煤矿水害事故及防治救援措施分析

摘要：煤矿生产有顶板、火、水、煤尘与瓦斯五大自然灾害，由于近年来不停地加大开采的深度，煤矿突水事故时有发生，给国家和人民生命财产造成了巨大的损失。文章通过对煤矿水害形成条件和原因的分析，提出相应的水害防治救援措施，以便将水害损失降到最低。

关键词：煤矿生产；安全生产；水害事故；防治救援措施；突水事故；煤矿建设 文献标识码：A

中图分类号：TD745 文章编号：1009-2374（2017）10-0212-02 DOI：10.13535/j.cnki.11-4406/n.2017.10.107

1 概述

煤矿水灾害作为煤矿建设和生产中的主要灾害之一，这严重影响了正常生产与开采煤矿的工作，给国家与人民带来重大的经济损失，同时也严重地危害着煤矿开采队伍的生命安全。本文通过对水害形成条件、透水特点及事故发生原因进行剖析，提出防治救援措施，从而提升矿山救护队应急救援能力。

2 形成煤矿水害的原因以及先兆

2.1 产生煤矿水害的原因

产生煤矿水灾的原因是由于充水的渠道与充水的源头达到一定的强度。矿井水的源头就是充水的源头，而水的源头流进矿井的渠道就是充水的渠道。

2.1.1 矿井为什么会充水。生产和建设煤矿的过程中经常会发现水的源头有地表水、大气降水与地下水（包含断层水、采空区水、承压水与潜水等）。

（1）大气降水。雨、雪和冰雹等溶化的水；（2）地表水。地球表面江、湖、河、海、水池、水库等处的水；（3）采空区水。那些开采过的窑洞，报废的旧巷道或采空区，因为占停排水很长时间导致存积地下水；（4）承压水。处于两个隔水层中间的地下水，存在巨大的水量与压力，严重地威胁煤矿的建设；（5）潜水。通常位于地表露出的岩块缝隙与地下的浅部松散的第四层沉积层的缝隙中；（6）断层水。一般情况下断层带的通道里面有许多的水层，而且有特别充足的水源，严重地威胁着采矿工作的安全问题。

2.1.2 矿井充水途径。常见的充水渠道一般有挖掘过的废旧的钻孔、岩溶陷落柱、断层缝隙、深陷孔隙、塌陷坑、巷道与井筒等。万一水源和上述通道相通就会产生矿井水害。（1）断裂构造。断裂导水造成矿井突水约占突水事故的80%以上；（2）岩溶陷落柱。90%以上的陷落柱是不导水、不含水的，但陷落柱一旦导水，往往是灾难性的；（3）封堵不良或者说没有进行封堵的钻孔；（4）顶、底板三带。采出煤层过后，因为上覆的岩层没有支撑导致产生位移与损坏，构成弯曲带、裂隙带与垮落带；（5）岩溶塌陷通道。

2.2 煤矿透水征兆

2.2.1 煤层发潮、变暗。如果把表面挖去还是这样，就代表周转积水了。

2.2.2 产生雾气。道里面如果处于高温状态，煤壁受到积水渗入后就会出现蒸发导致雾气。

2.2.3 煤壁“挂红”，这是老空水的主要特点。由于积水时间长、酸度大，溶解多种含有铁的氧化物所致。

2.2.4 空气变冷。工作面接近大量积水区，气温降低。

2.2.5 煤壁或巷道壁出现发法（挂汗）。这是因为水压力渗透到煤里面，细小的岩石缝隙聚集在岩石与煤层的表层面上。

2.2.6 有害气体的提高。一般积水区都存在有害气体，主要是CH4、CO2、H2S，闻到臭鸡蛋气味。

2.2.7 加大淋水，顶板来压与鼓起底板。因为被积水的地方的矿山压力与静水压力影响，最明顯的就是离断层最近的积水区。

2.2.8 水叫。一般有两种声音：一种是高压水向煤岩裂隙挤压发出的“嘶嘶”的音响；另一种是如同水开锅或非常低沉的鸣雷声，这是由于水的位置变动了或者岩石滚动撞击而导致的结果。

2.2.9 出现压力水线。水清即离积水区稍远，若涌水混浊，表明已接近水源。

深入研究分析矿井水来源和矿井充水途径，掌握矿井水害形成和发展规律是减少和遏制矿井水害事故发生的根本所在。

3 矿井产生水害意外的原因

3.1 产生水害的直接性原因

3.1.1 没有提前调查清楚矿井的地理地质就盲目地进行挖掘采矿。

3.1.2 在水体下采煤措施不落实。一些煤矿违反《煤矿安全规程》规定，在防隔水煤柱中进行采掘活动。

3.1.3 未留设或破坏防隔水煤柱。

3.1.4 防治水技术力量及从业人员相关知识匮乏。井下的挖掘的工人与地质工作人员并无具备专业的水害防治知识，无法对显而易见的透水征兆进行识别。

3.1.5 对已有水患未采取措施。某些煤矿的冲积层与水体下没有安全合理地设置煤柱，没有充实地填充废弃的煤矿，没有认真地制定防水方案导致出现灾害。

3.1.6 雨季暴雨期井上下水情监测不够。

3.1.7 未进行或者违章探放水。

3.2 管理原因

3.2.1 没有严格地管理防治水的工作，没有足够的投入防治水工作，没有落实到位的防治水方针，没有真正地执行防治水害的责任制。

3.2.2 防治水措施针对性不强。大部分经常透水的意外在出现之前，就已经有明显的透水征兆，但是因为没有专业的人文水质与煤矿地质的人员，没有专业的防范灾害意识，所见人不能观察到这些前兆，让原本能够避免的意外不断在相同地区或者不相同的地方重复出现。

