礦井水害防治培訓講義

　　煤礦水害是與瓦斯、火災、粉塵、頂板災害并列的礦山建設與生產過程中的五大安全災害之一。長期以來，因為煤礦水害而給國家和人民帶來的經濟損失和人身傷亡極為慘重。特別是近年來，隨著煤炭工業的迅速發展，煤炭資源開發生產的深度在不斷加大，采煤工作面的空間尺度在不斷增加，礦井采掘速度和機械化明顯提高，這種高產高效的生產管理方式對礦井防治水害安全技術的要求也越來越高。

　　最近幾年來，我們國家的煤礦水害事故發生的頻率在不斷地增加，造成人員、經濟的損失也是巨大的。據統計在2005年以前的20多年里，全國煤礦共有250多個被水淹沒，死亡1700多人，經濟損失高達350多億元人民幣。僅在2005年，全國煤礦就發生水害事故就達109起，死亡605人，其中發生一次死亡10人以上的 特大水害事故就有13起，死亡306人。特別是2005年8月7日，廣東省梅州市大興煤礦發生的重特大透水事故，造成6人死亡，117人至今下落不明。2010年3月28日，中煤集團一建公司王家嶺項目部在建礦井時發生重大透水事故，153名礦工被困井下，經過艱苦不懈地努力，115人被救，48名工人遇難。這一次次水害事故的發生，告誡我們做好煤礦防治水工作的重要性;這一次次警鐘的鳴聲告誡我們做好煤礦防治水工作的必要性。因此，做為煤礦的生產、建設者，掌握好、學習好煤礦的防治水知識，對于煤礦的生產和建設是十分重要的。

　　在座的各位都很清楚，在井工煤礦的建設和生產作業過程中，不可避免地要接近，揭露或波及破壞一些含水層。只要這些工程的場所處于含水層(水體)的水位以下，水體就會因失去原有的平衡，在重力作用下，以各種形式向井巷和采場涌出。這種涌出的形式有一般性的滴、淋水，也可以是突破性的大量涌出，形成水害。是否能形成水害，這主要決定于作業場所所處的地質構造部位，含水層(水體)的富水性，可能補給的水量和水壓，以及各采掘工程對各含水層的揭露、貫穿或波及破壞的程度。因此，煤礦生產建設的整個過程，都存在著與地下水的斗爭，礦井的生產與發展，都與這一斗爭息息相關。

　　從目前的形勢大家都知道，從中央到地方各級政府對安全生產的要求越來越嚴，力度也越來越大。例如公亡賠償金，由于過去的幾萬元到現在的幾十萬元，對業主、企業主由過去的檢討、處分到現在的追究法律責任等等。這些舉措的實施告誡企業主、老板各行各業抓好安全、重視安全生產是“以人為本”的大事。安全生產這件事不是僅僅靠幾個領導，幾個人就能做好的事，它是需要從員工到領導，全員全方位的重視才能做好的事。今天礦領導讓我給大家講煤礦防治水方面的知識，其目的也就是想通過這種知識的傳授，讓大家掌握了解礦井防治水方面知識，從而在礦井的建設生產過程中，知道怎么樣預防礦井水害的事故，知道怎么樣防治礦井水害事故，從而保證礦井建設和生產過程中的安全。

　　今天參加這個培訓班的人員都是基層領導，我認為做為兵頭將尾的區、隊、班組長以及項目經理等這一個級別的領導，掌握好這方面的知識更為重要。為什么這樣說呢?因為你們直接領導著一些干活員工，經常在現場遇到這樣那樣各種各樣的問題，解決這些問題需要你們現場拍板、確定。如果你們缺乏相應的知識，你就會無從下手解決這些問題，或者失去了戰機，造成不必要的損失。例如：2010年3月28日王家嶺的透水事故，當時中煤一建公司施工的20101工作面，在10點30分項目副經理曹奎興就發現巷道的右幫有少量出水。他用手蘸上點湊到鼻子上聞聞，沒什么味道，而且水很清，這是什么水，是普通滲水，還是井下透水的前兆?于是他操起了電話。一個小時之后，另一個項目部副經理被派到出水地點，在周邊的區域里共發現了5個這樣的出水點，出水量很小，無壓力，水質清澈。到11時50分，這個消息被反饋到井上，項目經理與正在現場的西安煤科院技術人員商量推測，這是小構造出水，不會對施工生產構成威脅。一個在本應該得到重視的重要細節，就這樣被忽略了。就在人們以為一切平安無事的時候，滅頂之災突然降臨，沒過一會兒，井下那幾個出水點的水量徒然增大，水很快從正在附近作業的工人腳下漫到了腰間。

