煤矿水害的地质原因和防治对策

煤矿水害的地质原因和防治对策

张会德王延兵闫久雷

山东里能鲁西矿业有限公司山东济宁272053

摘要：煤矿水灾是煤矿常见的一种灾害，在地方煤矿这类事故较多，危害也较大，一旦发生事故，往往具有突发性和极大的危害性，不仅影响生产，造成经济损失，而且易发生重大伤亡事故。

关键词：煤矿水害；地质原因；对策

1煤矿水害的地质原因分析

煤矿水害事故主要由掘进工作面和采掘工作面掘（采）通小煤窑、采空区，遇导水断层或封闭不良的钻孔。雨季期间的淹井等原因造成。

1.1小煤窑积水造成的水害

小煤窑采煤历史悠入，多数矿区老窑密布，受当时技术条件的限制，绝大部分老窑都是沿煤露头下山开采，有的老窑沿斜长可达几百米，采空面积大。20世纪80年代中期以来，受利益的驱使，在国有煤矿的井田范围内，也出现了许多小煤窑，掠夺式的非法超层越界下山开采，不仅破坏了国有煤矿资源的完整性和防水煤（岩）柱，同时留下了许多空区，即使在《煤炭法》颁布实施后，仍屡禁不止。这些新、老小煤窑不仅可能积水成为“地下水库”，而且破坏了国有煤矿防水煤（岩）柱，部分小煤窑直接与地表水体有水力联系或成为大气降水的入渗通道，给国有煤矿的安全生产带来极大威胁。

1.2采空区积水造成的水害

采空区积水有两种情况：一种是本煤层上部采空区积水，造成水害事故的原因主要是前期下山开采，且没有进行地质填图，造成地质资料不明，下水平或区段煤上山掘进或采煤时，掘（采）通道上部积水的空区。另一种是不同层位，煤层间距小，地质构造发生变化，采下层时，由于两层间的岩石冒落而沟通上煤层积水的采空区或巷道，造成透水事故。1987-11月崔家沟井北一采区12117工作面回风巷掘进期间，与枣沟2#煤采空区掘透，从1987-11-03~07日3900m3采空区积水涌入回风巷工作面，造成工作面被淹，一人死亡的透水事故。

1.3导水断层造成的水害

两渡矿崔家沟井主要含水层为石炭系太原组K2、K3、K4石灰岩，二叠系石盒子组K8、K9、K10及山西组K7裂隙砂岩，这些含水层主要靠大气降水补给，但该煤系地层受地壳运动的影响强烈，断裂构造很发育，一旦遇到较大的导水断层就会造成矿井涌水量而无法生产。1980-04-10日在1257工作面揭露落差55m的F80断层时，遇太原组K2、K3、K4石灰岩水，最大涌达68.8m3/h。2003-03-25日在6#煤采区轨道上山掘进时，施工4号点前31m处遇落差7m正断层，揭K4石灰岩上，最大涌水量为108m3/h，经过10d的疏排，1980-04-04日之后涌水量稳定在20m3/h。期间造成工作面停产。

1.4雨季期间的淹井

据矿井水文观测，矿井涌水量受季节性影响明显。井口标高较低且布置于河流附近的矿井，雨季期间可能造成淹井事故。采空区和废弃巷道内酸性产物的长期积累，雨季期间随大气降水和地表水的补给增加，被集中排泄出来，使矿井某区域出现较高浓度的酸性水，不仅腐蚀设备，而且排出地表污染环境，因此，雨季“三防”不容忽视。另外早期封闭不良的钻孔，积水多，亦可能发生透水事故。

2煤矿水害的防治对策

煤矿水害事故的发生率虽然较低，但一旦发生往往造成重大伤亡和巨大的经济损失，因此必须认真做好水文地质工作，防止水害事故的发生。

2.1根据煤矿水害事故发生的特点，为有效防止煤矿水害事故的发生，应从多个方面加强水文地质工作。①广泛开展水文地质调查，对矿区范围内岩层的含水性，各种地质特征特别是小煤窑、采空区的分布范围和积水情况，各钻孔的封孔质量，当地的年降雨量等情况进行综合分析，查明充水水源和通道，编制水文地质图，指导防治水；②在小煤窑空区多的矿区，探放水应该作为经常性的工作。在水文地质调查的基础上，对有突水危险性的地段，可凝地段，可采用钻探和物探的方法进行探水，探清积区的距离、范围、含水量，然后，用适当方法疏放。以防积水突然涌入造成事故。

2.2防排水工作

（1）地面防水。地面防水最有效的方法是挖沟排洪法，将洪水或地表水引出矿区，有河流、冲沟、河道无法改道，可用粘土、料石或水泥铺设人工河床，以防河水渗入。（2）井下防水。为预防矿井突然涌水，在井下适当的地点设置防水闸门、防墙，使矿井下分翼，分水平，分区隔离开采，在水患发生起隔离作用，缩小灾情，控制水势危害，为防止地表水或地下水溃入工作地点，在可能成为通道的地方留设合理的防水爆（岩）柱。

2.3加强防水安全教育

加强对职工的培训、教育，提高其安全技术素质和对矿井突水的征兆鉴别能力。认真贯彻落实“三大规程”，掌握矿井避灾路线，杜绝“三违”，坚持做到“有疑必探、先探后掘”的原则，消除人的不安全行为和物的不安全状态，科学地指导煤矿生产，确保安全。

2.4加强科学管理水平

煤矿地质灾害的产生与有关部门的审查与管理力度有着密切的联系，要想提高煤矿地质灾害的预防力度，有关部门必须要做到以身作则，提高对于煤矿地质灾害的预防重视程度，同时采取相应的措施，加强对于煤矿开采的管理力度。煤矿地质灾害的产生是有着一定的规律的，都有着自身的自然属性，同时它还有着偶然性的规律，因此，有关部门在对煤矿地质灾害进行管理的过程中，应该对于这些基本的规律以及性质进行研究与了解。同时，加强煤矿地质灾害的管理力度，严格规范当地有关煤矿开采企业的行为，对于地区性的煤矿进行合理的规划与管理，禁止出现乱采乱挖现象。

3结语

总之，只要掌握了煤矿水害事故发生的原因，对矿区内水文地质情况做到全面细致的了解、分析，煤矿水害事故是可以减少和避免的。我国在煤矿地质灾害预防方面积累了丰富的经验，取得了重大的进展，但是，在实际的煤矿地质灾害预防过程中，还是存在着很多的问题。作为煤矿开采企业以及有关部门，需要深入研究煤矿地质灾害预防存在的问题，创新煤矿地质灾害预防策略，为我国在煤矿地质灾害预防工作的顺利开展提供借鉴。

参考文献

[1]许可.浅谈煤矿地质灾害及其防治措施[J].中国科技纵横，2013（14）.

[2]杨欢，张喜玲.煤矿地质灾害及其防治措施分析[J].科技与企业，2013（7）.