楊春卿(河南神火煤業公司禹州區域管理公司,河南 許昌 461670)
中祥圣達煤業水害防治現狀分析及組織
楊春卿
(河南神火煤業公司禹州區域管理公司,河南 許昌 461670)
摘 要:經過長期突水防治工作研究,煤層底板突水因素一直嚴重影響我國煤礦資源的安全開采,其中構造突水尤為嚴重,占全部突水事故的80%左右。華北石炭二迭系煤田為我國重要的產煤區之一,其下組煤位于含水豐富的奧灰含水層或太原群灰巖含水層以上,經常性發生底板灰巖突水。
關鍵詞:礦井水害;現狀;防治措施;中祥圣達
雖然國內外煤礦防治水工作在不斷地探索前進,根據自身的條件和特點進行了試驗研究,初步形成一套行之有效的礦井防治水理論、對策、方法、手段和管理制度。但許多老礦區淺部煤炭資源已近枯竭,深層煤炭資源開采遇到了高地壓、高水壓的開采環境,礦井水防治成為嚴重的工程問題和地質問題,有待于深入研究和解決。下面以中祥圣達煤業為例通過對礦井的水害防治工作現狀進行分析總結找出一套有針對性的礦井水害防治措施。

圖1 中祥圣達煤礦防治水機構圖
礦區的斷層構造比較復雜,礦井東部何莊正斷層(F14)、西南侯家溝正斷層、南部邊界的劉莊正斷層(F33)、北中部胡溝正斷層(F19)和中部任村正斷層(F32)為大的斷層構造。,在采動影響和高水壓作用下,這些大小斷層構造的存在,將為中祥圣達煤業發生底板突水提供導水通道,成為礦井水害的重要隱患之一。
二1煤層底板太原組石灰巖為直接充水含水層為,距二1煤底板10m左右,該含水層導水性及富水性不均勻,在區內出現西部富水性較弱,東部較強的表現。該礦水文地質報告中表明,太原組石灰巖巖溶裂隙含水層與寒武系上統石灰巖含水層存在水力聯系即二1煤層底板直接充水含水層,多次發生地下水突出造成淹井事故。礦井觀測孔數據表明,在不間斷疏排水的情況下,最大水壓為1.35MPa,因此,該含水層水對礦井威脅最大。
目前,礦井處于兼并重組后的復工復產階段,下一步將進入井下作業。因此,需要不斷搜集、觀察、研究和總結礦區地下水補給、徑流和排泄條件,分析研究區域和礦區水文地質條件及開采受水害威脅程度,制定切合實際的有針對性的防治水方案,評價礦井防治水工作。
3.1 礦井排水工程
礦井排水能力應當考慮正常礦井涌水量,同時應當備有突水情況下應對最大涌水量的能力。
完善的井下排水系統不僅有助于井下出水能夠及時排出,進行安全回采,而且有助于增加礦井的抗災能力。中祥圣達煤礦的二1煤開采時,將采用對L7、L8灰巖疏干的防治水方法,特別是雨季汛期時,短期的水量將會很大,因此必須保證礦井的排水能力。
(1)加強泵房、線路系統維修和水倉的清理,保證礦井的最大排水能力和電力供應。
(2)在工作面低洼的部位建筑臨時水倉,并安裝足夠的排水泵,以防底板出水在低洼積存隔斷通風。
(3)增大主井的排水能力,并保留副井現有排水設備,提高礦井抗災能力。
3.2 防治水機構設置
為有效防治水保證必須成立權威的防治水機構和過硬的防治水隊伍。中祥圣達煤礦要繼續保持以礦長任組長、總工程師任副組長的礦井防治水領導小組以及下設防治水辦公室。形成防治水的組織和施工體系,其組織結構和職責如圖1所示。
3.3 防治水設備與人員配備
水文地質器械和設備主要包括鉆探機械、物探設備、注漿設備等。鉆探機具主要為井下長孔鉆機,要求鉆孔的能力為大于300m,供井下巷道超前探查導水陷落柱使用。注漿設備注漿終壓約為靜水壓力的2.5倍。選用YZB-300/200型注漿泵2臺,其中一臺工作,一臺備用,其流量Q=300L/min,壓力P=20MPa。物探設備要配備直流電法儀或瞬變電磁儀,滿足礦井底板含水層的物探以及礦井采空區、老窯、巷道積水的物探工作。
人員配備:礦井要成立煤礦水害技術中心,掛靠在生產調度室和防治水辦公室。
3.4 防治水預案
防治水預案是針對煤礦出現險情時而預先準備的防災方案系列,即出現的險情不同啟動的防災預案也不同。
要根據上述的預案條款,劃分出初級防災預案、中級防災預案和高級防災預案。
要根據險情的程度劃分預警級別:初級預警(藍色)、中級預警(黃色)和高級預警(紅色)。根據出現預警級別,應該啟動相應級別的防治水預案。不同級別的預案包含的內容量也不同,預警的級別越高,預案所含的內容越多。由于各煤礦的水文地質條件不同,即設防的含水層不同,預警的級別也不同。同樣的險情,不同的煤礦的預警級別也就不同。在同一個煤礦因出現險情的程度不同,預警的級別也應不一樣。
不同類型的礦井水害后果都非常嚴重。通過礦井水害防治工作要不斷地進行分析、研究和總結多專業、多部門、 多單位加強配合制定出切實有效的礦井防治水管理考核辦法,可以對實際的礦井水害防治提供有效的參考,確保礦井安全生產有序的開展,堅決遏制煤礦水害事故的發生。
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