铝土矿地下开采水害分析

铝土矿地下开采水害分析

陈义平

中铝中州矿业有限公司三门峡分公司河南省三门峡市472400

摘要：铝土矿地下水害事故一直是困扰铝土矿地下安全开采的关键性问题，资谏整合矿井的水害事故更是呈现易发多发的趋势。特别是随着开采深度和范困的扩大，水害问题所造成的负面影响和各方面的损失进一步堦加，严重阻碍和制约铝土矿地下的开采和发展。

关键词：铝土矿；地下开采；水害；防治措施

1铝土矿地下开采水害

1.1形成的条件

铝土矿地下井下发生水害事故，需要同时具备以下几个条件：1）有形成突水的通道。突水通道类型很多，例如受采动影响造成的裂隙、断层带、陷落柱以及没有及时进行封孔的钻孔、未得到填充的老窑井筒等；2）有形成突水水源。突水水源包含了大气降水和煤层中所含有的各类岩溶水和老空水等地下水，其中岩溶水和老空水对铝土矿地下发生水害事故的影响最大，由于老窑水具有分散且隐蔽的特性，水害事故中造成较大伤亡的突水水源往往是老窑水为主。3）突水具有一定的势能。造成铝土矿地下井下人员伤亡的水害事故突水，必须具有一定势能，突水规模较小时，一般只会恶化工作面生产环境、对采掘机械造成一定的损伤。

1.2形成的特点

（1）矿井破坏带引起的水质灾害

主要原因是在铝土矿地下开采过程中底部易导致导水带破坏，导致采矿引起的岩土破损，失水功能丧失最终，引起渗漏破坏，使得较小的裂缝最终形成较大的破裂区域，甚至形成特定的水管。因而导致了突水事故发生。

（2）不良施工引发的水害

当在铝土矿地下中进行地下生产时，通常进行钻井，并且容易留下点状垂直导水通道。这种水导管高度隐蔽，并且在垂直引导时具有高穿透率，因此容易引起大的渗透损坏。主要原因是不同层之间的水力关系。一旦发生这种地下水破坏，就会造成较大的水头压力，通道内的供水非常迅速，给水害的防治带来很大压力。

（3）老空区水害

在铝土矿地下的连续开挖中，有许多旧空区，这些旧空区的存在是地下水防治中的另一个问题。因为在采矿过程中，我们只关注煤炭的开采，而忽略了采后处理，导致许多老窑区积水很多。这些水主要存在于含水层，充水断层和裂缝中，使这些具有地质缺陷的土壤更加脆弱。通过地下水的水质破坏均是由于其不合理挖掘而产生。对于这种水的破坏，有必要加强挖掘过程中的地质灾害调查，识别矿井的水线，水线和警戒线部分。

1.3造成的危害

（1）铝土矿地下井下发生的水害会造成工作面顶板发生淋水，巷道和老空区产生大量积水，使工作面和巷道中空气潮湿度增大，井下工作环境发生恶化，严重影响工人作业和身体健康。

（2）使排水费用增加，生产效率降低，开采成本提高。

（3）导致井下各种生产设备，设施腐蚀和锈蚀，使用寿命缩短。

（4）井下工作场所突然增加大量涌水时，一般都会造成生产环境的恶劣或局部发生停产，严重时还直接危害工人生命和造成国家财产的损失。

（4）水害事故还影响铝土矿资源的回收和产品的质量。

随着铝土矿地下开采范围和开采深度的加大，铝土矿地下井下水害事故已经到了引人关注的地步，强化相关防治水的工作，探索井下水害发生的原因、条件及发生突水的规律，采用必要的防治手段，已经成为当前铝土矿地下企业面临的课题，采取必要的防治水措施，对铝土矿地下井下的防治水工作进行精细化的管理，是一定程度上降低和消除水害的发生必要途径。

2铝土矿地下开采水害防治策略

2.1铝土矿地下开采水害的综治防治

（1）进一步完善水害防治各项规章制度

铝土矿地下企业要结合各自实际情况，补充完善矿井中长期防治水规划、年度防治水计划、水害防治工作方案、应急预案等各项防治水技术措施，并组织实施，确定矿井水害防治的工作重点。要健全和完善地下水动态观测网，定期开展水害隐患排查，根据矿井年度、季度、月度生产（建设）作业计划，进行水害预测预报。建立和完善防治水考核制度，落实日常探放水孔进尺验收记录考核工作；完善矿井探放水制度，严格落实“防、堵、疏、排、截”和“有掘必探、先探后掘"等综合防治水措施。

（2）狠抓探放水队伍建设

铝土矿地下防治水工作是一项系统工程，贯穿建井、生产乃到闭坑全过程。铝土矿地下企业要积极引进煤炭院校主体专业（地测方面）的大中专毕业生，聘请有经验的专业防治水技术人员充实优化目前的防治水管理队伍；井下探放水队伍要逐步实现以中专、技校毕业生为主，形成探水、放水、监测监控的专业化队伍。要提高防治水队伍的工资水平。铝土矿地下防治水费用要列入当年矿井生产安全费用计划。

