樂平礦區(qū)隱蔽致災(zāi)因素的探測(cè)實(shí)踐與思考

關(guān) 鋼，盧建軍

（樂平礦務(wù)局，江西 景德鎮(zhèn) 333000）

1 概況

樂平礦務(wù)局位于景德鎮(zhèn)市樂平市和浮梁縣范圍內(nèi)，礦井五大災(zāi)害齊全，尤其是瓦斯、水患嚴(yán)重。南部礦區(qū)有參股的鳴山礦業(yè)和控股的新鳴煤業(yè)鳴西礦井，巖溶水發(fā)育，在生產(chǎn)和基建中均發(fā)生過突水淹井事故。北部礦區(qū)有沿溝煤礦、涌山煤礦、東方紅煤礦和仙槎煤礦4對(duì)礦井，開采急傾斜煤層群。礦區(qū)內(nèi)老窯密布，20世紀(jì)80～90年代因河床垮塌潰水曾造成過沿溝煤礦、仙槎煤礦淹井事故。礦井水文地質(zhì)類型，都屬中等類型以上，且均是煤與瓦斯突出礦井，歷史上曾多次發(fā)生過煤與瓦斯突出及瓦斯爆炸事故，因此要實(shí)現(xiàn)安全高效開采需要加強(qiáng)探測(cè)工作。

2 礦區(qū)隱蔽致災(zāi)因素的探測(cè)與治理

為了查清礦井的隱蔽致災(zāi)因素，必須進(jìn)行補(bǔ)充勘探。從地面打鉆，近千米深的鉆孔，要由有資質(zhì)單位施工，牽涉到資金技術(shù)等，實(shí)施困難。根據(jù)實(shí)際采取生產(chǎn)補(bǔ)充勘探的方法，即以井下鉆探為主、巷探次之，探測(cè)煤層、頂?shù)装濉⑼咚埂⑺肌?gòu)造及其變化等情況。巷探因其成本高，設(shè)計(jì)時(shí)可考慮一巷多用，提前施工作為探巷，以達(dá)到勘探目的；物探方法在礦區(qū)使用不廣，在鳴山礦區(qū)、仙槎礦區(qū)因巖溶造成社區(qū)地面沉陷，用電法方法進(jìn)行過探測(cè)。樂平礦務(wù)局多年在水害防治、瓦斯治理等方面不斷摸索，積累了礦區(qū)災(zāi)害探測(cè)的經(jīng)驗(yàn)。

2.1 頂板事故預(yù)防

北部礦區(qū)礦井均屬煤與瓦斯突出礦井，對(duì)于急傾斜煤層，1975年開始礦井使用斜切爆破采煤方法，回采工作面只有下部一個(gè)安全出口，經(jīng)常發(fā)生各類頂板事故。2002年后改用偽俯斜掩護(hù)支架采煤方法，采區(qū)分階段隔10m 垂高布置雙石門（其中一條專用回風(fēng)石門），煤層頂?shù)装逶O(shè)計(jì)探放、抽放（水、瓦斯）巷道，根據(jù)需要布置各種小石門等，可查清地質(zhì)情況，生產(chǎn)時(shí)在掩護(hù)支架下采煤，基本杜絕了頂板事故。

2.2 水害防治

將地面防排水工程總體規(guī)劃與礦山環(huán)境治理及恢復(fù)工程結(jié)合起來，通過推山填河方式從源頭上進(jìn)行治理。一是開挖、改造、修建及清理排洪水溝，修建了主排水溝874 m，輔排水溝576 m，雨季期間主排水溝最大排水量可達(dá)10000m3／h，經(jīng)計(jì)算，2條主排溝共排除積水量50.4萬立方米，約有33.6%的積水由地面排走；二是在沿溝礦區(qū)內(nèi)取消了幾個(gè)地面淺排站，解決了地表水下滲的問題，2011年雨季期間降雨量與上年度同比上升127mm，樂平礦務(wù)局所屬各礦井下涌水量反而下降，正常涌水量下降278t／h，最大涌水量下降3059t／h，全年預(yù)計(jì)能減少礦井排水量368.42萬立方米，既節(jié)省排水電費(fèi)，又減少了對(duì)周邊環(huán)境的影響。

在地面沉陷區(qū)，對(duì)當(dāng)?shù)卮迕駚y挖地面煤矸石形成的采矸坑34.0萬立方米進(jìn)行回填，使地表各山洼的雨水能順利匯入總溝。

地表河流的治理，一是對(duì)礦區(qū)內(nèi)的涌山河、仙槎河床兩岸塌陷進(jìn)行充填；二是在旱季對(duì)河水截流或分流后用鋼筋水泥等材料對(duì)涌山河河床進(jìn)行整體澆注；三是在涌山河兩岸進(jìn)行打鉆注漿。

