煤矿防治水工作面临的困境及对策

＊李 枫

（山西高河能源有限公司 山西 046000）

煤矿的掘进开采过程中大多会不同程度的渗入、涌入或流入一定量的水，如果在矿井中积聚的水量超出了矿井的正常排水能力，那么就会让矿井遭遇水害，严重影响煤矿的开采安全性。站在不同角度，煤矿水害又可以分为不同类型，如果站在煤矿导水通道的角度，煤矿水害主要包括陷落柱、岩体裂隙、断层等异常突水；如果站在水源的角度，煤矿水害又可以分为地表水、老空水、底板与顶板水等。但是无论哪种水害，都会对矿井造成严重影响，甚至有可能引发瓦斯爆炸、硫化氢中毒、矿井淹没等严重后果，因此必须引起煤矿企业的高度重视。

1.煤矿防治水工作面临的困境分析

在2000年以后，国家与相关部门高度重视煤矿企业的水害防治工作，并采取了一系列有效措施，重大水害事故有了大幅下降。但是纵观近年来煤矿企业防治水工作的整治效果，仍然存在着一定问题，造成了十分严重的经济损失与人员伤亡，我国近年来水害事故出现次数与死亡人数如图1，图2所示，导致煤矿水害屡禁不止的原因不外乎以下几种：

图1 2000年-2015年煤矿水害事故起数示意图

图2 2000年-2015年因水害而造成的死亡人数示意图

(1)越界开采

煤矿水害多发生在中小型煤矿中，这与中小型煤矿企业缺乏对地质的详细勘察有直接关系。一些中小型煤矿企业过于看重经济利益，并且勘查技术有限，导致矿井在开采过程中没有对开采边界与积水空间进行严格划界，越界越层开采现象严重，在开采过程中存在一定盲目性，这也直接增加了矿井遭遇水害的概率。

(2)缺乏完善的基础设施

导致矿井遭遇水害，还有可能是因为维护矿井正常开采的基础设施没有完善配套，或者存在着违规建设。例如，没有结合矿井的实际情况合理设置排水系统、防隔水煤柱的留设不标准或者是未留设、防水墙的建设没有按照规定标准、安全防护设施设计不合理等，这都会在一定程度上增加矿井遭遇水害的几率。尤其是降雨较多的南方地区，如果降水量突增，煤矿企业却没有按照标准预留防水岩柱，就很容易导致雨水灌进矿井，进而淹没矿井。

(3)防治水能力有待提高

煤矿的防治水能力主要表现在管理人员水平与防治技术两方面。现阶段，一些中小煤矿普遍缺少水文地质专家，防治水技术也相对落后，这也就导致煤矿的防治水管理工作难以高效开展。与此同时，煤矿企业的很多防治水理念都相对落后，也缺乏必要的水害监测设施，无法对水害进行未雨绸缪。例如，某小型煤矿因缺乏必要的水文地质技术人员，缺乏对溶洞承压水的正确认识，采用了错误的探放水措施，导致矿井遭遇重大水灾。

2.煤矿防治水工作的优化策略分析

(1)建立完善的防治水工作制度与机构

鉴于煤矿水害的严重危害性，煤矿企业在日常工作中一定要高度重视防治水工作，坚持做到预防为主、治理为辅，一旦发现问题，就必须采取有效措施从源头上进行处理，坚决做到水害的尽早发现、尽早治理。

首先，工作人员要对矿井的水文地质环境进行全面勘察，明确矿井的防治水工作要点，同时充分了解矿井周围的水量及水流情况，并结合矿井的基础排水设施，制定出严密的防治水工作计划，确保煤矿的防治水体系不断健全。煤矿企业也要投入必要资金，购买相应的勘测设备，例如探放水设备、水文地质探测设备等，并确保防水岩柱的留设符合技术标准，能够满足矿井的防水需求。

其次，进一步规范施工细则，确保工作人员在工作中能够有制可依。例如，煤矿企业需要制定更为具体的水患排查工作任务，明确排查周期与排查流程，并进一步规范探放水操作，制定科学的突发事件应急计划。

最后，将防治水工作责任具体落实，单独设置防治水机构与岗位，工作人员需要承担起煤矿防治水工作的重任，确保每一项防治水工作制度的有效落实，对于不作为的工作人员要追究其责任。

