浅析马兰矿防治水管理对策

弓金保

【摘 要】随着矿井开采延伸,地表水、煤系水、老窑积水等各类水害在煤层开采中时刻影响着矿井的安全生产.如何做好矿井水害防控工作,解决采掘作业中的水害影响,主要从两方面分析,一是看是否存在充水的水源,二是看是否有造成水害的充水通道.本文通过对马兰矿防治水管理工作的系统分析,提出了防治水工作中重点抓好两个基础、三项建设、保证一个效果,从而达到有水无患的最终目标. 【期刊名称】《煤矿现代化》 【年(卷),期】2017(000)005 【总页数】3页(P127-129)

【关键词】矿井水害;防治水;安全生产 【作 者】弓金保

【作者单位】西山煤电马兰矿,山西 古交 030200 【正文语种】中 文 【中图分类】TD745.2

矿井水害是威胁矿井安全生产的主要灾害之一，随着我国煤炭资源开采向深部转移，突水灾害发生频率及损失程度不断上升，给煤矿安全生产带来了巨大的经济损失，本文通过马兰矿水文地质情况分析，结合作者多年防治水工作经验总结，通过多种防治水措施，总结出适合马兰矿的综合防治水技术与对策。

马兰矿水文地质条件为复杂型，主要水害有含水层水（以奥灰水和8号煤顶板太

原组灰岩水为主）、大矿采空积水，其中以奥灰水和采空积水为防治重点。2016年矿井平均涌水量168.3m3/h，最大涌水量267.9m3/h。主要有四部分构成：①周边小窑动态补给（北一1号暗斜动态涌水），占总涌水量的28.6%；②大矿采空积水探放，占总涌水量的28.7%；③含水层水（主要为太原组灰岩含水），占总涌水量的14.3%；④抽采及降尘等生产废水，占总涌水量的28.4%。 1.1 煤系地层含水

山西组02、2号煤层的上覆顶板主要涌水含水层为老顶K4砂岩、S5砂岩，均为弱含水层，水文地质条件简单，一般采掘过程中在锚索、锚杆孔、构造裂隙发育段或初采老顶垮落时，有淋滴水现象，正常涌水量1.5m3/h，最大涌水量为5m3/h，对生产影响不大。

太原组8号煤层直接顶L1灰岩及上部的K2灰岩、L5灰岩均为承压裂隙岩溶含水层，局部含水性较好，在采掘过程中顶板会有淋滴水现象，在构造破碎带、顶板裂隙发育段或回采初期老顶冒落后导通含水层水时，会有淋滴水增大情况，正常涌水量一般在3～5m3/h，最大瞬时涌水量可达45m3/h，由于补给匮乏，衰减较快，一般持续10余分钟后逐渐流干，对采掘有一定影响，通过加强排水可消除影响。 1.2 采空积水

马兰矿采空积水主要有矿井采空积水和周边煤矿采空区积水。矿井目前有采空积水249.7万m3，其中02号煤有积水约14.7万m3，2号煤有积水约93.8万m3，8号煤有积水约141.2万m3，现阶段主要是在南七02号煤、南五2号煤、南六02号煤、南一下组8号煤采掘作业中受相邻的02、2、8号煤采空积水影响；02号煤至2号煤平均间距14m，2号煤冒落导水裂隙带发育高度41m；2号煤至8号煤平均间距80m，冒落导水裂隙带发育高度70m。开采下部煤层时受上部煤层开采底板扰动破坏及下部煤层冒落导水裂隙带影响，一般会导通上覆采空积水。 1.3 奥灰水

马兰矿井田内奥灰静水位标高+880～940m，大部分区域带压，除靠近马兰向斜东翼的急倾斜区域及下水平局部区域位于突水危险区外 (目前未规划开采)，现开采区域奥灰水突水系数均小于0.06MPa/m，位于突水威胁区，在执行相关带压开采措施后，可以进行正常的采掘作业。现开采的上组02、2号煤，采区大部分位于非突水危险区，少部分位于突水威胁区，突水系数0.012MPa/m左右,而且开采煤层距奥灰顶面间距在170～177m左右，奥灰水突水威胁相对较小；北三下组煤、南一、南五下组煤采区，现开采的8号煤距奥灰顶面间距一般在80m左右，奥灰水威胁相对较大，其中南一、南五下组煤奥灰静水位标高890～915m，8号煤层至奥灰顶面间距为87～78m，最大承压1.10MPa，最大突水系数0.018～0.029MPa/m；北三下组煤采区奥灰静水位标高+895～920m，全区带压开采，最大承压2.85MPa，8号煤层至奥灰顶面间距88～76m，最大突水系数0.0375MPa/m。

（1）为消除采空积水隐患，近几年马兰矿采取疏堵结合的措施对周边煤矿水害进行治理，地面以堵为主，对屯兰河床小窑破坏段进行铺底、夯实加固、施工防洪冲积坝，对13处小窑井口重新封堵，并对周边预计有积水的小窑采空区进行地面瞬变电法探测，在小窑采空积水地表施工2个验证孔，基本查明积水分布范围；井下则以疏堵结合方法，对与小窑接壤的采区控制部位共施工了42道水闸墙，以防控周边煤矿积水影响，墙体均留设疏水孔，有效疏放周边煤矿动态补给水。通过这些工程的施工有效防治了小窑采空积水对大矿的水害威胁。

（2）奥灰水防治是防治水工作重点，预防奥灰水造成矿井水害的充水通道主要有导水构造和封堵不良的钻孔。对钻孔而言，一般采取留设防水煤柱的办法可以进行治理；针对构造导水，重点是防止隐伏断层、陷落柱等构造的导水，特别是针对胶结不好的陷落柱和导水断层。针对隐伏构造主要是在掘进过程中采取物探、钻探并重的原则进行超前探测，主要控制前方构造发育及导水情况，对带压回采工作面回

