浅议矿井水害综合防治

方海清

(太原东山东昇煤业有限公司，山西太原030003)

0 引言

煤矿水害是与瓦斯、火灾等并列的，是矿山建设与生产过程中的主要灾害之一。长期以来，因为煤矿水害而给国家和人民带来的人身伤亡和经济损失极为惨重。近年来，煤矿重特大水害事故、突水淹井、淹采区事故多发，并有逐步上升的趋势。

随着兼并重组，煤矿逐步进入采区布置和开始生产，矿井水害成为直接威胁矿井安全生产的重大隐患，必须引起煤矿管理者的高度重视，采取有效的防治手段，进行矿井水害的综合防治，才能确保矿井的安全生产与建设。

1 矿井水害分析

1)地表水对矿井形成的水害影响，矿井井口低于历年最高洪水位，洪水水位超过矿井井口即会涌入井下，造成重大水害事故;洪水还可通过采(古)空区地表塌陷、裂缝直接进入井下，成为水害。

2)构造裂隙(断裂)包括各种节理、断层、断裂破碎带和陷落柱等，是矿井充水和矿井透水的主要通道。构造裂隙对矿井充水的影响:一方面表现在其本身的富水性;另一方面往往是各种水源进入采掘工作面的天然通道。当采掘工作面与它们相遇或接近时，与它有关的水源则会通过它们涌入井下，处置不当，就形成水害。

3)含水层对矿井形成的水害。煤系围岩层间含水层富水性强时，特别在构造发育部位易形成较大的储水空间和导水通道，煤层开采到此部位时，易发生突水事故。若含水层为奥陶系中统石灰岩岩溶裂隙水，且奥灰岩溶水位标高在煤层底板标高之上，则开采煤层受到奥灰岩溶水的威胁，属于带压开采矿井。处置不当，奥灰岩溶水突破煤层底板的隔水层涌入井下就会造成大的水害。

4)采空区积水形成的水害。兼并重组矿井都由一个或几个小型矿井组合而成，而以前的矿井在各自的矿区范围内都有采(古)空区，对于采(古)空区内具体积水量，因无法进行实际观测，且以前小型矿井的资料不全，对采空区的范围也掌握不很准确，因此当采掘工作面与它们相遇或接近时，采(古)空区内的积水就会涌入工作面，形成水害。

5)封闭不良钻孔及井口对矿井形成的水害。勘探时施工的钻孔，在工作结束后都要按要求进行封闭，如果封孔质量未达到标准要求，钻孔就成了煤层与其顶底板含水层或地表水之间的充水通道，造成突水事故。如果周边关闭井口、小窑口封堵不严，地表降水就会通过这些井口进入井下，造成水害事故。

我公司在这次兼并重组中共兼并重组了六座矿井，新成立了四家公司，上述分析的水害影响情况在各家都会不同程度的威胁着矿井的生产与建设。下面就我公司东昇煤业的情况进行重点分析，已便解决在以后的矿井生产、建设中所遇到的矿井防治水问题。

太原东山东昇煤业有限公司为兼并重组山西昇昌能源有限公司单独保留的矿井。井田面积1.6486 km2，批准开采15号煤层，设计生产能力为45 万t/a。利用矿井现有工业场地，刷大并改造原主斜井井筒为重组整合后主提升井筒，担负全矿井的主提升任务，兼做进风井和安全出口;刷大并取直原回风斜井井筒为重组整合后副斜井，副井铺设台阶扶手，担负全矿井材料、矸石、设备等除人员升降外所有辅助提升任务，兼作矿井进风井和安全出口;新建回风斜井，作为矿井专用回风井和安全出口。全井田采用三个井筒开拓。

太原东山东昇煤业有限公司北邻葫芦套煤矿(已关闭)、东邻小返煤矿(已关闭)、西邻太原煤炭气化(集团)有限责任公司长沟煤矿、南邻中涧河煤矿(已关闭)。

本井田位于沁水煤田西北部边缘，东山背斜西翼的转折部位，井田内大面积为第四系黄土覆盖。地层总体为走向以北北西向为主，倾向西的单斜构造。倾角一般3° ～14°，局部可达19°。据地质报告井田内发育断层5 条，陷落柱3 个，均为井下揭露和钻孔控制，局部褶曲发育。水文地质情况处于兰村泉域东山岩溶水系统的东北部径流区，井田边界均为人为边界，并有四个含水层。

