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摘要:煤矿突水所造成的淹井或矿难,严重威胁着煤矿的正常开采和矿工的生命安全。为了减少由于煤矿突水所造成的损失,降低煤矿企业的矿井水害事故风险,研究有效的矿井水害有极其重要的现实意义和实用价值。结合水害案例分析和盖州煤业的防治水现状,阐述防治水方面的防治和措施,实现安全开采的目的。
关键词:矿山安全;矿井水害;基本特征;老空水治理措施
中图分类号: TD167 文献标识码: A 文章编号:
近年来,随着山西煤矿整合,各级领导和煤矿对防治水工作高度重视,成立了专门防治水组织机构和配备探放水设备,在资金投入和人员配备上,在防治水管理和制度上,在防治水教育培训上,都有了一定的进步,但是,整合下来的煤矿,煤矿防治水和水害威胁仍旧是当前和今后的工作重点,煤矿的水害事故依然发生,防治水所面临的形势依然严峻,现就煤矿的事故案例和盖州煤业的防治水现状,说明水害防治水综合防治工作的开展和治理情况。
1矿井水害概念及事故案例
矿井水害是指矿井在建设开发过程中,不同形式、不同水源的水通过某种途径进入矿坑,并给矿井建设和生产带来不利影响和灾害的过程和结果。并不是所有的矿井都存在水害,矿井水害的形成和发生是建立在特定的环境和条件之下的。在分析和判断矿井水害及其特点时,都必须明确3个条件:充水水源的特征,充水途径的类型,充水强度。矿井水害的产生是上述3个条件特定结合的结果,不同结合会产生不同类型的矿井水害。在矿井防治水工作中,只有将这3个因素结合起来进行系统研究和分析才有实际意义,也只有同时搞清 3 个条件及其各自的性质后,才能制定出切合实际的、行之有效的防治水技术方法和工程实施方案。
2010年3月28日14时30分左右,中煤集团一建公司63处碟子沟项目部施工的华晋焦煤公司王家岭矿业北翼盘区101回风顺槽发生透水事故,初步判断为小窑积存老空水。事故造成153人被困,经全力抢救,115人获救,另有38名矿工遇难。从这起事故来看,事故直接原因是超前钻探落实不力,对采空区的判断错误,在管理上抓生产忽略安全。事故的间接原因是对防治水不重视,领导对防治水管理隐患排查落实不到位,职工的培训教育不到位,各级部门对防治水管理工作监管不力,防治水防范意识和安全意识不到位。
2矿井水害的基本特征及成因
我国是世界上矿井水害最严重的国家之一,而采煤工作面和巷道顶底板隔水层的岩溶承压水所造成的突水事故占我国矿井水害事故的30%以上。长久以来,针对主采煤区域含水层富水分布特性进行的物探勘探、水压与隔水层之间的相互影响、地面长观孔数据变化等关系成为采煤工作面及矿井是否会发生突水的核心研究问题。
我国煤矿水害目前具有的特征是:①矿井水害已严重制约着我国煤矿的安全生产。②我国煤矿防治水工作已受到了煤矿企业和安全生产监管部门的重视,对矿井水害的防治工作进行了一定的投入研究。虽然水害事故逐渐持续下降,但是每年仍有数百人死亡,特大型水害事故没有明显的改善。③由于我国煤矿水文地质条件较为复杂,煤矿生产企业的防治水技术和设备差别较大,造成乡镇矿井水害事故占据比例较大。④矿井水害的突水源主要是老空水,其次为地表水和岩溶水等。⑤矿井水害分布不均匀,个别地区矿井水害事故较多。⑥矿井水害主要发生在矿井煤层采掘巷道的迎头和采煤工作面。这主要是由于掘进过程中遇到的隐伏导水造成的补给水突入矿井。
其造成矿井水害的主要原因是:①对于矿井水害防治的防范措施不完善,对采空区积水及废弃矿井积水危险性的认识不足。②对掘进过程中的隐伏导水构造的探查和预测技术落后等。③矿井防治水技术知识缺乏,对矿井水害参数的监测力度不足。此外,国家煤矿安全监管局发布的“十一五”期间全国煤矿水害事故分析报告还显示,我国矿井水害事故在2006年与2010年期间发生了较多的重大透水淹井和未遂事故,造成了较大的经济损失和社会影响,部分矿井发生突水事故还影响到了周边矿井。
3盖州煤业防治水现状及其对策
3.1盖州煤业防治水现状
