井下防治水危险源识别技术研究

王菲

（河南平禹煤电公司一矿，河南 禹州 461670）

引言

在煤矿生产过程中，地下水、地表水及大气降水等水源都可能通过矿井充水通道进入矿井，当矿井涌水量超过矿井正常的排水能力时，就可能发生矿井突水灾害，严重影响矿井的正常生产和威胁井下人员的生命安全。同时，中国煤矿水文地质条件复杂，相当一部分矿井受到矿井水害的威胁，加之中国煤矿近年来开采强度不断增大，开采深度随之增加，地下含水层受采掘活动的影响增大，矿井水害对煤矿的正常安全生产造成更严重的影响。因此，做好煤矿的防治水工作至关重要，应在掌握矿井水文地质条件的基础上，针对不同矿井的充水条件做好日常的水文观测、探放水等工作，并采取相应的防治水措施，从而保证矿井的安全生产。

一、概述

（一）矿井水害危险源识别方法简介

矿井水害危险源识别分析主要通过以下几个步骤完成。（1）危险有害因素识别与分析依据建设项目周边环境、生产系统和场所的特点，同时参考分析与该矿井相类似矿井自然条件及安全生产情况来识别和分析其潜在的危险有害因素。（2）划分安全预评价单元在危险有害因素识别和分析的基础上，按生产系统、工艺流程、生产设施和装备的相对空间位置等方面，对矿井水有害因素进行分析。（3）选择安全预评价方法根据被评价单元的特点，采用安全检查法，进行对矿井水害危险源及危险等级进行分析。

（二）矿井地质与防治水结合的必要性分析

防治水工作中的任何步骤都依赖于水文地质工作的完善可靠，矿井水文地质工作不仅超前、可预见，而且可行也必行，主要体现在：（1）矿井基建前期的地质勘探、详查、精查已经掌握了大量的地质资料，加上矿井基建过程中大量的掘进工程揭露地质情况，通过收集整理，可准确确定矿井含水层、隔水层、水源、水害渠道等，以此为基础的水文地质资料为针对性地防范水害提供可靠的参考依据；（2）水文地质工作是煤矿基建和生产布置的基础，一旦因为水文地质资料不全造成误判，极易造成巷道报废，损失煤量的情况，严重者还有可能造成开拓布局紊乱、透水或更严重的事故。（3）矿井开拓部署需要极大可能的避免经过重大地质灾害隐患点，大型构造常常被划定为井田边界，中型构造影响采区划分、巷道走向、工作面布置及采煤方法的选择等，小型构造影响巷道正常掘进，而水文地质往往和地质构造密切关联，因此，水文地质也在很大程度上对矿井开拓造成影响。以上只是水文地质资料对防治水工作的几个重要影响，其对于防治水工作的各个方面都有着或大或小的影响，综合分析可知，矿井地质与防治水工作是密切联系在一起的，将两者结合到一起是极其必要的。

二、工作面防治水措施

（一）完善井下水害防治基础

1)矿井防治水工作要强化“三专”。过去发生过的水害事故中，存在的共同问题是缺乏防治水专业技术人员，通过对国内水害事故的分析，发现防治水技术人员充足和比较充足的煤矿，井下出现防治水问题的时候，往往能给出专业、科学的解决方案，使得水害事故能得到控制和消除。《煤矿防治水细则》的第5条规定:煤矿必须配备防治水专业技术人员，配齐专用的探放水设备，建立专业探放水队伍。因此，各个煤矿企业要按照规定要求完善专业的防治水人员、设备以及机构，在水文地质条件极复杂的煤矿，防治水机构应该专门设立。2)建立并落实防治水各项制度。煤矿应当制定有完善的防治水各项规章、制度，防治水规章制度应当结合工作的问题随时更改完善，并落实到实际工作中，只有这样才能总结和避免他人犯过的错误，保证矿井免于水害。3)要完善防治水基础工作，首先必须调查清楚矿井水文地质条件类型，由有资质单位编制相关水文地质报告，同时煤矿应及时建立水文观测系统，重点观测存在突水隐患的地段和主要含水层，观测记录这些地方各个时间、阶段的水位、水温等水文资料，一旦发现的异常变化情况，要及时组织专业技术人员进行分析和处理。