　　從這一事故的發生，我們就不難看出掌握好這方面知識的重要性、必要性。因此，做為每一位員工、各級領導，學好、掌握好這方面知識，對國家、對企業，于人于己都是十分必要的。如果做為一個領導沒有這方面的知識，亂指揮，瞎拍板，輕者造成淹工作面、停產，重者造成人員傷亡、給國家財產造成巨大損失。做為一個員工如果你沒有這方面的知識，發現了出水征兆，你認識不清，形成了事故，那時不僅給你的家庭帶來了不幸，給企業、給國家同樣也帶來了損失，后果是可想而知的。

　　因此，在座的各位需要理解和認識到，舉辦這類培訓班的目的意義。也就是說近年來為什么國家、企業花費如此大資金、精力將“培訓”工作提到了如此高的位置，其目的也就是體現了“以人為本”，讓大家掌握、了解懂得煤礦的安全知識，在煤礦建設、生產過程中，認清哪些是不安全因素，如何去防治這些不安全因素。

　　下面我從以下幾個方面給大家講一講，礦井水害的常識。

　　1 什么是煤礦水害?煤礦水害的類型?

　　1.1什么是水害

　　在座的各位都清楚，在我們煤礦的生產建設作業過程中，經常會接近、揭露或波及破壞一些含水層，并以各形式向井巷和采場涌出，這種涌出的形式有一般性的滴、淋水，也可以是突破性的大量涌出，形成水害。那么什么叫煤礦的水害呢?煤礦的水害就是指影響或威脅采掘作業安全的、影響生產作業環境的水都稱為水害。這些水害小的會惡化采掘作業的環境，給生產帶來不便，增加了噸煤的成本;大一些的水害造成工作面停產、停掘或威脅人的生命。所以籠統的講，凡是是對人類的生產、生活、環境造成不利因素或產生威脅、影響的水統稱為水害。

　　1.2 煤礦水害的類型

　　礦井發生水害的因素很多，形成的礦井水害類型也很多。礦井是否有水害的存在，首先取決于以下三個基本因素。首先是在礦井的范圍內有無充水的水源存在;二是礦井充水的途徑是否存在;三是充水的強度如何。上述三個條件缺一都不會產生透水。中國作為世界上第一采煤大國，煤炭資源十分豐富，而且地域分布遼闊，大家都知道在我們國家除上海市外，全國其他34各省市、自治區都有煤礦礦床。因此，各地的煤礦礦床的水文地質條件復雜程度也不一。其突水、涌水機理也不一。

　　根據礦井水害發生的水源可分為(1)大氣降水、(2)地表水、(3)地下水和老窯水等礦井水害。

　　根據礦井突水的地下水儲水空隙特征可分為(1)孔隙水、(2)裂隙水和巖溶水等礦井水害。

　　根據我國煤礦發生水害案例的系統分析研究，按水源特征，礦井水害類型主要劃分為以下幾種類型：

　　(1)老空積水透水水害

　　老窯積水是指年代久遠且采掘范圍不明的老窯積水，礦井周圍缺乏準確測繪資料的亂采亂掘小窯積水、礦井本身自掘的廢巷老塘水和煤層采空區積水。這種積水水體的特點是：水體壓力傳遞迅速，流動與地表水流相同，不同于含水層中的地下水的滲透。礦井采掘工程活動一旦接近或破壞了采空區積水水體，水就會突然涌出，發生通常所說的“透水”事故。

　　(2)地表山洪水害

　　在地表分布著有長年有水的河流、湖泊、水庫、塘壩、煤礦塌陷區水體等。由于煤礦井下采掘活動不當，如：防水煤柱留設、煤層頂底板煤及巖體發生抽冒、采掘范圍內存在導水構造、超采防水煤柱等，使采掘工作面與地表水體產生水力聯系，地表水將迅速灌入井下，發生突水事故。特別是在一些長期無水的干河溝或低洼聚水區，由于缺乏水文地質水害知識和防山洪灌入礦井的意識，當突然遇山洪暴發，洪水泛濫時，礦井范圍內存在的早已隱沒不留痕跡的古井筒、隱蔽的巖溶漏斗、淺部采空塌陷區裂縫和封閉不良的鉆孔，在洪水的侵蝕滲流作用下，這些區域突然發生陷落而成為導水通道，地面洪水大量倒灌井下，造成礦井透水水害事故。另外，地表水體也沿某些強充水含水層的露頭強烈滲漏，結果造成礦井透水水害事故，有些時候，當井口設計的低于洪水位或在特殊情況下，地表山洪直接沖毀工業廣場，直接從生產井口灌入井下，使井下作業人員無法撤出造成毀滅性的礦井水害。