井下水害防治方面：①加強(qiáng)井下防排水能力，采取高位高排；②加強(qiáng)井下探放水工作力度。編制有水患影響工作面的探放水設(shè)計(jì)，經(jīng)上級(jí)技術(shù)主管部門審核批準(zhǔn)后實(shí)施；③加大井下注漿及堵水能力。2009年鳴西井-370m回風(fēng)石門在龍?zhí)督M官山段上部砂巖中掘進(jìn)發(fā)生突水，后采取打注漿鉆孔進(jìn)行注漿成功。2011年相鄰煤礦同春礦井下密閉破裂巖溶水直貫沿溝煤礦-270m 水平，措施是在同春礦啟用了2臺(tái)排水量320m3／h的潛泵轉(zhuǎn)排至-120 m 水平，之后全面進(jìn)行封堵處理。

2.3 瓦斯治理

北部礦區(qū)均是煤與瓦斯突出礦井，根據(jù)急傾斜煤層群開采的特點(diǎn)，優(yōu)先開采保護(hù)層。完善和整改瓦斯抽采系統(tǒng)，確保抽采硬件到位，管路及時(shí)接至采掘工作面迎頭。多措并舉，提高抽采效果。經(jīng)多年投入，由原來的抽放變?yōu)槌椴蛇M(jìn)行低濃度瓦斯發(fā)電，既產(chǎn)生了效益，又保證了開采安全。

3 存在問題分析與思考

3.1 存在問題

經(jīng)過多年的認(rèn)真組織，在北部礦區(qū)井下采掘活動(dòng)中，探放水管理辦法以文件形式下發(fā)執(zhí)行。礦井先設(shè)計(jì)，礦務(wù)局批復(fù)后實(shí)施，按礦總工程師簽字認(rèn)可的允許進(jìn)尺通知單進(jìn)行。工程結(jié)束后及回采前，綜合分析資料，對(duì)水患威脅的區(qū)段采用紅綠線管理。在該局實(shí)行以來取得了較好的成效，但是由于探放水工程量大，時(shí)間長(zhǎng)達(dá)幾個(gè)月甚至幾年。

瓦斯抽采工作一樣也同樣存在時(shí)間長(zhǎng)的問題。區(qū)域預(yù)測(cè)設(shè)計(jì)，施工煤層頂?shù)装宄榉畔飵装倜滓陨希瑫r(shí)間較長(zhǎng)。布置抽放鉆場(chǎng)，萬米以上施工鉆探工程量，抽采瓦斯目前只是定性檢測(cè)，一般半年左右即認(rèn)為抽采完成，雖然進(jìn)行效果檢驗(yàn)，但瓦斯超限，甚至突出仍有發(fā)生。2011年11月8日沿溝煤礦在抽采半年后的區(qū)域利用31-330m 石門揭煤時(shí)，仍發(fā)生過一起煤與瓦斯突出事故，突出煤量達(dá)到6000t，涌出瓦斯量約15萬立方米。

3.2 對(duì)策及建議

一是應(yīng)該加強(qiáng)物探新技術(shù)在礦區(qū)的應(yīng)用。目前已開展了相應(yīng)的工作，且發(fā)揮的作用明顯。2011年10月11日在鳴西煤礦11采區(qū)回風(fēng)上山掘進(jìn)中，迎頭-478m 標(biāo)高處后方底板有出水點(diǎn)，因水情不明，暫停作業(yè)。2011年10月24日采用電法超前探測(cè)技術(shù)進(jìn)行探測(cè)，對(duì)前方低阻含水區(qū)進(jìn)行定位，并進(jìn)行鉆探放水，排除了險(xiǎn)情，礦井立即進(jìn)入正常施工建設(shè)，沒有延誤時(shí)間。目前物探新技術(shù)，比較適合在該局北部礦區(qū)推廣應(yīng)用。具體方式可采取外委施工或自購(gòu)儀器建立自己的物探隊(duì)伍，負(fù)責(zé)全局范圍內(nèi)各礦井的物探工作，技術(shù)成熟后還可走向市場(chǎng)對(duì)周邊礦山企業(yè)提供有償技術(shù)服務(wù)。

二是加強(qiáng)瓦斯抽采的定量探測(cè)，在分管路上加裝計(jì)量裝置，定量統(tǒng)計(jì)局部區(qū)塊或迎頭瓦斯的抽采量。盡快制定出適合該局煤層瓦斯特性的抽采達(dá)標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)準(zhǔn)備采掘的區(qū)域突出危險(xiǎn)性進(jìn)行探測(cè)，確保抽采達(dá)標(biāo)。