煤礦水害綜合治理方法與應(yīng)用

周?chē)?guó)有

(平煤神馬技術(shù)中心，河南 平頂山 467099)

對(duì)煤礦的生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)活動(dòng)來(lái)說(shuō)，水害是其中重大的自然災(zāi)害之一。在我國(guó)，每年都有一定數(shù)量的由于水害而產(chǎn)生的惡性事故發(fā)生，而一旦問(wèn)題出現(xiàn)，倘若治理效果不理想，極易產(chǎn)生透水事故或者突水事故，這樣一來(lái)，正常的生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)活動(dòng)不但會(huì)受到影響，煤礦的財(cái)產(chǎn)也會(huì)受到損失，尤其是有可能造成人員的傷亡[1]。因此，在煤礦的生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)過(guò)程中，要對(duì)其所處的水文地質(zhì)條件進(jìn)行仔細(xì)的研究，提升煤炭生產(chǎn)企業(yè)的技術(shù)水平和管理水平，進(jìn)一步的提升其裝備能力，改變水害事故頻發(fā)的狀況，對(duì)水害類(lèi)型與水害事故的分布進(jìn)行全面的考察，認(rèn)清煤礦水害發(fā)生的基本規(guī)律和特點(diǎn)，降低突水頻率和水害傷亡人數(shù)，降低礦井水害對(duì)礦井安全生產(chǎn)的威脅。可見(jiàn)，在采礦工程作業(yè)中，安全問(wèn)題是至關(guān)重要的，尤其在煤礦的安全過(guò)程中，水、火、瓦斯、煤塵、頂板等都有可能出現(xiàn)災(zāi)害事故，其中尤以瓦斯事故與水害事故對(duì)生命財(cái)產(chǎn)的影響最大。在我國(guó)，煤炭資源豐富但是煤礦床水文地質(zhì)條件也相對(duì)復(fù)雜，這就為煤礦水害的發(fā)生提供了一定的條件。因此，對(duì)煤礦水害問(wèn)題進(jìn)行綜合治理，將先進(jìn)的技術(shù)和方法應(yīng)用其中，就顯得十分必要。本文正是從這一視角出發(fā)，對(duì)相關(guān)問(wèn)題進(jìn)行了討論。

1 煤礦水害的類(lèi)別解析

1.1 采空區(qū)積水造成的水害

對(duì)采空區(qū)積水來(lái)說(shuō)，指的是煤礦開(kāi)采之后的采空區(qū)或者巷道內(nèi)形成的積水，該類(lèi)積水一般通過(guò)防火灌漿水、工作除塵水或者轉(zhuǎn)載機(jī)頭除塵水以及上覆巖層漏水等最終形成。在采動(dòng)的作用下，上采空區(qū)的積水會(huì)經(jīng)由孔裂隙通道滲入到掘進(jìn)面或者回采面內(nèi)，如果處理不及時(shí)，極易引發(fā)透水事故，致使工作面被淹沒(méi)，財(cái)產(chǎn)損失和人員傷亡事故就有可能出現(xiàn)[2]。比如，有些水害發(fā)生時(shí)，積水一部分來(lái)自本煤層的上部采空區(qū)，有的直接來(lái)自上面臨近礦井或者煤層的采空區(qū)。而當(dāng)煤層之間的間距相對(duì)較小時(shí)，就有可能形成漏水通道，透水事故就有可能發(fā)生。

1.2 地表水造成的水害

地表水造成的水害并不常見(jiàn)，該地表水一般來(lái)自煤礦地表所處的河流、湖泊、水庫(kù)或者雨季的雨水等。該類(lèi)水害的發(fā)生一般是因?yàn)槭艿叵虏蓜?dòng)的影響，使地表出現(xiàn)了孔隙和裂縫，在嚴(yán)重的情況下，會(huì)出現(xiàn)地表塌陷。而無(wú)論出現(xiàn)其中的哪一種，都會(huì)產(chǎn)生嚴(yán)重的透水事故。比如，在雨季時(shí)期，地表排水量有限，那些多余的雨水就可能經(jīng)由相應(yīng)的孔隙和裂隙進(jìn)入到了井下的工作面之中，如果在這個(gè)時(shí)候，井下的排水能力欠缺，水害事故就極有可能發(fā)生。