　　(3)第四系松散孔隙含水層和第三系砂礫含水層水害

　　在開采煤系地層的上部，若覆蓋著第四系和第三系的松散孔隙、砂礫含水層時，這些含水層往往易于直接接受大氣降水和展布其上的河流、湖泊、水庫等地表水體的滲透補給。這些松散的孔隙、砂礫含水層水體可以不斷地向下伏的煤系地層中的含水層及斷裂帶、裂隙帶等進行滲透補給。其補給滲透的能量取決于彼此間的水力聯系、接觸聯系、隔水層的厚度、分布的范圍等。如遇封閉不良的鉆孔、煤層開采中加大的冒落裂隙帶對含水層的滲透性、隔水層阻水的破壞，都會造成突水淹井或水與流沙同時滲入礦井的惡性事故。

　　(4)煤層頂板含水層水害

　　在煤系地層中同時發育著很多充水的含水層，有強巖溶的含水層，也有砂巖的含水層等。由于煤系地層中一般含有多層可采煤層，因開采煤層中的重復活動、斷層的裂隙、塌陷裂隙、頂板圍巖結構等不同程度不同的發生變化，當煤層的頂板導水裂隙帶發育到與含水層溝通的情況下，就會誘發煤層頂板含水層及地下富水帶的水突然導入采掘工作面，造成淹沒工作面，產生礦井水害事故。

　　(5)煤層底板承壓充水含水層水害

　　在我國很多的區域，開采的煤系地層中的基底沉積了巨厚的碳酸鹽巖巖溶充水含水層，由于含水層的露頭或隱伏地層與第四系松散孔隙含水層接觸補給面積，或碳酸鹽巖巖溶面積出露大，易于接受大氣降水、地表水或孔隙地下水的強烈補給，當煤層的底板相對隔水層厚度或阻水巖層的巖性達不到一定的厚度或強度的時候，隨著煤層開采深度的延深，采掘工作面礦壓作用于煤層底板的強度和煤層底板影響破壞的深度發生變化，當采掘活動超過了底板巖層或阻水巖層的強度時，由于底板下充水含水層的水頭壓力越來越大，就會發生底鼓、底裂，沖垮底板發生突水，造成水害。

　　(6)巖溶陷落柱水害

　　由于煤系地層在地質歷史時期中不斷向巖溶溶洞垮落，冒落的巖塊不斷充填形成了一個個地疏松巖溶陷落柱。當我們的采掘活動與這些疏松的巖溶陷落柱溝通時，若陷落柱的上下又賦存強的含水體時，往往造成大的水害事故。

　　(7)斷層破碎帶突水水害

　　斷層破碎帶突水水害，本身是礦井一大水害，也可與老窯水、煤層頂板含水層、底板承壓含水層、地表水體等發生水力聯系而引起突水水害，這類水害是煤礦水害類型中最普通的一類。斷層破碎帶可以沿斷層走向很長一段范圍內普便含(導)水而引發水害，也可以是局部的一段、一個點導水而誘發突水水害。有的斷層破碎帶原始狀態是不含(導)水的，但由于采動條件下引起頂板導水裂隙提高了上限或底板巖體裂隙的存在，斷層破碎帶發生活化而轉化為導水斷層，發生礦井突水水害。

　　2 礦井突水預兆

　　2.1 一般預兆

　　(1)礦井采掘工作面煤層變潮濕、松軟。

　　(2)煤幫出現滴水、淋水現象且淋水由小變大。

　　(3)有時煤幫出現鐵銹色水跡。

　　(4)礦井采掘工作面氣溫降低，或出現霧氣或硫化氫氣味。

　　(5)礦井采掘工作面有時可聽到水的“嘶嘶”聲。

　　(6)礦井采掘工作面礦壓增大，發生片幫、冒頂及底鼓。

　　2.2 工作面底板灰巖含水層突水預兆

　　(1)礦井采掘工作面壓力增大，底板鼓起。底鼓的程度與水的壓力、隔水巖層或底板巖層的厚度有關。

　　(2)礦井采掘工作面底板產生裂隙，并逐漸增大。

　　(3)礦井采掘工作面沿裂隙或煤幫向外滲水，隨著裂隙的增大，水量增加，當底板滲水量增大到一定程度時，煤幫滲水可能停止，此時水色時清時濁，底板活動時水變渾濁，底板穩定時水色變清。

