孔庆蒙+张仟仟

摘 要：煤矿生产过程中，矿井水害不仅阻碍开采工作，而且影响生产安全。而分析水害类型及产生原因，针对性的提出防治措施，能够有效解决水害问题。本文以白庄煤矿8105轨道顺槽里段突水事故为研究对象，分析研究矿井防治水技术的应用。

关键词：矿井水害；防治技术；突水原因；应用

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2017.04.077

矿井随着开采规模不断扩大，开采范围越来越大，开采深度越来越深，矿井水害事故的发生也更加频繁，给矿井的安全生产及经济状况带来了巨大的影響。而对于如何治理矿井水害的研究也越来越多。本文将以白庄煤矿突水事故为案例，分析矿井水害的防治。

1 矿井概况

白庄井田位于肥城煤田西部，地处泰山山脉西翼，于1979年建成投产，后经扩建，目前核定生产能力为140万吨/年。其矿井划分为-430m、-250m、-150m三个水平。目前仍从事采掘活动的只有-430m、-250m两个水平。其中-430m水平矿井水文地质条件复杂，此次突水事故就发生在该水平。

2 突水情况

2016年1月25日，白庄煤矿-430m水平东翼一采区8105轨道顺槽里段底板发生奥灰突水，最大出水量达到了2800m3/h。其具体突水经过如下：4时15分，8100采区泵房司机汇报，8100采区泵房水量增加、水色发浑；5时59分，确定出水点位于8105轨道顺槽里段联络巷以里，出水量约200m3/h；7时32分，8100采区泵房开泵3台，水量仍增大、水色浑浊；7时40分，汇报奥灰水位下降27m，泄水巷水量增大；9时23分，8100采区泵房4台泵全部启动，吸水井水位上升；10时11分，8100采区泵房进水；10时40分，8100采区泵房被淹，启动关闭-430m水平东翼防水闸门应急程序；14时11分，-430m东翼2道水闸门和1道挡水墙水闸阀关闭。

3 原因分析

经过分析，本次突水事故的直接原因与间接原因如下。

（1）直接原因。白庄煤矿-430m水平东翼8105轨道顺槽里段底板存在隐伏导水构造，受7101工作面矿压影响，先诱发隐伏构造五灰突水，继而在五、奥灰压力差的作用下导通奥灰水。

（2）间接原因。8105轨道顺槽里段底板隐伏导水构造之所以突水，就在于工程人员对于该区段向斜轴隐伏导水构造分析不足，认识不够，隐患排查不到位，导致这一隐患一直存在，一触即发。除此以外，8煤层巷道施工后未进行注浆改造也是造成突水事故的间接原因。当然，更为重要的是矿井经过十多年的开采生产建设，开采范围不断扩大，开采深度不断延深，矿井的水文地质条件有了较大变化，原来的《生产矿井地质报告》已不能满足矿井安全生产的需要，而工作人员对最新的水文地质状况掌握不足。

4 防治措施

针对这一突水事故，工程技术人员采取了妥善的解决方法。先是组织人员有序撤离，关闭水闸门和水闸墙隔离水患；随后采取了一系列的治水措施，控制了水情，并历过一百三十多天的努力，最终于2016年6月16日，将出水点水量全部封堵，彻底解决了本次突水事故。

矿井水害除了治理之外更应该注重预防，下面将结合本次突水事故的原因，从技术和制度两个层面分析如何防治此类突水事故。

（1）探清水文地质条件。本次突水事故之所以会发生，其中一个重要原因就在于工作人员对于目前白庄煤矿五、奥灰含水层的水文地质条件以及矿井隐伏导水地质构造掌握不够清晰。随着开采的深入，矿区水文地质状况会发生变化，《生产矿井地质报告》也应随之不断更新。

矿井可以通过大型放水试验、抽水试验、连通试验、水化学试验等勘探方法来获取煤层底板灰岩含水层的水文地质状况，为后续开采提供指导。而在本次事故之后，《白庄煤矿生产矿井地质报告》也得到了进一步的修编。

（2）带压开采。白庄煤矿-430m水平东翼采矿区8105轨道顺槽里段发生突水问题主要是因为其底板存在隐伏导水构造，在矿压作用下，诱发突水。而对于底板承压水的防治，带压开采是重要方法之一。

带压开采是指煤层底板受承压水威胁，充分利用煤层底板至承压含水层之间的隔水性能，采取某些技术措施实现安全采掘的综合性防治水技术。带压开采技术的重点是对突水系数的利用，底板受构造破坏块段突水系数多控制在0.06MPa/m。随着开采水平的延深，底板隔水层承受水压增大，带压开采技术的利用减少。

（3）疏水降压。底板高承压水是底板含水层导升破坏的重要因素，水压越高，含水层导升破坏带的高度越大。而疏水降压方法主要就是通过提前疏放底板承压含水层的水，来降低工作面承压含水层的压力。

根据白庄煤矿矿井地质报告，其主要含水层五、奥灰含水层的平均厚度较厚，具有丰富的含水量，岩溶裂隙发育，富水性强，具有较大的弹性储存量。再加上矿区各岩层的组成成分、构造及裂隙发育情况等不同，在含水特征以及富水性方面存在明显的差别，因而适合作为疏水降压的对象。

（4）底板注浆加固。白庄煤矿8煤层巷道施工后未及时进行工作面注浆加固是8105轨道顺槽里段突水的重要原因之一。因此可以通过底板注浆加固改造来杜绝突水问题。

矿井煤层底板存在裂隙和地质构造，这些裂隙和地质构造破坏了底板隔水层的完整性，降低了底板隔水层的强度，减小了有效隔水层的厚度，导致底板隔水层整体隔水能力削弱，从而导致底板突水事故的发生。

底板注浆加固的方法是：查清各含水层水力联系；确保煤层底板有合适改造的“中间层”；回采前进行注浆，充填和胶结底板岩层中的节理、裂隙，实现加固煤层底板的作用。

（5）加强日常巡检制度。首先是建立水闸门的巡检制度，确保水闸门能够正常使用，以防止水害事故的突然发生；其次是建立并完善矿井水动态观测系统，对矿井的水动态进行实时监控；最后是对矿井区域内五、奥灰水压实行动态观测，同时调查相邻矿井水位变化情况。

（6）落实隐患排查治理制度。白庄煤矿8105轨道顺槽里段突水的原因之一是地测防治水隐患排查不全面，有漏洞，未排查出该区段底板存在向斜轴隐伏导水构造。为进一步加强矿井防治水工作，促进安全生产，矿井要严格落实水害隐患排查治理制度，坚持“安全第一、预防为主、综合治理”的安全方针，明确职责，落实到人，搞好矿井地测防治水专业隐患排查整治工作，确保矿井生产。

参考文献：

[1]李永兰.矿井防治水技术综合研究与应用[J].山西焦煤科技，2014（09）：39.

作者简介：孔庆蒙，男，本科，主要从事矿井地质及矿井防治水工作。