摘 要:礦井水害是危及煤礦安全生產的五大災害之一,對水害的防治是一項重大的科研課題,也是一項綜合的系統工程,本文從四個方面進行了簡述。
關鍵詞:礦井;水害;防治措施
礦井水害是危及煤礦安全生產的五大災害之一,嚴重威脅著礦井安全生產。近年來,煤炭企業突水、透水事故不斷發生,給國家及人民群眾造成巨大的經濟損失,同時也影響著國家的聲譽。因此對水害的防治是一項重大的科研課題,也是一項綜合的系統工程。
礦井涌水形式有滲入、滴入、淋入、流入、涌入和潰入,正常淋水可通過礦井排水系統排出地面。但怎樣防治礦井涌入、潰入(如地面涌入、小窯采空區潰入等)是礦井防治水的重點工作。下面分四部分進行暢述:
1 防治水機構及隊伍的建設
1.1 成立機構:礦井防治水工作應作為安全生產工作的重中之重,首先建立礦井防治水管理機構,成立礦井防治水領導組,且在雨季成立“雨季三防”領導組,組織指揮礦井防治水工作;同時成立地測防治水科和探水隊。
1.2 明確責任:礦井防治水工作由礦總工程師總負責,分管地測防治水科和探水隊;地測防治水科負責協調指導防治水日常工作;探水隊負責日常防治水具體施工工作。安全礦長負責督查和信息反饋的領導工作,分管安全科督察組;安全科負責日常督查和信息反饋的工作。
1.3 探掘分離:地測防治水科、探水隊、安全科督察組相對獨立工作又相互協調合作。配備專業探水設備,配足經過正規培訓的專業技術人員。
1.4 制度建設:制定礦井防治水管理制度,制度的檢查、落實、督查、信息反饋實現閉合循環。
1.5 堅持原則:礦井防治水必須堅持“預測預報、有掘必探、先探后掘、先治后采”的安全方針,堅持物探先行,采取“探、防、堵、截、排”的綜合防治措施。
2 防治水的基礎性工作
2.1 地測部門依據礦井地質報告,聘請有資質的單位明確礦井水文地質類型,以探、防、堵、截、排為綜合防治原則編制礦井中長期防治水規劃和年度防治水計劃,以及應急救援預案。
2.2 建立地面水文觀測站,記載降雨量及監測地面排水、疏水動態資料,為礦井排水提供依據。
2.3 地測部門每年必須對相鄰礦井及周邊小窯開采情況及地面裂縫塌陷情況進行調查、核實。
2.3.1 核實相鄰礦井隔水煤柱留設情況;周邊小窯開采歷史、層位、范圍、積水情況;相鄰礦井涌水、排水及治理情況。
2.3.2 核實地面采空區塌陷程度、范圍、積水情況。
2.3.3 核實地面充水水體、水庫、河流的存水情況及地面位置和出露的地質構造(斷層、無炭柱)的大小、性質、位置及導水情況。
必須將上述資料標定在采掘工程平面圖上。
2.4 對于上覆煤層采空區,必須進行地面物探,基本圈定采空區面積和積水量。資料標定在采掘工程平面圖上。
2.5 井下主要巷道和工作面適當位置設置永久測水點,將出水點標高、位置、水量及導水性質和井下水淹區域、采空區積水區域、小窯積水的范圍、水量、標高及探水三線位置標定在采掘工程平面圖上。
2.6 按照礦井實際情況和綜合掌握的巷探、鉆探、物探資料,依據探放水設計規定,編制礦井掘進、采煤工作面探放水設計(包括鉆探、巷探和物探);并經過有關部門和領導審批、簽字;同時要貫徹到每個探水隊和施工隊組每位員工。
2.7 對井下采掘工作面懸掛探放水設計管理牌板、每次探放水施工技術牌板和透水預兆管理牌板,讓每位員工熟練掌握探放水技術參數和透水預兆。
