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集团煤矿水害治理原则(煤矿水害风险预警与防控系统)

集团煤矿水害治理原则(煤矿水害风险预警与防控系统) 煤矿水害的探测与防治

摘 要:本文通过近6年来煤矿水害事故的分析总结了煤矿水害源的类型和原因。对煤矿水害事故的特点和发生原因的分析,得到减少煤矿水害的主要途径是加强煤矿水害的科学探测及采矿时的综合防治,探测是基础,综合防治是避免煤矿发生水害的主要节点。

关键词:煤矿;水源;检测;防治

前言

水是人类和各种动植物赖以生存的基础,是宝贵的资源和财富。但是当水危及人类的生存和活动时,它就变成了有害因素。煤矿生产是在地下进行的,人只要深入地下,就同时受到地表水和地下水的威胁。水害是很可怕的,但是用科学的手段和方法,努力是可以预防的。

1煤矿水害的来源和类型

1.1煤矿水害

煤矿水害是伴随煤炭生产发生的灾害和事故,具有突发性和地点的不确定性等特点。煤矿一旦被淹,通常的后果是煤矿生产的中断和财产的损失。严重的洪水会造成重大伤亡。2003年河北东庞煤矿突水事故,造成全井被淹,半年多才恢复生产,造成损失5亿多元。由于充水因素不明确,难以查明突水通道,应急物资、设备、人员无法及时到位,导致应急方案难以在短时间内确定,险情一时无法消除。相关问题解决后,财产损失和人员伤亡已成事实。

2005-2010年中期,全国共发生各类洪涝灾害事故309起,死亡1656人。其中,2006年山西左云新井煤矿死亡人数为56人,如图1所示。图中上方曲线为煤矿透水事故统计,下方曲线为死亡人数统计。图1显示,自2007年以来,煤矿事故和死亡人数一直处于相对较低的水平。2007年以后,煤矿水害年发生率为38起,年死亡人数为150人。


图1最近六年煤矿透水事故起数和死亡人数统计。上面的曲线是水患人数,下面的曲线是死亡人数。

1.2水害类型

煤矿水害主要有:地表水、第四系水、岩溶水、裂隙水、煤层顶底板砾石水和老空水。

1.3水害原因

煤矿水害频发的主要原因是:①对水文地质条件和类型认识不足;②透水机理研究缺乏针对性;③勘探不足,尤其是导水构造;④监管不力。

2煤矿水害源探测技术

煤矿水害首先是地质原因造成的,充水水源(岩溶、裂隙水)的突水通道(裂隙、断层)探测不细致,其次是人为因素。充水水源(岩溶、裂隙水)的突水通道(裂隙、断层)和老空积水区,可以通过物探、钻探等方法进行科学探测。

2.1煤矿水害构造探测技术

充水水源(岩溶、裂隙水)的突水通道(裂隙、断层)可以通过三维地震勘探技术在煤矿矿区进行探测。图2是煤矿补充勘探得到的地震时间剖面图。该剖面上煤层形态和断层清晰,在该剖面上检测到落差大于2m的断层,T5波对应桩号200处的断层。落差大于5米或更小的断层可以通过三维地震来发现。

图2煤矿区勘探地震时间剖面图

2.2相对富水性探测技术

断层、老区空区和隐伏陷落柱可用瞬变电磁法探测。图3是瞬变电磁法探测陷落柱的一个例子。只要管理到位,及时发现和控制水源,措施落实,利用瞬变电磁和地震波法进行井下超前探测,可以提高地质成果的准确性。


图3煤矿水害探测瞬变电磁剖面图

3水害源综合防治方法

4.1落实防治水基础水文地质工作

煤矿在编制中长期防治水规划和年度防治水规划的前提下,采用适合煤矿的物探、钻探、化探等先进地质物探技术,定期收集、调查、检查本矿井及相邻煤矿的采煤情况,编制矿井综合水文地质图,实时掌握矿井水害源情况,研究、预测煤矿区水害源及类型,提出防治水害源的具体措施。重视地球物理技术在煤矿水害防治中的地位。在矿区设计阶段,坚持利用三维地震勘探技术和瞬变电磁技术进行补充勘探,查明落差大于5m的断层及其富水性。

4.2严格进行煤矿井下探放水

必须进行充水条件的分析研究,坚持& ldquo预测,当有疑问时,探索,先探索再挖掘,先治疗再挖掘& rdquo十六字方针,实施& ldquo防、堵、疏、排、截& rdquo综合控制措施。开采探放水前,应当按照规定编制探放水施工设计,落实探放水警戒线,同时采取防治煤与瓦斯突出的具体安全措施,严格按照施工设计进行探放水。当矿井出现渗水迹象时,立即停止生产作业,将井下人员撤至安全地点,全面分析查找原因,采取有效措施进行防治。

4.3认真执行& ldquo雨季& rdquo“三防”工作“/br/”是煤矿防暴雨、防洪水的三方重点,井口标高低于历史最高洪水位的矿井要采取“三防”应急措施。对可能被洪水淹没的废弃煤矿井口,要按规定进行封堵。雨季期间,派专人对煤矿及周边废弃煤矿、坑洞、裂缝,以及可能影响矿井安全的水库、河流、湖泊、堤防、涵洞、水闸等进行巡查。特别是接到预警信息和暴雨灾害预警后,将实行24小时不间断巡查。建立暴雨洪水引发洪水等事故应急预案。

4.4落实防治水监管监察

各级煤矿安全监管部门要按照现行规范加强对煤矿企业的监管监察,督促煤矿企业严格落实& ldquo先探索再挖掘& rdquo探放水措施,注意调查周边小煤矿分布情况,认真排查水害隐患,及时采取措施,防止水害发生。对防治水措施不到位、水害隐患排查治理不力、超层越界开采的煤矿,要责令立即停产整改;整改仍不合格的,要向当地政府报告,依法关闭。对于有水害的矿井,按照& ldquo不要放手& rdquo原则和& ldquo遵守法律法规,实事求是,注重实效& rdquo基本要求,认真调查事故原因,追究事故责任,及时公布结果,接受全社会监督。

4结论

煤矿水害防治的重点是坚持& ldquo预测,当有疑问时,探索,先探索再挖掘,先治疗再挖掘& rdquo十六字原则和& ldquo防、堵、疏、排、截& rdquo五项综合治理措施,煤矿水害是可以避免的。事实证明,以煤炭三维地震勘探和瞬变电磁勘探为手段的地面物探补充是煤矿水害源调查的有效方法,煤矿生产过程中辅助物探和钻探相结合是确保煤矿水害源探测的主要手段。对老窑、断层、陷落柱、矿井边界、水体(包括可疑水体)进行科学管理,设置防水煤(岩)柱,是确保煤矿安全的有效途径。

 
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