（3）严格执行井下探放水规定

铝土矿地下企业要及时按规定编制探放水设计，严格按设计进行探放水。必须严格执行“有掘必探、有采必探、先探后掘、先探后采”，严禁在水文地质条件不清和掘前不探的情况下生产（建设）作业。要进一步强化采空水、老空水、构造水等积水的探放工作。在探放水前，必须查明采空区的空间位置、积水量和水压，撤出探放水点以下受水害威胁区域的所有人员，预计有瓦斯或其它有害气体时，还必须认真检查空气成分，矿井有突水征兆时，立即撤出井下所有人员，严格落实“有疑必停、有险必撤”的紧急措施。同时进一步完善防排水设施，矿井防排水能力必须按规程标准进行配套，达不到的要停产整顿，限期达标。

（4）进一步强化铝土矿地下水害防治工作的安全监管

要全面落实上级有关水害防治的工作部署，要落实日常安全检查包保责任制，认真履行对铝土矿地下安全的日常性、经常性检查和监管执法职责。特别要针对水害隐患工作中存在的问题、矿井水文地质类型，制定分类指导意见，周密部署安排，督促企业认真落实水害防治责任制，强化各项措施，对辖区内铝土矿地下水害隐患登记建档，督促企业对查出的隐患进行整改。

（5）加强“雨季”三防工作

铝土矿地下企业必须就防范暴雨洪水进行隐患排查和专项整治，彻底消除隐患。井口标高低于历史最高洪水水位的矿井要有应急措施；对洪水可能淹没的废弃老窑井口必须按规定填实封死，或在井口浇注大于井筒断面的坚实的钢筋混凝土盖板，严防地表水倒灌井下导致淹井。雨季要安排专人负责对本井田范围及可能波及的周边废弃老窑、地面塌陷坑、采动裂隙，以及可能影响矿井安全的水库、湖泊、河流、涵闸、堤防工程等重点部位进行巡视检查，特别是接到暴雨灾害预警信息和警报后，要实施24小时不问断巡视。建立暴雨洪水可能引发淹井等事故灾害紧急情况下及时撤出井下人员的制度，发现暴雨洪水灾害’严重，可能引发淹井时，必须立即停产撤人，只有在确认隐患已彻底消除后方可恢复生产。

（6）加强水害应急救援和职工防治水安全知识培训

相关部门要制订完善水害应急预案，建立区域抢险排水基地，增置各类排水设备，定期对设备进行检修，保证设备完好，以提高抢险救灾能力和效果。铝土矿地下企业也要储备足够的抢险物资和设备，确保抢险救灾时能够及时到位并发挥作用。铝土矿地下企业要结合典型水害案例，加强对职工水害防治知识的培训和教育，提高安全生产技能和综合素质。制定并不断完善矿井水害应急预案，开展应急预案的演练，使职工掌握逃生的路线。铝土矿地下企业发生透水后，要立即启动矿井水害应急预案，并按规定及时上报有关部门，积极开展救援工作。

2.2铝土矿地下开采防治水的技术措施

（1）防

在矿井设计时，井口和工业场地应选择在不受洪水威胁的地点，井口和工业场地内的主要建筑物的标高，必须高出当地历年的最高洪水位；如因地形限制，难于找到合适的井筒位置，就应修筑坚实的高台，以使井口标高高出历年最高洪水位。矿区地表的塌陷区（包括塌陷裂缝、塌陷洞等）、废弃的钻孔及小窑古并等，要用钻土和石块堵塞、填平、夯实，对于较大范围的塌陷坑和裂缝塌陷区，如果填塞工程量太大，或因某些原因不能进行填塞时，也可采取在其外挖掘环状排水沟截水，不使雨水汇集。对于流经矿区的河流和沟渠，如确实查明有水流漏失情况，并对矿井安全构成威胁，可在矿区水流漏失地段，用粘土、料石或水泥修筑加固。这种办法多用于流量不大或季节性河流，对于水量较大的河流，可采取改道的办法。河流改道虽可彻底解决河流对矿井安全的威胁，但工程大，耗资多，还要涉及到当地的农业生产等许多问题，故不轻易采用，需作认真的调查和全面的经济比较后再作决定。

（2）疏

对铝土矿地下开采矿区内的大面积积水或防水汇集水，可开掘疏水沟渠将积水排走。如果积水流不出去，可以开凿隧洞，把水引到矿区以外。修筑疏水沟渠时，应避开煤层和含水层露头、地表裂缝等，以防地表水渗入井下。

（3）排

对于地势低洼，水流疏排不出去，或洪水季节河水有倒流现象的矿区，可在泄洪总沟的出口处建立水闸，设置排洪站，利用水泵向外排水。

（4）截

在井口和工业场地上游的有利地形处，雨季前把水放到最低水位，以争取最大蓄洪量，减少对矿井的威胁。矿井应当查清矿区及其附近地面水流系统的汇水、渗漏情况，疏水能力和有关水利工程等情况；掌握当地历年降水量和最高洪水位资料，建立疏水、防水和排水系统。

3结束语

铝土矿地下开采水害防治工作是一个多部门、多单位相互配合的工作，要不断地进行分析、研究，找出适合矿井水害防治的具体对策，严格把握质量控制，并付诸实施，防止水害事故的发生，减少铝土矿地下井下水害可对国家及人民的生命财产造成的损失。

参考文献

[1]郑纪峰.浅谈矿井水害防治[J].装备制造.2010（01）.