　　(4)礦井采掘工作面底板破裂發生“底爆”，伴有巨響，地下水大量涌出，水色呈乳白或黃色。

　　(5)礦井采掘工作面底板破裂，沿裂隙有高壓水噴出，并伴有“嘶嘶”聲或刺耳水聲。

　　2.3 松散孔隙含水層突水預兆

　　(1)礦井采掘工作面突水部位發潮、滴水且滴水現象逐漸增大，仔細觀察可以發現水中含有少量細砂。

　　(2)礦井采掘工作面發生局部冒頂，水量突增并出現流砂，流砂常呈間歇性，水色時清時混，總的趨勢是水量、砂量增加，直至流砂大量涌出。

　　(3)頂板發生潰水、潰砂，這種現象可能影響到地表，致使地表出現塌陷坑。

　　上面礦井突水現象是礦井發生突水災害典型的情況，在礦井實際的突水事故過程中，這些預兆不一定全部表現出來，所以在煤礦防治水工作中應該細心觀察，全面分析、認真判斷，對做好煤礦防治水工作具有十分重要的作用。

　　2.4 礦井突水易發生的地段

　　(1)斷層交叉或匯合處。

　　(2)斷層尖滅或消失端一帶。

　　(3)褶曲軸部裂隙密集帶或小斷裂密集帶。

　　(4)背斜傾伏端一帶。

　　(5)兩條大斷層相互對扭地帶，即張扭性破碎帶，導致小構造密集。

　　(6)與導水或富水大斷裂成人字形連接的小斷裂帶。

　　(7)復合部位小斷層與次級小褶曲軸在地層傾向急劇轉折帶上的復合部位，或小褶曲軸與地層傾向轉折帶的復合部位或平緩小軸曲翼部。

　　(8)壓性斷裂下盤、張性斷裂上盤因富水性強，井巷通過或接近時(須切割強含水層)往往發生突水。

　　(9)新構造活動強烈的斷裂帶。

　　(10)不同力學性質的斷裂組成的斷裂帶，富水性最強，易于發生突水。

　　3 礦井水害的防治

　　新中國成立50多年來，隨著煤炭工業迅速發展，我國煤礦的礦井防治水工作也在不斷的探索和前進。如何預防和有效地遏制水害事故的發生，是我們每一個煤礦生產和建設者的重要工作。從目前的礦井水害防治的技術主要有以下幾個方面：

　　3.1 防水煤(巖)柱留設

　　煤礦在水體下、含水層下、承壓含水層上或導水斷層附近進行采掘工程時，為了防止地表或地下水突出、潰入工作面，需要合理留設一定寬度或高度的防水煤(巖)層不采動，這部分煤(巖)層稱為防隔水煤(巖)柱或防水煤(巖)柱。

　　礦井防水煤(巖)柱類型有：

　　(1)斷層防水煤(巖)柱

　　礦井存在導水或含水斷層，或當斷層使煤層與強含水層接觸或接近時，為防止斷層水潰入井下而在斷層兩側留設的防水煤(巖)柱。

　　(2)井田邊界煤柱

　　相鄰兩井田以技術邊界分隔時，為防止一個礦井因為突水或報廢引起的礦井淹沒后影響威脅相鄰礦井的安全生產，在兩礦井之間留設的井田邊界安全隔離煤柱。

　　(3)上、下水平(或相鄰采區)防水煤(巖)柱

　　礦井在采掘工作面上、下兩水平(或相鄰兩采區)之間留設的防水煤(巖)柱。煤礦采掘工作面上、下兩水平之間的防水煤(巖)柱為暫時性的煤(巖)柱，在上、下兩水平(或相鄰兩采區)開采末期或透水威脅消除后，煤(巖)柱中的煤仍可回收出來。

　　(4)水淹區防水煤(巖)柱

　　礦井為防止水淹區水潰入井下采掘工作面，在水淹采掘區(包括老窯積水區)四周及水淹采掘區上、下水平留設的煤(巖)柱。

　　(5)地表水體防水煤(巖)柱

　　礦井為防止地表水在采煤過程中或采煤后經塌陷裂縫潰入井下而留設的煤(巖)柱。

　　(6)沖積層防水煤(巖)柱

　　礦井為防止煤系地層上覆沖積層中的強含水層水在采煤過程中或采煤后潰入井下而留設的煤(巖)柱。

　　3.2 井上、下探放水技術

　　礦井井上、下探放水系指礦井在采礦過程中用超前勘探方法查明采掘工作面上部及四鄰頂底板、側幫和前方的含水構造、含水層、積水老窖等水體的位置。為消除水害隱患，要求在采掘過程中采用鉆探探放水方法，探明工作面四鄰的水情，在有水的情況下，根據水量大小有控制地將水放出，而后進行采掘工作，以保證安全生產。