1.3 含水層突水水害

含水層突水水害指的是在煤層采動(dòng)過(guò)程中，會(huì)因一定的動(dòng)作影響到頂板和底板中的含水層部分，這樣一來(lái)，水害事故就有可能發(fā)生。其中，所指的含水層主要為奧陶紀(jì)灰?guī)r，此時(shí)的煤層往往是在海洋與陸地的交匯之處形成的。因此，該煤層的形成特征要受到海水漲潮與落潮的直接影響，所以，其煤層會(huì)直接覆蓋到灰?guī)r之上，此外，該類(lèi)煤層的厚度一般較小，水極易深入到孔隙和裂隙之中，這樣一來(lái)，較大的含水層就會(huì)形成。而當(dāng)含水層形成之后，因?yàn)榈刭|(zhì)變動(dòng)與沉積的影響，會(huì)受到上覆巖層的擠壓作用，使得水層下面的孔隙與裂隙因壓實(shí)而閉合，在較長(zhǎng)的時(shí)間內(nèi)以平衡的狀態(tài)存在。

2 煤礦水害的產(chǎn)生機(jī)理

2.1 管理缺位

對(duì)煤礦的水害管理來(lái)說(shuō)，這是其所有工作中的重中之重，它直接關(guān)系到煤礦的正常的生產(chǎn)運(yùn)營(yíng)。但是，在實(shí)際工作中，一些煤礦的防治水管理工作和水害的防治裝備與安全管理工作相對(duì)薄弱，從意識(shí)上欠缺對(duì)礦井水害防治重要性的認(rèn)識(shí)，這種管理的缺位將會(huì)使整個(gè)煤礦處于模糊的生產(chǎn)狀態(tài)之中，尤其礦井處在突水條件相對(duì)復(fù)雜的情況下，無(wú)法經(jīng)過(guò)科學(xué)、合理的防治水工作有效的降低水害發(fā)生的頻率[3]。

2.2 煤礦水文地質(zhì)基礎(chǔ)工作相當(dāng)薄弱

一些小煤礦的防治水機(jī)構(gòu)與專(zhuān)職人員缺位，相關(guān)的企業(yè)并未作出水害的總體規(guī)劃，致使礦井在缺乏必要基礎(chǔ)圖紙資料的情況下，進(jìn)行井下采掘工程作業(yè)。這樣一來(lái)，由于井下采掘工程平面圖和實(shí)際情況之間存在較大的誤差，難以通過(guò)科學(xué)合理的方法指導(dǎo)煤礦的安全生產(chǎn)實(shí)踐。甚至在一些煤礦的管理人員的意識(shí)之中，對(duì)礦井水患存在不準(zhǔn)確的認(rèn)識(shí)，也不去深入的了解相鄰礦井的水文地質(zhì)情況，在一切尚未準(zhǔn)備充分的情況下進(jìn)行盲目的采掘，致使生產(chǎn)與工程施工受到水害的干擾。

2.3 水文地質(zhì)專(zhuān)業(yè)技術(shù)人員嚴(yán)重不足

在部分煤礦企業(yè)中，其對(duì)水文地質(zhì)的測(cè)量工作顯得十分粗糙，相關(guān)的專(zhuān)業(yè)技術(shù)人才十分欠缺，這種人員上的缺位使得部分從業(yè)人員在未經(jīng)培訓(xùn)的情況下就匆匆上崗，在并不具備相關(guān)技術(shù)經(jīng)驗(yàn)的前提下便做起了水害的防范工作，其效果是可想而知的。而更為令人擔(dān)心的是，在一些水害威脅相對(duì)嚴(yán)重的煤礦，對(duì)相關(guān)技術(shù)人員的配備也并不合理，防治水工作處在“無(wú)人管、不會(huì)管”的境地，即便煤礦的生產(chǎn)運(yùn)營(yíng)已經(jīng)粗在了透水事故的威脅之下，即便已經(jīng)出現(xiàn)了明顯的透水征兆，但是因?yàn)槊旱V地質(zhì)與水文地質(zhì)技術(shù)人員的缺位，無(wú)法及時(shí)有效的采取相應(yīng)的措施，使透水事故的發(fā)生水到渠成。

3 我國(guó)煤礦水害的綜合治理與應(yīng)用

3.1 注重防排水工作

在這一方面需要同時(shí)做好以下工作:(1)做好地面防水工作。對(duì)于煤礦所處的復(fù)雜地帶，要通過(guò)挖溝排洪等相關(guān)方法，把洪水或者地表水引出到礦區(qū)之外;如果在礦區(qū)之內(nèi)因河流、沖溝或者河道等難以實(shí)現(xiàn)改道，應(yīng)該通過(guò)粘土、料石或者水泥鋪設(shè)等方法建設(shè)人工河床，最大限度的防止河水滲入;(2)做好井下防水工作。為了防止礦井涌水情況的發(fā)生，應(yīng)該在井下的適當(dāng)位置設(shè)置防水閘門(mén)和防水墻，目的在于能夠使煤礦能夠在分翼、分水平和分區(qū)的狀態(tài)下進(jìn)行隔離開(kāi)采，這樣一來(lái)，即便在水害發(fā)生時(shí)，也能在一定程度上起到隔離的作用，最大限度的降低災(zāi)情所造成的損失[4]。

