.隱蔽致災(zāi)因素的探查方法

3.1三維地震勘探

在采區(qū)正式設(shè)計(jì)前，要根據(jù)礦井采掘生產(chǎn)接替規(guī)劃提前對(duì)采區(qū)實(shí)施三維地震勘探，三維地震勘探要查明落差大于 3 m 的斷層以及斷層的性質(zhì)和斷層的延展方向，查明煤層的起伏變化及褶皺軸的位置和延展方向，查明采區(qū)內(nèi)的地質(zhì)異常區(qū)，并確定異常區(qū)的屬性，查明陷落柱、煤層沖刷變薄帶、分叉帶、巖漿巖侵入體等分布范圍，查明采空區(qū)范圍及積水范圍，查明煤層頂?shù)装搴畬雍穸燃芭c煤層距離。三維地震勘探成果資料經(jīng)過(guò)中間審查、最終審查后提交設(shè)計(jì)部門(mén)。

3.2井下物探和鉆探

掘進(jìn)工作面掘進(jìn)前要對(duì)前方一定范圍內(nèi)進(jìn)行物探，物探方法要根據(jù)對(duì)前方地質(zhì)條件的初步分析判斷進(jìn)行選擇。查明水害隱患時(shí)一般應(yīng)用瞬變電磁探測(cè)儀，查明地質(zhì)構(gòu)造因素時(shí)一般采用地震超前探測(cè)儀。針對(duì)物探工程查明的異常范圍還要實(shí)施鉆探工程，以驗(yàn)證其真?zhèn)巍ｃ@探工程探查巷道前方三維空間內(nèi)安全距離的地質(zhì)構(gòu)造、水害威脅、煤、巖層位變化情況及其它相關(guān)地質(zhì)資料，并采取安全技術(shù)措施，經(jīng)過(guò)鉆探工程證實(shí)無(wú)隱蔽致災(zāi)因素后方可掘進(jìn)，到達(dá)安全邊界后再實(shí)施物探與鉆探，如此反復(fù)探查。

回采工作面回采前要進(jìn)行瞬變電磁探測(cè)，查明煤層底板隱蔽水害異常體分布范圍及導(dǎo)水構(gòu)造位置，在工作面兩道對(duì)工作面內(nèi)進(jìn)行無(wú)線電波透視，查明工作面內(nèi)是否存在陷落柱以及構(gòu)造異常范圍，然后經(jīng)過(guò)鉆探驗(yàn)證查明隱蔽致災(zāi)因素，并采取安全技術(shù)措施，待消除致災(zāi)隱患后方可回采。

4.隱蔽致災(zāi)因素的防控對(duì)策

4.1避開(kāi)隱蔽致災(zāi)因素地帶

采區(qū)設(shè)計(jì)時(shí)對(duì)大中型斷層要留設(shè)防水煤柱，大中型斷層可作為采區(qū)邊界，避免工程揭露斷層而造成瓦斯和水害事故；主要巷道盡量避免布置在褶皺軸部，減少巷道的變形和支護(hù)成本，防止冒頂事故的發(fā)生；水文地質(zhì)條件復(fù)雜的礦井，工作面設(shè)計(jì)掘進(jìn)巷道方向盡量為上山，使底板水能沿巷道自流，減少巷道起伏造成水淹巷道；所設(shè)計(jì)的巷道方向要盡量與斷層走向斜交，減少過(guò)斷層帶長(zhǎng)度，避免冒頂事故、瓦斯及水害事故。

4.2對(duì)隱蔽致災(zāi)因素實(shí)施超前預(yù)治理

4.2.1 對(duì)查明的隱蔽構(gòu)造帶超前實(shí)施瓦斯治理

對(duì)高突礦井要按“不掘突出頭，不采突出面”的目標(biāo)組織生產(chǎn)，開(kāi)拓巷道通過(guò)探測(cè)嚴(yán)格控制煤層層位，防止誤揭煤層，實(shí)施“隔山打虎”的策略，在頂（底）板巖巷穿層預(yù)抽煤層瓦斯，重點(diǎn)對(duì)探明的地質(zhì)構(gòu)造區(qū)域加大抽采力度，在底板抽采巷的掩護(hù)下施工工作面上下順槽；工作面回采前，根據(jù)查明的地質(zhì)構(gòu)造，在上下順槽對(duì)工作面施工順層鉆孔預(yù)抽回采區(qū)域瓦斯，在上順槽下幫和下順槽上幫，向工作面實(shí)體煤打本煤層抽放瓦斯鉆孔，重點(diǎn)對(duì)斷層兩盤(pán)實(shí)施預(yù)抽瓦斯。

