井下防治水危險(xiǎn)源識(shí)別技術(shù)研究

王菲

（河南平禹煤電公司一礦，河南 禹州 461670）

引言

在煤礦生產(chǎn)過(guò)程中，地下水、地表水及大氣降水等水源都可能通過(guò)礦井充水通道進(jìn)入礦井，當(dāng)?shù)V井涌水量超過(guò)礦井正常的排水能力時(shí)，就可能發(fā)生礦井突水災(zāi)害，嚴(yán)重影響礦井的正常生產(chǎn)和威脅井下人員的生命安全。同時(shí)，中國(guó)煤礦水文地質(zhì)條件復(fù)雜，相當(dāng)一部分礦井受到礦井水害的威脅，加之中國(guó)煤礦近年來(lái)開(kāi)采強(qiáng)度不斷增大，開(kāi)采深度隨之增加，地下含水層受采掘活動(dòng)的影響增大，礦井水害對(duì)煤礦的正常安全生產(chǎn)造成更嚴(yán)重的影響。因此，做好煤礦的防治水工作至關(guān)重要，應(yīng)在掌握礦井水文地質(zhì)條件的基礎(chǔ)上，針對(duì)不同礦井的充水條件做好日常的水文觀測(cè)、探放水等工作，并采取相應(yīng)的防治水措施，從而保證礦井的安全生產(chǎn)。

一、概述

（一）礦井水害危險(xiǎn)源識(shí)別方法簡(jiǎn)介

礦井水害危險(xiǎn)源識(shí)別分析主要通過(guò)以下幾個(gè)步驟完成。（1）危險(xiǎn)有害因素識(shí)別與分析依據(jù)建設(shè)項(xiàng)目周邊環(huán)境、生產(chǎn)系統(tǒng)和場(chǎng)所的特點(diǎn)，同時(shí)參考分析與該礦井相類似礦井自然條件及安全生產(chǎn)情況來(lái)識(shí)別和分析其潛在的危險(xiǎn)有害因素。（2）劃分安全預(yù)評(píng)價(jià)單元在危險(xiǎn)有害因素識(shí)別和分析的基礎(chǔ)上，按生產(chǎn)系統(tǒng)、工藝流程、生產(chǎn)設(shè)施和裝備的相對(duì)空間位置等方面，對(duì)礦井水有害因素進(jìn)行分析。（3）選擇安全預(yù)評(píng)價(jià)方法根據(jù)被評(píng)價(jià)單元的特點(diǎn)，采用安全檢查法，進(jìn)行對(duì)礦井水害危險(xiǎn)源及危險(xiǎn)等級(jí)進(jìn)行分析。

（二）礦井地質(zhì)與防治水結(jié)合的必要性分析

防治水工作中的任何步驟都依賴于水文地質(zhì)工作的完善可靠，礦井水文地質(zhì)工作不僅超前、可預(yù)見(jiàn)，而且可行也必行，主要體現(xiàn)在：（1）礦井基建前期的地質(zhì)勘探、詳查、精查已經(jīng)掌握了大量的地質(zhì)資料，加上礦井基建過(guò)程中大量的掘進(jìn)工程揭露地質(zhì)情況，通過(guò)收集整理，可準(zhǔn)確確定礦井含水層、隔水層、水源、水害渠道等，以此為基礎(chǔ)的水文地質(zhì)資料為針對(duì)性地防范水害提供可靠的參考依據(jù)；（2）水文地質(zhì)工作是煤礦基建和生產(chǎn)布置的基礎(chǔ)，一旦因?yàn)樗牡刭|(zhì)資料不全造成誤判，極易造成巷道報(bào)廢，損失煤量的情況，嚴(yán)重者還有可能造成開(kāi)拓布局紊亂、透水或更嚴(yán)重的事故。（3）礦井開(kāi)拓部署需要極大可能的避免經(jīng)過(guò)重大地質(zhì)災(zāi)害隱患點(diǎn)，大型構(gòu)造常常被劃定為井田邊界，中型構(gòu)造影響采區(qū)劃分、巷道走向、工作面布置及采煤方法的選擇等，小型構(gòu)造影響巷道正常掘進(jìn)，而水文地質(zhì)往往和地質(zhì)構(gòu)造密切關(guān)聯(lián)，因此，水文地質(zhì)也在很大程度上對(duì)礦井開(kāi)拓造成影響。以上只是水文地質(zhì)資料對(duì)防治水工作的幾個(gè)重要影響，其對(duì)于防治水工作的各個(gè)方面都有著或大或小的影響，綜合分析可知，礦井地質(zhì)與防治水工作是密切聯(lián)系在一起的，將兩者結(jié)合到一起是極其必要的。

