煤礦防治水工作面臨的困境及對策

＊李 楓

（山西高河能源有限公司 山西 046000）

煤礦的掘進開采過程中大多會不同程度的滲入、涌入或流入一定量的水，如果在礦井中積聚的水量超出了礦井的正常排水能力，那么就會讓礦井遭遇水害，嚴重影響煤礦的開采安全性。站在不同角度，煤礦水害又可以分為不同類型，如果站在煤礦導水通道的角度，煤礦水害主要包括陷落柱、巖體裂隙、斷層等異常突水；如果站在水源的角度，煤礦水害又可以分為地表水、老空水、底板與頂板水等。但是無論哪種水害，都會對礦井造成嚴重影響，甚至有可能引發瓦斯爆炸、硫化氫中毒、礦井淹沒等嚴重后果，因此必須引起煤礦企業的高度重視。

1.煤礦防治水工作面臨的困境分析

在2000年以后，國家與相關部門高度重視煤礦企業的水害防治工作，并采取了一系列有效措施，重大水害事故有了大幅下降。但是縱觀近年來煤礦企業防治水工作的整治效果，仍然存在著一定問題，造成了十分嚴重的經濟損失與人員傷亡，我國近年來水害事故出現次數與死亡人數如圖1，圖2所示，導致煤礦水害屢禁不止的原因不外乎以下幾種：

圖1 2000年-2015年煤礦水害事故起數示意圖

圖2 2000年-2015年因水害而造成的死亡人數示意圖

(1)越界開采

煤礦水害多發生在中小型煤礦中，這與中小型煤礦企業缺乏對地質的詳細勘察有直接關系。一些中小型煤礦企業過于看重經濟利益，并且勘查技術有限，導致礦井在開采過程中沒有對開采邊界與積水空間進行嚴格劃界，越界越層開采現象嚴重，在開采過程中存在一定盲目性，這也直接增加了礦井遭遇水害的概率。

(2)缺乏完善的基礎設施

導致礦井遭遇水害，還有可能是因為維護礦井正常開采的基礎設施沒有完善配套，或者存在著違規建設。例如，沒有結合礦井的實際情況合理設置排水系統、防隔水煤柱的留設不標準或者是未留設、防水墻的建設沒有按照規定標準、安全防護設施設計不合理等，這都會在一定程度上增加礦井遭遇水害的幾率。尤其是降雨較多的南方地區，如果降水量突增，煤礦企業卻沒有按照標準預留防水巖柱，就很容易導致雨水灌進礦井，進而淹沒礦井。

(3)防治水能力有待提高

煤礦的防治水能力主要表現在管理人員水平與防治技術兩方面。現階段，一些中小煤礦普遍缺少水文地質專家，防治水技術也相對落后，這也就導致煤礦的防治水管理工作難以高效開展。與此同時，煤礦企業的很多防治水理念都相對落后，也缺乏必要的水害監測設施，無法對水害進行未雨綢繆。例如，某小型煤礦因缺乏必要的水文地質技術人員，缺乏對溶洞承壓水的正確認識，采用了錯誤的探放水措施，導致礦井遭遇重大水災。

2.煤礦防治水工作的優化策略分析

(1)建立完善的防治水工作制度與機構

鑒于煤礦水害的嚴重危害性，煤礦企業在日常工作中一定要高度重視防治水工作，堅持做到預防為主、治理為輔，一旦發現問題，就必須采取有效措施從源頭上進行處理，堅決做到水害的盡早發現、盡早治理。

首先，工作人員要對礦井的水文地質環境進行全面勘察，明確礦井的防治水工作要點，同時充分了解礦井周圍的水量及水流情況，并結合礦井的基礎排水設施，制定出嚴密的防治水工作計劃，確保煤礦的防治水體系不斷健全。煤礦企業也要投入必要資金，購買相應的勘測設備，例如探放水設備、水文地質探測設備等，并確保防水巖柱的留設符合技術標準，能夠滿足礦井的防水需求。

其次，進一步規范施工細則，確保工作人員在工作中能夠有制可依。例如，煤礦企業需要制定更為具體的水患排查工作任務，明確排查周期與排查流程，并進一步規范探放水操作，制定科學的突發事件應急計劃。

最后，將防治水工作責任具體落實，單獨設置防治水機構與崗位，工作人員需要承擔起煤礦防治水工作的重任，確保每一項防治水工作制度的有效落實，對于不作為的工作人員要追究其責任。

