【摘要】本文對曹煤公司存在的水害現狀進行了詳細分析,在認真分析的基礎上,闡述了曹煤公司水害對礦井生產的威脅。針對性提出了曹煤公司防治水工作的治理思路和防治措施。
【關鍵詞】煤礦;水害;現狀;治理
滕州曹莊煤炭有限責任公司為國家煤炭開發投資公司控股、與滕州市合資經營建設的中一型企業,位于滕南煤田北部,地處西崗鎮境內,坐落于棗莊礦務局柴里煤礦之北,棗莊市泉上煤礦之南。井田南北長2.1~2.9Km,東西寬2.3~3.6Km,面積7.306平方公里。
1.曹煤公司主要水害現狀
1.1 頂板砂巖水
3下煤層頂板砂巖為3下煤層的直接充水含水層。對礦井充水有一定影響,但不構成水害隱患。
3下煤層頂板砂巖厚度15.59~56.59m,平均32.01m,由數層中、粗、細、粉砂巖組成,泥巖、鈣質膠結。該層砂巖以孔隙、裂隙水為主,富水性不均一,在構造裂隙發育地段,中、粗粒砂巖富水性強。砂巖水常沿原生裂隙和采動裂隙泄入井下,在裂隙發育地段巷道滴、淋水明顯增加。采面涌水多以頂板滴、淋水和老塘涌水形式出現。
根據勘探抽水資料,原始水位+34.5~+36.8m,單位涌水量0.001~0.056L/sm,滲透系數0.117m/d,水質類型SO42--Ca2+、K+Na+型,PH至7.7,總礦化度1200~2000mg/L(本礦226孔為1364.23mg/L),總硬度25.02~59.77度。
3下煤層頂板砂巖水以靜儲量為主,巷道揭露和采動后易疏干,不會構成水害隱患。
1.2侏羅系水
侏羅系僅分布在井田西部田崗斷層附近,厚度0~56.5m,巖性以紫紅色砂巖、紫灰、紫紅色礫巖為主,礫巖厚度為0~37.2m。據鄰礦混合抽水資料,單位涌水量0.00156~0.287L/s.m,滲透系數0.507~0.00234m/d, 水質類型HCO3-、C1-K++Na+、Ca2+型。上部PH值7.77,總礦化度2964.3mg/L,總硬度83.45度。該含水層受Q下水補給,基本不受大氣降水影響。321①工作面和323①工作面均有一部分在侏羅系下部,當時開采時并未發現涌水量較其他地方大。但因侏羅系含水性不均一,不能說明其它地方的侏羅系不含水。
1.3 第四系水
曹莊井田第四系分為上下兩組(Q上、Q下)。Q上厚27.1~40.5m,一般含砂四層,多達五層,少至一層,砂層總厚約3~15m,原始水位表高為+33.75~+45.18m,單位涌水量0.071~2.705L/s.m。Q下一般厚18.3~70.5m,為含水砂性土,一般4層,主要由輕粘土質砂、局部中粗砂層和礫石層組成,固結性強、富水性弱,原始水位+36.2~+39.5m左右,平均單位涌水量0.18 L/s.m,滲透系數1.66m/d,水質類型HCO3--Ca2+或HCO3-、SO42--Ca2+、K++Na+型,PH值7.66,總礦化度364~612mg/L,總硬度11~15.5度。由于其與粘性土相間分布,因而對礦井充水影響很小,采動疏降后,底部礫石層易疏干。因此,第四系水對礦井安全生產不構成威脅,但在生產過程中,要嚴格按照初步設計留足防水巖柱。
1.4 露頭水
第四系下組水會沿3下煤層露頭滲入,但因第四系上、下組無水力聯系,下組為弱含水層,易疏干。露頭水不會構成水害隱患。
1.5斷層水
井田內斷層比較發育,其中田崗斷層為導水斷層。其余已揭露的斷層均不導水或導水性很弱。田崗斷層將三灰和奧灰抬高,并可能使各含水層導通或間距縮短。
1.6 老空水
3下煤層開采時,工作面最下部有巖石集中泄水巷,工作面與泄水巷之間有泄水孔連通。老空水均流進泄水巷,經水倉排到井上。老空水不會構成水害隱患。
1.7 陷落柱水
