陕西煤矿水患的特点及防治对策.pdf

山西煤矿水患的特 点及 防治对策 山西煤矿安全技术培训中心 张建基 李傻双 山西素称 煤炭之乡” ，煤 炭 资 源 丰 富、开采条件优越，是世界上开发利用煤炭 最早的地方。全国解放后，山西煤炭生产发 展 很快 特 别是党的十一届三 中全会 以来 ， 在煤 炭开 发 犬、 中、小型 并举 、 国 家、 集体、个人一 起上 的方 针指 导下 ，农 民办矿的热情空前高涨，乡镇及个体煤矿得 到了迅猛的发展 。1 9 8 7 年全省煤 炭 产 量 达 2 ． 3 亿吨， 其中乡镇煤矿产量9 3 1 6 万 吨 ， 占 4 0 ％ 随着煤矿开采规模的扩大 ，开采深度的 延伸和乡镇煤矿的兴起，煤矿水患对安全生 产的影响越来越大。如何减少水患事故，将 水患对安全生产的影响降到最低限度．己成 为安全生产的重要课题 。本文试就山西煤矿 水患的特点及防治对策做一粗浅分析探讨， 以期起到抛砖g I 玉的作用。 1山西煤矿矿井水文 地质概况 我省诸煤田、煤系地层 中的碎屑岩和灰 岩含水层 ，一般厚度不大 ，含水性较弱，而 煤系基底的奥胸系石灰岩则非常厚，岩溶裂 隙发育，含水丰富，对矿井充水影响较太 。 参照原煤炭部1 9 8 4 年颁发的 矿井水文地质 规程 矿井 水文地 质类型 划分原则 ，根据受 采掘破坏或影响的含水层性质、富水性，补 给条件、矿井涌水量和防治水难易程度等， 络合我省煤矿的具体特点，可将我省矿井水 文地质的复杂程度划分为简单、中等、复杂 3 种类 型 。 1 ． 1 t 4单 型 简单型矿井基本上不受奥胸系强岩溶承 压水 简称奥灰水 的影响 ，矿井克水水源 主要为受大气降水补给的基岩风 化 壳 裂隙 水、断裂裂隙水，第四系孔隙水及煤系 中的 粗碎屑岩或薄层灰岩水 。含水性较弱．补给 条件较羞．单位涌水量普遍小于 1 8 0 m S ／ h ． 对采掘工程一般影响不大，但这类矿井大都 分布于山区，古窑密布，有古窑突亦危睑 我省大同保罗纪煤田各井田；西山煤田的西 铭、牡儿坪、官地及古交矿区；沁水煤田的 阳泉矿区 晋城矿区、潞安矿区；汾西矿区 的柳湾，水峪 ．高 阳、 张家庄 、两 渡并 田均 属于简单型。 1 ． 2中等型 中等型矿井 不同程度地 受到 奥 获 水 和 导水断层的影响 ，单 位 涌 水 量 一 般 高 于 i 8 O m 3 ／ h， 酉山的白家庄井 田东南 倾 伏 于 太原盆地 i 担 缘 ，局部位于奥获水位 以下百余 米，并有导水断层存在．使水文地质条件趋 于复杂化。汾西的南关井田是介于汾西简单 型和霍县复杂型之问的过渡型，古交镇城底 井 田也存在着局部带压开采的问题。 1 ． 5复杂 型 复杂受矿井煤层位于奥扳 水 位 标 高以 下，轩岗矿区煤层标商为 9 1 o ～9 2 0 m 奥灰 水位标高为I l 4 2 一l 1 7 2 m， 低于奥荻水位 标高约2 4 0 m， 霍县 矿区汾河 两岸 的圣佛 矿、 南下庄矿、团柏矿等，其太原统下组煤低于 25 维普资讯 奥灰水位近百米。轩岗、霍县二矿区，断裂 构造 发育 ，普遍存在带压开 采的问题 ，虽然 单位 涌水置未达 1 2 o o m 3 ／ h 上， 但考虑剖后 期开采时 奥灰水影响会 日趋加 重 故 可划为 复杂型 ，晋 中盆 地边缘 的地 方 中小型矿井 均 可划为此类 。 2 山西攥 矿水患 的主 要特点 2 ． 1 古 窑积水是浅部开采 的主要水惠 前人 采矿遗 留下的古窑、古 井 及 废 弃 巷道 ，因长期停止排水而积存下的地下水通 常称之为古窑出。山西古窑积水具有如下特 点 。 4 ．山西省诸煤田的煤层埋藏浅，露头广 泛 ，易于 开发 ，因而在煤层露 头 区和易被 发 现静地 方 ，其 煤层 浅部大多为前人所 开采 ， 古窑众多，分布广泛。 