2.8 歸檔管理工作:將以上調查核資料必須進行分類歸檔保存,并及時填繪到采掘工程平面圖、井上下對照圖和礦井充水性圖上,使得采、掘工作安排做到心中有數。
2.9 建立防治水設備管理臺賬,定期對防治水工具、設備進行補充和檢修,確保防治水設備完好。
3 地面防治水
3.1 井口及工業廣場及其附屬設施必須選擇在不受洪水威脅的開擴區域,避開可能發生的泥石流及山體滑坡等災害;并必須高出當地歷年最高洪水位,必須構筑排水溝和防洪堤壩及導水堤壩,井口疏水溝必須滿足就地起水的暴雨襲擊,防止地面水直接灌入井下。
3.2 開采范圍地表塌陷裂縫、廢棄的小窯、地面出露的導水斷層、陷落柱都有可能成為降水及地表水直接或間接流入井下的通道。用粘土或水泥將其填平、夯實,同時可在采空區周圍修筑環狀排水溝。對地面出露的斷層、無炭柱在采掘設計時必須留設防水隔離煤柱。
3.3 對流經礦區的河流、季節性水流渠道,可在滲漏段用粘土、水泥修筑人工河床或防水堤壩。總之,地面防治水工作應根據地表地形、地質和氣候條件合理選擇布置防排水工程,防、導、排結合是礦井防治水的第一道防線。
4 井下防治水
4.1 井下防治水
4.1.1 井下采、掘工作面必須堅持“預測預報、有掘必探、先探先掘、先治后采”的防治水原則,在預定采掘施工區域必須采取物探、鉆探和巷探相結合的探放水措施。
4.1.2 每個采掘工作面必須編制探放水設計。每個采掘工程必須經探水隊按照探水設計進行工作面探水工作,探水成果報調度室、生產科、地測科、安全科,安全科全程監督探水作業;接近探水線后必須立即停止施工,通知探水隊再次探水。安全科全面監督采掘隊組的采掘作業,確認安全后方可施工作業。
4.1.3 在接近水淹區、古空區區域時必須編制探水設計,探水隊必須根據設計進行探水作業,安全科全程監督檢查;同時監測水量、水壓及有害氣體成分,必要時通風科制定安全技術措施進行排放;同時必須撤出受水害威脅區域內的所有員工。一旦發生透水或突水,立即啟動應急救援預案。
4.1.4 對帶壓開采的礦井必須制定安全技術措施。受煤層底部強巖容水威脅的礦井,主要巷道必須布置在不受水威脅的層位中,以石門分區隔離開采。嚴禁開采礦井防水隔離煤柱。
4.1.5 有突水淹井危險的礦井,必須在井底車場設置防水閘門或在正常排水系統基礎上另外安設具有獨立供電系統且排水能力不小于最大涌水量的潛水泵。
4.2 井下排水
必須建立完善的礦井排水系統,根據礦井水文地質條件及充水因素,購置和構筑礦井排水設施、安裝相應的排水設備。
4.2.1 礦井必須建有主、副水倉,其容量符合《煤礦安全規程》要求,必須安裝有排水設備,有工作、備用和檢修的水泵,水泵必須滿足礦井最大涌水量要求;采區排水設施必須滿足采區最大涌水量要求。
4.2.2 必須定期清挖水倉、水溝、沉淀池。
4.2.3 探水前,必須根據積水量及礦井排水能力和水倉容量,控制排水量,同時做好臨時排水設備的選型和安裝。煤礦防治水工作是一項技術性很強的系統工程,必須培養一批技術精、責任心強、素質高的專業隊伍;嚴禁違章指揮、違章作業,克服麻痹大意、僥幸心理,采取以防為主,防治結合治理原則,做到防患于未然,確保礦井安全生產。
作者簡介:任子祿(1964-),男,山西孝義梧桐人,采礦工程專業和煤礦企業管理工程專業畢業,大專學歷,工程師,研究方向為煤礦安全。