煤礦水害防治若幹技術研究
煤礦水害防治若幹技術研究
吳維加
[福建省煤炭工業(集團)有限責任公司 福建 福州 郵編：350001]
摘 要：針對礦井水害防治工作存在的問題，提出了開采條件安全技術論證，合理確定冒落帶、冒落裂隙帶和探水線，編製礦井水害防治技術監察表，布置補充探水眼等技術措施，強化煤礦水害防治工作，做到安全開采。
關鍵詞：煤礦水害 防治技術 研究
0 引言
礦井水害02manbetx.com
，是造成煤礦群死群傷的主要02manbetx.com
之一。水害02manbetx.com
的發生，大多數是由於思想麻痹、責任製不落實和防治技術措施缺陷等引起的。為提高煤礦水害防治工作績效，實現安全開采，必須加強煤礦水害防治技術工作。
1 實行開采條件安全技術論證
據統計，2006年全國煤礦發生的45起較大以上水害02manbetx.com
，都是老空（窯）透水事故。因此，對工作麵開采條件，特別是周邊老空（窯）積水情況進行調查論證，是一項有效預防老空（窯）透水事故的技術措施。
1.1 開采條件安全技術論證內容
開采條件安全技術論證，就是在采掘工作麵開工前，組織采掘、地質、測量等工程技術人員，通過查閱技術檔案、現場勘察等，對采掘工作麵周邊情況，特別是水文地質情況、老窯、采空區、廢棄巷道積水情況等進行調查論證，摸清其空間位置、積水量和水壓等。同時，03manbetx
確定頂板冒落裂隙塌陷邊界，尤其是急傾斜煤層的抽冒帶，摸清導水通道，並據此確定探水警戒線，製定防治水技術措施，防止溝通鄰近積水體，確保安全開采。
為了便於03manbetx
對比，應將老窯、采空區、廢棄巷道積水情況、確定的探水警戒線、相鄰工作麵情況等繪製在采掘工程平麵圖等技術圖件上。
1.2 開采條件安全技術論證審批
建立開采條件安全技術論證審批製度。開采條件安全技術論證情況，必須經各專業組長和煤礦技術負責人審查、礦長審批後方可組織實施。開采條件安全技術論證結果張貼在井口，讓工人了解和掌握作業地點的地質構造、周邊關係、老空（窯）積水情況和采取的探放水措施，確保礦井水害防治各項措施落到實處。開采條件安全技術論證項目及審批程序見表1。
為明確技術責任，應建立開采條件安全技術論證資料存檔製度，將查閱的周邊采掘情況、地質資料、論證結果及采取的對策措施等及時存檔，防止開采條件安全技術論證工作走過場，流於形式。
開采條件安全技術論證項目及審批表 表1
采用全部冒落法開采煤層時，采空區上覆岩層將形成冒落帶、裂隙帶和整體移動帶。其中冒落帶和裂隙帶合稱為冒落裂隙帶，或導水裂隙帶。由於煤層傾角、厚度、頂底板岩性不同，這兩帶準確的最大高度隻有通過實際觀測才能確定。
在生產過程中，當條件受限製，很難進行實測時，冒落帶和冒落裂隙帶最大高度，可根據礦井地質采礦條件，選用《礦井水文地質 01manbetx 》第六章第28條提出的經驗公式進行預計。如冒落帶最大高度Hc（m）可按下式計算：
Hc=A.M
式中A表示岩層碎脹性及覆岩整體下沉的綜合係數，取0.5—5，覆岩越硬，取值越大，如堅硬覆岩A取4-5；M為煤層采厚（m）。
但必須注意的是，在生產過程中要加強觀測， 03manbetx 研究采空區上覆岩層斷裂、變形、移動等規律，特別是了解冒落帶和冒落裂隙帶的最大高度，以驗證所選用經驗公式的符合性，並對所選擇的相關參數進行修正，以科學測算冒落帶和冒落裂隙帶的最大高度，為製定水害防治技術措施提供依據。
3 重視研究煤層發生抽冒的規律
抽冒，即在淺部厚煤層、急傾斜煤層及斷層破碎帶和基岩風化帶附近采煤或掘巷時，頂板岩層或煤層本身在較小範圍內垮落超過正常高度的現象。其抽冒高度稱為抽冒帶。
對於急傾斜煤層，當頂底板岩石堅硬時，由於采空區頂板長期不能冒落，而采空區上邊所采煤層遭受破壞，造成抽冒，這種煤層本身抽冒可能在一定高度上停止，也可能一直發展到上水平或地表，如圖1所示，它給礦井帶來的危害是相當大的。但目前在生產過程中，人們對抽冒現象重視不夠，對抽冒規律 03manbetx 研究得不夠深入。
鑒於此，在生產過程中，要高度重視抽冒現象，安排專業人員，加強觀測，分析研究並掌握各急傾斜煤層抽冒發生的規律，特別是研究提出抽冒帶最大高度的計算方法，為編製水害防治技術措施提供重要的技術依據。
4 合理確定探水線
探水線，即開始探水的邊界線。《礦井水文地質 01manbetx 》規定，積水老空區探水線（警戒線）是采掘工程平麵圖上標注的積水區及其最窪點的具體位置和積水外緣標高，向外推60 m所劃定的積水老空區的警戒線。工作麵進入積水警戒線後，必須超前探放水，並在距積水實際邊界20m處停止采掘作業，進行打鑽放水，在確認積水已被基本放淨後，方可繼續進行采掘作業。如圖2所示。
但在生產過程中，有的煤礦根據“在老空積水區邊界位置準確，水壓不超過1MPa的情況下，探水線至積水區的最小距離，煤層中不小於30m，岩層中不小於20m。”確定探水線，且取下限值，這是不很可靠的。因為在現有手段下，對冒落帶和導水裂隙帶最大高度的計算，因受地質條件變化等影響，得出的數據是不很精確的；對采空區的測量、填圖等由於受時空變化和計算時比例尺換算等因素影響，其采空區的邊界位置，尤其是最窪地是很難準確描述的。對此，必須心中有數，並根據實際情況合理調整確定探水線。
5 編製礦井水害防治技術監察表