二、工作面防治水措施

（一）完善井下水害防治基礎(chǔ)

1)礦井防治水工作要強(qiáng)化“三專”。過(guò)去發(fā)生過(guò)的水害事故中，存在的共同問(wèn)題是缺乏防治水專業(yè)技術(shù)人員，通過(guò)對(duì)國(guó)內(nèi)水害事故的分析，發(fā)現(xiàn)防治水技術(shù)人員充足和比較充足的煤礦，井下出現(xiàn)防治水問(wèn)題的時(shí)候，往往能給出專業(yè)、科學(xué)的解決方案，使得水害事故能得到控制和消除。《煤礦防治水細(xì)則》的第5條規(guī)定:煤礦必須配備防治水專業(yè)技術(shù)人員，配齊專用的探放水設(shè)備，建立專業(yè)探放水隊(duì)伍。因此，各個(gè)煤礦企業(yè)要按照規(guī)定要求完善專業(yè)的防治水人員、設(shè)備以及機(jī)構(gòu)，在水文地質(zhì)條件極復(fù)雜的煤礦，防治水機(jī)構(gòu)應(yīng)該專門(mén)設(shè)立。2)建立并落實(shí)防治水各項(xiàng)制度。煤礦應(yīng)當(dāng)制定有完善的防治水各項(xiàng)規(guī)章、制度，防治水規(guī)章制度應(yīng)當(dāng)結(jié)合工作的問(wèn)題隨時(shí)更改完善，并落實(shí)到實(shí)際工作中，只有這樣才能總結(jié)和避免他人犯過(guò)的錯(cuò)誤，保證礦井免于水害。3)要完善防治水基礎(chǔ)工作，首先必須調(diào)查清楚礦井水文地質(zhì)條件類型，由有資質(zhì)單位編制相關(guān)水文地質(zhì)報(bào)告，同時(shí)煤礦應(yīng)及時(shí)建立水文觀測(cè)系統(tǒng)，重點(diǎn)觀測(cè)存在突水隱患的地段和主要含水層，觀測(cè)記錄這些地方各個(gè)時(shí)間、階段的水位、水溫等水文資料，一旦發(fā)現(xiàn)的異常變化情況，要及時(shí)組織專業(yè)技術(shù)人員進(jìn)行分析和處理。

（二）加強(qiáng)水文地質(zhì)資料勘查收集

水文地質(zhì)資料勘查收集是防治水的基礎(chǔ)，對(duì)井上下水文地質(zhì)觀測(cè)、水文地質(zhì)調(diào)查、基本水文地質(zhì)勘探和試驗(yàn)等工作扎實(shí)有效地開(kāi)展起來(lái)，并建立相關(guān)工作的臺(tái)賬，明確地掌握水文地質(zhì)類型和復(fù)雜程度。

（三）加強(qiáng)礦井探放水工作

做好日常的探放水工作是礦井防治水的重要措施之一。因此，要根據(jù)礦井的具體水文地質(zhì)條件，采用各種探放水手段來(lái)查明礦井的充水水源，掌握各含水層的具體位置、水量、水壓大小等情況，確定采掘空間附近積水老空區(qū)的位置、數(shù)量、水量大小等情況；同時(shí)，要查明礦井的充水通道，掌握礦井范圍內(nèi)的節(jié)理、斷層等地質(zhì)構(gòu)造的數(shù)量、位置、富水性及導(dǎo)水情況，通過(guò)測(cè)算煤層頂?shù)装宓钠茐纳疃龋瑏?lái)確定其與含水層的空間位置關(guān)系。堅(jiān)持“有掘必探，先探后掘”的原則，在探明礦井充水水源和充水通道的情況下，采取有針對(duì)性的防治水技術(shù)措施，從而保證礦井的安全生產(chǎn)。當(dāng)巷道掘進(jìn)接近老采空區(qū)、含水?dāng)鄬印⒑畬蛹安删蚬ぷ髅娉霈F(xiàn)出水征兆等情況時(shí)，都應(yīng)進(jìn)行探放水工作。煤礦常用的探放水手段是布置探水鉆孔，一般探水鉆孔要與掘進(jìn)工作相互配合，即探水、掘進(jìn)循環(huán)進(jìn)行，為了能準(zhǔn)確探明這些可疑充水點(diǎn)，要布置鉆孔成扇形或半扇形，且在巷道允許掘進(jìn)距離的位置，兩鉆孔間距要小于3m，巷道允許掘進(jìn)位置到鉆孔深度位置的距離一般為20m。

（四）做好地下水害事故的總結(jié)

