浅谈煤矿防治水问题及其应对措施

２０１３年第１１期（总第９８期）　ＥＮＥＲＧＹ　ＡＮＤ　ＥＮＥＲＧＹ　ＣＯＮＳＥＲＶＡＴ１０Ｎ　钰ｉｉ【．耋；　钍　２０１３年１１月　能源研究　浅谈煤矿防治水问题及其应对措施　郭　向　阳　（沁和能源集团九鑫煤业有限公司，山西晋城０４８０００）　摘要：　矿井水灾为煤矿五大灾害之一，其破坏力大、防治难度大，严重影响着煤矿的安全发展，因此，如何搞好煤　矿防治水工作就显得尤为重要，如何采取有效措施，预防水害事故的发生，保护国家财产和劳动者生命安全，是煤矿开　采工作必须要解决的问题。　关键词：煤矿；防治水；措施　中图分类号：Ｘ７５２　文献标识码：　Ａ　文章编号：　２０９５—０８０２一（２０１３）１　１－００４６—０３　ｏｎ　ｔｈｅ　Ｐｒｏｂｌｅｍｓ　ａｎｄ　Ｃｏｕｎｔｅｒｍｅａｓｕｒｅｓ　ｏｆ　Ｗａｔｅｒ　Ｃｏｎｔｒｏｌ　ａｎｄ　Ｐｒｅｖｅｎｔｉｏｎ　ｉｎ　Ｃｏａｌ　Ｍｉｎｅ　Ｇ　Ｕ０　Ｘｉａｎｇ－ｙａｎｇ　（Ｊｉｕｘｉｎ　Ｃｏａｌ　Ｉｎｄｕｓｔｒｙ　Ｃｏ．，Ｌｔｄ　ｏｆ　Ｑｉｎｈｅ　Ｅｎｅｒｇｙ　Ｇｒｏｕｐ，Ｊｉｎｃｈｅｎｇ　０４８０００，Ｓｈａｎｘｉ，Ｃｈｉｎａ）　Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ａｓ　ｏｎｅ　ｏｆ　ｔｈｅ　ｆｉｖｅ　ｄｉｓａｓｔｅｒｓ　ｏｆ　ｃｏａｌ　ｍｉｎｅ，ｔｈｅ　ｄａｍａｇｅ　ｏｆ　ｍｉｎｅ　ｆｌｏｏｄ　ｉｓ　ｇｒｅａｔ，ａｎｄ　ｉｔｓ　ｐｒｅｖｅｎｔｉｏｎ　ｉｓ　ｄｉｆｉｃｕｌｔ，ｗｈｉｃｈ　ｓｅｒｉ—　ｏｕｓｌｙ　ｉｍｐａｃｔｓ　ｔｈｅ　ｓａｆｅ　ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ　ｏｆ　ｃｏａ１．Ｔｈｅｒｅｆｏｒｅ，ｉｔ　ｉｓ　ｐａｒｔｉｃｕｌａｒｌｙ　ｉｍｐｏｒｔａｎｔ　ｔｈａｔ　ｈｏｗ　ｔｏ　ｉｍｐｒｏｖｅ　ｗａｔｅｒ　ｃｏｎｔｒｏｌ　ａｎｄ　ｐｒｅｖｅｎｔｉｏｎ　ｉｎ　ｃｏａｌ　ｍｉｎｅ．Ｉｔ　ｉｓ　ｔｈｅ　ｐｒｏｂｌｅｍｓ　ｈａｄ　ｔｏ　ｂｅ　ｓｏｌｖｅｄ　ｉｎ　ｃｏａｌ　ｍｉｎｉｎｇ　ｗｏｒｋ　ｔｈａｔ　ｈｏｗ　ｔｏ　ｔａｋｅ　ｅｆｆｅｃｔｉｖｅ　ｍｅａｓｕｒｅｓ　ｔｏ　ｐｒｅｖｅｎｔ　ｔｈｅ　ｏｃｃｕｒ－　ｒｅｎｃｅ　ｏｆ　ｗａｔｅｒ　ｄａｍａｇｅ　ａｃｃｉｄｅｎｔ，ａｎｄ　ｐｒｏｔｅｃｔ　ｔｈｅ　ｓａｆｅｔｙ　ｏｆ　ｎａｔｉｏｎａｌ　ｐｒｏｐｅｒｔｙ　ａｎｄ　ｗｏｒｋｅｒｓ　ｌｉｖｅｓ．　Ｋｅｙ　ｗｏｒｄｓ：ｃｏａｌ　ｍｉｎｅ；ｗａｔｅｒ　ｃｏｎｔｒｏｌ　ａｎｄ　ｐｒｅｖｅｎｔｉｏｎ；ｍｅａｓｕｒｅｓ　Ｏ　弓ｌ言　近年来，随着煤矿开采深度加深，透水事故发生　率显著上升，如何解决带压开采和老空透水是摆在大家　面前严肃的课题。为此，各煤矿都制定了完善的防治水　措施，本文结合山西沁和能源集团九鑫煤矿（下文简称　“我矿”）实际情况，浅谈一下煤矿防治水措施。　为加强煤矿的防治水工作，防止和减少水害事　故，国家安监总局制定《防治水规定》。　《防治水规　定》是指导煤矿防治水工作的纲领性文件，贯彻执行　规定要求，对煤矿安全工作有着重要意义。下面结合　则事故案例进行分析说明：２０１０年３月２８日１３时　４０分左右，中煤集团一建公司６３处碟子沟项目部施　工的华晋公司王家岭矿北翼盘区１０１回风顺槽发生透　水事故。事故发生时，井下共有２６１人作业。经过八　天八夜的抽水救援，４月５日透水事故１５３名被困人　员中１　１５人成功被救出井。３８名工人遇难。