矿井在以后的生产、建设中存在以下的防治水重点，煤层埋深较浅，开采后引起的地表塌陷、裂缝有些会到达地表，成为地表水直接进入井下的通道;矿井煤层底板局部在奥灰岩溶水位标高以下，存在带压开采问题;矿井周边存在范围不清、积水量不明的(古)空积水区;矿井周边有关闭的原矿井井口。

2 防治水应重点开展的工作

1)由于矿井工业场地位于小返河沟内，因此，需结合场地的布置，并结合地形情况，需采取必要的防排洪措施。另本井田东部15 号煤层埋藏相对较浅，最浅处在45 m 左右，因此大气降水通过基岩裂隙、松散沉积物孔隙渗入井下，在基岩裂隙相互沟通的情况下进入采掘工作面，或者通过采(古)空区地表塌陷、裂缝直接进入井下，成为矿坑充水的主要来源。

雨季加强地表塌陷区的巡查工作，建立矿区塌陷区台帐，同时绘制矿区塌陷区、沟谷分布图。安排专人负责对本井田范围内及周边废弃老窑、地面塌陷坑、采动裂隙、可能影响矿井安全生产的堤防工程等重点部位进行巡视检查，发现问题及时处理。

2)根据矿井井巷掘进及回采工作面遇到小断层、陷落柱时基本无水或很小，同时矿坑排水对煤系围岩含水层起到一种人为的疏降作用。因此，煤系围岩地下水不会对15 号煤层的开采造成大的威胁。

值得注意的是:煤系围岩含水层富水性弱，但极不均一，局部地段富水性较强，特别是在构造发育部位易形成较大的储水空间和导水通道，煤层开采到此部位时，易发生突水事故。井田内隐伏断裂构造破碎带有可能形成奥灰岩溶水的导水通道。开采过程中必须注意井田范围构造变化，如发现有断层和陷落柱等构造现象，要认真观测其是否有导水性，防范底板奥灰水害事故发生。此外，要提前进行地面物探瞬变电磁法加强隐伏断裂构造(断层、陷落柱)探查。在采掘前期查明隐伏导水构造分布，以便在采掘及工作面布置时采取合理的技术措施。

3)东昇矿井东部及南部太原组15 号煤层开采历史较长，形成了大面积采(古)空区，在采空区低洼处有一定量的积水，特别是东部采(古)空区位于开采煤层的上山方向，将来在其附近开采时采空积水对矿井构成一定的威胁。东昇煤矿开采区东部及北部为已关闭的葫芦套煤矿及小返煤矿，加之其又位于本矿井的上山部位，整合关闭矿井停止排水使采空区积水还在增加，因此，采空区积水是矿井最具威胁的充水水源，一定要做好采空区积水的探放水工作。同时要加强对采掘区域及周边积水的探放，加强对邻矿采空积水区及边界保安煤柱破坏情况的探查，准确探查采空积水的位置。采(古)空积水探查必须遵循有掘必探、物探先行、钻探验证、化探跟进的方针。因此，在生产过程中必须坚持探放水原则，以防发生采空区突水事故。

4)井田内共有 47 号、37 号、DS1、DS2 勘探钻孔，其中 37号孔位于南部已关闭采空区内，47 号孔位于大巷北部采掘范围内，DS1、DS2 位于回风斜井井附近。按规定，勘探时施工的钻孔，在工作结束后都要按要求进行封闭，如果封孔质量未达到标准要求，钻孔就成了煤层与其顶底板含水层或地表水之间的充水通道。因此，在开采过程中遇到或接近47 号孔时应做好探放水工作，防止封闭不良钻孔造成的突水事故。

5)增加地质及防治水专业技术人员，对矿井相关技术人员进行专门防治水技术培训。建立专业探放水队伍，在防治水工作中定期请防治水领域的专家对主管领导、技术人员和职工进行防治水方面的专业培训，提高防治水工作人员的技术水平，提升矿井整体的防治水能力。

6)完善优化排水系统，制定和完善水害应急预案，保证矿井应急排水能力。

3 结语

分析清水害危害程度，排查矿井水害隐患，采取以上综合防治水措施，防患于未然，才能更好地搞好矿井防治水工作，提升矿井防治水技术能力，确保矿井安全生产，实现矿井安全、有序、高效生产。

［1］许峰.煤矿水害应急能力评价［J］. 煤矿安全，2012(9):26 -29.

［2］张延喜. 谢桥井田水文地质条件分析［J］. 煤矿安全，2012(6):152 -154.