本站原创[摘 要]矿井水害是煤矿安全生产的主要灾害之一,给煤矿职工的安全造成严重威胁.水文地质不清是造成水害事故的重要原因,地下水赋存状况及补给关系不清楚,对水源位置不清,盲目采掘必然酿成突水事故.该文通过对永春煤矿南湖一号井水文地质特征进行综合调查分析,确定矿井防治水工作的重点和难点,并提出相应的防治水安全技术措施,以促进矿井安全生产.
[关 键 词]水文地质分析防治水措施安全生产
1矿井地质概况
福建省永春煤矿南湖井田出露的地层主要有二叠系下统栖霞组、文笔山组、童子岩组、侏罗系下统梨山组及上统长林组.矿井地处天湖山矿区F31推覆断层下盘,矿界内F31断层下盘北东向紧密线状褶曲发育,F31断层下盘已基本查明的断层有五条,编号F1~F5.其中,对井田破坏性较大的有F1、F2和F3,而F4、F5断层仅局部地段有影响.
2水文地质条件分析
2.1自然地理条件
矿区属中低山构造剥蚀地貌,最低侵蚀基准面标高约625m,最高点位于井田中部,标高约1025m,相对高差400m.地表高差大,切割较强烈,地表水排泄通畅.区内较大地表水体主要为南东北西向的沟谷,水量大小随大气降水情况而变化,雨季流量较大,旱季流量小,有时干枯.矿区属亚热带季风气候,常年温湿多雨,年降水量1685mm,大气降水为矿区的主要补给来源.
2.2矿区岩层的含水性分析
一是梨山组为河床冲积相沉积的厚层状含中～粗粒砂岩、细砂岩,厚度大于16.10m,含水性中等；二是童子岩组一段岩性以细粉砂岩、砂质泥岩为主,根据钻孔及井巷揭露,一般岩芯完整,偶见裂隙,多为石英脉、钙质等充填,含水层厚度0.5~0.8m,井巷揭露偶见淋水现象,含水性弱；三是栖霞组岩性为浅海相灰色石灰岩,含少量暗色燧石结核,厚度大于9.6m,控制程度较低,为岩溶裂隙含水层,位于煤层之下,局部隔水层较薄处对巷道底板有一定影响；四是隔水层有长林组、童子岩组第二段、文笔山组地层,该组岩性以细粉砂岩、砂质泥岩、泥岩为主,夹少量薄层细砂岩,裂隙不发育,为较好的隔水岩组.矿井内风化带一般浅部风化孔、裂隙较发育,向深部逐渐减弱,含水性中等.
2.3断裂构造带的水文地质特征
F31大辗掩断层由铅坑井田伸入本区,在1线东部童子组一段辗掩于侏罗纪下统梨山组之上,进入本区后,则推覆于童子组之上,局部导水.F1断层为井田西部边界断层,导水性一般,局部裂隙发育处,导水性较强,遇较大的含水层有局部突水的可能.F2正断层位于井田的西部,隐伏于F31断层之下,导水性弱.F3逆冲断层位于井田的东部,由1线延伸到4线,被F4断层所截,局部导水.
通过对矿井水文地质的分析,矿井以风化带裂隙潜水为主,弱裂隙承压水为付,含水层厚度小,富水性弱,煤系地层为弱裂隙含水岩组,断裂构造带的充水、导水性较弱.大气降水大部分沿沟谷排泄,少量沿断层裂隙带在重力作用下渗入矿井,分别从矿井+700主平峒和+660排水峒排出.总之,矿井水文地质条件属于简单类型.
3当前矿井防治水工作的难点和重点
矿区周边小煤窑开采历史较久,由于小煤业主对水害防治意识淡薄,早期开采形成的废弃巷道和采空区资料不详,个别小窑超层越界开采,废弃坑道、采空区中可能赋存的老窑积水对矿井的安全生产存在很大的安全隐患,是矿井防治水工作的难点和重点.
4防治水措施
4.1地面防治水措施
根据矿区的水文地质特征,大气降水为本区的主要补给来源,雨季来临时,地表水可能溃入井下,应采取能“疏”则疏,能“防”则防,能“排”则排,或者采取“防排”结合的综合措施,以保证矿井安全.
首先,认真制定地面防治水工作计划,加强雨季“三防”工作,严格执行汛期24h值班巡查制度.在雨季来临之前,认真组织人员对矿井的排水、供电系统等进行全面检查、检修维护,保证井下排水设备正常运转；清除排水硐水沟淤泥、杂物,保证水流畅通；储备好防洪物资,一旦山洪暴发,用编织袋装沙、煤来构筑多道防水墙,防止洪水倒灌井下.
第二,对职工进行防治水的教育培训,使职工充分认识其危害性,提高职工的安全防范意识以及防汛抗洪能力.
最后,由于矿山内沟谷坡降较大,局部为陡坎,严禁将矸石、垃圾等杂物堆放在山洪、河流可能冲刷到的沟谷地段.针对现有矸石堆放于沟旁,应设置多道拦矸坝并及时加固加高,定期对沟谷进行清理,确保水流畅通.
4.2井下防治水措施
针对当前矿井防治水工作的难点和重点,矿井应认真编制中长期防治水规划和年度防治水计划,并组织贯彻落实.应深入开展调查研究,建立健全矿井水患档案,认真落实各项防治水措施.
①加强日常监管,做好对矿井各涌水点的监测工作,并认真做好记录.若发现有涌水异常现象,应及时上报,组织人员认真分析排查.
②开展对周边小煤矿进行全面普查,认真做好测量填图工作.将井巷出水点的位置及其水量,有积水的井巷及采空区的积水范围、标高和积水量,绘在采掘工程平面图上,真正做到“上下、左右、前后”的情况心中有数.对调查中发现的采空区积水点,实行人员挂钩监控制度,采取巷道贯通、矸石回填等方法消除隐患,确保安全生产.
③认真做好探放水工作,确保探水起点的采掘工作面与积水区之间足够的安全距离：水压不超过1MPa时,积水区有详细的图纸资料,能确定积水区边界位置的,在煤层中不得小于30m,在岩层中不得小于20m；积水区虽有图纸资料,但不能确定积水区边界位置时,探水线至推断的积水区边界最小距离不得小于60m；对有图纸资料可查的老窑,探水线至老窑边界的最小距离不得小于60m；对没有图纸资料可查的老窑可根据了解到的小窑开采最低水平,作为可疑区,并以此为界向外推100m作为探水线.探水线应准确的绘制在采掘工程平面图上,开拓到达探水线时,必须进行探放水工作,经探放水确认无突水危险后,方可继续进行作业.
④采掘工作面开工之前必须做好防治水安全技术论证.施工过程中坚持“有疑先停、有疑必探、先探后掘”的探放水原则.
⑤加强职工防突水知识培训,提高职工防突意识.采取“探、防、隔、截、堵”等探放水综合措施.一旦发现透水预兆,应立即停止作业,采取措施,撤出所有受水威胁地点的人员.
5结语
防治水工作是一项长期系统的工作,水文地质工作是防治水工作的基础,必须有计划、有针对性地对矿井水文地质进行观测、调查、分析,确定防治水工作的重点和难点,减少工作的盲目性,认真落实防治水安全生产责任制,确保安全生产.