淺議礦井水害綜合防治

方海清

(太原東山東昇煤業有限公司，山西太原030003)

0 引言

煤礦水害是與瓦斯、火災等并列的，是礦山建設與生產過程中的主要災害之一。長期以來，因為煤礦水害而給國家和人民帶來的人身傷亡和經濟損失極為慘重。近年來，煤礦重特大水害事故、突水淹井、淹采區事故多發，并有逐步上升的趨勢。

隨著兼并重組，煤礦逐步進入采區布置和開始生產，礦井水害成為直接威脅礦井安全生產的重大隱患，必須引起煤礦管理者的高度重視，采取有效的防治手段，進行礦井水害的綜合防治，才能確保礦井的安全生產與建設。

1 礦井水害分析

1)地表水對礦井形成的水害影響，礦井井口低于歷年最高洪水位，洪水水位超過礦井井口即會涌入井下，造成重大水害事故;洪水還可通過采(古)空區地表塌陷、裂縫直接進入井下，成為水害。

2)構造裂隙(斷裂)包括各種節理、斷層、斷裂破碎帶和陷落柱等，是礦井充水和礦井透水的主要通道。構造裂隙對礦井充水的影響:一方面表現在其本身的富水性;另一方面往往是各種水源進入采掘工作面的天然通道。當采掘工作面與它們相遇或接近時，與它有關的水源則會通過它們涌入井下，處置不當，就形成水害。

3)含水層對礦井形成的水害。煤系圍巖層間含水層富水性強時，特別在構造發育部位易形成較大的儲水空間和導水通道，煤層開采到此部位時，易發生突水事故。若含水層為奧陶系中統石灰巖巖溶裂隙水，且奧灰巖溶水位標高在煤層底板標高之上，則開采煤層受到奧灰巖溶水的威脅，屬于帶壓開采礦井。處置不當，奧灰巖溶水突破煤層底板的隔水層涌入井下就會造成大的水害。

4)采空區積水形成的水害。兼并重組礦井都由一個或幾個小型礦井組合而成，而以前的礦井在各自的礦區范圍內都有采(古)空區，對于采(古)空區內具體積水量，因無法進行實際觀測，且以前小型礦井的資料不全，對采空區的范圍也掌握不很準確，因此當采掘工作面與它們相遇或接近時，采(古)空區內的積水就會涌入工作面，形成水害。

5)封閉不良鉆孔及井口對礦井形成的水害。勘探時施工的鉆孔，在工作結束后都要按要求進行封閉，如果封孔質量未達到標準要求，鉆孔就成了煤層與其頂底板含水層或地表水之間的充水通道，造成突水事故。如果周邊關閉井口、小窯口封堵不嚴，地表降水就會通過這些井口進入井下，造成水害事故。

我公司在這次兼并重組中共兼并重組了六座礦井，新成立了四家公司，上述分析的水害影響情況在各家都會不同程度的威脅著礦井的生產與建設。下面就我公司東昇煤業的情況進行重點分析，已便解決在以后的礦井生產、建設中所遇到的礦井防治水問題。

太原東山東昇煤業有限公司為兼并重組山西昇昌能源有限公司單獨保留的礦井。井田面積1.6486 km2，批準開采15號煤層，設計生產能力為45 萬t/a。利用礦井現有工業場地，刷大并改造原主斜井井筒為重組整合后主提升井筒，擔負全礦井的主提升任務，兼做進風井和安全出口;刷大并取直原回風斜井井筒為重組整合后副斜井，副井鋪設臺階扶手，擔負全礦井材料、矸石、設備等除人員升降外所有輔助提升任務，兼作礦井進風井和安全出口;新建回風斜井，作為礦井專用回風井和安全出口。全井田采用三個井筒開拓。

太原東山東昇煤業有限公司北鄰葫蘆套煤礦(已關閉)、東鄰小返煤礦(已關閉)、西鄰太原煤炭氣化(集團)有限責任公司長溝煤礦、南鄰中澗河煤礦(已關閉)。

本井田位于沁水煤田西北部邊緣，東山背斜西翼的轉折部位，井田內大面積為第四系黃土覆蓋。地層總體為走向以北北西向為主，傾向西的單斜構造。傾角一般3° ～14°，局部可達19°。據地質報告井田內發育斷層5 條，陷落柱3 個，均為井下揭露和鉆孔控制，局部褶曲發育。水文地質情況處于蘭村泉域東山巖溶水系統的東北部徑流區，井田邊界均為人為邊界，并有四個含水層。