盖州煤业是2009年山西煤炭运销集团的整合矿井,开采9号和15号煤层,井田区域内上部的3号煤层基本采空,仅剩村庄保护煤柱,存在大量的老空积水。目前,盖州煤业已经按规定设立了防治水科室和专职的探放水队伍,配备了钻机和物探设备,进行了水文地质类型划分,对井上下进行了超前钻探和物探。但是,防治水管理工作在人员配备上,地质人员的不足上,探放水队伍教育培训上,防治水管理工作的力度上,防治水例会和隐患排查上,防治水的疏放降压上,仍有待于努力和提高。
3.2存在的问题和采取的措施
1)盖州煤业为整合矿井,该矿井上部的3号煤层从上世纪80年代已经开采,开采具有点多,面广,开采泛滥,开采率低下,存在大量的煤柱等特点,矿井整合以后,对历史开采和老空区的資料掌握不清,有很多的没有查明。
在矿井防治水井上下调查上,必须立足于现状,采取走访调查和井上下测量和观测,利用科学的方法,对水体分布,积水区域,水量、水压要摸清查明,并上到采掘工程平面图和井上下对照图上,作为井下探放水的依据。
2)9号煤层距离3号煤层的距离为40-60米,根据“三带”高度计算,有导通老空水的威胁,且9号煤层背向斜构造多,抓好向斜轴部的掘进和回采探放水是很严峻的问题。
科学的分析“三带”高度,对比灰岩的厚度和隔水层的厚度,分析开采后,水害威胁的科学性,寻找解决问题的方法。加强向斜构造的水文观测和超前钻探工作,在回采工作面顺槽的向斜地段进行重点老空水和威胁水的疏放。
3)提高地质地质和水文地质人员的管理水平,加强对防治水人员的培训和素质。加强人员的培训和素质提升是当前的首要问题,我们一方面要引进地质防治水人员,让他们的经验和特长得到发挥,一方面结合实际对员工进行教育培训,提高员工对防治水的认识,做到生产期间防治水的安全管理。
4结束语
今后,煤矿的防治水是一项常抓不懈的工作,防治水要从基层抓起,从管理和制度上落实,从科学的方法上提升,抓好防治水工作,需要煤矿各级部门和领导的支持,只有从意识上认识到,从思想上主动,从源头抓起,在管理上严抓严管,防治水工作才能够做到防范于未然,保证企业的安全和职工的幸福安康。
参考文献:
[1] 董书宁, 虎维岳. 中国煤矿水害基本特征及其主要影响因素[J].煤田地质与勘探,2007,35(5):34-39.
[2] 韩进.矿井水害监控及决策支持技术研究:[D].上海:上海大学,2007.
关键词:矿山安全;矿井水害;基本特征;老空水治理措施
中图分类号: TD167 文献标识码: A 文章编号:
近年来,随着山西煤矿整合,各级领导和煤矿对防治水工作高度重视,成立了专门防治水组织机构和配备探放水设备,在资金投入和人员配备上,在防治水管理和制度上,在防治水教育培训上,都有了一定的进步,但是,整合下来的煤矿,煤矿防治水和水害威胁仍旧是当前和今后的工作重点,煤矿的水害事故依然发生,防治水所面临的形势依然严峻,现就煤矿的事故案例和盖州煤业的防治水现状,说明水害防治水综合防治工作的开展和治理情况。
1矿井水害概念及事故案例
矿井水害是指矿井在建设开发过程中,不同形式、不同水源的水通过某种途径进入矿坑,并给矿井建设和生产带来不利影响和灾害的过程和结果。并不是所有的矿井都存在水害,矿井水害的形成和发生是建立在特定的环境和条件之下的。在分析和判断矿井水害及其特点时,都必须明确3个条件:充水水源的特征,充水途径的类型,充水强度。矿井水害的产生是上述3个条件特定结合的结果,不同结合会产生不同类型的矿井水害。在矿井防治水工作中,只有将这3个因素结合起来进行系统研究和分析才有实际意义,也只有同时搞清 3 个条件及其各自的性质后,才能制定出切合实际的、行之有效的防治水技术方法和工程实施方案。
2010年3月28日14时30分左右,中煤集团一建公司63处碟子沟项目部施工的华晋焦煤公司王家岭矿业北翼盘区101回风顺槽发生透水事故,初步判断为小窑积存老空水。事故造成153人被困,经全力抢救,115人获救,另有38名矿工遇难。从这起事故来看,事故直接原因是超前钻探落实不力,对采空区的判断错误,在管理上抓生产忽略安全。事故的间接原因是对防治水不重视,领导对防治水管理隐患排查落实不到位,职工的培训教育不到位,各级部门对防治水管理工作监管不力,防治水防范意识和安全意识不到位。