调查组初　步调查分析，王家岭矿建设施工中存在着严重的违规　违章行为，该矿井下施工的２０１０１工作面回风巷掘进　一工作面探放水措施不落实，掘进导通采空区积水，致　使＋５８３　ｍ标高以下的巷道被淹，造成大量人员伤　亡。从上述案例可以看出王家岭矿没有执行“预测预　报、有掘必探、先探后掘、先治后采”的探放水方　针，探放水措施落实不到位，安全意识不强，其教训　是深刻惨痛的，因此探放水措施不仅要制定全面，还　要执行落实到位，方能真正指导于安全生产ｌ１１。　我矿为６０×１０　ｔ建设矿井，井田地处沁水盆地　的南部西缘，中条山隆起的东北部，地貌划分为侵蚀　性中低山区，地势大致南、北部高，中南部低，相对　高差约１８６．７　ｍ，地表水排泄条件较好，地下水主要　靠大气降水补给。地表水系属黄河流域汾河水系续鲁　峪河上游，地表水沿井田内各沟谷及东部的上阁河、　中村河汇至张马河，张马河位于井田中南部，属季节　性河流，平时水流不大，雨季水量增加，由东向西排　出井田，后转向西北汇入续鲁峪河，最后向西汇人汾　河。地质构造简单一中等，矿井防治水措施主要分为　三大部分。　１　完善防治水软件和各类技术资料　确定防　治水的工作重点　收稿日期：２０１３—０９—１１　作者简介：郭向阳，１９７５年生，男，山西沁水人，２０１２年毕业于　为保障矿井建设工作的顺利进行，必须编制井田　大同大学采矿工程专业，工程师。　地质报告，建井设计和建井地质报告。地质报告一般　・４６・　２０１３年第１１期　郭向阳：浅谈煤矿防治水问题及其应对措施　２０１３年１１月　可分为普查、详查和精查地质报告，建井设计主要依　据精查地质报告，它是矿井建设的依据，建井过程中　所揭露的地质、水文地质情况是分析矿井水文地质条　件的重要资料，水文地质条件复杂、极复杂的矿井还　应根据水害威胁的情况编制一些专题分析报告，供制　定防治水措施时参考［２１。　我矿按照要求编制了上述报告，根据我矿存在奥　灰水带压开采的威胁的实际情况，编制了（（带压开采　方案》、　带压开采安全技术措施》，按照　喋矿防治　水规定》编制了矿井充水性图、矿井涌水量与各种相　关因素动态曲线图、矿井综合水文地质图、矿井综合　水文地质柱状图、矿井水文地质剖面图等图件，并每　半年对图纸内容进行修正完善。建立了防治水十五种　基础台帐：矿井涌水量观测成果台帐、气象资料台　帐、地表水文观测成果台帐、钻孔水位、井泉动态观　测成果及河流渗漏台帐、抽水试验成果台帐、矿井突　水点台帐、井田地质钻孔综合成果台帐、井下水文地　质钻孔成果台帐、水质分析成果台帐、水源水质受污　染观测资料台帐、水源井（孔）资料台帐、封孔不良　钻孔资料台帐、矿井和周边采空区相关资料台帐、水　闸门观测资料台帐、其他专门项目的资料台帐等网。　按照要求实行计算机数据库管理，长期保存，并每半　年修正一次，确定了防治水工作重点。　体系确保防治水措施落靴譬　全５１Ｊ防治水责任和技术　４１ｌ一＃　　做好防治水工作，必须要有人力、物力和资金等　的大力支持，因此首先要加大安全资金投入力度，按　照“物探先行、钻探验证、化探跟进”的原则，进购　物探设备及瞬变电磁仪，布置巷道前先进行物探，根　据物探结果确定施工工艺和专项防水措施，进购大功　率、大扭矩、长距离专用探放水钻机，每次进行采掘　作业前，必先进行长探，钻进距离不少于２００　ｉｒｌ，辅　以补探，补探距离不少于６０　ｍ，长探和补探相结合，　认真贯彻执行“有掘必探、预测预报、先探后掘、先　治后采”的方针。　煤矿防治水工作技术性强，需建立由总工程师负　责的技术体系，配备专业技术人员，设立专门防治水　机构和专职探放水队，实行掘探分离，执行探放水安　全确认移交制度。