b ．由于古 窑开 采历史 久远 ，加 之无规则 开采，其准确位鼍难以考证，勘探部门所 提 供的地质资料往往不十分可靠，因而远不能 满足生产 上的需要 。 c ．众多古窑互相连通 大量积水，象一 个地下水库 ，一旦突水，来势凶猛 ，破坏性 极大，而且多为酸性水，对井下设备具有强 烈的腐蚀性． ， 煤矿开 采初期 采掘 活动主要在 浅部进 行，古窑积水是重要隐患 如西 山 的 杜儿 坪、官地、自家庄、西铭；潞安的五阳；轩 岗的黄家堡、焦家寨；霍县的曹村 ；阳泉的 荫营等，矿井在开采浅部时均发生过不同程 度的古窑透水事故。地方小煤矿，尤其是乡 镇及个体煤矿，多数在古窑范围内采掘，古 窑避水事故更为频繁和惨重。如1 9 8 5 年1 o R 2 5 日，晋城市郊北义城乡朝 阳煤矿，因古窑 情况不清，叉不认真执行探放水制度而导致 古窑造水 ，整个矿井被淹， 7 人丧生，1 5 人 被困井 下达 l 1 天之久 ． 2 ． 2采空 区积水威胁下 部燥层开 采 山西煤炭资源的特点是煤层层数多，煤 层 间距 小 ，而且多为近水 平煤 层 。厚煤 层采 2 6 用人工分层开采， 如潞安、晋城等 ，煤 层群 采用 近距离 多煤层联合开采 如西 山、 阳泉等 。 由于煤层埋藏浅 ， 盖 山 厚 度 小 ．采 空区的 冒落裂隙往 往可达地 表 ，使地 表水和大气睁水通过裂隙进入采空区，采空 区积承是下部煤层开采时的重大隐患，而且 也直接威胁着邻近采区和邻近工作 面 的 安 全，如不提前疏干就有可能引起水灾事故 。 霍县曹村矿1 9 7 6 年 4 月 5 H发生采空区透水 事故．出水量3 4 0 0 m ，造成 3人死亡 。大 同 市郊常流水矿l 9 8 6 年 7月3 0 日掘透挖金湾矿 采空区，逢水量L o 万 ．致使全矿被淹， 7 人遇难 。 2 ． 5 奥灰 水是下组煤 带压开 采 的重要水患 山西煤矿属华北型矿区，除大同外，多 数矿区开采石炭二叠系煤层．媒系基底是厚 逾千米的寒武奥陶系石灰岩，奥陶系石灰岩 中岩溶裂隙十分发育，含水丰富。石炭系太 原 组下 组煤 距奥陶系灰岩顶面仅6 O m左 右，， 当矿井在奥获水静水位下开采下组煤时，水 压达到一定程度，奥灰承压水就有可能通过 导水断层、导水陷落柱或封闭不 良的钻孔涌 进矿井，或在矿山压力和静水压力的联 台作 用下， 使巷道发生底鼓 进而通过J蘸鼓变形裂 隙进入井巷，造成水灾事故 。如l 9 8 2 年1 O 月 1 9 日太原东山煤矿柳树渠斜井六斜坡发生的 透水事故，就是奥灰承压水通过导水断层进 入矿井 ，致使六斜 坡下 山被 淹 ，直接 经济 损 失3 4 ． 6 万元，冻结可采储量1 O 0 万t。 当时 奥灰水位高出突水点1 2 0 m以上 。隔水 层厚 度6 5 m。轩岗、 霍县二矿区煤层底板标高均低 于奥灰水水位标高，且断裂构造发育，极易 发生奥灰水突出。如1 9 8 4 年 3 月2 9 日轩岗刘 家梁矿，9 6 5 m 水平西大巷在建井过 程 中 发 生突水，水压使底板鼓起1 ． 2 1 ． 8 m ， 奥灰 水通过底鼓裂隙进入矿井，虽然采取了注浆 堵水措施 ， 但 因未 搞清涌水通道 ， 堵水失败 ． 1 9 8 6 年 5月2 9 日再次底鼓突水，最大涌水量 达 0 0 m ／ h 谣山矿区的自家庄和古交镇城 维普资讯 底下组燥带压j r 采，也将不同程度地受到奥 灰水的影响 。 2 ． 4汛霸洪水淹 井是 镇矿 常 见事 故 山西省地处季风 气候 区，属于 半湿 润半 干旱型气候 年 降水量3 0 0 ～6 0 0 ram ， 多集 中在 6～ 9月 ，尤 以 7～ 8月最多 ，全年 的 降水 量往往集中在一次或几次的太雨 中，对 于在淘谷，河床等低洼部位开口的小煤矿影 响极大。