3.2 嚴(yán)厲打擊超層越界與非法開(kāi)采行為

在我國(guó)目前情況下，超層越界與非法開(kāi)采已經(jīng)成為導(dǎo)致水害事故發(fā)生的重要原因之一。因此，煤礦安全監(jiān)督等相關(guān)部門(mén)需要協(xié)同國(guó)土資源與行業(yè)管理等部門(mén)，定期不定期的對(duì)煤礦的安全生產(chǎn)進(jìn)行聯(lián)合執(zhí)法，對(duì)那些超層、越界以及非法開(kāi)采等行為要進(jìn)行嚴(yán)肅的查處。同時(shí)，還需要全面督促煤礦生產(chǎn)企業(yè)要經(jīng)過(guò)仔細(xì)的研究和測(cè)量之后，繪制出真實(shí)可靠的井上下采掘工程平面圖，只有這樣，才能為煤礦水害的防治工作與應(yīng)急救援工作等提供有效的資料和信息。

3.3 進(jìn)一步加大水害防治的監(jiān)督、監(jiān)察力度

對(duì)于煤礦安全監(jiān)督部門(mén)來(lái)說(shuō)，要十分認(rèn)真的履行對(duì)煤礦水害的監(jiān)督和監(jiān)察工作，對(duì)相關(guān)轄區(qū)內(nèi)的具有重大水害隱患的煤礦要進(jìn)行登記和建檔，并在其生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)過(guò)程中進(jìn)行重點(diǎn)的跟蹤和管理。對(duì)于那些已經(jīng)發(fā)生了水害事故的煤礦要進(jìn)行認(rèn)真的調(diào)查取證，找出其事故產(chǎn)生的原因，對(duì)于相關(guān)責(zé)任人要進(jìn)行嚴(yán)肅的產(chǎn)出，符合刑法量刑要求的，要堅(jiān)決追究其事故責(zé)任，并向社會(huì)公布相關(guān)的處理結(jié)果[5]。此外，對(duì)于煤礦的安全監(jiān)察機(jī)構(gòu)來(lái)說(shuō)，還應(yīng)該在雨季來(lái)臨之前進(jìn)行水害防治的專(zhuān)項(xiàng)監(jiān)督和檢查，對(duì)那些已經(jīng)發(fā)現(xiàn)的重大水害隱患要第一時(shí)間責(zé)令其進(jìn)行整改，最大限度的遏制井下水害事故的發(fā)生。

4 結(jié)束語(yǔ)

在世界上任何一個(gè)國(guó)家，煤礦的安全生產(chǎn)都與社會(huì)的正常健康發(fā)展直接相關(guān)。在我國(guó)，煤礦生產(chǎn)是我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)的重要生產(chǎn)領(lǐng)域，對(duì)經(jīng)濟(jì)社會(huì)的發(fā)展一直起著重要的基礎(chǔ)性作用。但是，不可否認(rèn)的是，我國(guó)煤礦的生產(chǎn)安全情況卻并不理想，礦井的透水事故時(shí)有發(fā)生，給企業(yè)的生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)、生命財(cái)產(chǎn)等造成了嚴(yán)重的威脅。不僅增加了礦井排水設(shè)備與費(fèi)用，還會(huì)影響到正常的生產(chǎn)活動(dòng)，危害十分嚴(yán)重。因此，煤礦水害的防治工作必須以預(yù)防為主，對(duì)其進(jìn)行綜合的治理，從地面與井下兩個(gè)不同的方向同時(shí)采取有效的措施，最大限度的防止與減少降雨匯集的水與地表水涌入到井下，防止地下水的滲入等，只有這樣，才能使煤礦企業(yè)的生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)處在健康發(fā)展的軌道。

[1]趙愛(ài)萍.我國(guó)煤礦水害事故分析及對(duì)策[J].煤，2008(11):39－40.

[2]鮑道亮.煤礦水害的地質(zhì)原因和防治對(duì)策[J].礦業(yè)安全與環(huán)保，2002(3):29－30.

[3]董書(shū)寧，虎維岳.中國(guó)煤礦水害基本特征及其主要影響因素[J].煤田地質(zhì)與勘探，2007(5):34－37.

[4]白玉杰.煤礦水害原因分析及防治技術(shù)[J].煤炭技術(shù)，2009(11):85－86.

[5]陳美智，周桂銓.煤礦水害事故分析及其防治技術(shù)[J].西部探礦工程，2012(3):201 －204.