(2)对矿井水害前兆有一定了解

通常情况来说，煤矿在遭遇水害之前一定会有一些异常现象产生，也就是水害前兆，工作人员如果对水害前兆有一定了解，那么就可及时作出必要的应急处理，将水害损失降到最低。但是在实际开采过程中，工作人员往往因为缺乏对水害前兆的必要了解与对水害的足够重视，对这些前兆视而不见，进而导致悲剧的产生。

水害前兆大致可分为以下几点：一是，煤壁挂红。如果发现煤层裂隙表面或者是岩层表面出现暗红色水锈，那么就说明巷道离积水区距离已经十分接近；二是，煤壁出现水珠。这是因为如果在巷道附近存在积水区，那么水会在压力作用下透过煤岩裂隙渗出，聚成水珠；三是，巷道内产生雾气。因为巷道在开采过程中，人力与设备的运转会让巷道温度有所升高，那么积水区的水就会因蒸发而形成雾气；四是，空气突然变冷。如果工作面与积水区距离较近，煤壁会因为气温降低散发凉意，就会令人感觉寒冷；五是，出现水声。如果在煤壁中间出现水声，就代表水体与煤壁之间的距离十分接近，并且很有可能随时突破煤壁；六是，煤层发潮。如果挖去煤层表面依然发现煤层潮湿，那么则说明工作面与积水区距离十分接近。

(3)建立完善的煤矿水害预警机制

煤矿防治水，一定要做到预防为主、治理为辅，这也就需要煤矿企业必须建立完善的水害预警机制，结合矿井的实际情况与地质情况，制定出严密的水害防治措施。

例如，煤矿企业可以购进更加先进的监测设备，采用更为科学的防治技术，地质勘查人员就可结合矿井的补给水源和涌水通道，明确水流方向，找到最为科学的观测点，进而对矿井涌水量进行密切关注，同时工作人员也要对所观测到的数据进行记录与分析，在整理后汇报给上级部门。除此之外，地质勘查人员也要运用先进的技术与设备，结合综采面的地质特征与断层破碎带，及时发现矿井涌水情况是否存在异常，特别是在雨量较大的季节，要实现对矿井的全天候无间断观测，并将观测数据绘制成图纸，为后期的防治水工作提供有力支持。煤矿企业也要加大对水患的排查力度，勘查人员要按时对警戒线、积水线、探水线等重点区域进行仔细排查，一旦出现异常要及时警报。

(4)分类治理水害

①导水陷落柱的治理。对于导水陷落柱，通常是进行注浆封堵，彻底填充陷落柱的顶部和底部，最大程度降低陷落柱的含水量，并确保其不会导水。

②导水断层的治理。如果在地质勘查中发现矿井底部存在导水断层，通常选择注浆封堵或者是预留防隔水煤柱的方式进行处理。在施工之前需要对导水断层进行更为细致的勘查，并制定详细的施工计划。

③工作面底板预注浆以及局部疏放水。在煤矿开采过程中，矿井底板在一定程度上承受着承压水的压力，所以在具体掘进施工之前，可以采用注浆的方式对底板进行加固，这可使矿井底板的含水层变为弱含水层，可在很大程度上提高底盘强度，然后进行局部疏放水释放掉一部分水压，水压就会被控制在安全值以下，这可有效降低矿井遭遇水害的概率。

④掘进疏水降压。在巷道的掘进过程中，技术人员一定要充分探明含水层的水位情况，然后利用井下钻孔的方式进行疏水降压。除此之外，在勘探期间工作人员会对地质进行钻孔，当掘进工作面推进至钻孔附近时，一定要仔细查验钻孔的密封效果，对密封质量进行严格审查，对于有潜在出水威胁的钻孔要进行重新密封，确保密封安全性。

3.结语

综上所述，矿井在开采过程中不可避免的会遇到水害威胁，只能有效预防却无法彻底根除，这也就要求煤矿企业必须将煤矿防治水工程作为一项日常的长期工作，确保所有防治水措施的具体落实。煤矿企业同时要注意总结矿井水害的产生原因与产生规律，不断加大对水害的预防治理力度，并进一步提高水害防治技术，最大程度的避免矿井遭遇水害的概率。