近年来兴起的乡镇及个体小矿，在 开井 时，对当地的最高洪水水位和波及范围 考虑不足，舍不得在安全方面投资，任意开 采， 使其防洪抗灾能力板差， 一遇暴雨山洪 就难免发生恶性事故。 如 1 9 8 2 年 7 月2 7 日， 一 场暴雨引起洪水泛滥，使大同市峰子涧地 区 7 个小煤矿同时被淹，I 4 人遇难身亡 。义 如 1 9 8 5 年 5 月1 1 日太原古变区暴雨成灾， 狮子河洪水暴涨，座落在河上游两岸的嘉乐 泉乡盘逍联办煤矿和阁上乡煤矿， 5 个主剐 井全 部被 淹，2 2 人 遇难 ，损失惨重 。 2 ． 5 镇 小矿 乱 采滥掘造 成株 连 国营 太矿 的恶 性淹 井事 故 ～ 些乡镇及个体小矿，有法不依、有章 不循、无证 开采，越 界开 采 乱采滥掘现象 十分 严重 ，直接危及大矿安全 。如 l 9 8 8 年 8月l 8 日漳河水漫出河 床，潜入襄垣县王桥 镇红旗煤矿，因该矿曾多次越界开采与潞安 五阳矿贯通，致使小矿受淹，殃及太矿。洪 水 以1 0 0 o m ／ h 的流量 由荭旗 矿涌入五 阳矿 ， 造成全矿被淹4 3 5 名在 岗职工被困在井 下 ， 2名职工 遇难 ．经济损失数千万元 ．1 9 8 8 年 7 月3 9 日西铭矿也发生了类 似事故 。因其附 近小矿越界开采发生透水 将磺场沟骤集的 洪水灌入西铭矿井下 ， t O 0 9 9 m以上巷道被洪 水围困，最大涌水量8 9 8 4 m ／ h ，当班作业的 2 2 6 名工人经 8 小时的撤退，才于次 日凌睦 由通风 口返 回地 面，使该矿l 5 个采 掘队组被 迫停产达l o K之久，经济损失数百万元 。 5 山西煤矿水患 的防治对 策 根 据山西煤 矿承 患的上述特 点 ，应因时 因地制宜，明确薄弱环节和防制水重点，采 取相应对策，消除水息，确保煤矿生产建设 的安全 。 5 ． 1 浅部开 采要重 点查明古 窑情 况 浅部开采，应重点查明古窑破坏范国和 积水状况；综合运用物探 钻探，民访等手 段确定古窑边界线、探 水线和警戒线 ；坚持 有疑必探，先探后掘 的原则，加强超 前探水，根据探水结果，分别采 取排水或 留 设防水煤柱的措施，消馀古窑积水隐患。 5 ． 2把防治采空 区积水纳 八总体设 计 煤矿防治水，贵在早期防治，要把防治 水纳入总体设计。做到防治水先于 采 掘 工 作，根据防治水的整体要 求 来 确定开拓方 式、井巷布置、采区划分、开采程序、开采 方法、上下煤配采关系 ；合理设置疏干和排 水系统 ；留设防水隔离煤柱 ；实行防治水的 全面管理和全程管理 ；及时充填采空区上方 的地表裂隙和陷坑，以减少采空区积水，减 少对下层煤和邻区的威胁。 5 ． 5下衄煤带压开采．要采取 预 防 奥友 水 的配套措 施 太原统下组煤的开采水平低于奥灰水位 时，首先要查明含水层的水6 2 , 水 压 、水 量，补给条件；隔水层厚度，岩性，强度； 构造破坏程度．特别是断裂构造 的 发 育程 度、导水性等 ．根据具体情况，分别采取带 压开采或琉放降压开采等方法．并采 取搁应 的安全措施。如主要巷道避开受水威胁的层 位；设置防水墙和防水闸『 1 ，建立强有力的 排水系统 ；回采前运用物探、钻探查明隐伏 陷落柱和断层 ；确定避灾路线 ；明确安垒 责 任制等 尽可能做虱防患于未然 。 5 ． 4 通 过技术改造提 高 镇小矿抗 定能力 对于乡镇及个体煤矿，要积极扶持 j 导他们实行联合 组织科技人员帮助乡镇小 矿进行技术改造，优化防水系统，逐步提高 安全技术装备水平，增强矿井抗灾能力。 