4.2.2 對(duì)查明的隱蔽水災(zāi)超前實(shí)施水害治理

（1） 對(duì)大中型斷層的治理采用井上下聯(lián)合注漿加固斷層破碎帶。針對(duì)礦井水壓高、隔水層薄、斷層破碎帶治理時(shí)間長(zhǎng)、效果差的現(xiàn)狀，實(shí)施井上下聯(lián)合注漿加固斷層破碎帶工程，效果和安全可靠程度大大提高。舉個(gè)例子來(lái)說(shuō)如九里山礦在珠江加固上運(yùn)用上下聯(lián)合注漿，使用效果較好，徹底切斷了強(qiáng)含水層補(bǔ)給通道，避免了水害事故。

（2）對(duì)工作面底板含水層實(shí)施注漿改造。

在該層實(shí)施注漿改造主要是為了加固底板從而加強(qiáng)整體的強(qiáng)度，這樣一來(lái)原來(lái)較為薄的底板就變成了相對(duì)隔水的一層，對(duì)構(gòu)造帶或底板導(dǎo)水裂隙進(jìn)行充填、閉合，使之不導(dǎo)水，切斷下伏含水層的水力聯(lián)系，切斷地下水徑流補(bǔ)給方向上的水力聯(lián)系。

（3）對(duì)老空水害區(qū)域?qū)嵤┨椒潘こ獭?/p>

在對(duì)舊的、空置的、水害較為嚴(yán)重的區(qū)域?qū)嵤┨椒潘こ套鳂I(yè)的時(shí)候，首先要進(jìn)行詳細(xì)的勘探，在勘探過(guò)程中探水鉆孔成組布設(shè)，如果勘測(cè)到有三面受水威脅的地段，要進(jìn)行搜索性探放積水目標(biāo)區(qū)，其探水鉆孔多按扇形布置，另一個(gè)要注意的就是在對(duì)于巷道內(nèi)的探測(cè)中如果探測(cè)到有較為深層的積水狀況就要將探水鉆孔可按半扇形布置；其中如果對(duì)積水位置較為明確的情況下可以布置定向探水鉆孔。施工時(shí)鉆孔開(kāi)孔順序由上到下、由淺到深，分段卸壓放水，直至徹底疏放完老空積水。

4.3 隱蔽致災(zāi)因素治理效果安全評(píng)價(jià)

4.3.1 瓦斯治理抽采達(dá)標(biāo)或消突評(píng)價(jià)

工作面抽采鉆孔施工結(jié)束后，要對(duì)消突效果進(jìn)行抽采達(dá)標(biāo)或消突評(píng)價(jià)，檢測(cè)煤層中殘余瓦斯含量和殘余瓦斯壓力等指標(biāo)是否達(dá)到《防治煤與瓦斯突出規(guī)定》要求，同時(shí)要對(duì)地質(zhì)構(gòu)造情況、是否存在空白帶，是否見(jiàn)矸，有無(wú)噴孔、卡鉆、瓦斯等進(jìn)行分析，并提出分析報(bào)告。

4.3.2 水災(zāi)隱患治理效果檢驗(yàn)與評(píng)價(jià)

檢查方法有2種：一是治理后進(jìn)行物探。通過(guò)直流電法或瞬變電磁法等方法對(duì)治理后的目標(biāo)區(qū)域進(jìn)行探測(cè)，探測(cè)結(jié)果與治理前的物探結(jié)果比對(duì)，看隱蔽異常是否得到消除。二是施工檢驗(yàn)鉆孔。后期施工的鉆孔對(duì)前期注漿鉆孔進(jìn)行檢查，施工的檢驗(yàn)孔每個(gè)異常區(qū)內(nèi)不少于2個(gè)，檢驗(yàn)是否存在出水現(xiàn)象，若無(wú)出水說(shuō)明治理效果良好，對(duì)不符合設(shè)計(jì)的鉆孔和效果不佳的鉆孔，要重新修改設(shè)計(jì)、補(bǔ)充鉆孔，直至達(dá)到目的要求。評(píng)價(jià)結(jié)束后要提交評(píng)價(jià)報(bào)告報(bào)總工程師批準(zhǔn)，并發(fā)放允許掘進(jìn)通知書(shū)，以供施工單位控制在評(píng)定范圍內(nèi)安全施工。

綜上所述，礦井中的隱蔽致災(zāi)因素有很多，我們?cè)谌粘５墓ぷ髦幸屑?xì)的探查，為了保證煤礦中的施工安全我們要不斷地加強(qiáng)隱蔽的災(zāi)難，這樣才能更好的對(duì)其進(jìn)行防控，保證工程的安全進(jìn)行。

作者簡(jiǎn)介：

蘆健 ，男，1983年出生，工程師，2007年畢業(yè)于黑龍江科技學(xué)院資源勘查專(zhuān)業(yè)，現(xiàn)任龍煤鶴崗礦業(yè)有限責(zé)任公司峻德煤礦地測(cè)大隊(duì)副隊(duì)長(zhǎng)，主要從事地測(cè)技術(shù)及管理工作。