(2)對礦井水害前兆有一定了解

通常情況來說，煤礦在遭遇水害之前一定會有一些異常現象產生，也就是水害前兆，工作人員如果對水害前兆有一定了解，那么就可及時作出必要的應急處理，將水害損失降到最低。但是在實際開采過程中，工作人員往往因為缺乏對水害前兆的必要了解與對水害的足夠重視，對這些前兆視而不見，進而導致悲劇的產生。

水害前兆大致可分為以下幾點：一是，煤壁掛紅。如果發現煤層裂隙表面或者是巖層表面出現暗紅色水銹，那么就說明巷道離積水區距離已經十分接近；二是，煤壁出現水珠。這是因為如果在巷道附近存在積水區，那么水會在壓力作用下透過煤巖裂隙滲出，聚成水珠；三是，巷道內產生霧氣。因為巷道在開采過程中，人力與設備的運轉會讓巷道溫度有所升高，那么積水區的水就會因蒸發而形成霧氣；四是，空氣突然變冷。如果工作面與積水區距離較近，煤壁會因為氣溫降低散發涼意，就會令人感覺寒冷；五是，出現水聲。如果在煤壁中間出現水聲，就代表水體與煤壁之間的距離十分接近，并且很有可能隨時突破煤壁；六是，煤層發潮。如果挖去煤層表面依然發現煤層潮濕，那么則說明工作面與積水區距離十分接近。

(3)建立完善的煤礦水害預警機制

煤礦防治水，一定要做到預防為主、治理為輔，這也就需要煤礦企業必須建立完善的水害預警機制，結合礦井的實際情況與地質情況，制定出嚴密的水害防治措施。

例如，煤礦企業可以購進更加先進的監測設備，采用更為科學的防治技術，地質勘查人員就可結合礦井的補給水源和涌水通道，明確水流方向，找到最為科學的觀測點，進而對礦井涌水量進行密切關注，同時工作人員也要對所觀測到的數據進行記錄與分析，在整理后匯報給上級部門。除此之外，地質勘查人員也要運用先進的技術與設備，結合綜采面的地質特征與斷層破碎帶，及時發現礦井涌水情況是否存在異常，特別是在雨量較大的季節，要實現對礦井的全天候無間斷觀測，并將觀測數據繪制成圖紙，為后期的防治水工作提供有力支持。煤礦企業也要加大對水患的排查力度，勘查人員要按時對警戒線、積水線、探水線等重點區域進行仔細排查，一旦出現異常要及時警報。

(4)分類治理水害

①導水陷落柱的治理。對于導水陷落柱，通常是進行注漿封堵，徹底填充陷落柱的頂部和底部，最大程度降低陷落柱的含水量，并確保其不會導水。

②導水斷層的治理。如果在地質勘查中發現礦井底部存在導水斷層，通常選擇注漿封堵或者是預留防隔水煤柱的方式進行處理。在施工之前需要對導水斷層進行更為細致的勘查，并制定詳細的施工計劃。

③工作面底板預注漿以及局部疏放水。在煤礦開采過程中，礦井底板在一定程度上承受著承壓水的壓力，所以在具體掘進施工之前，可以采用注漿的方式對底板進行加固，這可使礦井底板的含水層變為弱含水層，可在很大程度上提高底盤強度，然后進行局部疏放水釋放掉一部分水壓，水壓就會被控制在安全值以下，這可有效降低礦井遭遇水害的概率。

④掘進疏水降壓。在巷道的掘進過程中，技術人員一定要充分探明含水層的水位情況，然后利用井下鉆孔的方式進行疏水降壓。除此之外，在勘探期間工作人員會對地質進行鉆孔，當掘進工作面推進至鉆孔附近時，一定要仔細查驗鉆孔的密封效果，對密封質量進行嚴格審查，對于有潛在出水威脅的鉆孔要進行重新密封，確保密封安全性。

3.結語

綜上所述，礦井在開采過程中不可避免的會遇到水害威脅，只能有效預防卻無法徹底根除，這也就要求煤礦企業必須將煤礦防治水工程作為一項日常的長期工作，確保所有防治水措施的具體落實。煤礦企業同時要注意總結礦井水害的產生原因與產生規律，不斷加大對水害的預防治理力度，并進一步提高水害防治技術，最大程度的避免礦井遭遇水害的概率。