　　探放水工程的布置是以保證礦井安全生產為目的，礦井井下采掘活動必須執行“有疑必探，先探后掘采”的原則，施工過程中遇到下列情況之一，礦井必須井下探放水。

　　(1)采掘活動接近水淹的井巷、老空、老窯或小窯時。

　　(2)采掘活動接近或穿過含水層、導水斷層、含水裂隙密集帶、溶洞和陷落柱時。

　　(3)礦井打開隔離煤柱放水前。

　　(4)采掘活動接近可能與河流、湖泊、水庫、蓄水池、水井等相通或有水力聯系的斷層破碎帶或裂隙發育帶時。

　　(5)采掘活動接近可能涌(突)水的鉆孔時。

　　(6)采掘活動接近有水或稀泥的灌漿區時。

　　(7)采掘活動影響范圍內有承壓含水層、含水構造、或煤層與含水層間的隔水巖柱厚度不清，采掘活動可能導致突水時。

　　(8)采掘活動接近礦井水文地質條件復雜的地段，采掘工作過程中有涌(突)水預兆，或礦井水文地質條件情況不明時。

　　(9)采掘活動接近其他可能涌(突)水地段時。

　　3.3 疏水降壓技術

　　疏水降壓是指煤層頂底板含水層或煤系地層含水層，通過疏干使煤層底板含水層水壓降低至采煤安全水壓。疏水降壓能調節流入礦坑的正常涌水量和充水含水層水壓(位)的動態特征，防止礦井因為含水層高水壓而誘發礦井突水，與礦井一般的排水在概念上有區別的。疏干降壓與礦井排水的區別主要表現在：前者是借助于專門的工程(如疏水巷道、抽水鉆孔和吸水鉆孔等)及相應的排水設備，積極有計劃有步驟地疏干或局部疏干影響采掘安全的充水含水層;而后者只是消極被動地通過排水設備，將流入水倉的水直接排至地表。

　　3.4 注漿堵水技術

　　注漿堵水的優點如下：

　　(1)減輕礦井排水負擔;

　　(2)不破壞或少破壞地下水的動態平衡，合理開發利用;

　　(3)改善采掘工程的勞動條件，創造打干井、打干巷的條件，提高工效和質量;

　　(4)加固薄弱地帶，減少突水幾率;

　　(5)避免地下水對工程設備的浸泡腐蝕，延長使用年限。

　　注漿堵水是防治水害的有效方法之一，注漿堵水技術是煤礦防治水最重要的手段之一，主要應用于井筒掘鑿前的預注漿;成井后的壁后注漿;堵大突水點恢復被淹礦井;截源堵水減少礦井涌水;井巷堵水過含水層或導水斷層。

　　3.5 帶壓開采技術

　　當煤層頂板以上或底板以下有承壓含水層存在時，必須根據具體的水文地質條件采取不同的防治水措施和開采方案，以有效地防止突然涌水。底板承壓水臨界隔水層(巖柱)厚度和臨界水頭通常根據斯列沙遼夫公式計算。

　　(1)當隔水底板的實際水壓值大于計算值，實際的底板隔水層厚度大于計算值，則認為底板基本上是穩定的，但在巖石比較破碎的地段(如斷層破碎帶)，要采取安全措施。

　　(2)若隔水底板的實際水壓值大于計算值，實際的底板隔水層厚度小于計算值，則認為底板不穩定，要保證安全生產，必須采取安全措施。

　　3.6 防水閘門和水閘墻

　　防水閘門、水閘墻的預防目標與設防位置如下：

　　(1)煤礦在需要堵截水的地點應設置水閘墻。

　　(2)煤礦在井下巷道掘進遇溶洞或斷層突水時，為封堵礦井水或溶洞泄出的泥砂石塊，可構筑水閘墻。

　　(3)根據預防目標的不同，水閘門(墻)設置的位置可以選在井底車場大巷、延伸水平大巷或石門、采區上下車場等三種不同的地段。

　　4 礦井水害事故案例

　　前面就煤礦水害的類型和防治技術為大家做了簡要介紹，接下來列舉幾例礦井水害的事故，以增進大家對煤礦水害的認識。

　　4.1 左云縣新井煤礦“5.18”重大透水事故

　　2006年5月18日20時30分左右，大同市左云縣張家場鄉煤礦發生了一起重大透水事故，57人因此遇難。新井煤礦始建于1992年，批準生產能力為9萬噸/年，采礦許可證批準開采4號煤層。由于該礦違法超層越界開采14-1號煤層，作業放炮時將附近廢棄礦井采空區隔離帶震壞，造成采空區積水涌出，水量約為20萬立方米。

