坑柄煤礦 陳石年
礦井透水事故在福建省煤礦生產事故中所占比例雖然不是很高,但是礦井事故很容易造成重特大事故。老空區透水是福建省煤礦的主要災害形式,必須采取防、堵、疏、排、截等五項綜合治理措施。本文通過對坑柄煤礦防治水現狀的分析,提出了坑柄煤礦防治水對策。
1.礦井概況:
坑柄煤礦核定生產能力15萬噸/年。井田開拓方式為斜井開拓,共劃分為四個生產水平:第一水平為+485水平以上;第二水平為+330—+485水平;第三水平為+172—+330水平;第四水平為+105—+172水平;共劃分為八個采區。目前,生產主要集中三、五、七采區和北采區。2012年計劃產量12萬噸。礦區內地表上無大的河流水體流經,童子巖組三段地層整體上均有砂巖、粉砂巖、泥巖夾煤層組成,巖層含水不均勻,富水性弱。礦區地下水補給來源主要為大氣降水,其首先補給第四系和基巖風化帶中的潛水,然后通過裂隙或構造破碎帶等通道補給基巖承壓水,淺部補給條件好,深部則差。根據礦井受采掘破壞或者影響的含水層及水體、礦井及周邊老空水分布狀況、礦井涌水量或者突水量分布規律、礦井開采受水害影響程度以及防治水工作難易程度,坑柄煤礦水文地質類型為中等型。
坑柄煤礦排水系統為二級排水,分別設有+330中央泵房和+172泵房,四水平為延深技改采區,礦井水集中到105臨時水倉經水泵排至+172水倉;三水平礦井水集中到+172水倉經水泵排至+330區段,二水平及三水平礦井水集中在+330水倉經水泵排至+485區段自流到內坂井口地面。+172、+330中央泵房排水系統完善,設備、設施完好,運轉正常,經測試設備完好、安全設施齊全合格。中央泵房管理制度健全,各種運行、維護、檢查、事故記錄完備;有每年一次的全部工作水泵和備用水泵測試及記錄;每年按規定進行一次聯合排水試驗,并有實測數據、資料歸類和分析匯總等材料。+330水平以下正常涌水量為65米3/小時,+172中央泵房安裝3臺200D43×5型水泵,配二趟Ф219×8排水管,承擔+330水平以下的涌水排水任務。目前礦井+485以下區段正常涌水量為185米3/小時,+330水泵房安裝3臺200D43×5型水泵,配二趟Ф219×8排水管,負責將全礦井涌水從+330水平排往+485主平硐。+435水平截流泵房安裝3臺6sh-6水泵,配一趟Ф159×5、一趟Ф109×4、排水管;同時備用1臺IS100-150水泵,配一趟Ф159×6排水管。礦井排水系統能滿足生產能力要求。
2.坑柄煤礦防治水工作現狀
2.1 及時制訂落實防治水工作計劃、措施。按照“八有”要求 (有組織、有隊伍、有裝備、有標準、有措施、有預案、有考核、有檔案),全面加強雨季“三防”工作的組織領導、指揮協調和檢查督促,保證雨季“三防”工作的有效實施。雨季來臨前已進行河道清理疏通,保證雨季河道水流暢通。同時針對實際情況,認真編寫制訂我礦年度防治水工作計劃、坑柄礦防治水崗位責任制、水害防治技術管理制度、水害隱患排查治理制度、水害預測預報制度等。
2.2 加強采掘工作面的技術論證工作。礦每月定期組織采掘、地測、安全、機電等部門專業技術人員對正在施工、即將施工的采掘工作面進行認真的分析論證。搞清采掘工作面周圍的水害情況,認真進行分析論證。
2.3 做好礦井周邊小窯調查工作。我礦按照有關文件精神,每月組織生產、安全、機電、保衛股人員不定期到井田范圍內相鄰的小窯進行巡查,了解小窯開采情況、開采范圍及積水情況,及時進行測量填圖,并且制定防范措施。
2.4 建立、健全水文地質觀測臺帳。礦井在+485主平硐,+435水倉口、+330水倉口和+172水倉口設置長期觀測站進行涌水量觀測,每月觀測次數不少于3次。2012年5月上旬485水平平均涌水量為124米3/小時,435水平平均涌水量為125米3/小時,330水平平均涌水量為70米3/小時,172水平平均涌水量為68米3/小時。根據本單位的礦井水文地質類型,基本查清本礦區相關的各類含水層、水體及其補給機理,以及分析大氣降水對其的影響情況。同時礦井還認真編制和修改《礦井綜合水文地質圖》、《礦井充水性圖》等圖紙。
