矿井主要水害及其防治措施

矿井主要水害及其防治措施

赵晋国

山西保利铁新煤业有限公司山西晋中031300

摘要：煤矿水害事故一直是困扰煤矿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。以马堡煤矿为例，资源整合后其东部、中部都开始形成较大面积的采空区，矿井水文地质问题也日益严峻。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，严重阻碍和制约煤矿的开采和发展。

关键词：矿井；水害；防治措施

引言

煤矿矿井开采坚持的是“预测预报，有掘必探，先探后掘，先治后采”的开采原则和防水害原则。从客观上来看，矿井水害是由多方面因素造成的，并呈现不同的水害性质，如老空水危害、奥灰水危害、地表水危害、承压水危害、积水危害等。

1矿井水害分类及发生的原因

矿井水害一般分为地表水、老窑水、孔隙水、裂隙水和岩溶水五大水害。矿井发生水害的原因可归纳为以下几点：①未对矿井水文地质条件进行详细勘查，盲目采掘；②在巷道掘进和煤炭开采过程中，未采取相应防范措施；③滥挖、乱采，甚至越界开采；④没有设定相应的隔水煤柱或破坏了隔水煤柱；⑤工作人员没有安全防范意识，缺乏相应的自我保护措施。

2主要水害威胁

2.1雨季地表水威胁

大部分的煤矿附近都存在不同程度的河流、湖泊、水库等，当降雨量超过一定程度时，河流、湖泊水位上涨，溃堤决口导致水流倒灌矿区，矿区积水严重，甚至会造成水灾。山西作为煤矿资源开采的主要地区，部分矿区开采时间长，矿井周围井口也比较多，甚至出现超上限开采问题，导致地表斑裂，形成地表水渗人井下的通道。

2.2老空水威胁

①采空区积水。低洼区积水影响到距离较近的煤层或同一层下部煤层开采。②巷道内的积水。废弃的下山巷道、平巷口或上山巷道的下口密闭、煤矿立井井筒下部积水等。③矿区的积水威胁。部分报废或者关闭的矿井中存在积水问题，没有得到及时处理，威胁到矿井生产安全。④老空水危害。包括挡水墙封闭的髙压老空水威胁、复采区域局部滞留的老空水威胁、古老水威胁。

2.3承压水、顶板水、断层水威胁

①煤矿底板不完整或出现小断层现象都可以造成底板含水层承压水和断层水的威胁。②煤层上部含水层裂缝问题或洞穴问题造成的突水威胁。③煤层距离含水层较近，断水层可能导通含水层造成威胁。

2.4岩溶陷落柱的水害威胁

煤矿底层下部可能出现的岩溶空洞，在采掘过程中容易出现奥灰等高压水或者突水问题，给矿井带来巨大的损失。

2.5矿井相互隔离性差

作为煤矿开采区域，开采历史长、小矿多，开采关系也比较复杂，相互之间基本都存在相通的关系，但由于相隔性较差，很容易由于一个矿井水害问题而波及其他矿井。

3矿井水灾的防范

3.1矿井水监测监控

（1）积极开展隐蔽致灾地质因素普查，定期收集、调查核对相邻矿井的开采情况和采空区积水情况，建立矿井水文动态监测系统和开展水情水害预测预报工作，落实防治水隐患排查措施。（2）定期对井下工作面及重要防治水设施进行巡查，汛期前进行防治水工作的全面检查，排查山体裂缝、河道渗漏情况、储备足够的防汛物资，组建防洪抢险队伍、制定水害应急救援预案。（3）采掘作业坚持执行“有掘必探、有采必探、先探后掘、先治后采”的防治水原则，贯彻落实“物探先行、化探跟进、钻探验证”的超前钻探综合程序，执行“防、堵、疏、排、截”等综合防治水措施。

3.2水灾事故风险控制

（1）地测部门应根据矿井采掘部署，对开采区域内的地表水源、邻近层采空区积水、周边小煤窑采空区积水、承压水等情况进行详细分析，及时收集整理矿井地测防治水基础资料，做到基础资料及时、准确、系统、规范，正确指导安全生产。（2）各生产区、队必须依照地测部门提供的涌水量合理布置盘区和工作面的排水系统，配足相应的排水设备设施，确保排水能力大于实际用水量，满足矿井安全生产需要。（3）认真落实预测、预报、预警制度，按规定开展井上下逐头、逐面水害隐患排查，所有工作面施工前必须进行防治水安全评价，并保证措施的有效落实和隐患的及时整改。（4）加强地面巡查和防洪、防灌井工作，特别是对井田及周边小窑井口要加大巡查力度，密切监控可能破损的小窑井口，及时对河道可能渗漏段进行治理。（5）回采工作面生产前，应探放完相邻及上部的采空区积水，严禁在采动范围内顶水作业。（6）在探放水和物探蓄水异常区钻探验证前，要编制探放水设计和安全技术措施，并完善安全技术措施中的水害应急处置方案。探放水设计要执行“分阶段低水压探放水”原则，孔口处水压大于0.1MPa或钻场围岩破碎时，必须使用水泥浆固管进行耐压试验。（7）雨季来临前，各单位要全面进行防洪防汛工作检查，雨季期间，防洪防汛办公室应立即进入蓝色预警状态且必须有人轮班值守，对所有小煤窑井口、山沟河道、泄洪渠等防洪防汛工程设施及地面供电系统、设施网络均进行全面排查及时处理存在的隐患。

3.4矿井水害防治方案

根据井下水害程度，制定相应的防治水方案。工作面开采之前，采取疏水降压措施对工作面上部采空区的积水进行探放，在掘进过程中边探边掘，以防止误穿岩溶裂隙。通过修建排洪沟，减少地表水的充水补给，对井下较大的出水点采取注浆措施，减少排水量。（1）以排为主及井下排水工程。通过在+1240m井底车场处构建水仓、水泵房等构筑物，尽可能形成较完善的排水系统，降低水害隐患。（2）疏堵结合。每年雨季来临前，对周边小窑及矿井地表进行勘查，封堵有可能将地表水引入矿井的通道，如地表到井下的贯通裂缝和井筒，采用水泥浆进行封堵。（3）加强探放。在掘进巷道和开采之前，严格执行探放水原则，特别是靠近老窑的矿界时，是极为可能出现水害的地点。

3.5防治水措施

采掘时，除了要坚持“有掘必探、有采必探、先探后掘、先治后采”的防治水原则外，还需坚持“有疑必停”的原则：①编制适合该矿井的防治水规程、规划及应急预案；②对导水裂隙带的发育进行持续观测，若影响正常生产时，及时采取输排水措施；③严禁破坏隔水煤柱。疏水降压措施。对煤层顶底板的含水层采取疏干措施，降低顶底板上部或下部的水压。该矿顶板不存在较大的承压含水层，但如果在掘进或开采过程中出现突水威胁时，应及时采取探放水措施。

3.6加强对防水专业技术人员的培养

强化职工防治水安全培训，建立完善的水害应急救援预案，严格按照标准和要求开展相关的工作，保障各个流程和系统的安全作业。

结束语

矿井水害问题关系到矿井安全和煤矿的采矿效益，从对山西马堡煤矿分析可以看出，矿井水害类型多样，包括雨季地表水威胁、老空水威胁、承压水威胁、断层水威胁、岩溶陷落柱的水害威胁等，需要引起髙度的重视和关注，在实际采掘过程中，做好防范，尽可能避免水害事故的发生，保障煤矿开采的安全、髙效、经济。

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