煤矿突发性涌水事故环境应急措施探讨

降 勇

(山西汾西正旺煤业有限责任公司，山西 孝义 032300)

引 言

近年来，频繁的突发性涌水事故困扰着我国煤炭工业生产。山西做为煤炭生产大省，煤矿发生突发性涌水事故给人民群众生活和经济建设带来了极大危害，同时也造成生态环境中水质恶化、地表水不能继续有效利用的负面影响，对水环境的持续改善产生明显的治理困难和压力。如2010年山西华晋王家岭矿发生的“3.28"特别重大透水事故、2013年山焦汾西正升煤业有限责任公司发生的“9.28”重大水害事故等，在抢险过程中外排突发性涌水对当地环境均产生了不同程度影响。

1 煤矿突发性涌水事故的产生原因及危害

涌水是长期伴随煤矿建设生产过程的主要灾害之一，突发性涌水形成事故，会造成巷道淹没、设备破坏、井下人员伤亡和巨大的经济损失。

煤矿突发性涌水事故发生的条件。一个是具有较大容量的水源。水源可以是地表水(如河流、湖泊、水库、降雨和洪水等),也可以是地下水(如含水层和采空积水等)。第二是有水可以通过的通道。水的通道可以为断层、陷落柱、封闭不良钻孔,以及因开采掘进而形成的冒落裂隙带和废弃的井下巷道等。在煤矿矿井建设和生产期间，各类水源在一定条件下，大量地、快速地通过各种渠道流入，形成突发性涌水。突发性涌水事故有时由一种水源引起，有时由多个水源同时引起。

煤矿突发性涌水中一般均大量含有以煤末、岩粉类为主的悬浮物，以及可溶性的无机盐类化合物，一般不会含有毒物质，存在的有机污染物也很少。在解决井下突发性涌水事故过程中，会带来过度开采地下水、污染地表水资源及引起与当地农民纠纷等环境与社会问题。以采空积水等为涌水水源的煤矿突发性涌水，其水质常常为酸性水，同时也会产生金属的腐蚀和矿山主要设备的腐蚀，给矿山生产带来严重的安全隐患[1]。另外，酸性矿井水还可以挥发硫化氢等气体，严重刺激人体皮肤、呼吸道和眼睛等器官，严重地危害人身健康。同时大部分酸性矿井水还含有铁、锰等金属离子，在地表水道发生氧化沉积，从而破坏生态环境，造成污染事故，影响自然景观。

2 突发性涌水事故产生污染的主要特点

1) 具有季节性。煤矿突发性涌水事故发生与季节关联性较大。例如，在雨季和汛期，由于地表降水量的迅速增加，水源得到了极大的补充，相应的水压也有所增加，故造成煤矿突发性涌水事故在此季节内发生相对较多。

2) 具有不确定性。由于煤炭井下地质条件的特殊性，突发性涌水事故发生的时间、区域还有影响程度等均无法提前预测，具有明显的不确定性。

3) 具有扩散性。突发性涌水事故所产生的环境污染物，会随涌水水体的外排，不断流动扩散、沉积，进而影响到受污染流域的整个环境。

4) 影响具有长期性。突发性涌水事故会破坏被污染区的自然生态环境，造成长期影响，需要长期治理和恢复。

5) 治理费时费力。井下涌水一般采用混凝沉淀法处理，混凝沉淀必须单独处理受污染水体，混凝沉淀后沉淀的回收和水体后续处理也是非常复杂的，该方法的应用更受限于流动的水体。

3 应急措施

1) 突发性涌水事故发生后，立即宣布实施突发性事故应急预案。应急预案是针对可能发生的事故预先制定的应急工作方案，由有关部门制定，目的为最大程度减少事故损害。现在制定并执行突发性污染事故应急预案已经成为各级政府维护社会安全稳定、维持正常公共秩序的必备措施，已得到了广泛实施。当突发性涌水事故发生后，及时宣布执行应急预案，既可有序开展事故救援工作，又可安定地方社会的安全稳定[2]。

2) 突发性涌水事故发生后，当矿井突发涌水量超过井下最大排水能力，整个矿井产生被淹危险时，在井下人员全部脱离涌水灾害危险后，可向采空区或其它低水位巷道排水。将突发性涌水引流，减少乃至完全不外排至地面，避免对地面环境造成影响。

3) 利用应急工程治理。突发性涌水通过排水设备提升出井后，为了迅速减少突发性涌水事故的污染危险，可利用水利工程技术，在时间、空间维度上调度运用水资源，该方法主要包括挡水、排水、截污、引流等。例如，2006年6月，晋冀交界处发生交通事故，造成大沙河煤焦油污染。晋冀两省采取了“筑坝拦截、造坑导流、分流抽水”等多项有效措施，对被污染河流进行治理[3]。

4) 应急设备治理。紧急使用应急处理设施设备,如高效一体化污水处理设备、超滤膜处理设施等对突发性涌水进行快速应急式处理，有效地将污染物浓度降低到环境可接受的排放水平。

5) 实施应急监测。一方面配置专业人员、测试仪器，严格规范采样、测量，从而确保监测结果的准确性与稳定性。另一方面通过采用高科技技术成果，实时开展水质自动监测和移动监测，对突发性涌水污染事故造成的污染进行实时预警和预报，保证应急治理及时与有效。

6) 积极开展风险评价。通过开展危害鉴别、效应评价、暴露影响评价及风险表征等一系列的风险评价程序,实时评估出污染有害因子对涉及区域环境产生的不良影响。目前，风险评价理论已经广泛应用于常规水污染的环境影响，评估突发性水污染事故造成的危害，已有研究者开展了探索性工作。

4 结语

1) 在源头治理方面。通过严防死守，控制水患，根据矿井井下各自的采空积水情况，严格实施“三区管理”，井下采掘活动在划定的“可采区”范围内进行；矿井防治水坚持“预测预报、有掘必探、先探后掘、先治后采”，井下采掘工作面严格遵循“物探先行、化探跟进、钻探验证”程序，并严格执行“长、短探”相结合的探放水措施。确保不发生突水、涌水事故。

2) 在应急管理方面。国外在各类事故应急处理有较为丰富的经验，我们应当进行积极借鉴，并与我国国情紧密结合，创造性地提出适应国情的应急管理思路。如建立突发性水污染事件生态保险机制，通过商业保险补偿来降低对社会、对生态的损害[4]。

3) 在应急监测预警方面。积极应用新技术、新方法、新媒体完善监测信息系统，通过建立健全突发性涌水应急预警系统和计算机辅助决策系统，充分利用自动监测仪器和现代化通讯手段结合并快速反应、提高监测信息数据传输和分析效率，及时提供预警信息，从而为应急决策和响应提供依据。

4) 在处理技术方面。对水污染事故的应急处理方法已有相当多的研究，但现有的应急处理方法和技术有其局限性。如氧化法效果较慢、操作又过于复杂，且易造成二次污染；絮凝沉淀法，则又有沉淀物处理复杂的难题。以政府或行业协会机制统一建立具有区域性质的应急处理装备共享，在区域范围内发生事故，将共享设备及时投入使用，应用先进、高效、易转移的共享处理设备，及时、有效地降低对环境造成的污染和社会恐慌。

5) 突发性水污染应急处理涉及应急管理、预测预警、应急处理技术三个方面。只有这三方面全面升级、提高、实施，才可以对突发性水污染事故进行真正的响应，才能确确实实把应对突发性涌水污染事故的能力提高上来。