曹莊井田在生產過程中,僅在304工作面后部發現2處陷落柱,無水。
雖然已揭露的陷落柱無水,在水患方面對3下煤層開采沒有影響,但開小槽煤時是否仍然無水,是否還有尚未接露的陷落柱,如果有,其導水性如何,均不可定論。
1.8 封閉不良鉆孔水
本井田內1960年以前123隊施工的鉆孔封孔質量較差。封孔不良鉆孔的存在,對礦井安全生產構成潛在的威脅,它可成為含水層間水力聯系的通道,即使在自然狀態下不導水,由于采動和礦井排水影響,有可能使封閉不良鉆孔受擾動而成為導水通道。
2.水害防治思路
2.1持久深入地開展隱患排查治理活動,超前防范水害事故
以往發生的水害事故,幾乎都是對于水害排查不到位造成的。我們要高度重視隱患排查對于避免水害事故的重要性,更加全面、負責、認真地開展隱患排查活動,查找水害事故隱患的根源,徹底加以治理,真正做到防患于未然。
2.2持續抓好汛期防治水工作,確保汛期生產安全
(1)建立“雨季三防”超前防范制度。對地表采動裂縫要及時充填加固,對形成的塌陷坑要及時進行治理;煤系地層露頭部位有漏水時,要及時注漿加固處理。在可能和井下有水力聯系的低洼地點,設置防洪站,保證隨時排除積水。同時,對排水溝及時巡查維護,保證河道暢通,防止河水倒灌。
(2)建立災害性天氣預警和預防機制。密切關注災害性天氣的預報預警信息,掌握汛情水情,及時主動采取措施。
(3)建立雨季巡查制度。在汛期,煤礦要安排專人對本井田范圍內的可能威脅礦井安全的廢棄老窯、地面塌陷坑、采動裂隙以及河流、涵閘、堤防工程等部位進行巡查;特別是接到暴雨災害預警信息和警報后,要實施24小時不間斷巡視。加強雨季汛期井下涌水量觀測。
(4)建立災害性天氣撤人制度。煤礦要建立暴雨洪水可能引發淹井等事故災害緊急情況下及時撤出井下人員的制度,24小時降雨量超過50mm,以及發現暴雨洪水災害嚴重時,必須立即撤人。
(5)建立雨季汛期聯系制度,保持通訊聯系,互相隨時告知水情,便于掌握際情實況,有的放矢地解決出現的水患威脅。
2.3做好水文地質基礎工作,確保防治水工作萬無一失
準確、及時地填繪采掘工程平面圖等圖紙,定期收集相鄰煤礦和關閉廢棄的老窯情況,并在井上、下對照圖上標出其井口位置、井田開采范圍、開采年限和積水情況以及與相鄰礦井連通情況,準確掌握礦井受水患威脅情況。
2.4建立曹煤公司水害聯防機制
及時互通情報,分析、研究、預測、部署礦井防治水工作,協調平衡各礦存在的問題,簽訂安全互保協議,與周邊相鄰礦井及時溝通信息,當礦井出現異常情況時,立即向周邊相鄰礦井進行通報。建立地企共建水害安全防線,確保礦井長治久安。
2.5抓好井下探放水管理工作,是實現礦井防治水安全的一項重要工作嚴格執行“預測預報、有疑必探、先探后掘、先治后采”的探放水原則,嚴格探放水審批制度,探放水設計和安全技術措施的編制要有科學性、針對性、可行性。探放水設計和現場施工一定要滿足《煤礦防治水規定》要求,嚴格控制探水距離,加強探放水工作人員的技術培訓,抓好安全技術措施的落實。
2.6加強水情水害預報,服務生產
根據煤礦年、季、月度采掘生產接續計劃,定期逐頭逐面地進行水情水害預報,認真排查水害隱患,按照“及時、可靠、全面”六字標準,預先分析水害特點,提出處理措施,做到人員、責任、措施、資金、期限、應急預案 “六落實”在水害預測預報方面,重點分析現有采、掘工作面上、下、左、右、前、后等全方位的老空水、斷層水和含水層水等水害威脅。針對存在的水害隱患,采取相應的安全防范措施,更好地服務生產。
3.結束語
通過對曹煤公司防治水現狀分析,詳細闡述了煤田存在的汛期地表水、老空水、采空水以及底板承壓水等水害隱患對礦井安全生產的威脅,并針對性地提出了水害治理思路和防治措施。