2.5 礦井排水設備情況:坑柄礦現有現兩個主要泵房,即+172泵房和+330泵房,另有一個+435截流泵房。目前+172泵房和+330泵房均裝有三臺200D43×5型水泵,+172泵房三臺配套電機型號為Y355-4/250kW-6kV,+330泵房配套二臺Y355-4/250kW-6kV型電機,配有一臺JS136-4/220kW電機,+435截流泵三臺6SH-6,配套電機Y250M-2/55kW。
2.6 認真編制防排水演習方案,每年雨季前安排進行全礦性排水演習,檢驗礦井防水抗災能力。
3.加強職工安全教育培訓,提高職工防治水害意識及能力。
4.存在問題:
4.1 +435水平涌水量與地面水力聯系較大,在雨季,+435涌水量曾經超過其排水能力,超過的水溢出水倉,經五采區主井流到+330水倉,造成主井軌道道床被沖空。+330五采區下部車場堆滿沖矸。
4.2 流經+610小窯報廢井口(被大堆小窯矸石堵滿)的山谷水明顯容易經+610小窯報廢井口滲入井下。
4.3 礦井上部小窯無序開采,進一步加大坑柄煤礦上部的匯水面積,在豐水季節,各區段涌水增大明顯。
5.對策
根據坑柄煤礦歷年數據,豐水期在4~7月,井下涌水的增大主要受大氣降水影響。因此防治水工作的重點主要應放水+560井口以上的地表水治理上,同時為了降能減耗,要充分發揮+435截流泵房的作用。
5.1 為此我礦2012年初在+560井口上部山溝專門安排了引水洞,將原來流經+610小窯報廢井口的山谷水引開,引開后+435水平涌水量明顯下降。加強沿坑柄-內坂山谷兩邊小窯巡查,防止地面水經小窯井口進入井下。雨季期間+485上部車場13#老巷水量較大,為此應在+485上部車場采取疏排水措施,確保+485水不往下水平灌。
5.2 加大礦井排水能力,利用+435區段報廢巷道作為攔截臨時水倉,增大+435攔截臨時水倉容量。配備與+435截流泵三臺6SH-6,配套電機Y250M-2/55kW相匹配的排水管,解決瓶頸問題,增大排水量。
5.3 認真查明礦井水文地質基本情況
建立健全礦井地下水文動態觀測網,采用物探和鉆探等先進的探測技術,查明礦井水源、導水通道、水害類型等水文地質基本情況,并編制《礦井綜合水文地質圖》、《礦井充水性圖》等基礎圖紙,為布置采區巷道和采掘工作面提供技術依據。
5.4 合理布置采區巷道和采掘工作面
根據礦井水文地質基本情況,特別是礦井含水層的數量、厚度、含水性和老空區積水及鉆孔封孔等情況,按照《煤礦安全規程》和《煤礦防治水規定》要求,合理布置采區巷道和采掘工作面,使采區巷道和采掘工作面位置符合安全距離要求,隔斷導水通道。
5.5 開展安全技術論證
在采掘工作面開工前,組織采掘、地質、測量等工程技術人員,通過收集查閱歷史圖紙資料,訪問知情人員等,調查核實礦井及相鄰煤礦的開采情況,查明采掘工作面周邊老窯、采空區、廢棄巷道積水情況;分析確定頂板冒落裂隙塌陷邊界,查清導水通道;現場勘察井田范圍內采空區地表塌陷情況,查清地表與井下的水力聯系情況,并制定防治水技術措施,防止溝通鄰近積水體,確保安全開采。等存檔,強化技術責任。
5.6 開展防治水技術培訓,提高工人防治水害能力和技能
老空水突水,一般都有征兆。要廣泛開展煤礦水害防治知識培訓,使井下從業人員識別突水征兆,在發現突水征兆時,能及時采取措施或緊急撤退,避免水害事故的發生;掌握探放水操作技能,按照探放水技術措施要求,做好老空水的探放工作。開展典型老空水害事故案例警示教育和應急預案演練,提高職工水害防治意識和應急自救能力。
結束語
煤礦水害防治是一項長期性的系統工作,本文通過對坑柄煤礦防治水現狀的分析,提出相應的對策,以供福建省煤礦防治水工作作借鑒。
[1]任天培等.水文地質學[M].北京:地質出版社,1989.
[2]福建省121地質隊.坑柄井田地質勘探報告[R].龍巖:福建省121地質隊,1981
[3]《煤礦防治水規定》