1)建立防治水專家人才庫(kù)。在長(zhǎng)期的防治水工作當(dāng)中，有些老的技術(shù)人員積攢了豐富的寶貴經(jīng)驗(yàn)，這些經(jīng)驗(yàn)具有口頭無(wú)法描述的特點(diǎn)，為了發(fā)揮這些專業(yè)人才的作用，煤礦企業(yè)應(yīng)該建立一個(gè)專家數(shù)據(jù)庫(kù)。煤礦做防治水規(guī)劃時(shí)也應(yīng)該聽(tīng)取他們的意見(jiàn)，遇到事故時(shí)，這些人才也能夠在應(yīng)急救援以及事故調(diào)查中發(fā)揮其技術(shù)特長(zhǎng)。2)加大水害事故處罰力度。近些年來(lái)，雖然企業(yè)對(duì)防治水工作越來(lái)越重視，制定了一套防治水管理辦法，但在利益的驅(qū)使下為了不影響生產(chǎn)，更多更快地出煤，有時(shí)也出現(xiàn)以犧牲安全為代價(jià)而冒險(xiǎn)生產(chǎn)的情況，為了消除這種現(xiàn)象必須加大對(duì)水害事故的處罰力度，一旦發(fā)現(xiàn)沒(méi)有在確保安全的前提下冒險(xiǎn)作業(yè)，無(wú)論是否發(fā)生水害事故都應(yīng)該嚴(yán)懲，發(fā)生水害事故的更要加大懲罰力度，只有用重典，才能確保安全。3)要舉一反三地學(xué)習(xí)典型案例。近些年來(lái)，我國(guó)煤礦的防治水技術(shù)人員的培養(yǎng)上出現(xiàn)過(guò)斷層，使得煤礦的防治水技術(shù)人員中有經(jīng)驗(yàn)的很少，造成對(duì)自己礦井防治水工作的薄弱之處也不甚了解。因此，要加強(qiáng)對(duì)上級(jí)部門(mén)推薦的典型事故案例進(jìn)行學(xué)習(xí)，對(duì)照事故原因進(jìn)行舉一反三的自我檢查，弄清楚案例發(fā)生的水害事故的原因，總結(jié)經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)，避免此類事情出現(xiàn)在自己的礦井當(dāng)中。

（五）要加強(qiáng)隱蔽性致災(zāi)因素的調(diào)查工作

隱蔽性致災(zāi)因素是指那些在煤礦生產(chǎn)活動(dòng)區(qū)域不能直觀發(fā)現(xiàn)的、會(huì)給生產(chǎn)帶來(lái)安全影響的災(zāi)害，例如井下地質(zhì)構(gòu)造、老窯積水、采空區(qū)含水情況、其它含水體、導(dǎo)水體含水狀況以及瓦斯及其他有毒有害氣體情況等。隱蔽性致災(zāi)因素是造成煤礦井下水害事故重要因素，這其中危害最大的就是老窯積水、采空區(qū)含水，所以煤礦應(yīng)加強(qiáng)以老窯積水、采空區(qū)含水，為重點(diǎn)的隱蔽性致災(zāi)因素的調(diào)查工作，在全面搜集整理、分析以往調(diào)查成果的基礎(chǔ)上，完善相關(guān)圖紙及臺(tái)賬，對(duì)過(guò)去各時(shí)期形成的老窯或采空積水區(qū)嚴(yán)格實(shí)現(xiàn)“三線”管理，明確標(biāo)注出積水線、警戒線和探水線。

結(jié)語(yǔ)

本文以礦井防治水為研究背景，采用安全檢查法進(jìn)行危險(xiǎn)源識(shí)別，得出以下結(jié)論：（1）在開(kāi)采過(guò)程中，一旦遇有地質(zhì)構(gòu)造或水文地質(zhì)條件異常，一定要查清原因，以防奧灰水通過(guò)斷裂構(gòu)造或陷落柱向礦井突水。（2）采、掘工作面必須堅(jiān)持“有疑必探，先探后掘（采）”的原則。當(dāng)掘進(jìn)巷道穿越斷裂構(gòu)造時(shí)，先留設(shè)煤柱，然后打勘探孔，若鉆孔無(wú)水時(shí)，放小炮通過(guò)（或繞行）；若水壓、水量較大時(shí)，靈活地選擇預(yù)注漿堵水、疏水降壓、排放水等措施通過(guò)；當(dāng)采掘工作面有明顯突水征兆時(shí)必須進(jìn)行超前探水。（3）在主排水泵房和主變電所的通路內(nèi)均設(shè)置密閉門(mén)。（4）加強(qiáng)水文地質(zhì)工作，留足設(shè)計(jì)防水煤柱，完善井下排水設(shè)施。