顧橋礦突水水源類型及水害防治

摘 要：礦井突水現(xiàn)象普遍存在于我國(guó)煤炭開采過程中，嚴(yán)重威脅生產(chǎn)安全。本文在介紹礦井突水危害的基礎(chǔ)上，介紹了顧橋礦近年來(lái)的突水情況，分析了顧橋礦的突水水源類型及其防治方法。

關(guān)鍵詞：礦井突水；防治措施；突水原因

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2019.08.084

0 引言

煤礦的開采，本身工作就復(fù)雜艱辛，又容易受到自然災(zāi)害及人為因素的影響。在如此多的自然災(zāi)害中，限制礦井開采的一個(gè)主要因素為礦井的突水，礦井突水導(dǎo)致大量的地下水涌出，使得礦井開采難度大大增加，更嚴(yán)重的是對(duì)礦工生命安全的威脅大大增加[1-2]。顧橋 2007 年～2016年 6 月共發(fā)生出（突）水 9次，出（突）水頻率為 0.86 次/年，屬于偶有出（突）水，最大突（出）水量為 200m3/h，礦井最大涌水量為 248.4m3/h，礦井突水為主要水害，因此對(duì)礦井突水進(jìn)行研究分析對(duì)于煤礦生產(chǎn)部門來(lái)講，意義至關(guān)重要。

1 礦井突水及其危害

礦井突水是在礦井開采過程中，因井巷、工作面與含水層、溶洞、溶穴、陷落柱、構(gòu)造破碎帶等接近或溝通而出現(xiàn)的突發(fā)性的出水事故。在礦井掘進(jìn)時(shí)，或在工作面的回采中， 巖層本身具有的天然平衡的狀態(tài)不復(fù)存在，在靜水壓力和礦山壓力作用下，四周的水體通過斷層、隔水層和巖層的薄弱處進(jìn)入采掘工作面，形成礦井突水[3]。由此可見，礦井突水是一個(gè)漸發(fā)展的過程，整個(gè)過程長(zhǎng)至數(shù)日才會(huì)表現(xiàn)，短則一兩日。

在采礦過程中，地下水的大量涌出，會(huì)在兩個(gè)方面對(duì)采礦工作產(chǎn)生影響。首先，使工序更加復(fù)雜，成本上升；其次威脅到整個(gè)工程乃至工人的生命安全。由于礦井突水的特點(diǎn)是發(fā)生突然且出水量大，日常的生產(chǎn)會(huì)受到影響，嚴(yán)重時(shí)會(huì)發(fā)生淹井，而且突水后，涌進(jìn)來(lái)大量的地下水，還要負(fù)擔(dān)巨大費(fèi)用用于排水。更嚴(yán)重的是采礦和礦井安全都受到嚴(yán)重威脅，有時(shí)候甚至?xí)斐芍苯拥牡V區(qū)報(bào)廢，不能繼續(xù)開采，給經(jīng)濟(jì)和資源的利用上帶來(lái)嚴(yán)重的損失，也在一定程度上造成了資料的浪費(fèi)。突水是煤礦生產(chǎn)安全的主要災(zāi)害之一，在煤礦生產(chǎn)實(shí)踐過程中，一套合理有效的防治水措施很重要，可以有效地控制礦井的涌水量，對(duì)降低生產(chǎn)成本，合理回收煤炭資源，預(yù)防和消除礦井水對(duì)煤礦建設(shè)和生產(chǎn)的影響，保證煤礦的安全生產(chǎn)都具有重要的意義。

2 突水水源類型及影響程度

目前顧橋礦主要受煤系水和采空區(qū)積水影響。礦井未來(lái)5年不開采 A 組煤，因此灰?guī)r水目前對(duì)礦井安全生產(chǎn)不構(gòu)成威脅。封閉不良鉆孔可能會(huì)對(duì)礦井安全生產(chǎn)有一定的影響。煤系水、老空水及封閉不良鉆孔水害對(duì)礦井的具體影響程度如下：

2.1 煤系砂巖水

2007-2016 年采掘過程中，共發(fā)生煤系砂巖水出（突）水 9次，最大出（突）水量 200m3/h。煤系水主要是通過采動(dòng)裂隙導(dǎo)通進(jìn)入工作面，出水具有初始量大、衰減快、歷時(shí)短特點(diǎn)，出水前一般均有預(yù)兆。煤系水害一般不會(huì)影響礦井安全開采，當(dāng)開采到煤層頂板砂巖水儲(chǔ)存量較大的煤層時(shí)，可能會(huì)對(duì)采掘工作面產(chǎn)生一定影響，但不會(huì)威脅礦井安全。