　　該事故發生的原因是：

　　(1)礦主違法越層越界開采;

　　(2)嚴重超能力、超強度、超定員生產;

　　(3)礦方管理混亂、隱患嚴重、采掘中不執行“有疑必探，邊探邊掘”是造成此次事故的主要原因。

　　4.2 云岡礦“12.14”透水事故

　　2006年12月14日云岡礦在11-1號煤層掘進21111巷時與小窯采空積水區打通造成4人遇難。事故發生的原因是該礦在開拓此工作面前曾委托西安院做了地面物探，發現該區有低阻異常區。礦方掘21109巷時，采取了由工作面1000米處(設計1300多米)邊探邊掘，但該巷掘到設計長度后沒有發現采空區及積水。然后礦方掘21111巷時，同樣計劃從1000米開始邊探邊掘(兩巷相鄰)，但當掘到約890米時與解放煤礦的采空積水區打通。由于掘進的巷道是上山，大量的積水迅速涌出，造成此次事故的發生。

　　此次事故發生的原因是：

　　(1)由于小煤窯超層越界亂采亂掘且無正規資料，導致其采空區無從預測;

　　(2)礦方對于三線(探水線、警戒線、積水線)判斷基于21109巷的采掘情況，這種失誤導致了誤判。

　　由此我們可以看出，在采掘過程中，執行好邊探邊掘工作是十分重要的。

　　4.3 燕子山礦掘進工作面與鉆孔導通突水事故

　　1993年4月28日4點20分，燕子山礦機掘隊在掘12號煤層2107巷到800米時，與一地面施工過的鉆孔掘通，由于上層8號煤層采空區積存了大量水和該鉆孔封孔質量不佳，當與鉆孔掘通時，造成了大量積水順鉆孔導下，影響了工作面的40天正常掘進。此事故的發生，告誡我們在采掘過程中遇到鉆孔時，一定要謹慎行事且需制定預防措施。

　　4.4 永定莊礦15號煤層8916工作面放水

　　永定莊礦于2009年在掘15號煤層8916工作面過程中，由于上部為14層采空區，為了排除上部采空區積水，該礦在掘進中向上部采空積水施工了很多探水孔并實施了排放，共計排放積水30多萬立方米。在2010年5月2日工作面開開始采前發現了頂板有水。礦方經過分析，又采取了補打鉆孔排水，再次排放積水10余萬立方米。這一情況告誡我們在采掘過程中，對于出水的原因，必須認真分析，要徹底排除積水方能進行生產。若永定莊在開采前對8916面出現的水情不予重視那將會造成嚴重后果，因此無論對于采掘過程中出現的何種水情，都必須高度重視并認真采取相應措施。

　　4.5 大興煤礦特大水害事故

　　(1)大興煤礦概況

　　① 地理位置

　　大興煤礦位于梅州市的興寧市高黃槐鎮，在興寧市和平遠縣交界處，南距興寧市44公里，北距平遠縣22公里，東南距梅縣64公里。

　　② 礦井地質情況

　　大興煤礦為二疊系上統龍潭組含煤地層，走向東西，傾向南，傾角55°～75°,平均65°，屬急傾斜煤層，井田范圍東以F16斷層為界，西以F1斷層為界，上以-180m隔水煤柱為界，下至-500m水平。

　　③ 水文地質情況

　　大興煤礦井田內共有6個相對含水層和4個相對隔水層組，導水裂隙不發育，含水性較差，煤層本身水文地質條件簡單。但上部水淹區估算積水體積為1500～2000萬立方米，對礦井開采形成極大威脅。

　　④ 煤層情況

　　大興煤礦井田主要有5個煤層，自下而上分別為七煤、六煤、五煤、四煤(9號煤)、三煤(10號煤)，其中七煤和四煤為全井田可采，三煤為局部可采，六煤和五煤不可采。七煤厚度0～1.79m，平均0.91m，靠近F16斷層附近煤層厚度變大。上距四煤平均距離為36.27m;四煤平均厚度為0.28～7.28m，平均厚度為3.54m，中間夾兩層火成巖侵蝕層，厚0.3～0.8m，上距三煤平均間距28.42m;三煤厚度為0.04～4.02m，平均厚度為1.11m。