為了給礦井水害防治工作提供技術支撐，解決技術人員開展礦井防治水技術監察時憑經驗，較少從技術層麵進行監察的情況，實現礦井水害防治技術監察工作規範化、程序化，應編製礦井水害防治技術監察表（見表2），並通過定期開展水害防治技術監察，及時了解掌握礦井防排水係統保障安全生產能力的技術狀況，從源頭上排查水害隱患，提高礦井安全技術保障水平。
礦井水害防治技術監察表（部分） 表2
礦井水害防治技術監察表，作為開展安全技術監察活動和日常技術管理的重要依據，必須滿足國家有關安全生產法律法規、行業規範和技術標準的要求；必須滿足國家行業主管部門有關規章的要求；必須滿足礦井生產係統設計文件的要求，並具有針對性和可操作性。
6 利用風鑽（電煤鑽）進行淺孔補探
礦井必須堅持“預測預報、有疑必探、先探後掘、先治後采”的原則，工作麵進入積水警戒線後，應嚴格按照《煤礦安全01manbetx
》等有關規定，應用坑道鑽等鑽探機具，做好超前探放水工作。
對於受海陸交互作用和後期構造影響，成煤條件較差，倒轉地層、複式背向斜、褶皺發育等情況大量出現，且相當一部分呈“雞窩煤”和“三角煤”狀的地質構造複雜的礦井，以及遭受小煤窯侵入嚴重的礦井，可能存在積水範圍及積水量不大的積水體，對此可采取布置淺孔補探措施進行探放水，即在做好超前探放水工作的同時，利用風鑽或電煤鑽進行淺孔補探。
6.1 全岩巷道掘進工作麵
全岩巷道掘進工作麵補充探水眼至少布置4個（見圖3），眼間距等參數如圖示，每個探水眼深度至少6m，每個循環至少保持4.5m超前距。
6.2 全煤巷道掘進工作麵
全煤巷道掘進工作麵補充探水眼至少布置4個（見圖3），眼間距等參數如圖示，每個探水眼深度至少10m，每個循環至少保持6m超前距。
6.3 采煤工作麵
采煤工作麵補充探水眼至少布置4個（見圖4），1、3號眼與2、4號眼間距等參數如圖示，每個探水眼深度至少10m，每個循環至少保持6m超前距。
圖3 掘進麵補充探水眼示意圖 圖4 采煤麵補充探水眼示意圖
工作麵補充探水情況必須做好記錄，記錄內容見表3。記錄表一式三份，一份報地質技術員，以便進行水文地質情況分析；一份報井口安全信息中心，以便加強監督指導；一份交接給下一班。
工作麵補充探水情況記錄表表3
地點
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隊別
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日期
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班次
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班長
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當班安監員
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分管技術員
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探水眼情況
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眼數
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長度
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出水量
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記錄人
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7.1 建立健全礦井水害防治技術工作責任製
礦井水害防治技術工作，是一項係統工程，環節多，涉及麵廣。為了確保礦井水害防治工作有效開展，應建立健全礦井水害防治技術工作責任製，做到分工明確、職責分明，配合密切，工作紮實有序。
7.2 廣泛開展技術培訓，提高職工防治水害綜合技能
井下透水一般都有征兆。要廣泛開展水害防治知識培訓，使井下從業人員識別透水征兆，在發現突水征兆時，能及時撤退，避免災害發生；掌握探放水技能，按照探放水技術措施要求，做好探放水工作。開展典型水害事故
案例警示教育和應急
預案演練，提高職工水害防治意識和應急自救能力。
7.3 完善防排水係統，提高抗災能力
煤礦應加強防治水基礎設施建設，完善礦井防排水係統，確保井下排水設備及其配套設施滿足安全生產需要。定期檢修礦井排水設備，備好應急堵、排水設備和材料，提高礦井應急防排水能力。
8 結束語
礦井水害防治工作，是一項綜合性工作，必須認真貫徹落實《
煤礦安全
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》、《礦井水文地質規程》等有關規定。同時，要結合煤礦實際情況，認真開展開采條件安全技術論證、礦井水害防治技術監察等技術工作，有效提高礦井水害防治工作績效，實現安全開采。
作者簡介：吳維加，男，高級
工程師，福建省煤炭工業（集團）有限責任公司安全生產監察處副處長，在CN級刊物上發表多篇文章。聯係電話：13506995061
