煤矿水害及防治方法探讨

1　煤矿水害的种类

1．1　地表水体及大气降水水害
　　地表水水害系指大气降水或地表水体通过区内含水层露头、塌陷区、古井溃入矿井造成的水 害事故，尤其是暴雨、洪水溃入矿井造成淹井以及泥石流、滑坡造成的淹埋矿井及工业场所 的灾害．此类水害水量大，影响面广，破坏严重．其特点是煤层埋藏较浅，第四系覆盖层薄 ，矿区浅部岩溶含水层发育，易接受地表水的补给，地表植被破坏严重，地面防洪排水工程 不完善．
1．2　老窑水及采空区积水水害
　　老窑水一般处在埋藏较浅、开采年代较久的煤层，煤层开采的情况难以掌握，积水量、积水 范围不清．因积水中含有有害物质，一旦透水，易造成工作面停产和人身伤亡事故．采空 区积水指矿井开采后的采空区或巷道积水，当下水平或下分层开采接近积水区又未进行探 放水，或探放水过程中未按规程规定执行会造成透水事故．此类事故往往造成人身伤亡，淹 面淹水平．
1．3　小煤窑水害
　　由于乡镇煤矿发展迅速，非法开采、滥采乱挖、超层越界现象非常严重．许多乡镇煤 矿采的是浅部煤层，与地表水和老窑积水关系密切；有些乡镇煤矿采的是水文地质条件复杂 ，受水威胁相对严重的边角难采地段；有的甚至私采各类防水煤柱．近几年来，国家对乡镇 煤矿采取了清理整顿和关井压产等措施，迫使一些乡镇煤矿依法关闭，但由于乡镇煤矿技 术管理落后，采掘巷道测量不到位或没有填图，一些乡镇煤矿超层越界开采，不真实填图， 都有可能造成老窑积水，稍有疏忽发生贯通，就会酿成透水事故．
1．4　松散层水水害
　　松散层水水害系指冲积层中含有富水性强的含水层，如流沙、砂石层水在煤矿开采过程中溃 入 矿井而造成的灾害．造成这类水害事故的主要原因：一是受强含水冲积层威胁的煤层在开采 过程中，防水煤岩柱留设不当，冒落带直接进入松散强含水层造成溃水甚至溃泥砂事故，或 导水裂隙带进入冲积层强含水层造成溃水事故，其中急倾斜煤层开采过程中，更容易发生溃 水事故．二是在断层破碎带、裂隙发育 段冒落高度特大，造成溃泥砂、溃水事故．
1．5　含水层突水水害
　　含水层突水水害系指因煤层开采影响到顶底板及厚层灰岩含水层造成的水害．这类水害在我 省煤矿尚属少见．

2　水害防治措施

2．1　地表水体及大气降水水害的防治
　　这类水害的水源来自地表水和大气降水，因此，一要加强基础水文地质工作，如地表水体充 水 因素的分析、观测，减少和防止水体面向矿井渗漏和溃入；二要对矿区内山洪流径进行详细 调 查，摸清采动塌陷区、地表裂缝、溶洞、废弃的旧钻孔、废古井等地表水及降水直接或间接 流入井下的通道；三要注意天气预报，防止山洪袭击和滑坡危险；四是要严禁水体下开采 ；五是要采取地 面防排水措施，填塞通道，排除积水，挖排洪沟，筑防洪堤，整铺河底及河流改道，千方百 计截断补给水源，疏堵漏水．总之，要做到防水重于排水，即防重于治．
2．2　老窑水及采空区积水水害的防治
　　（1）应用综合水文地质分析方法，以井田为水文地质单位，对井田单元内可能存在的老 窑积水要素进行全面的调查分析，结合井田单元内的采掘情况，对老窑积水区边界范围和积 水量 进行分析预测，编制出井田单元内老窑水灾害预测图，为防治老窑水害提供可靠的水文地质 依据．
　　（2）工作面接近积水区时，要制定安全措施．从透水事故调查分析看，一般都有透水预兆 ，所以要注意透水征兆的识别．要坚持有疑必探，先探后掘的探放水原则进行探放水设计 ，采取探放水措施，要采用科学的方法，应用钻探和先进的物探仪器进行全方位探测，可采 用DY SD型槽波数字地震仪、DZ-II型数字直流电法仪、MRD-II端利波探测仪等．
　　（3）在条件许可的情况下，可利用引水上山排除老窑或采空区积水．当老窑有大量积水 难以排除时，必须根据开采地段的地质和水文地质条件、煤层赋存条件留设防水煤柱，同 时要加强防水煤柱下帮的永久支护．
2．3　小煤窑水害的防治
　　小煤窑开采造成的积水除应采取上述防治方法外，还要做好以下工作：
　　（1）一些乡镇煤矿投产时没有经过规划设计批准，重资源轻安全，超层越界，非法侵入国 有煤矿，滥采乱挖，甚至破坏隔水煤柱，煤炭行业管理部门要加强监控，早发现早处理，坚 决刹住源头，依法予以取缔．对于在清理整顿和关井压产中已取缔的非法小煤窑，要跟 踪监督，防止回潮．
　　（2）以井田为单位，对所有小煤窑进行一次全面调查摸底，作为一种技术资料保存 起来．煤炭管理部门要加强技术管理，监督小煤窑，及时测量，真实填绘各类技术图件．国 有煤矿和乡镇煤矿要经常取得联系，发现问题，及时处理．
　　（3）加强煤矿水害安全技术知识教育培训，提高职工队伍的安全素质和安全防范意识， 防止思想麻痹，要反“三违”，服从管理．要加强煤炭法律、法规和政策的宣传教育，增强 法制观念，依法办矿．要加强现场管理，加大监督检查力度，落实安全措施和安全责任．
2．4　松散层水水害的防治
　　对此类水害的防治，首先要查清冲积层的沉积特征、含水层厚度、分布范围及富水性，然后 通过试 验手段充分掌握本区煤层开采后所产生的冒落带及导水裂隙带的发育范围和高度，合理留设 防水煤岩柱，选择正确的开采和支护方法．
2．5　含水层突水水害的防治
　　此类水害分顶板突水和底板突水两种．预防顶板突水应从增设防水煤岩柱、采用放水疏干（ 对补给来源有限的水体）或降低含水层的水位的方法开采，处理水体补给来源等几个方面着 手进行防治．底板突水是一种复杂的地质开采现象，必须认识其类型、因素和条件及其发生 、发展的规律，以便作出正确的预测和防治．对受承压水威胁的煤层治水开采问题，目前 基本上存在两种方案：一是深降强排消压开采，另一种是综合治水带压开采．

（本文责任编校　宫福满　毋爱君）

作者简介：林道兴（1967-），男，福建福清人，工程师，从事煤矿生产技术 安全管理工作．

林道兴（福建省永安市煤炭工业公司　福建 永安 366000）