矿井透水事故预防探讨

侯江峰

（沁水县安全生产监督管理局，山西 晋城 048200）

矿井透水事故预防探讨

侯江峰

（沁水县安全生产监督管理局，山西 晋城 048200）

通过对沁水煤田南部沁河流域地质条件的分析，结合山西沁水2号煤层浅部老窖复杂、3号煤层深部承压开采的特点，提出了属于山西沁水2号、3号煤层矿井透水事故的预防措施。

透水；因素分析；经验总结；预防措施

1 沁水2、3号煤层矿井透水因素分析

1.1 涌水水源

2号煤层的老窖（巷）积水。多位于该煤层老矿区的浅部，范围不明，连通复杂，水量大，酸性强，水压高，无图纸、无数据、无形状，是该煤层的主要水力隐患。

2号煤层其它水力因素为地表水简单，砂岩层为2号煤层直接含水层，石灰岩溶隙层为下组15号煤层直接充水含水层，含水性中等；中石炭系本溪组、上石炭统及下二叠统组组成的隔水层，隔水性好；局部有倾向北东的单斜或断层构造存在。

3号煤层的直接含水层是山西组及下石盒子组含水层，含水性中等；下组15号煤含水层是3号煤层承压开采主要水力来源；埋藏较深，基本没有老窖积水威胁，局部有同煤层老巷积水；其他水力因素与2号煤层类似。水文地质类型二类一型。

1.2 涌水通道

涌水通道主要分为显性通道和隐性通道。2号煤层显性通道主要有顶板冒落裂隙，由于埋藏较浅，落后的采煤方法引起采场大面积冒落，导致地表塌陷或裂隙沟通井内外。3号煤层主要有钻孔通道，开采高瓦斯及煤与瓦斯突出煤层时，在瓦斯抽放钻孔管理不当或已停用的钻孔未及时封闭的情况下，就构成了井上下涌水通道。

隐性通道比较普遍，因非正规开采造成。主要有防隔水煤柱失效或导致防隔水煤柱失效。前者多由人为盗挖因素造成。而后者则是未建立积水区台账，对积水区缺乏准确的数据统计，累积效应导致隔离煤柱防护强度相对不足造成的。

1.3 涌水失控

以探放水为例。如果未确定探水线或随意确定探水线擅自探放水，将构筑涌水通道，造成涌水失控。探水的前提条件是水体位置准确，擅自探钻很可能直接沟通积水区的底部，导致涌水失控。在矿井地质资料不齐全的情况下，探放水更要防止经验和伪科学误导安全。

2 沁水透水事故预防成功经验

2.1 井上着手，以防为主

每年雨季要转移工作重点，成立“雨季三防领导组”，同时结合气象部门的数据，修订雨季三防设施参数，做好水害分析预报；构筑牢固的后勤保障防线，确保万无一失。

矿区外围以防为主，疏排结合。阻挡山洪入侵，使天然河渠改道；矿区内部以导流为主，导排结合，修筑沟渠，填封地表裂隙。对于老井口，在井口附近整修沟渠、布置防洪砂袋；对于新井口，选择超过历史洪峰最高水位作为井口标高；严禁开采煤层露头的防水煤柱，切断淹井通道。

2.2 井下着眼，防治结合

最直接的方法是采用疏干法，将地下水源全部或部分疏放出来。

隔离水源，防止形成透水通道。目前应用较多的是留设防隔水煤柱。

2000年起全县推行长壁采煤，科学管理采空区，避免了因采场大冒顶造成地表塌陷；加强地面钻孔的封闭管理，防灌井事故发生；严禁盗挖盗采保安煤柱、杜绝超层越界也是在隔断涌水通道方面行之有效的措施。

防涌水失控。对水文资料相对全的矿井，在生产过程中坚持“有疑必探、先探后掘”的探放水原则，编制探放水设计；探水时确定探水线和探水点，放水时控制流量，杜绝因探水参数失真而导致涌水失控。对于水文资料相对不全的矿井，补充采集工作面含水参数并进行统计、分析，运用科学方法对透水危险性进行安全评价。通过评价结果，划分出工作面的安全等级（优良、合格、基本合格、不合格）。基本合格等级工作面掘进时，技术、安监和防治水部门全程监督；不合格等级工作面不得掘进，采取补充措施，重新评价。

3 沁水煤矿预防水害思路探讨

由于勘探手段和对客观事物认识能力的限制，对地下含水情况掌握的还不够清楚，不能确保没有水害威胁。因此，笔者建议需在煤矿设立专门的防治水机构，实行主任负责制，下设防治水组委会作为管理层，成立防治水办公室负责具体操作。拟采取“预测预报、探防结合、效果检验、安全防护”的“四位一体”综合防治水措施。“四位一体”综合防治水措施流程图，见图1。雨季三防期间，每旬将防治水综合治理工作报矿长办公会议审议。