　　⑤ 礦井開拓方式

　　大興煤礦采用斜井開拓方式，主、副井和風井三條明斜井與暗斜井分三級延深至-480m水平。主斜井由地面+282m至-55m水平，第一級暗斜井由-55m水平至-290m水平，第二級暗斜井由-290m水平至-480m水平。副斜井由地面+356m至+42m水平，第一級暗斜井由+42m水平至-290m水平，第二級暗斜井從-290m水平至-480m水平。風井由地面+282m至+75m水平，第一級暗斜井+75m水平到-55m水平，第二級暗斜井-55m水平至-290m水平。

　　⑥ 采煤方法

　　大興煤礦采用斜坡短壁采煤法，采用打眼爆破落煤工藝，自然垮落管理頂板，開采順序為下行式。

　　⑦ 提升運輸系統

　　大興煤礦采用三級提升，井下平巷采用人力推車;-480m水平煤炭通過第二級暗斜井提升到-290m水平，由第一級暗斜井分別提升到-55m水平或+42m水平，再由主、副井分別提升到地面;材料和設備下放與煤炭運輸方向相反。

　　⑧ 通風系統

　　大興煤礦通風方式為中央并列抽出式通風，由主、副井進風，風井回風。

　　⑨ 排水系統

　　大興煤礦深部正常涌水量150m3/h，最大涌水量200 m3/h;礦井分三級排水，-480m水平的水先排到-290m水平，再由-290m水平分別排到-55m水平和+42m水平，分別通過主、副斜井排至地面。

　　(2)水害事故發生的經過

　　2005年8月7日13時13分左右，大興煤礦上部水淹區-290m標高防水煤巖柱被破壞，發生透水，透水發生后，主、副井井筒均有霧氣冒出，出現反風現象。13時30分，副井調度室接到-290m水平西三暗斜井絞車房(-281m)電話，說“水很大，我跑不出去了，……”，但話未說完電話就斷了，說明此時水已漲至-283m絞車房。14時，水漲至離主井口80m(斜長)，此時水位為+245m。透水后原四望嶂一礦明斜井水位從+262m降至+255.5m，下降6.5m，經專家估算，礦井總透水量約為25萬立方米。

　　(3)事故原因分析

　　經調查和專家組技術鑒定，認定在主井東翼四煤-400m石門以東150m附近，由于煤層傾角大(75°左右)、厚度大(3～4m)，小斷層發育，煤質松散易塌落，-400m以上各水平在生產過程中煤層均發生過嚴重抽冒。在此抽冒嚴重的情況下，大量出煤，超強度開采，致使-180m水平至-290m水平防水煤柱抽冒導通了+262m水平-180m水平的水淹區，造成上部水淹區的積水大量潰入大興煤礦，導致事故的發生。

　　(4)事故防范措施

　　① 對開采區域上部采空區有積水的礦井，必須先排空采空區積水，方可進行采掘活動，否則不許生產。

　　② 礦與礦之間要按《煤礦安全規程》規定留足礦界煤柱，礦井內設計的其他各類保安煤柱，一定要嚴格保護，如有煤柱垮塌都應及時維護，并停止出煤，更不能去偷采煤柱。

　　③ 對有水害危險的礦井，一定要配備相應的探放水設置，對工作面有疑點的，應采取“預測預報，有疑必探，先探后掘，先治后采”十六字原則和“防、堵、疏、排、截”五項綜合治理措施。

　　④ 停產整頓煤礦在停產整頓期間，要嚴格按照制定的整改方案進行整改，防止停而不改，利用整改之名違法出煤生產。

　　⑤ 煤礦必須依法生產，依法經營，要按照規定范圍開采，沒有“四證一照”的礦井不得開采。

　　⑥ 認真落實安全生產責任制，杜絕違章指揮、違章作業。煤礦企業的礦長及其他管理人員，一定要牢固樹立“安全第一，預防為主”的思想，要嚴格執行各項規章制度，有事故隱患及主要危險源存在的礦井，發現問題要及時整改，把事故消滅在萌芽之前。

　　⑦ 礦井要按核定的生產能力生產，不得超能力生產。

　　5 煤礦水害事故頻繁發生的根本原因

　　近些年我國煤礦為什么會發生如此頻繁的突水、透水事故呢?究其原因，我認為有如下幾個方面：

　　(1)近年來，井巷工程的掘進速度明顯提高，煤礦開采方式有了很大的改進，開采的深度和工作面開采空間尺度不斷增大，這使水害產生的條件、水害威脅的程度以及水害形成的機理都發生了較大變化。而我們的礦井防治水技術手段落后，礦井水害條件預測的精度和廣度滿足不了大工作面快速機械化生產的要求。

