礦井采掘工程水文地質分析及水災事故處理措施

苗興宇

摘 要：開灤東歡坨礦業(yè)公司井田位于車軸山向斜東南翼，屬水文地質條件復雜的大水礦井，目前礦井涌水量基本穩(wěn)定在34m3/min左右。本文首先介紹了2012年主要采掘工程水文地質分析預測，然后簡要談談礦井水災事故的處理措施。

關鍵詞：水文地質分析 礦井水災 事故處理

中圖分類號：F407.1 文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791（2014）04（b）-0128-01

開灤集團東歡坨礦根據生產作業(yè)銜接，2012年工作面主要集中在南一、中央、中央下段、北一及北二五個采區(qū)，動用煤層為煤8、煤9、煤12-1、煤12-2，根據工作面涌水量預計，全礦井涌水量將達到45.00 m3/min 左右，比2010年有所增加，而在中央、北二兩個采區(qū)的新開發(fā)區(qū)域，特別是20228的掘進和2286工作面的回采，將使礦井總的涌水增加較大。

1 主要采掘工程水文地質分析預測

1.1 8煤層

主要是南一采區(qū)2383；中央采區(qū)2088、2089下、2085；北二采區(qū)的2284、2286；中央下段采區(qū)的3084、3085、3089。

南一采區(qū)：2383工作面位于南一采區(qū)，是南一采區(qū)首掘工作面，2383運道掘進至開口以里176 m將揭露三維地震控制的較可靠DF6正斷層，產狀205°∠64°H=0～10 m，斷層錯斷煤5～14-1，富水性弱。預計工作面掘進期間最大涌水量為1.00 m3/min。

中央采區(qū)：根據8煤層實際回采情況及觀測孔水位分析，煤5頂板含水層在中央采區(qū)及北一采區(qū)-500水平以上已得到有效疏降，不存在大面積賦水區(qū)域，僅在局部可能殘存少量含水層水，因此2081、2089下兩個回采工作面預計最大涌水量均為0.70 m3/min。2085掘進工作面預計最大涌水量為0.50 m3/min。

中央下段采區(qū)：由于3088工作面的回采已導通煤5頂板含水層，使含水層水得到一定程度疏降，但由于其賦水性的不均一性，在局部區(qū)域仍有出水的可能，其總的趨勢呈北高南低之勢，現本區(qū)域內水位標高最大為-200 m，相對該采區(qū)最大水壓3.5 MPa。預測：3088工作面回采過程中，采面涌水量有增大的可能，預測工作面最大涌水量 4.90 m3/min。3084工作面掘進過程中預測風道開口前932 m、1440 m、1492 m及運道開口前1718m將揭露三維地震控制的F5′逆斷層。此斷層為北一采區(qū)三維地震補充勘探的可靠逆斷層，斷層產狀118°∠42～64°H=2～13 m，落差由淺到深逐漸增大，斷層由南到北其傾向由南東向逐漸變?yōu)楸睎|向，呈一向東突出的弧形。其中在煤8內落差2～13 m。預測3084工作面最大涌水量為1.44 m3/min。

北二采區(qū)：2286工作面為-500水平北二采區(qū)首采工作面，此區(qū)域煤5頂板含水層為一獨立的水力單元，現含水層水位標高為-60 m，相對該工作面最大水壓4.2 MPa，根據《煤礦防治水規(guī)定》計算其導水裂隙帶高度大于煤8至煤5平均間距，因此，2286工作面回采冒落后，將導通煤5頂板含水層，使含水層水順裂隙進入工作面。預計2286工作面回采后，最大涌水量9.42 m3/min。2284風道掘進時將揭露三條三維地震控制的斷層，賦水性較強～強，預計最大涌水量為3.24 m3/min。