采前都要进行无线电坑透及瞬变电探测2种物探方法进行探测，对异常区进行钻探验证，确定无异常后方组织采掘作业。 3.1 两个基础管理

3.1.1 查清矿井水文地质情况

查清矿井水文地质情况就是要做好矿井水文地质基础调查、积极有效的开展矿井防治水隐患排查。

查清矿井水文地质情况，就是根据区域水文地质特点，从矿井、采区、工作面防治水安全评价入手，进行逐级评价，明确水害防控重点。对马兰矿来说，就是从矿井水文地质报告，到采区防治水安全评价，直至最终的工作面防治水安全评价中的每一个环节管控。例如在防治北一采空小窑涌水过程中，就是从源头入手，先摸清矿井周边小窑采空与北一下组煤采区、工作面间的水力联系，采取从地面物探查清通道，对河床进行治理，到井下水闸墙施工，留设疏水孔的全方位立体治理，从而有效消除了水害的威胁。

开展矿井防治水隐患排查就是要建立并严格执行防治水隐患排查制度，根据采掘作业地点地质条件、水文地质条件和实际生产情况，每月由矿组织相关单位进行一次全面的井上、下防治水隐患大排查；地测科每月进行不定期的动态检查；每月下锂对重点防治水工程及主要涌水点进行全覆盖。在排查中注重结合预测预报、水害评价，查现场系统完善、措施落实情况，对存在水害的施工地点及时整改落实，下发水情水患警戒通知单。

3.1.2 规范基础，提升全员水患意识

规范基础就是要从健全防治水组织机构、制度开始，加强组织机构建设，成立专门的防治水领导机构，矿长、书记为组长，总工程师为常务副组长，各专业副总及相关部门负责人为成员，形成一套以矿长全面负责，以总工程师为技术总负责，地测副总协助的管理体系。领导组下设办公室，办公室设在地测科，办公室主任由地测

科科长兼任。建立健全10类人员防治水岗位责任制和31种防治水管理制度，其中水害防治岗位责任制和地测防治水技术制度、水情水害预测预报制度、水害隐患排查治理制度、重大水患停产撤人制度、探放水探掘分离管理制度是各项防治水工作的重点。

提升全员水患意识就是要积极开展全员水害培训，特别是对一线管理人员的水患意识培训。水害事故发生前，往往或多或少都有一些征兆，现场人员辨别水患的能力，直接决定着水害事故的发生以及危害程度的大小，如何提早发现、提早治理，避免水害发生，就是要加强对现场工作人员，特别是班组长、验收员、副队长等基层管理人员的水害培训；而对水害事故的处置，就要求中层管理人员首先对水害有清醒认识、深刻理解，能合理、高效进行应急处置，从而避免、减小水害事故的影响。开展防治水“四熟悉、学、练、比”活动，充分利用宣传板报、视频广播、全员脱产培训等多种形式进行水害教育，重点提升职工现场水患辨识和应急自救自力。 3.2 做好三项基本建设

做好三项基本建设就是要将矿井日常排水系统与探放水过程中的排水系统进行区分，不能一概而论；同时要加强防治水工程的设计、监管，确保工程质量可可靠，具体来说：建设必要的抗灾排水工程：就是要完善矿井、采区、工作面排水系统。通过在矿井建立强排水系统，采区施工分段水仓，提高综合排水能力，工作面完善排水系统，在发生水害事故时，对提升矿井、采区抗灾能力，减少水害影响范围，起到关键作用。

建设疏放水系统:就是要施工专门的疏水巷及相应的疏水沟、放水孔、排水系统。这是因为随着开采范围增加，采空积水面积增大，解决探放水过程中的排水系统可靠性问题，同时避免正常排水与探放水间的系统相互干扰。

建设隔离工程建设隔离工程：主要防止突大水、矿井排水能力不足时，对水害的有效隔离。马兰矿目前各采区间虽无直接联通，仍在井下采区回采完后施工水闸墙，

地面对渗漏河床进行铺底加固，这些工程都是对水害的有效隔离，减少水害对矿井造成的影响。

3.3 保证一个效果（有掘必探）

在有掘必探中要做好采掘作业的超前探测效果和采掘作业中的探放水效果。做好超前探测就要在施工中严格按超前探测要求，采取“物探、钻探”并重原则开展有掘必探工作，重点抓好下组煤带压区域的超前探测，有效防控隐伏构造导水造成的水害事故。对于马兰矿目前来说，主要做好南五下组煤、北三下组煤的超前探测，防止陷落柱、断层局部积水或导水，发生水害事故。做好探放水工作就要施工中严格按照探放水设计要求做好对含水异常体的探测工作，进行探测作业时，重点要抓好涌水量、放水效果、探放完积水后的验证等环节管控，确保积水全部放完。 （1）马兰矿对小窑水害是通过地面井口封堵、河床铺底、构筑防洪冲积坝、井下构筑水闸墙的综合防治手段进行治理；对带压开采过程中隐伏构造导水以及太原组灰岩裂隙含水采取\"物探、钻探并重\"的原则进行超前探测控制；对采空积水则采取以疏放为主的措施。

（2）从水害分析、治理中可以清楚看到：水害事故的控制，要从超前预防、预控开始，关键在于领导、从业人员的职业素质提升。其中管理者的技术水平和素质是核心，执行措施方案到位是根本。具体就是：在防治水日常工作中重点要围绕“人员”和“措施”，“做好两个基础，抓好三项建设，保证一个效果，达到有水无患的最终目标”。

【相关文献】

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