3.1 预测预报

地测部门要收集矿井水文地质资料，建立井上下动态观测系统和矿井防治水预测预报台账，预算矿井在设计生产能力下矿井正常和最大涌水量；进行区域性预测，查明含水层的富水性、覆岩岩性和硬度指标（如2号煤层开采以防治下石盒子组（K8)为主，建议实施电法勘查，探明水体赋存规律）；确定矿井涌水危险区、威胁区和无危险区。在危险区和威胁区内掘进时必须进行局部涌水预测预报。

3.2 探防结合

地面以防为主，井下探防结合。对于新建矿井，地表水影响较大时，可以整铺河床、河流改道、修筑排水沟；对于已开矿井，位于山麓或山前低洼地区时，建立有效的引洪区网，防止山洪流入矿区。

图1 “四位一体”综合防治水措施流程图

防水方面要优先选用疏水降压，必须完善工作面排水系统。但费用较高，还要兼顾因疏干引起的地下水位下降和地表塌陷。

随着煤矿“兼并重组”工作在沁水的全面实施，规模化、机械化的深井开采预计于2010年后展开，承压开采将要纳入水患防治工作的重点。承压开采时，煤层底板突水过程是一个复杂的非平衡、非线性的演化过程。由于岩石材料的非均匀性、地质条件的复杂性、施工过程的不确定性，理论上很难对突水过程做出准确的描述。因此建议，当顶（底）板是砂岩时，实施顶（底）板注浆加固，以增加隔水层有效厚度；当顶（底）板是灰岩时，直接含水层以裂隙含水空间为主，应用防水帷幕防水技术，对保护地下水资源、降低排水疏干费用、避免因疏干引起的地表塌陷收效良好。

老窖附近开采,尽可能收集、调查、核对相邻矿井和废弃老窑情况,并建立台帐。掘进前，必须进行透水危险性评价。根据评价结果，首先由防治水办公室牵头划分工作面危险等级，并制定相应的防治措施；然后每10d进行一次防治水综合检查评分评价；最后统一形成综合报告，由防治水领导小组决定是否进行掘进作业。掘进时，必须作好水害分析预报，坚持“有疑必探、先探后掘”的探放水原则。矿井积水区和矿井界外100m范围内的相邻矿井采掘工程积水区要标绘在采掘工程平面图上，每半年至少核实一次积水区的积水量、积水上下限标高，修订积水线、探水线和警戒线。

探水方面,建议水文地质资料相对不全的矿井或区域，采用三孔技术参数。水文地质资料相对齐全矿井或区域，建议采用单孔技术参数。防治水办公室对每次探水参数进行统计、汇总、分析，报防治水组委会研究，决定是否进行效果检验。

根据效果检验结果，防治水组委会对掘进工作面进行水害安全评价，防治水领导小组决定是否进行掘进作业，作业时必须保留不少于30m的措施孔超前距。

4 安全防护

安全防护具体措施有：强化全员探防水安全意识；建立通畅的避灾线路；定期疏通排水系统；定期检查防水闸门；主要排水设施设置3泵2管路，排水能力保证20h,能满足矿井24h最大涌水要求；探水时，现场加强支护；现场安装电话；现场布置探水钻具，悬挂探（放）水措施牌，探（放）水控制牌；采取探60掘30的安全技术措施，确保作业人员有不少于30m的措施孔超前距。

由于煤矿水文地质本身的复杂性和资料搜集工作的局限性，致使我们还将在很长一段时间内经历透水事故隐患的阵痛。笔者认为，通过“从井上着手，井下着眼，以防为主，防治结合，综合治理”的成功经验总结，做到“预测预报、探防结合、效果检验、安全防护”四位一体综合措施，沁水在矿井水患系统化防治方面将探索出一条新路。

Discussion on the Prevention of Water Inrush in Mines

HOU Jiang-feng
（Qinshui Supervision Bureau for Work Safety,Jincheng Shanxi 048200,China）

Based on the analysis of Qinhe geological features,old pits in the shallow part of Qinshui No.2 coal seam,deep mining features in No.3 coal seam and successful water prevention experience,the author proposes water inrush prevention measures for Qinshui No.2 and No.3 coal seams.

water inrush;factor analysis;experience summarization;prevention measures

TD745+.22

A

1672-5050（2010）03-0065-03

2009-11-18

侯江峰（1972—），男，山西沁水人,本科，助理工程师，从事矿山安全生产监察工作。

刘新光