礦井水害的原因及其采礦中防治水措施

任濤

摘要：近年來，礦井水害事故時有發(fā)生，不僅對我國經濟造成了影響，還嚴重的危害了我國民眾的生命健康安全。因此，必須對礦井水害進行控制，這就要深入礦井水害發(fā)生的原因，以及制定操作性強、有效性強的礦井治水措施。文章通過實際案例分析，總結礦井水害發(fā)生的原因，以及礦中防治水的有效措施。

關鍵詞：礦井水害;發(fā)生原因;防治水;措施

礦井水害是煤礦井下五大災害之一，我國是世界主要產煤國家，而且也是受水害最重的國家之一，因此對礦井水害防治應該下大力氣重點防治，確保煤礦安全生產。

1發(fā)生礦井水災的原因

那什么是礦井水害？凡是影響正常生產、威脅采掘工作面或礦井安全，增加開采成本導致礦井局部或全部被淹的水災，都叫礦井水害。產生礦井水害的各種自然因素和人為因素不是孤立的，是綜合作用的結果?？偨Y過去發(fā)生的礦井水災，往往是安全思想不牢，思想麻痹，從而情況不明，預防措施不當所致。其主要原因有：

（1）地面防洪、防水措施不當或管理不善，地表水（多為雨季降水）大量灌人井下，造成水災。

（2）水文地質情況不清，井巷接近老空積水區(qū)、充水斷層、陷落柱、強含水層以及打開隔離煤柱，未執(zhí)行探放水制度，盲目施工，或者雖然進行了探水，但措施不當。

（3）井巷位置設計不當。如將井巷置于不良地質條件中或過分接近強含水層等水源，導致施工后，因地壓和水壓共同作用而發(fā)生頂、底板透水。如此案例國內曾有發(fā)生，但為數不多。

（4）井巷施工質量偽劣，致使礦井井巷嚴重坍塌、冒頂、潰砂導致透水，或工程鉆孔在礦井止水前誤穿巷道，導致頂板含水透水。

（5）測量錯誤，導致巷道穿透積水區(qū)。

（6）井下無防水閘門或雖有而管理、組織不當，造成透水時無作用而淹井。

（7）出現透水預兆未覺察或未被重視或處理不當造成透水。

（8）排水設備能力不足或設備不完好。

（9）排水設備平時維護不當。如水倉不按時清挖，儲水能力不足而淹井。

（10）其它原因。

2 發(fā)生礦井水災（突水）的預兆

（1）本來是干燥光亮的煤，變得發(fā)暗潮濕，無光澤，空氣變冷。

（2）出現霧氣。井下空氣中含有大量水蒸汽，濕度較大，當采掘工作面接近積水區(qū)時，空氣驟然變冷，水蒸氣變成霧氣。

（3）煤巖壁掛汗。

（4）掛紅。煤壁浸出的水發(fā)澀，有H2S臭味，附著在裂隙表面有暗紅色氧化鐵水銹。

（5）煤層發(fā)出嘶嘶水叫。

（6）地板鼓起，有時出現壓力射流，水有酸味。

（7）頂板來壓，產生裂縫，出現淋水。

3 防治方法

（1）針對天然充水水源造成的水害威脅，我們應建立防范暴雨、洪水水害事故的機構和機制，建立暴雨、洪水等可能引發(fā)淹井緊急情況下的井下人員及時撤出機制;查明礦井內是否存在直達地表大型水體的斷裂構造、隔水地層與煤層分布特征、隔水性能、查明煤層采動對地表水體的影響并采取防控、合理留設防隔水煤巖柱、廢棄煤礦井口封堵。

（2）對于煤層與含水層相對位置產生的水害威脅，我們需要進行斷裂帶發(fā)育空間范圍綜合確定、防隔水煤巖柱留設、加固隔水底板與局部底板改造、利用改造切割分塊治理與留設防水巖柱、構筑防水閘墻實行分區(qū)隔離防治、建立防排系統(tǒng)、采用注漿法切斷該水力聯(lián)系、防滲堵漏查明周邊含水層富水性及其與開采區(qū)域的水力聯(lián)系、疏干開采或頂板帷幕注漿、帶壓開采與疏水降壓。其中疏水降壓的防治水技術是通過對充水含水層中的水進行提前預疏干或疏降水壓的方法使含水層水壓處在受控的條件下，從而削弱高水壓對隔水巖層的破壞，進而減小或者直接消除充水含水層對礦井生產與建設的安全威脅。