（二）加强水文地质资料勘查收集

水文地质资料勘查收集是防治水的基础，对井上下水文地质观测、水文地质调查、基本水文地质勘探和试验等工作扎实有效地开展起来，并建立相关工作的台账，明确地掌握水文地质类型和复杂程度。

（三）加强矿井探放水工作

做好日常的探放水工作是矿井防治水的重要措施之一。因此，要根据矿井的具体水文地质条件，采用各种探放水手段来查明矿井的充水水源，掌握各含水层的具体位置、水量、水压大小等情况，确定采掘空间附近积水老空区的位置、数量、水量大小等情况；同时，要查明矿井的充水通道，掌握矿井范围内的节理、断层等地质构造的数量、位置、富水性及导水情况，通过测算煤层顶底板的破坏深度，来确定其与含水层的空间位置关系。坚持“有掘必探，先探后掘”的原则，在探明矿井充水水源和充水通道的情况下，采取有针对性的防治水技术措施，从而保证矿井的安全生产。当巷道掘进接近老采空区、含水断层、含水层及采掘工作面出现出水征兆等情况时，都应进行探放水工作。煤矿常用的探放水手段是布置探水钻孔，一般探水钻孔要与掘进工作相互配合，即探水、掘进循环进行，为了能准确探明这些可疑充水点，要布置钻孔成扇形或半扇形，且在巷道允许掘进距离的位置，两钻孔间距要小于3m，巷道允许掘进位置到钻孔深度位置的距离一般为20m。

（四）做好地下水害事故的总结

1)建立防治水专家人才库。在长期的防治水工作当中，有些老的技术人员积攒了丰富的宝贵经验，这些经验具有口头无法描述的特点，为了发挥这些专业人才的作用，煤矿企业应该建立一个专家数据库。煤矿做防治水规划时也应该听取他们的意见，遇到事故时，这些人才也能够在应急救援以及事故调查中发挥其技术特长。2)加大水害事故处罚力度。近些年来，虽然企业对防治水工作越来越重视，制定了一套防治水管理办法，但在利益的驱使下为了不影响生产，更多更快地出煤，有时也出现以牺牲安全为代价而冒险生产的情况，为了消除这种现象必须加大对水害事故的处罚力度，一旦发现没有在确保安全的前提下冒险作业，无论是否发生水害事故都应该严惩，发生水害事故的更要加大惩罚力度，只有用重典，才能确保安全。3)要举一反三地学习典型案例。近些年来，我国煤矿的防治水技术人员的培养上出现过断层，使得煤矿的防治水技术人员中有经验的很少，造成对自己矿井防治水工作的薄弱之处也不甚了解。因此，要加强对上级部门推荐的典型事故案例进行学习，对照事故原因进行举一反三的自我检查，弄清楚案例发生的水害事故的原因，总结经验教训，避免此类事情出现在自己的矿井当中。

（五）要加强隐蔽性致灾因素的调查工作

隐蔽性致灾因素是指那些在煤矿生产活动区域不能直观发现的、会给生产带来安全影响的灾害，例如井下地质构造、老窑积水、采空区含水情况、其它含水体、导水体含水状况以及瓦斯及其他有毒有害气体情况等。隐蔽性致灾因素是造成煤矿井下水害事故重要因素，这其中危害最大的就是老窑积水、采空区含水，所以煤矿应加强以老窑积水、采空区含水，为重点的隐蔽性致灾因素的调查工作，在全面搜集整理、分析以往调查成果的基础上，完善相关图纸及台账，对过去各时期形成的老窑或采空积水区严格实现“三线”管理，明确标注出积水线、警戒线和探水线。

结语

本文以矿井防治水为研究背景，采用安全检查法进行危险源识别，得出以下结论：（1）在开采过程中，一旦遇有地质构造或水文地质条件异常，一定要查清原因，以防奥灰水通过断裂构造或陷落柱向矿井突水。（2）采、掘工作面必须坚持“有疑必探，先探后掘（采）”的原则。当掘进巷道穿越断裂构造时，先留设煤柱，然后打勘探孔，若钻孔无水时，放小炮通过（或绕行）；若水压、水量较大时，灵活地选择预注浆堵水、疏水降压、排放水等措施通过；当采掘工作面有明显突水征兆时必须进行超前探水。（3）在主排水泵房和主变电所的通路内均设置密闭门。（4）加强水文地质工作，留足设计防水煤柱，完善井下排水设施。