2.2 老空水

該類水在礦井中普遍存在，雖然采空區(qū)、老峒、老巷等積水量十分有限，但若誤透，因勢(shì)能高，會(huì)突然潰出，具有很強(qiáng)的破壞性，對(duì)現(xiàn)場(chǎng)作業(yè)人員的安全構(gòu)成較大的危害。目前，顧橋礦井開采產(chǎn)生的采空區(qū)，位置、積水范圍、積水量清楚，采掘工作面臨近前，按照規(guī)定開展預(yù)報(bào)、探放，即可消除老空水害威脅。

2.3 封閉不良鉆孔水害

顧橋煤礦井田內(nèi)現(xiàn)有 14 個(gè)存封閉不良鉆孔或未封鉆孔，當(dāng)開采波及到這些鉆孔時(shí)，有可能因鉆孔導(dǎo)通了含水層而產(chǎn)生出（突）水。但是從目前采掘工作面已揭露的鉆孔來(lái)看，均不含水、導(dǎo)水，但對(duì)這些鉆孔仍需高度重視。采掘工作面臨近時(shí)，要超前分析、預(yù)報(bào)，制定針對(duì)性措施，采取先探后掘、先探后采，必要時(shí)留取安全煤巖柱。

3 水害的防治措施

3.1 煤系水防治

由于其水量小，滲流條件差、靜儲(chǔ)量消耗型等特點(diǎn)，使其防治水工作較為容易，一般采用增加排水，自然疏干即可。

3.2 老空水防治

老空區(qū)積水是本礦井主要充水因素。井田范圍內(nèi)不存在老窯、小井水害，井田內(nèi)僅存在礦井開采所形成的采空區(qū)積水，但采空區(qū)位置，范圍清楚，充水水源以灌漿水為主，積水量已探明或預(yù)計(jì)。根據(jù)《煤礦防治水規(guī)定》要求進(jìn)行了詳細(xì)調(diào)查、測(cè)繪，建立了完善的圖件資料，采掘工作面臨近老空區(qū)，超前開展老空區(qū)水害的預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)，編制探放水設(shè)計(jì)、措施，并嚴(yán)格執(zhí)行，可有效防范和消除老空水害。

3.3 封閉不良鉆孔水害防治

顧橋煤礦目前有 14 個(gè)封閉不良鉆孔，以往揭露時(shí)均未發(fā)現(xiàn)含、導(dǎo)水。為策安全，采掘工作面接近或者開采波及到該類鉆孔時(shí)，要超前分析鉆孔封閉質(zhì)量情況，制定和采取針對(duì)性安全技術(shù)措施，必要時(shí)留設(shè)安全煤巖柱。

3.4 斷層導(dǎo)水水害防治

鉆探和井下實(shí)際揭露反映，顧橋井田區(qū)斷層一般不含水、不導(dǎo)水，少數(shù)斷層揭露時(shí)有少量滴淋水，對(duì)生產(chǎn)影響較小。不過顧桂地塹式斷層帶及影響區(qū)因構(gòu)造復(fù)雜、裂隙發(fā)育，在6煤層以下層位可能具有一定的導(dǎo)水性，但針對(duì)該構(gòu)造帶礦井已按《煤礦防治水規(guī)定》留設(shè)了安全煤巖柱，礦井開采不再進(jìn)入該構(gòu)造帶及影響區(qū)，故該構(gòu)造帶對(duì)礦井生產(chǎn)不會(huì)產(chǎn)生影響，且未來(lái)5年礦井開采場(chǎng)遠(yuǎn)離該構(gòu)造帶300m以上，不會(huì)出現(xiàn)斷層導(dǎo)水。

但為了安全，開采臨近斷層構(gòu)造時(shí)，仍然堅(jiān)持超前開展分析預(yù)報(bào)和探查，控制斷層位置、性質(zhì)、落差及含、導(dǎo)水性，保證開采安全。

4 結(jié)語(yǔ)

隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)建設(shè)的高速發(fā)展，經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)也在不斷改變，國(guó)家對(duì)于煤炭的需求還是會(huì)保持在一個(gè)比較高的水平上，因此做好水害防治工作尤為重要。礦井突水為我國(guó)煤礦常見的水害類型，做好礦井突水防治工作，提出有效合理的防治措施，提高安全意識(shí)，最大程度地減少此類事故的發(fā)生，才能保護(hù)生命和財(cái)產(chǎn)的安全，才能使礦井開采可持續(xù)地發(fā)展。

參考文獻(xiàn)：

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[2]何銳杰.礦井突水災(zāi)害原因及其防治[J].能源與節(jié)能，2015（04）：

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[3]崔祥琨，郭盛彬，宋旭.淺談礦井突水原因及其防治[J].科技資訊，2009（17）：134.

作者簡(jiǎn)介：謝達(dá)（1995-），男，安徽黃山人，碩士在讀，主要從事礦井水害與防治研究。