顾桥矿突水水源类型及水害防治

    摘 要：矿井突水现象普遍存在于我国煤炭开采过程中，严重威胁生产安全。本文在介绍矿井突水危害的基础上，介绍了顾桥矿近年来的突水情况，分析了顾桥矿的突水水源类型及其防治方法。

    关键词：矿井突水；防治措施；突水原因

    DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2019.08.084

    0 引言

    煤矿的开采，本身工作就复杂艰辛，又容易受到自然灾害及人为因素的影响。在如此多的自然灾害中，限制矿井开采的一个主要因素为矿井的突水，矿井突水导致大量的地下水涌出，使得矿井开采难度大大增加，更严重的是对矿工生命安全的威胁大大增加[1-2]。顾桥 2007 年～2016年 6 月共发生出（突）水 9次，出（突）水频率为 0.86 次/年，属于偶有出（突）水，最大突（出）水量为 200m3/h，矿井最大涌水量为 248.4m3/h，矿井突水为主要水害，因此对矿井突水进行研究分析对于煤矿生产部门来讲，意义至关重要。

    1 矿井突水及其危害

    矿井突水是在矿井开采过程中，因井巷、工作面与含水层、溶洞、溶穴、陷落柱、构造破碎带等接近或沟通而出现的突发性的出水事故。在矿井掘进时，或在工作面的回采中， 岩层本身具有的天然平衡的状态不复存在，在静水压力和矿山压力作用下，四周的水体通过断层、隔水层和岩层的薄弱处进入采掘工作面，形成矿井突水[3]。由此可见，矿井突水是一个渐发展的过程，整个过程长至数日才会表现，短则一两日。

    在采矿过程中，地下水的大量涌出，会在两个方面对采矿工作产生影响。首先，使工序更加复杂，成本上升；其次威胁到整个工程乃至工人的生命安全。由于矿井突水的特点是发生突然且出水量大，日常的生產会受到影响，严重时会发生淹井，而且突水后，涌进来大量的地下水，还要负担巨大费用用于排水。更严重的是采矿和矿井安全都受到严重威胁，有时候甚至会造成直接的矿区报废，不能继续开采，给经济和资源的利用上带来严重的损失，也在一定程度上造成了资料的浪费。突水是煤矿生产安全的主要灾害之一，在煤矿生产实践过程中，一套合理有效的防治水措施很重要，可以有效地控制矿井的涌水量，对降低生产成本，合理回收煤炭资源，预防和消除矿井水对煤矿建设和生产的影响，保证煤矿的安全生产都具有重要的意义。

    2 突水水源类型及影响程度

    目前顾桥矿主要受煤系水和采空区积水影响。矿井未来5年不开采 A 组煤，因此灰岩水目前对矿井安全生产不构成威胁。封闭不良钻孔可能会对矿井安全生产有一定的影响。煤系水、老空水及封闭不良钻孔水害对矿井的具体影响程度如下：

    2.1 煤系砂岩水

    2007-2016 年采掘过程中，共发生煤系砂岩水出（突）水 9次，最大出（突）水量 200m3/h。煤系水主要是通过采动裂隙导通进入工作面，出水具有初始量大、衰减快、历时短特点，出水前一般均有预兆。煤系水害一般不会影响矿井安全开采，当开采到煤层顶板砂岩水储存量较大的煤层时，可能会对采掘工作面产生一定影响，但不会威胁矿井安全。

    2.2 老空水

    该类水在矿井中普遍存在，虽然采空区、老峒、老巷等积水量十分有限，但若误透，因势能高，会突然溃出，具有很强的破坏性，对现场作业人员的安全构成较大的危害。目前，顾桥矿井开采产生的采空区，位置、积水范围、积水量清楚，采掘工作面临近前，按照规定开展预报、探放，即可消除老空水害威胁。

    2.3 封闭不良钻孔水害

    顾桥煤矿井田内现有 14 个存封闭不良钻孔或未封钻孔，当开采波及到这些钻孔时，有可能因钻孔导通了含水层而产生出（突）水。但是从目前采掘工作面已揭露的钻孔来看，均不含水、导水，但对这些钻孔仍需高度重视。采掘工作面临近时，要超前分析、预报，制定针对性措施，采取先探后掘、先探后采，必要时留取安全煤岩柱。

    3 水害的防治措施

    3.1 煤系水防治

    由于其水量小，渗流条件差、静储量消耗型等特点，使其防治水工作较为容易，一般采用增加排水，自然疏干即可。

    3.2 老空水防治

    老空区积水是本矿井主要充水因素。井田范围内不存在老窑、小井水害，井田内仅存在矿井开采所形成的采空区积水，但采空区位置，范围清楚，充水水源以灌浆水为主，积水量已探明或预计。根据《煤矿防治水规定》要求进行了详细调查、测绘，建立了完善的图件资料，采掘工作面临近老空区，超前开展老空区水害的预测预报，编制探放水设计、措施，并严格执行，可有效防范和消除老空水害。

    3.3 封闭不良钻孔水害防治

    顾桥煤矿目前有 14 个封闭不良钻孔，以往揭露时均未发现含、导水。为策安全，采掘工作面接近或者开采波及到该类钻孔时，要超前分析钻孔封闭质量情况，制定和采取针对性安全技术措施，必要时留设安全煤岩柱。

    3.4 断层导水水害防治

    钻探和井下实际揭露反映，顾桥井田区断层一般不含水、不导水，少数断层揭露时有少量滴淋水，对生产影响较小。不过顾桂地堑式断层带及影响区因构造复杂、裂隙发育，在6煤层以下层位可能具有一定的导水性，但针对该构造带矿井已按《煤矿防治水规定》留设了安全煤岩柱，矿井开采不再进入该构造带及影响区，故该构造带对矿井生产不会产生影响，且未来5年矿井开采场远离该构造带300m以上，不会出现断层导水。

    但为了安全，开采临近断层构造时，仍然坚持超前开展分析预报和探查，控制断层位置、性质、落差及含、导水性，保证开采安全。

    4 结语

    随着我国经济建设的高速发展，经济结构也在不断改变，国家对于煤炭的需求还是会保持在一个比较高的水平上，因此做好水害防治工作尤为重要。矿井突水为我国煤矿常见的水害类型，做好矿井突水防治工作，提出有效合理的防治措施，提高安全意识，最大程度地减少此类事故的发生，才能保护生命和财产的安全，才能使矿井开采可持续地发展。

    参考文献：

    [1]王德勇.矿井底板突水威胁程度评价[J].能源技术与管理，2013，

    38（04）：45.

    [2]何锐杰.矿井突水灾害原因及其防治[J].能源与节能，2015（04）：

    73-74+101.

    [3]崔祥琨，郭盛彬，宋旭.浅谈矿井突水原因及其防治[J].科技资讯，2009（17）：134.

    作者简介：谢达（1995-），男，安徽黄山人，硕士在读，主要从事矿井水害与防治研究。