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        浅析煤矿老空积水的防治路径

        参考国内矿井防治水先进经验并结合张村矿实际情况,总结出“查、探、疏、排、防、躲、管”综合防治小煤矿老空水总体方针。其主要内容为:“查”,就是在对小煤矿开采资料收集、调查的基础上,在矿井有可能受小煤矿采空区积水威胁的区域范围内进行地面物探,查明小煤矿采空积水区范围;“探”,就是根据地面物探结果,在井下生产中实施超前物探和钻探,探明小窑老空区积水的具体位置和水压、水量等确切资料;“疏”,就是对探出的小窑老空水进行疏放,避免生产中透水事故的发生;“排”,就是完善矿井排水系统,以利于发生透水时及时排水,不造成淹井,不对生产造成大的影响;“防”,就是对已揭露的小窑老空或老巷要采取相应的安全技术措施,严防发生次生灾害;“躲”,就是为防万一,针对无法预防的水害,要编制矿井突水应急救援预案,躲开水灾威胁,提高职工自救、互救能力;“管”,就是加强矿井防治水现场管理,促进矿井防治水群测群防工作。

        “查、探、疏、排、防、躲、管”七字方针内容环环相扣、缺一不可。

        1.地面采用瞬变电磁探测技术,查明小窑老空积水范围(七字方针中的“查”)。瞬变电磁勘探技术在20世纪80年代末、90年代初应用于煤田地质勘探领域。该技术对其勘测范围内的水体等低阻地质异常体具有较高的分辨率,当采空区充水时,在电性上出现低阻反映,因此,该方法对探测小窑采空区积水情况效果明显。地面采用瞬变电磁仪器,圈定井下小窑老空积水范围,物探结果及时填绘到采掘平面图上,小窑老空积水范围在图纸上呈现出来,可以一目了然,做到心中有数,提前做好各采掘头面的防治水设计。

        2.掘进头面施工过程中采用高分辨电法超前探测技术,查明掘进前方水文地质情况,对存在低阻异常区域,采用钻探技术(七字方针中的“探”)。(1)高分辨电法的特点。YD32(A)高分辨电法仪以煤层或岩体为介质,根据岩石电阻率成像探测识别巷道顶、底板隔水层厚度、断裂破碎带、含水和导水构造等地质构造。高分辨电法仪物探距离可达100m,结合矿井实际情况,每次物探有效距离取60m,保证30m超前距前提下,可掘进30m,生产过程中如此循环,如物探结果存在低阻异常,经工程技术人员分析后,可进行钻探。(2)井下超前钻探。钻探是井下探放水最直接、最可靠和最终必须实施的重要手段。在保证安全的前提下尽量减少探放水工作量是煤矿生产追求的目标,同时,也是工程技术人员渴望解决的难题。而井下物探仪器的运用,成功的解决了这个难题。

        3.疏放老空积水(七字方针中的“疏”)。通过物探和钻探,对探测到存在老空积水的区域要进行疏放,解除老空水对生产造成的安全隐患。疏水时前期工作为。(1)完善老空积水区附近掘进工作面的排水系统。根据预测的积水量,单孔最大放水量,工程进度情况合理设计排水系统。配备相应排水能力设施及设备,排水系统完善后,再由地测部门牵头,对排水系统进行排查及联合验收,对排水系统的排水量实地测定并达到设计要求。(2)设计放水钻孔。放水钻孔布置原则方案最优,经济合理,安全可靠。

        4.完善排水系统,避免淹井事故(七字方针中的“排”)。排水系统是矿井防治水工作的关键环节,特别是水文地质条件复杂矿井,排水能力的大小直接关系着矿井的生产安全,依据规程的要求,矿井在正式生产前,首先必须完善其排水系统,保证其排水能力。

        5.落实安全技术措施,严防次生灾害发生(七字方针中的“防”)。为最大限度地解放小煤矿采空区附近的煤炭资源、提高资源回采率,对于已放完水或已探明没有水体的小窑采空区或老巷道要揭露和通过,以尽可能多圈定储量。然而小煤矿的采掘活动是没有规律的,其采空区和巷道布置比较混乱,为保证能安全揭露小煤矿老空并能顺利通过小煤矿老空,防止揭露和通过老空时发生残余积水突然溃出、有害气体及大面积冒顶、片帮等次生灾害,要制定揭老空和过老空安全技术措施,揭、过小窑老空区后,还要制定小窑老空区综合管理安全技术措施,防止后来不确定变化因素导致小窑老空区产生二次灾害。张村矿小煤矿老空区综合管理安全技术措施如下。(1)通过综合技术手段(物探、长探、短探)进一步查明水害及气体危害,可采取打密闭预留观测孔或加强巷道周围的支护后喷浆密闭等相应的技术措施,并设专人对小煤矿老空范围区域看管,巡查,工程技术人员加强收集该工作面水文地质资料,重点分析并及时发放水情、水害分析预报用于指导生产工作。(2)施工单位井下带班人员一定要加强该工作面的水文情况观测,发现水情异常及时上报矿调度室及有关领导和业务科室,确定排除水情隐患后方可继续进行回采施工。(3)地测队人员要经常了解周边小煤矿生产情况,做到心中有数,一旦小煤矿停止生产,要加强各工作面特别是透老空工作面的水文地质情况观测,时刻处于备战状态。

        6.编制矿井突水应急救援预案,提高广大职工抗灾自救能力(七字方针中的“躲”)。矿井防治水工作的最后一道防线体现在一个“躲”字上。针对张村矿小窑老空区遍布的实际情况,要求井下各生产作业单位,无论是掘进工作面或是回采工作面,在施工前都必须制定水灾应急预案,并在施工前举行演练,使井下作业工人遇到水灾时能做到沉着冷静、顺利躲避开水灾威胁,确保人身安全。

        7.加强矿井防治水现场管理工作,提高全矿干部职工的群测群防意识(七字方针中的“管”)。(1)落实干部跟班盯岗制度:对防治水重点工作面实行干部跟班盯岗制度,加强考核和责任追究。(2)相关业务科队定期到防治水重点工作面进行安全检查,行使职能,齐抓共管,消除水害隐患,确保安全生产。(3)加强职工防治水知识培训,提高职工水害防患意识,坚持工作面水情、水害观察和汇报制度,做到群测群防,将水害隐患消灭于萌芽状态。通过以上管理制度,做到井下防治水工作的层层监管、人人参与,从而达到真正意义上的群测群防,使井下水灾隐患无处藏身。(本文作者:罗新桥、马桂云 单位:中国平煤神马集团安全监察局、河南省电子产品质量监督检验所)

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