健全防治水的八种图纸和十五种台　帐，编制《矿井水文地质报告》，制定（矿井防治水　中长期规划》和《年度防治水计划》，建立水害防治　岗位责任制、水害防治技术管理制度、水害预测预报　制度和水害隐患排查制度、探放水制度和重大水患停　产撤人制度等。制定的各项制度和责任制都需组织人　员宣传学习，做到人人皆知，提高水患防治意识，使　防治水工作真正落到实处。　３加强地面安全隐患排查井上防治水措施　落实到位　大气降水和地表水涌人井下是矿井水灾一项重要　因素，我矿周围有河流，必须查清矿井范围内及附近　地面水流系统的汇水情况、疏水能力和有关水利工程　的情况，并进行定点定时观测。收集河流的宽度和深　度的变化。枯雨季节流量、流速、水质、最高洪水位　及洪水期最大淹没范围、两岸小煤矿开采情况。河流　流经地层以及对大井安全的危害程度等资料和数据。　必须逐年、逐月搜集或测定当地降雨量、做好资料的　积累和分析工作，以便结合矿区具体条件建立疏水、　防水和排水系统　。　必须建立雨季三防值班制度和地面防治水责任制　度并严格执行。井口附近和塌陷区内外的积水应设法　排除，不得任其流入井内。当地面降大暴雨时必须停　产撤人，当雨水地面水可能浸入井下时，必须根据具　体情况采取措施，排到地面的矿井水、必须引出可能　造成循环水的范围之外，排水沟要经常清理，保持畅　通，避免倒渗井下。漏水的沟渠和河床应及时铺底补　漏或改道。地面裂缝和塌陷坑必须填平夯实，填塞工　作要有安全措施，防止人员陷入塌陷区。必须派专人　检查矿井及附近地面有无裂缝和老窑陷落等现象，一　旦发现漏水情况，必须及时处理。　　多措并举　采取防　堵　疏　排　截的综顺　非戳　坏　井下防治水工作除执行“预测预报、有掘必探、　先探后掘、先治后采”的方针外，还必须执行“防、　堵、疏、截、排”综合治理措施，“防”主要指合理　留设各类防水隔煤（岩）柱和修建各类防水闸门或防　水墙等，防水煤柱严禁在采掘期间破坏。“堵”主要　指注浆封堵具有突水威胁的含水层或导水断层、裂隙　和陷落柱等通道。　“疏”主要指探放老空水和对承压　含水层进行疏水降压，这在安全生产工作中起着重要　作用，要超前探放，提前预防，缓解水压方能解决带　压开采问题，　“排”主要指完善矿井排水系统，排水　管路、水泵等，必须按　矿安全规程》要求配齐各　类排水设施。“截”就涉及到上面提到的地面防治水　措施，主要指加强地表水的截流治理。　５加强安全培训教育提高水患防范意识　纵观许多透水事故案例，分析事故原因，在事故　发生前通常都有预兆，因现场作业人员和安全管理人　员、带班领导没有引起足够的重视，从而酿成重大事　故，这方面教训是十分惨痛的。因此，要加强安全培　训，将透水预兆知识普及到职工中去，提高每一个人　・４７・　２０１３年第１１期　水事故的发生。　渌占　｛耋　２０１３年１１月　的水患防范意识。及时采取措施，才能有效地杜绝透　透水预兆主要有“挂红、挂汗、流水或滴水、水叫、　钻底发软、空气变冷、有害气体增多”等。具体如下：　化氢的气味Ｌ５１。上述现象都是接近积水区的征兆，要　特别注意采取措施，严防积水突出造成危害。　６结语　总之，防治水必须全方位、全范围、井上下全面　治理，防治水措施也需多措并举。防治水培训到位，　可以提高人的防治水安全意识，营造全员防水的安全　ａ）当工作面接近积水区时，因受水压作用，通　过煤的层理、节理、水就透过煤壁并聚成水球现象，　看起来就像人出汗一样，俗称“挂汗”；　ｂ）流水或滴水：这种现象是发汗进一步发展的　结果，证明工作地点与积水区的距离越来越近了，也　证明隔水煤墙越来越软，隔水性越来越差，抗压能力　越来越少，总的情况越来越严重。这时必须百倍警　惕，加紧处理；　ｃ）挂红：这种现象往往是流水现象出现后产生　的。