礦井在以后的生產、建設中存在以下的防治水重點，煤層埋深較淺，開采后引起的地表塌陷、裂縫有些會到達地表，成為地表水直接進入井下的通道;礦井煤層底板局部在奧灰巖溶水位標高以下，存在帶壓開采問題;礦井周邊存在范圍不清、積水量不明的(古)空積水區;礦井周邊有關閉的原礦井井口。

2 防治水應重點開展的工作

1)由于礦井工業場地位于小返河溝內，因此，需結合場地的布置，并結合地形情況，需采取必要的防排洪措施。另本井田東部15 號煤層埋藏相對較淺，最淺處在45 m 左右，因此大氣降水通過基巖裂隙、松散沉積物孔隙滲入井下，在基巖裂隙相互溝通的情況下進入采掘工作面，或者通過采(古)空區地表塌陷、裂縫直接進入井下，成為礦坑充水的主要來源。

雨季加強地表塌陷區的巡查工作，建立礦區塌陷區臺帳，同時繪制礦區塌陷區、溝谷分布圖。安排專人負責對本井田范圍內及周邊廢棄老窯、地面塌陷坑、采動裂隙、可能影響礦井安全生產的堤防工程等重點部位進行巡視檢查，發現問題及時處理。

2)根據礦井井巷掘進及回采工作面遇到小斷層、陷落柱時基本無水或很小，同時礦坑排水對煤系圍巖含水層起到一種人為的疏降作用。因此，煤系圍巖地下水不會對15 號煤層的開采造成大的威脅。

值得注意的是:煤系圍巖含水層富水性弱，但極不均一，局部地段富水性較強，特別是在構造發育部位易形成較大的儲水空間和導水通道，煤層開采到此部位時，易發生突水事故。井田內隱伏斷裂構造破碎帶有可能形成奧灰巖溶水的導水通道。開采過程中必須注意井田范圍構造變化，如發現有斷層和陷落柱等構造現象，要認真觀測其是否有導水性，防范底板奧灰水害事故發生。此外，要提前進行地面物探瞬變電磁法加強隱伏斷裂構造(斷層、陷落柱)探查。在采掘前期查明隱伏導水構造分布，以便在采掘及工作面布置時采取合理的技術措施。

3)東昇礦井東部及南部太原組15 號煤層開采歷史較長，形成了大面積采(古)空區，在采空區低洼處有一定量的積水，特別是東部采(古)空區位于開采煤層的上山方向，將來在其附近開采時采空積水對礦井構成一定的威脅。東昇煤礦開采區東部及北部為已關閉的葫蘆套煤礦及小返煤礦，加之其又位于本礦井的上山部位，整合關閉礦井停止排水使采空區積水還在增加，因此，采空區積水是礦井最具威脅的充水水源，一定要做好采空區積水的探放水工作。同時要加強對采掘區域及周邊積水的探放，加強對鄰礦采空積水區及邊界保安煤柱破壞情況的探查，準確探查采空積水的位置。采(古)空積水探查必須遵循有掘必探、物探先行、鉆探驗證、化探跟進的方針。因此，在生產過程中必須堅持探放水原則，以防發生采空區突水事故。

4)井田內共有 47 號、37 號、DS1、DS2 勘探鉆孔，其中 37號孔位于南部已關閉采空區內，47 號孔位于大巷北部采掘范圍內，DS1、DS2 位于回風斜井井附近。按規定，勘探時施工的鉆孔，在工作結束后都要按要求進行封閉，如果封孔質量未達到標準要求，鉆孔就成了煤層與其頂底板含水層或地表水之間的充水通道。因此，在開采過程中遇到或接近47 號孔時應做好探放水工作，防止封閉不良鉆孔造成的突水事故。

5)增加地質及防治水專業技術人員，對礦井相關技術人員進行專門防治水技術培訓。建立專業探放水隊伍，在防治水工作中定期請防治水領域的專家對主管領導、技術人員和職工進行防治水方面的專業培訓，提高防治水工作人員的技術水平，提升礦井整體的防治水能力。

6)完善優化排水系統，制定和完善水害應急預案，保證礦井應急排水能力。

3 結語

分析清水害危害程度，排查礦井水害隱患，采取以上綜合防治水措施，防患于未然，才能更好地搞好礦井防治水工作，提升礦井防治水技術能力，確保礦井安全生產，實現礦井安全、有序、高效生產。

［1］許峰.煤礦水害應急能力評價［J］. 煤礦安全，2012(9):26 -29.

［2］張延喜. 謝橋井田水文地質條件分析［J］. 煤礦安全，2012(6):152 -154.