下转第5 2 页 27 维普资讯 4 只顾 出煤 放樵管理 ，开绿灯生产 、 瀚乡镇煤矿在技 术力量薄 弱 工人素 质较差，安全装备不全的 情 况 下 加强管 理 严 格制度 ， 是 可 以搞好 安仝生产 的 如果 放松丁管理 ，事故必然要 发生。第一个煤矿 钎理制度 极为混乱 ，生 产 规 章 制 度很 健 全 ，没有 通风瓦新管理 制度 ，没有采掘干 放 炮作业规程 使 工人无章 可循 胃险作 啦 副井 以 台 局扇 代主扇 ，其 中一 台局扇坏 了 l 5 天无 人过问，剐井风流短路 ，整个井下处 于无风微风状 态。第二个煤矿是有章不循 ， 矿 长违章指挥多头作业 主扇总风量不足 局扇循 环风严重 掘进面无风作业 ，瓦斯检 蠢人员 也捡查不 出瓦斯大 小，层层无 人管理 无人负贲 筇三个矿 瓦斯 管理混乱 ，没有 严 格的检查 制度 和报表填写 审 查制度 ，刀柱 工 作面 采完后不及时 回柱 放顶 。 工 人 带烟下 并 ，检查 工检查不 出来 兵松松 一个 将 松松一 窝 ” 矿长在管理上 一松 其他班组 长和工种人员都不能严格执 行 各 种 规章制 度 ，都 在管理上松下来 上上下 下只 考虑 出 煤 什么 瓦斯呀 明火呀 隐患呀 都置于脑 后 ，没有 人管 投有 人查，没 有人去解 决处 1 r T’ r “1 ，象这样 那有不发生事故 的。 5 只蹶 出煤 不管停 产令强行生产 煤矿生产 过程 中 往 往 一 些错 误的 作 牝，工 人是 千惯 r，干部是看惯 了，麻 痹思 想 侥 幸心理 甚至问题隐患 再大也满不在 乎 ，上级单似检在捏 意见 电难执行 。大 同 市煤管局给第一个矿已下了停产命令 生产 剐矿长还盖丁章 ，而正矿 民将停产令往后一 扔就 不管 丁 ，继 续违章越 界 F 采。 第三个矿 矿 艮对太 原市南 郊区煤管 局提 出的 l 4 个不安 全 问题 特别是通风瓦斯 问题 没有一个得 到 解决 还决定 独头采煤 。既不请示 ，也不 编制规程和 提出安全措施 ， 暇知不对 ． 还继续 冒险生产 晋城市郊 区煤管局 明文规定不准 多头掘进，多面生产，而第二个煤矿的矿长 还是要决定 8 头掘进出煤，并以高工资鼓动 ] 人违令生产。乡镇煤矿规程，省政府防止 瓦斯爆炸1 0 条命令等等 ，都不放在眼里。乡 镇煤矿矿 长这种有 令不行 有禁不 止 我行 我素的态度是发生事故的最主要根源 不扭 转 这种只 顾 出煤 ，继 续 违章蛮 干，事故 难以 杜绝 ，势必害 了广 大职工 也害了 自已。 上接筛2 7 页 3 ． 5 加 强 管 理 ． 依 法 治矿 为 | r消除 乡镇 矿对 国营大矿的 干扰， 圃 务院 已发 } E通知，要求立 即整顿 太矿范 围内 的乡镇煤 矿。必须 以法 律为依据 以安全 生 产为 中心．治理采矿环境 整 顿采 矿秩 序， 把乡镇燃 矿管理纳入法铷 轨道 ，认真贯 彻执 行 矿产 旋源法 、 矿山安全 条例 等 有 关安仝 产 的法规 严格采矿登记 和审批制 度 ，认真} 1 J } 理整 顿乡镇煤 矿 对于 无 证 开 采、越界 采 以及威胁大矿安全的小矿予以 取缔。对于依 法履行 审批 手续 、持证开 采的 乡镇及个体 小矿 ，要加强 行业 管理 ，认真监 督检查，及时消除不安全隐患。 j ． 6 加强安 全技术培训 提 高职工技 术素质 为配合煤 矿搞好安全生产 各级培 谢网 已经基本建成．目前的问题是对此项工作的 认讽 尤 其是各级领导 耍列安全 技术培 训 予以足够重视 根据有关规定，对各级各类 ． 上 岗人员要进行强制性培训，提高煤炭职工 的整体素质，提高煤炭企业 管理 水平，建立 强有力的 安全 保障 体系 。 ～ 维普资讯