2 9 煤層

本年度在該煤層為2396工作面的掘進。9煤層頂、底板小構造發(fā)育，掘進期間極易出現頂底板裂隙水，但水量有限。預計最大涌水量為0.50 m3/min。

3 12-1煤層

12-1煤層頂、底板裂隙發(fā)育，掘進時易出現裂隙水。本年度主要為2022、2026、2122工作面的回采與2024工作面的掘進。

中央采區(qū)：2022工作面上方為2012及2012上采空區(qū)，根據標高分析，2012上采空區(qū)切眼以北6～43 m范圍內為低洼點，可能存在積水，預計積水量為50 m3。預計工作面涌水量為1.00 m3/min。2024運道上方為2014采空區(qū)，此采空區(qū)已由2026回采冒落導通，不存在積水條件，但存在0.15 m3/min的動水。2024風道上方為2012采空區(qū)，根據標高分析，不存在積水，但存在0.15 m3/min的動水，預計最大涌水量0.5 m3/min。2026工作面上方為2016和2014采空區(qū)，兩個采空區(qū)內分別存在0.05 m3/min、0.15 m3/min的動水，預計該工作面涌水量為0.70 m3/min。

北一采區(qū)：2122工作面上方為2112及2112上采空區(qū)，根據標高分析，2112上采空區(qū)切眼以南423～675 m范圍內為低洼點，可能存在積水，預計積水量為724.5 m3。預計該采面最大涌水量為1.00 m3/min。

4 12-2煤層

煤12-2底板為強含水層，20228為煤12-2首采工作面，底板水在本區(qū)域經過疏放，水壓已降至1.5 MPa以下，但由于含水層賦水性不均一，掘進過程中可能出現底鼓及底板出水。20228運道在2028、2128斜下方以及2128 L下方通過，現2028老塘存在 0.05 m3/min的動水量，預測自切眼往南210 m存在積水，最大積水量530 m3。20228風道在2126采空區(qū)及2026采面下方通過，2126存在0.50 m3/min的動水，若掘進過程中發(fā)生冒落，可能導通上方采空區(qū)，使動水進入工作面。預計工作面最大涌水量為 7.01 m3/min。

5 礦井水災事故處理措施

5.1 井下發(fā)生重大透水事故的處理措施

（1）立即撤出透水區(qū)域及可能受威脅區(qū)域人員。

（2）立即派有關人員查明透水情況及出水量，以便調整排水能力。

（3）必須保證排水設備不被水淹沒，由于涌水量超過排水能力，需將水引入下部巷道，下部受威脅人員必須預先撤離。

（4）在有瓦斯從水淹區(qū)涌出時，應加強通風排除瓦斯工作。

（5）在透水區(qū)域恢復及搶救遇難人員，一般要由上往下探水。開鑿巷道，應先探清水位，防止二次透水。

5.2 礦井發(fā)生水災的處理措施

（1）如發(fā)生突水事故，泵房人員立即進入緊急狀態(tài)，按調度室指令及時開動備用泵，并密切注視水位上漲情況，隨時上報調度室。

（2）-690水平涌水量大于52.4 m3/min時，所有作業(yè)人員立即向-500水平撤離。由調度室通知各水平泵房進入強排狀態(tài)。

（3）礦井本身排水能力已無法應付突水水量，必須請求上級救援。

（4）-500水平涌水量大于50.5 m3/min時，此時-500泵房已無法支持，應立即考慮礦井進入搶險狀態(tài)。-500水平以下所有作業(yè)人員由副井井筒梯子通道上行至地面。泵房人員最后撤離，必須有調度室的指令。同時礦井各處作業(yè)人員在指揮部的指令下有序撤離。

事故發(fā)生后，發(fā)生事故的單位領導要迅速趕往事故現場，參與事故的救援，并負責做好如下工作：清點現場人員，檢查是否有被困人員。了解事故現場情況，及時向指揮中心匯報。采取一切可以采取的措施，防止事故繼續(xù)擴大。

參考文獻

[1] 張繼齡，尚衍峰，張民.采掘工程對礦井水文地質的影響[J].山東煤炭科技， 2010（3）：177-179.

[2] 張黎，霍永盛.淺析大眾煤礦水文地質特征及充水因素[J].陜西煤炭，2010（6）：91-93.endprint