淺談煤礦礦井水害及防治

柴然李鵬高宇

（遼寧工程技術大學，遼寧 阜新 123000）

煤礦突水事故在我國頻頻發生，據不完全統計，在過去的20余年，我國已有220多個礦井被水淹沒，死亡8000多人，造成的經濟損失高達300多億人民幣，通過這個數據表明我國煤炭水害已嚴重影響煤礦的安全生產，加強對煤礦水害的研究和防治措施的改進已迫在眉睫。

所謂礦井水害是指凡影響生產、威脅采掘工作面或礦井安全的、增加噸煤成本和使礦井局部或全部被淹沒的礦井水的總稱。礦井水害往往來的突然迅猛，井下工作人員無法及時撤出，造成重大的人員傷亡，淹沒礦井帶來巨大經濟損失，文章淺談對礦井水害的認識。

1 礦井水害的基本條件

形成礦井水害的基本條件：一是充水水源；二是充水通道；三是充水強度。這幾個條件缺一不可，必須同時出現。

1.1 礦井充水水源

大氣降水；地表水水源；地下水水源；襲奪水；老空積水。

1.2 礦井充水通道

點狀巖溶陷落柱通道；構造斷裂帶；頂板冒落裂隙帶；含水層的露頭區；突破煤層底板；封閉質量不佳的鉆孔。

2 礦井突水預兆

（1）巷道壁或煤壁“掛汗”。這是由于積水透過孔隙凝聚于巷道或煤壁表面。

（2）煤層變冷，空氣出現霧汽?？諝饧懊簩又泻吭龃髸r，熱導率增大，氣溫降低，用手觸摸煤壁有發涼的感覺。

（3）煤層變潮濕、松軟，干燥的煤變潮濕，光亮的煤變暗淡，若挖去表面依然如此，說明附近有積水。

（4）淋水加大，礦壓增大，出現冒頂、片幫及底鼓現象，尤其是接近斷層積水區時更明顯。

（5）聽到“嘶嘶”的水聲，高壓積水通過縫隙向外涌出時的摩擦聲，這是距水源很近的征兆，應立即發出警報，撤出作業人員。

（6）出現壓力水線，表明水源已近應密切注意水源，水清則遠，混濁則近。

（7）工作面有害氣體增加，特別瓦斯、硫化氫、二氧化碳氣體濃度增大，聞到臭雞蛋氣味。

（8）煤壁“掛紅”，水的酸度大，水味發澀。

3 礦井水害的防治措施

井下采掘工作堅持遵循“預測預報、有疑必探、先探后掘、先治后采”的原則，落實“防、堵、疏、排、截”的綜合治理措施。

3.1 地面防治水

（1）慎重選擇井筒位置，井口標高應高于當地歷年最高洪水位。（2）河流改道。（3）鋪設河底。（4）填堵通道。（5）挖排水溝。（6）排除積水。（7）加強雨季前后的防汛工作。

3.2 井下防治水措施

（1）做好水文觀測和水文地質勘測工作。組織采掘、地質、測量等工程技術人員對礦井及周邊水文地質條件進行勘探調查，對巖石的性質、斷層和裂隙位置、含水層與隔水層數量位置和厚度、含水導水性、老窯和現采小窯的范圍、采空區積水分布，沖擊層厚度及各分層的透水、含水性······進行詳細的勘測，為礦井施工和安全生產提供保障。在礦井生產的過程中，要注意有計劃收集地表水、井下水源的水壓、水位和水量、井下涌水量變化進行觀測。

（2）井下探放水。在探放水過程中，“預測預報、有疑必探、先探后掘、先治后采”的原則，遇下列情況必須進行探水：接近水淹井巷、老空時；接近含水層、導水斷層和陷落柱時；接近各類防水煤柱和可能出水的鉆孔時；接近可能與地表水體相通的斷裂破碎帶或裂隙發育帶時；上層采空區積水，在兩層間垂直距離小于采高40倍或巷高10倍的下層采掘工作以及采掘工作面有明顯出水征兆時。

采用鉆孔探水的方法，通過鉆孔直徑、探水超前距離、允許掘進距離、幫距和密度確定：探水-掘進-再探水-再掘進的方式循環，超前距煤層8-20m巖層5-10m，幫距與超前距一樣。鉆孔密度＜3m。探水鉆孔布置時巷道掘進所占空間應有鉆孔控制，且鉆孔間距小于巷道高度、寬度、或煤層厚度。鉆孔探測后要在采掘工程圖上標明警戒線、探水線。

（3）礦井堵水。煤礦常用注漿堵水的技術，注漿堵水就是將配制的漿液通過空氣壓縮機壓入到巖層空隙、裂隙或巷道中，使其滲透、冷凝硬化，提高巖層強度、密實性和不透水性，達到封堵截斷水源的作用，是礦井防治水害的重要手段之一。

（4）疏放水。疏放水就是將有威脅礦井生產的全部和部分水源有計劃的疏放掉，達到消除水害的目的。

疏放老空水：根據水量的大小來確定疏放的方法：當水量不大，不超過排水能力可直接排水；水源補給量不大時采用先放后堵的方式；與巨大水源有聯系，動力儲水量大采用先堵后放；對于水量大，水質壞，用煤柱或構筑物先隔離，準備好排水設備排放。

疏放含水層水：在地面打環形鉆孔或排形鉆孔抽水；井下疏水巷道疏水；用井下鉆放射狀、排狀、立井泄放孔疏放。

（5）截水。截水是利用水閘墻水閘門和防水煤（巖）柱等物體，臨時或永久地截住涌水，將采掘區與水源隔離，使某一地點突水不致危及其它地區，減輕水害的有效措施。通過留設防水煤（巖）柱、設置防水墻和防水閘門來實現。

4 結語

礦井防治水工作是一項長期的、復雜的、綜合性系統工程。經近幾年的實踐，我國現在已有比較成熟的防治水害的方法。除了技術手段之外，更重要的提高礦山企業對礦井防治水的重視程度，加強安全管理工作，加大防治水工作的資金投入、引進先進的探測和預測系統，對員工進行必要的培訓，對防治水工作的落實進行監督，建立健全的防治水工作實施的保障機制和發生礦井突水事故的應急預案，以達到減少礦井水害事故的發生，保證作業人員的生命安全和減少企業的財產損失。生水工作是一項長期的、細致的系統工程。經近幾年的實踐，各種水害的防治基本上已有了成熟的方法。除了技術手段之外，尤為重要的是安全管理和企業對防治水工作的重視程度，防治水工作的落實、組織機構、專業隊伍建設、人才培養及防治水工作實施保障機制等方面，也應加強重視。只要加強管理，加大防治水工程投入，煤礦水害是可以避免的，水害損失也是可以減小的。