煤礦水害及防治方法探討

1　煤礦水害的種類

1．1　地表水體及大氣降水水害
　　地表水水害系指大氣降水或地表水體通過區內含水層露頭、塌陷區、古井潰入礦井造成的水 害事故，尤其是暴雨、洪水潰入礦井造成淹井以及泥石流、滑坡造成的淹埋礦井及工業場所 的災害．此類水害水量大，影響面廣，破壞嚴重．其特點是煤層埋藏較淺，第四系覆蓋層薄 ，礦區淺部巖溶含水層發育，易接受地表水的補給，地表植被破壞嚴重，地面防洪排水工程 不完善．
1．2　老窯水及采空區積水水害
　　老窯水一般處在埋藏較淺、開采年代較久的煤層，煤層開采的情況難以掌握，積水量、積水 范圍不清．因積水中含有有害物質，一旦透水，易造成工作面停產和人身傷亡事故．采空 區積水指礦井開采后的采空區或巷道積水，當下水平或下分層開采接近積水區又未進行探 放水，或探放水過程中未按規程規定執行會造成透水事故．此類事故往往造成人身傷亡，淹 面淹水平．
1．3　小煤窯水害
　　由于鄉鎮煤礦發展迅速，非法開采、濫采亂挖、超層越界現象非常嚴重．許多鄉鎮煤 礦采的是淺部煤層，與地表水和老窯積水關系密切；有些鄉鎮煤礦采的是水文地質條件復雜 ，受水威脅相對嚴重的邊角難采地段；有的甚至私采各類防水煤柱．近幾年來，國家對鄉鎮 煤礦采取了清理整頓和關井壓產等措施，迫使一些鄉鎮煤礦依法關閉，但由于鄉鎮煤礦技 術管理落后，采掘巷道測量不到位或沒有填圖，一些鄉鎮煤礦超層越界開采，不真實填圖， 都有可能造成老窯積水，稍有疏忽發生貫通，就會釀成透水事故．
1．4　松散層水水害
　　松散層水水害系指沖積層中含有富水性強的含水層，如流沙、砂石層水在煤礦開采過程中潰 入 礦井而造成的災害．造成這類水害事故的主要原因：一是受強含水沖積層威脅的煤層在開采 過程中，防水煤巖柱留設不當，冒落帶直接進入松散強含水層造成潰水甚至潰泥砂事故，或 導水裂隙帶進入沖積層強含水層造成潰水事故，其中急傾斜煤層開采過程中，更容易發生潰 水事故．二是在斷層破碎帶、裂隙發育 段冒落高度特大，造成潰泥砂、潰水事故．
1．5　含水層突水水害
　　含水層突水水害系指因煤層開采影響到頂底板及厚層灰巖含水層造成的水害．這類水害在我 省煤礦尚屬少見．

2　水害防治措施

2．1　地表水體及大氣降水水害的防治
　　這類水害的水源來自地表水和大氣降水，因此，一要加強基礎水文地質工作，如地表水體充 水 因素的分析、觀測，減少和防止水體面向礦井滲漏和潰入；二要對礦區內山洪流徑進行詳細 調 查，摸清采動塌陷區、地表裂縫、溶洞、廢棄的舊鉆孔、廢古井等地表水及降水直接或間接 流入井下的通道；三要注意天氣預報，防止山洪襲擊和滑坡危險；四是要嚴禁水體下開采 ；五是要采取地 面防排水措施，填塞通道，排除積水，挖排洪溝，筑防洪堤，整鋪河底及河流改道，千方百 計截斷補給水源，疏堵漏水．總之，要做到防水重于排水，即防重于治．
2．2　老窯水及采空區積水水害的防治
　　（1）應用綜合水文地質分析方法，以井田為水文地質單位，對井田單元內可能存在的老 窯積水要素進行全面的調查分析，結合井田單元內的采掘情況，對老窯積水區邊界范圍和積 水量 進行分析預測，編制出井田單元內老窯水災害預測圖，為防治老窯水害提供可靠的水文地質 依據．
　　（2）工作面接近積水區時，要制定安全措施．從透水事故調查分析看，一般都有透水預兆 ，所以要注意透水征兆的識別．要堅持有疑必探，先探后掘的探放水原則進行探放水設計 ，采取探放水措施，要采用科學的方法，應用鉆探和先進的物探儀器進行全方位探測，可采 用DY SD型槽波數字地震儀、DZ-II型數字直流電法儀、MRD-II端利波探測儀等．
　　（3）在條件許可的情況下，可利用引水上山排除老窯或采空區積水．當老窯有大量積水 難以排除時，必須根據開采地段的地質和水文地質條件、煤層賦存條件留設防水煤柱，同 時要加強防水煤柱下幫的永久支護．
2．3　小煤窯水害的防治
　　小煤窯開采造成的積水除應采取上述防治方法外，還要做好以下工作：
　　（1）一些鄉鎮煤礦投產時沒有經過規劃設計批準，重資源輕安全，超層越界，非法侵入國 有煤礦，濫采亂挖，甚至破壞隔水煤柱，煤炭行業管理部門要加強監控，早發現早處理，堅 決剎住源頭，依法予以取締．對于在清理整頓和關井壓產中已取締的非法小煤窯，要跟 蹤監督，防止回潮．
　　（2）以井田為單位，對所有小煤窯進行一次全面調查摸底，作為一種技術資料保存 起來．煤炭管理部門要加強技術管理，監督小煤窯，及時測量，真實填繪各類技術圖件．國 有煤礦和鄉鎮煤礦要經常取得聯系，發現問題，及時處理．
　　（3）加強煤礦水害安全技術知識教育培訓，提高職工隊伍的安全素質和安全防范意識， 防止思想麻痹，要反“三違”，服從管理．要加強煤炭法律、法規和政策的宣傳教育，增強 法制觀念，依法辦礦．要加強現場管理，加大監督檢查力度，落實安全措施和安全責任．
2．4　松散層水水害的防治
　　對此類水害的防治，首先要查清沖積層的沉積特征、含水層厚度、分布范圍及富水性，然后 通過試 驗手段充分掌握本區煤層開采后所產生的冒落帶及導水裂隙帶的發育范圍和高度，合理留設 防水煤巖柱，選擇正確的開采和支護方法．
2．5　含水層突水水害的防治
　　此類水害分頂板突水和底板突水兩種．預防頂板突水應從增設防水煤巖柱、采用放水疏干（ 對補給來源有限的水體）或降低含水層的水位的方法開采，處理水體補給來源等幾個方面著 手進行防治．底板突水是一種復雜的地質開采現象，必須認識其類型、因素和條件及其發生 、發展的規律，以便作出正確的預測和防治．對受承壓水威脅的煤層治水開采問題，目前 基本上存在兩種方案：一是深降強排消壓開采，另一種是綜合治水帶壓開采．

（本文責任編校　宮福滿　毋愛君）

作者簡介：林道興（1967-），男，福建福清人，工程師，從事煤礦生產技術 安全管理工作．

林道興（福建省永安市煤炭工業公司　福建 永安 366000）