这种现象说明水内含有铁的氧化物，或硫铁矿物　等，出现“挂红”一般认为是接近老空积水的象征；　ｄ）水叫：一般有两种声音：一种是：　“嘶嘶”　的声音，这种声音，很象低沉的雷鸣声，这是因为水　位有了变动或受滚动岩石撞击影响的结果；　ｅ）钻孔底发软或出水：用探水钻或钎子探水时，　如发现钻孑Ｌ底发软，钻屑发潮，就说明钎子快到积水　区，如继续钻就有出水可能；　ｆ）空气变冷：工作面接近大量积水区以后，影响　１二作面气温降低，感到发凉；　ｇ）硫化氢气昧加大：硫化氢气体也是老空区的　产物。因此，当工作面接近老空区时，有时可嗅到硫　＜＞●＜＞●０●０●◇●（）●０●－ｃ：＞●０：●◇●０●＜＞●◇●０●◇●ｏ●０●０●０●０●＜＞●０●ｏ●＜＞●０氛围；防治水制度到位，可以落实责任，提高防水措　施执行力度；防治水资金到位，可以利用先进科学技　术和设备进行探测，掌握第一手地质资料；防治水人　才到位，可以对防治水工作进行科学管理，根据具体　情况，制定出切实可行的防治水措施。同时，防治水　工作也是一项动态管理，要及时修订完善补充防水措　施，方能及时指导于安全生产［５１。　参考文献：　［１］阎治宏．山西煤销集团煤矿防治水安全工作初探［Ｊ］．煤矿安　全，２０１３（０７）：１７２—１７４，１７８．　［２］周国有．煤矿井下防治水技术与施工实践［Ｊ］．企业导报，　２０１３（１４）：１２３．　［３］张４８．　振．矿井防治水实用技术研究［Ｊ］．科技信息，２００９（３３）：　［４］　樊振丽．煤矿陷落柱水害特征与防治技术研究［¨．煤炭工　程，２０１１（０８）：９３—９５．　［５］虎维岳，田　干．我国煤矿水害类型及其防治对策［Ｊ］．煤炭　科学技术，２０１０（０１）：９２—９６．　Ｉ责任编辑：刘倩倩）　●◇●＜＞●－：－：）●０●（＞●＜＞●＜＞●＜＞●＜＞●ｏ●０●◇●ｏ●＜＞●◇●◇●＜＞●０●ｏ●＜＞●◇●（）●＜＞●　（上接３５页）　大学出版社，２００９．　３结语　矿井排水系统自动化控制提高了排水系统的可靠　性、安全性，自动化系统的建立，简化了排水系统的　操作步骤，提高了劳动效率，实现了岗位的无人值　守，达到了技术减人，增加了企业的效益。矿井将继　［６］王玉良，杨子珊．微机原理与接口技术［Ｍ］．北京：北京邮电　大学出版社，２００８．　（责任编辑：高志凤）　逝　始　能源知识恭芥恭恭芥　佟　续把自动化建设作为依靠科技进步发展煤炭事业的重　要内容，积极引进先进的装备和技术，不断完善现代　化的生产经营管理手段，提高整个矿井现代化管理水　平，创造良好的安全和经济效益。　参考文献：　ｌ　１］　廖常初．Ｓ７３００／４００ＰＬＣ应用教程［Ｍ］．北京：机械工业出版　社．２０１０　油页岩用途　归纳起来，油页岩有三种主要用途：ａ）干馏制取页　岩油及相关产品。若将油页岩打碎并加热至５００℃左　右，就可以得到页岩油。页岩油加氢裂解精制后，可获　得汽油、煤油、柴油、石蜡、石焦油等多种化工产品；ｂ）　作为燃料用来发电、取暖和运输。ｆａ）用来发电。利用油　［２］　冯博琴，吴　宁．微型计算机原理与接口技术［Ｍ］．北京：清　华大学出版社，２００７．　页岩发电的形式有两种：直接把油页岩用作锅炉燃料，　产生蒸汽发电；把油页岩低温干馏，产生气体燃料，然　后输送到内燃机燃烧发电；（ｂ）利用油页岩燃烧供暖；（ｃ）　［３］　张智贤．自动化仪表与过程控制［Ｍ］．北京：中国电力出版　社．２００９．　［４］　吴仲阳．自动控制原理［Ｍ］．内蒙古：内蒙古科学技术出版　社．２００３　利用油页岩燃烧带动发动机，用于长途运输；ｃ）生产建　筑材料、水泥和化肥。作为附加品，油页岩干馏和燃烧　『５］谢剑英，贾青．微型计算机控制技术［Ｍ］．上海：上海交通　・后的页岩灰主要用于生产水泥、砖等建筑材料。　４８・