（3）對于導水通道來說我們可以使用注漿技術和合理的留設防隔水煤柱來避免危險的發(fā)生，并且合理的利用注漿技術還可以使礦井工作的超負荷運轉工作承載承壓能力大大增強，從而可以大幅度的提高井下工作的質量和效率，同時注漿技術還可以對巷道圍巖的破碎處進行加固，進而延長井巷的使用年限。

（4）強化水文地質工作的監(jiān)測工作，我們需要查明礦區(qū)內各個含水層的水資源的賦存狀態(tài)以及它的變化規(guī)律與空間的分布，弄清礦區(qū)內含水層、隔水層與煤層的空間關系，評估煤炭開采對礦區(qū)內水系統(tǒng)的影響，從根本上降低水害發(fā)生的機率。

（5）煤礦企業(yè)自身要提高防災意識，工作之前要積極搜集礦井水文和地質構造的信息，結合實際提出預防方法，在企業(yè)當中建立健全崗位責任追究制度、投入保障以及措施的落實，只有這樣才能夠將水害事故的發(fā)生有效的遏制?？傊覀円小邦A測預報，有疑必探，先探后掘，先治后采”的原則，超前開展探放水，強化水文地質工作的監(jiān)測工作，避免水害事故的發(fā)生。

（6）防水閘門一般設置在有突水危險采區(qū)的巷道入口和井下主要設施與礦井聯(lián)絡的巷道內，突水時關閉閘門以控制水害。防水閘門應設在有足夠強度的隔水層地段，由混凝土墻、門框、門扇組成，當水壓超過2.5-3MPa時，采用球面狀門扇。而防水墻一般設置在需要永久或長期阻擋水的地方，分臨時性和永久性兩類。臨時性防水墻通常使用木料和磚砌筑;永久性防水墻用混凝土或鋼筋混凝土澆筑而成。

另外，疏干降壓和注漿堵水也是防治地下水患的有效措施。疏干降壓是利用專門的工程（抽水鉆孔、放水鉆孔、疏水巷道等）及相應的排水設備，有計劃、有步驟地使影響采掘安全的含水層降低水位或水壓，使含水層局部或全部疏干，減少巷道的涌水量，防止井下突水的作業(yè)。注漿堵水是指將各種材料，如黏土、水泥、水玻璃、化學材料等，制成漿液壓入預定地點，如突水點、含水層儲水空間等，使之擴散、凝固硬化，起到堵塞水源通道，增大巖石強度及隔水性的作用，以達到治水的目的。

（7）地面防治

修建排水溝與防洪堤，主要針對位于山麓或山前平原的礦區(qū)，雨季山洪或潛流的侵襲可導致淹沒井口和工業(yè)廣場，或沿采空塌陷區(qū)、煤層含水層露頭滲入井下造成礦井涌水。因此對于該情況，通常是在礦區(qū)上方來水方向開挖排水溝、修筑防洪堤，并利用地形將水引出礦區(qū)。

整治河流，是指當礦區(qū)內有河流通過，并嚴重影響礦井安全生產時，采取修筑人工河道將河流改道或用黏土、料石、水泥整鋪河床，防止或減少河水滲入井下，從而減少礦井涌水量。

4.發(fā)生水災時的避災路線及避災措施

（1）避災路線

當井下發(fā)生水災時，要先選擇標高相對高的巷道，盡快撤至地面。具體為：工作面→回風順槽→軌道大巷、膠帶運輸大巷、回風大巷→主斜井、副斜井、回風立井→地面。如水已將道路封閉，應撤至上山頭保存體力，等待救援，并設法與地面取得聯(lián)系。

（2）避災措施

當井下突發(fā)水災時，首先要查明水災類型，現場工作人員立即向調度室和礦領導匯報，并迅速組織搶救，設法堵住出水點。如水勢過大，應組織人員迅速按避災路線撤至安全地帶。水量不大或補給水源有限時，可采取增加排水能力的辦法，直接排出井下積水。

礦井或礦井部分地區(qū)被淹后，發(fā)現有人被堵于井下，應首先制定營救人員的措施，判斷人員所在地點，并根據涌水量和排水設備能力，估計排出積水的時間，同時考慮向遇險地點打鉆或通過管路輸送食物;恢復被淹巷道排水時，特別注意加強通風工作;水災發(fā)生地點的支護必須加強，長時間被水浸泡的巷道，必須重新支護，如采取套棚支護，巷道支護必須從外向里逐步進行。

結束語

煤礦防治水應是煤礦企業(yè)常抓不懈的工作，要切實落實主體責任。根據本單位的主要水害類型和可能發(fā)生的水害事故，制定具有針對性、科學性和可操作性的水害應急預案和現場處置方案，將防治水工作做細、做實，這樣才能有效防止水害事故的發(fā)生。

參考文獻

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1991501186390