2矿井水害的基本特征及成因
我国是世界上矿井水害最严重的国家之一,而采煤工作面和巷道顶底板隔水层的岩溶承压水所造成的突水事故占我国矿井水害事故的30%以上。长久以来,针对主采煤区域含水层富水分布特性进行的物探勘探、水压与隔水层之间的相互影响、地面长观孔数据变化等关系成为采煤工作面及矿井是否会发生突水的核心研究问题。
我国煤矿水害目前具有的特征是:①矿井水害已严重制约着我国煤矿的安全生产。②我国煤矿防治水工作已受到了煤矿企业和安全生产监管部门的重视,对矿井水害的防治工作进行了一定的投入研究。虽然水害事故逐渐持续下降,但是每年仍有数百人死亡,特大型水害事故没有明显的改善。③由于我国煤矿水文地质条件较为复杂,煤矿生产企业的防治水技术和设备差别较大,造成乡镇矿井水害事故占据比例较大。④矿井水害的突水源主要是老空水,其次为地表水和岩溶水等。⑤矿井水害分布不均匀,个别地区矿井水害事故较多。⑥矿井水害主要发生在矿井煤层采掘巷道的迎头和采煤工作面。这主要是由于掘进过程中遇到的隐伏导水造成的补给水突入矿井。
其造成矿井水害的主要原因是:①对于矿井水害防治的防范措施不完善,对采空区积水及废弃矿井积水危险性的认识不足。②对掘进过程中的隐伏导水构造的探查和预测技术落后等。③矿井防治水技术知识缺乏,对矿井水害参数的监测力度不足。此外,国家煤矿安全监管局发布的“十一五”期间全国煤矿水害事故分析报告还显示,我国矿井水害事故在2006年与2010年期间发生了较多的重大透水淹井和未遂事故,造成了较大的经济损失和社会影响,部分矿井发生突水事故还影响到了周边矿井。
3盖州煤业防治水现状及其对策
3.1盖州煤业防治水现状
盖州煤业是2009年山西煤炭运销集团的整合矿井,开采9号和15号煤层,井田区域内上部的3号煤层基本采空,仅剩村庄保护煤柱,存在大量的老空积水。目前,盖州煤业已经按规定设立了防治水科室和专职的探放水队伍,配备了钻机和物探设备,进行了水文地质类型划分,对井上下进行了超前钻探和物探。但是,防治水管理工作在人员配备上,地质人员的不足上,探放水队伍教育培训上,防治水管理工作的力度上,防治水例会和隐患排查上,防治水的疏放降压上,仍有待于努力和提高。
3.2存在的问题和采取的措施
1)盖州煤业为整合矿井,该矿井上部的3号煤层从上世纪80年代已经开采,开采具有点多,面广,开采泛滥,开采率低下,存在大量的煤柱等特点,矿井整合以后,对历史开采和老空区的資料掌握不清,有很多的没有查明。
在矿井防治水井上下调查上,必须立足于现状,采取走访调查和井上下测量和观测,利用科学的方法,对水体分布,积水区域,水量、水压要摸清查明,并上到采掘工程平面图和井上下对照图上,作为井下探放水的依据。
2)9号煤层距离3号煤层的距离为40-60米,根据“三带”高度计算,有导通老空水的威胁,且9号煤层背向斜构造多,抓好向斜轴部的掘进和回采探放水是很严峻的问题。
科学的分析“三带”高度,对比灰岩的厚度和隔水层的厚度,分析开采后,水害威胁的科学性,寻找解决问题的方法。加强向斜构造的水文观测和超前钻探工作,在回采工作面顺槽的向斜地段进行重点老空水和威胁水的疏放。
3)提高地质地质和水文地质人员的管理水平,加强对防治水人员的培训和素质。加强人员的培训和素质提升是当前的首要问题,我们一方面要引进地质防治水人员,让他们的经验和特长得到发挥,一方面结合实际对员工进行教育培训,提高员工对防治水的认识,做到生产期间防治水的安全管理。
4结束语
今后,煤矿的防治水是一项常抓不懈的工作,防治水要从基层抓起,从管理和制度上落实,从科学的方法上提升,抓好防治水工作,需要煤矿各级部门和领导的支持,只有从意识上认识到,从思想上主动,从源头抓起,在管理上严抓严管,防治水工作才能够做到防范于未然,保证企业的安全和职工的幸福安康。
参考文献:
[1] 董书宁, 虎维岳. 中国煤矿水害基本特征及其主要影响因素[J].煤田地质与勘探,2007,35(5):34-39.
[2] 韩进.矿井水害监控及决策支持技术研究:[D].上海:上海大学,2007.