3.2.3 煤矿水害防治监管监察制度不落实。某些煤矿企业没有严格地执行相关的安全规定，采掘隔水防水的煤柱，还有的挖掘水体下的急倾斜矿层没有根据三下采煤的要求开展试采，开采强高过高，煤层不断冒落，引发透水的意外。

3.2.4 部分企业三违现象时有发生。

4 矿井水害的救援与防治手段

井下的开采工作一定要按照以下标准执行：提前测量，提前报备，针对有疑惑的问题一定要开展调查，调查后再开采，治理过后再开采，一定要严格执行截、排、疏、堵、防等综合防治手段。

建立健全发生水害的应急预案，及时有效地采取相应措施进行救援。

4.1 防治地面水

4.1.1 矿井的井口部门在挑选标高井口的时候理应比本地区每一年的洪水最高位还要高。

4.1.2 修改河流的通道，铺置河流的底部，通道也要进行填堵。

4.1.3 排水沟挖水沟，把积水排除干净。

4.1.4 在雨季前与雨季后强化防汛的工作。

4.2 井下的积水防治措施

4.2.1 提前处理好观测水文和地质勘测工作，对矿区水文地质条件和水情水害等进行详细勘测。

4.2.2 在矿井建设与生产的过程当中，要计划性地留存地表水，注意观察与检测井下水源的涌水量、水量、水位与水压的变化。

4.2.3 疏放水。把有可能影响矿井建设的所有或某些水源分批次地进行疏放，最终实现防治水害的目标。具体疏水方法根据不同水源、水量及排水能力来确定。

4.2.4 矿井堵水。煤矿常用注浆堵水，达到封堵截断水源的作用。

4.2.5 井下探放水。一定要按标准执行以下措施：提前测量，提前报备，针对有疑惑的问题一定要开展调查，调查后再开采，治理过后再开采的原则。如果到达水害区或采掘工作面有明显出水征兆时，必须进行探放水。

4.2.6 截水。利用防水闸门、防水墙和防水煤（岩）柱等截住涌水。

除了要严格地执行上述防治水害的措施和方针外，也要提高重视管理采矿业对水害的防治工作的程度，分配专业的水害防治单位与工作人员，提高投入水害工作的资金，吸收先进的高科技预测与控测技术，一定要开展专业的员工采矿安全培训，真正落实对水害防治的监督工作。

4.3 发生水害事故的應急救援措施

应急救援措施就是在灾害事故发生后迅速控制其发展，并努力使灾害损失降至最小。

4.3.1 启用报警系统，在遇到意外之前，要以最快的速度把灾害信息传达到所有岗位上的员工，让所有员工都有灾害心理准备同时可以根据灾害应急方针展开相关的应对措施。

4.3.2 及时控制危险源，并对水害进行检验、监测，测定危害区域、危害性质及危害程度。

4.3.3 了解灾害的发生范围，分配好灾害前的人员配置工作，分析出受困的人有可能会躲藏的位置以及寻找到达该位置的可能通道，以便迅速展开救援。

4.3.4 快速分析出水灾的所有性质，包括水的突出位置、影响力度、静止水位、受灾范围、预算水的突出量、补给水的源头和地面受影响的水体。积极采取排、堵、截水的技术措施。

4.3.5 把积水排出之后开展抢险与侦察，以免再次出现掉底、冒顶以及二次突水。若排水时间较长，应采取措施以延长其生存时间。

4.3.6 扩大通风性与排水量，把灾害地区的电源切断，以免瓦斯或者别的有害有毒的气体集聚一起然后并发。

4.3.7 尽快抢救与输送长时间受困于井下的工作人员，安全永远是第一位的，以防突然变化的生存条件与自然环境导致二次意外。

4.3.8 做好现场清洁，把发生水害的后果消除掉。

5 结语

国内有比较复杂的煤矿水文地理地质环境。我国的所有重要煤矿地区里面，其中复杂的或者非常复杂的水文地理地质环境有27%，而水文地理地质比较简单的矿井只有34%。国内不断发生煤矿的灾害意外事件，有数据资料显示，我国在这20年左右就已经有200多个煤矿发生水灾，导致了8000多人的死亡，经济上所遭受的损失已经超过300亿人民币，而且这还只是不完全的数据统计，因此加强对煤矿水害的研究，提高对水害的防治和救援能力具有重要的现实意义。

参考文献

[1] 姚源，平立华，宋占松.提高我国煤矿水害事故救援能力对策措施[J].煤矿安全，2015，46（1）.

[2] 宋占松.我国煤矿水害救援装备的技术现状及相关建议[J].煤矿机电，2016，（1）.

[3] 张世涛.煤矿水灾事故救援技术现状分析与发展趋势探讨[J].内蒙古煤炭经济，2016，（13）.

作者简介：孟保林，男，神华包头能源有限责任公司矿山救护队助理工程师。

（责任编辑：秦逊玉）