　　(2)由于我國煤礦水文地質條件復雜，礦山水害較為嚴重，生產企業在市場經濟條件下未能及時調整好快速增長的生產方式與安全配套的防治水技術措施之間的協調關系。這使礦井水害防治技術與水害安全預警措施難以滿足礦井的滿負荷甚至超負荷的生產要求。

　　(3)因前幾年煤礦企業經濟效益不好，造成有素質的水文地質人才流失，或因機構調整，減少了地質及水文地質專業技術與管理人員，加上規范化監管力度不夠，致使現有的防治水技術和手段沒有得到充分應用，礦井水文地質基礎工作嚴重不足。

　　(4)近些年，隨著大量小煤礦的關閉和部分國有礦井因資源枯竭及其他原因而廢棄，使得生產礦井周邊形成了因廢棄礦井而產生的新的水源和導水通道，由于對該類型礦井廢棄和關閉過程中沒有采取切實的水害監測和防范措施，沒有進行礦井關閉后可能誘發的礦井水文地質條件變化的研究與評價，缺乏關閉礦井相關工程和技術資料的系統整理與管理，對廢棄礦井突水條件的認識防范技術準備不足。

　　(5)礦井水害條件的實時監控與預警裝備落后，造成了工作面回采過程中對孕育和發展過程中的水害隱患未能超前發現和預警。

　　(6)對隱蔽型導水構造的精細探查技術與裝備不足，造成了對礦井導水通道的位置、分布、性質等的先知性和預先防范措施不到位。

　　(7)礦井防治水知識的普及力度有待提高。

　　6 如何做好礦井防治水工作

　　為了有效遏制煤礦水害事故的發生，從國務院到地方各級政府在這方面下了很大力氣，曾先后頒布、發行了很多關于加強煤礦水害防治工作方面的指導意見、文件等。2009年國家安全生產監督管理總局、國家煤礦監察局，根據我國煤礦現階段的礦井防治水情況重新修訂頒發了《煤礦防治水規定》，這充分體現了各級政府對煤礦防治水工作的重視。3.28王家嶺透水事故發生后，山西省再次細化了礦井防治水的要求，“有掘必探，有采必探”都是為了有效保障煤礦安全生產。

　　(1)煤礦水害產生的三大因素是水源、水量、導水通道。要想做好煤礦防治水工作，查明這三大因素是關鍵。其中水源、水量在這三大因素中起主導作用。因此在煤礦的工作中，我們首先要查明礦井范圍內的水源、水量及其存在的形式、范圍、水源補給和排泄分布特點，其次就是查清貫通這些水源的通道。如果這三個因素工作做好了，我們的礦井防治水工作就能迎刃而解，有的放矢。那么這一工作如何做，就要求我們的礦井地質人員，要精細的探查礦井的水文地質情況，利用不同的手段、不同的方法、不同的技術、不同的裝備搞清礦井范圍的水源、水量、導水通道。

　　目前的手段主要有：1)鉆探、物探方法。通過井上下的鉆探、物探查清水源水量的分布。2)煤柱留設。對已清楚的水源區留設保安煤柱，隔離水源。3)疏放減壓水源。

　　(2)礦井水害的發生都有其特定的地質與水文地質條件，特定的采礦條件和相應的控制與影響因素，礦井水害的形成和發生都有一個從孕育、發展到發生的變化過程。在這一變化過程中，不同階段都有其對應的征兆。因此在我們日常的礦井水文地質工作中，如果能有效地對控制和影響礦井水害的關鍵因素適時監控和分析，就可超前對水害發生進行預報和預警，從而避免突發事故的發生。

　　(3)加強礦井水害防治技術手段的推廣應用，加大防治水技術工作與人力投入。針對礦井水文地質基礎工作薄弱環節，在人、財、物方面給予支持，保障礦井防治水工作有效開展。與此同時，做好相關人員礦井防治水知識的培訓和普及。只有我們把上述幾個方面工作做好了，我們的礦井防治水工作才能真正為煤礦的安全生產起到保駕護航的作用。

　　以上為大家簡單介紹了煤礦防治水方面的基本知識，因本人水平有限，在介紹中難免有疏漏和不妥之處，敬請大家批評、指正。

　　礦井水害防治培訓講義

　　王培盛

　　大同煤礦集團公司地質勘測處