霍臨礦井水害綜合防治技術(shù)摘要：本文以霍臨礦井為例，闡述了水文地質(zhì)條件復(fù)雜礦井，如何采取科學(xué)、合理的措施，有效地防治礦井水患，保證礦井的安全建設(shè)和安全生產(chǎn)。關(guān)鍵詞：礦井防治水措施霍臨煤礦系深部帶壓開采水文地質(zhì)條件復(fù)雜的礦井礦井建設(shè)和生產(chǎn)實(shí)踐中通過對井田地質(zhì)構(gòu)造、水文地質(zhì)、礦井水害、帶壓采掘活動進(jìn)行綜合分析,針對不同水害，科學(xué)、合理地制定并實(shí)施了防治水措施證礦井的安全建設(shè)和安全生,為類條件下礦井防治水提供了寶貴經(jīng)驗(yàn)。一、礦井概況霍臨井田的北部以天南正斷層為界北南東部與相鄰礦井為界積60km2。霍臨井田儲量豐富，煤層賦穩(wěn)定，傾角平緩，開采條件優(yōu)越，礦井設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力為6.00Mt/a，井服務(wù)年限60年其中主采煤層為煤層，為特低硫、低磷、高發(fā)熱量、中灰、不粘結(jié)的貧煤，埋深平均為米右二、區(qū)域地形地貌和地質(zhì)構(gòu)造井田內(nèi)南部為丘陵地貌育有的沖溝部為黃土覆蓋北地勢較為平坦，但也有少量沖溝，南部為丘陵地帶，西部屬盆地，由黃土丘陵和低山組成。本區(qū)大地構(gòu)造位置處在我國華北地區(qū)東部新華夏構(gòu)造體系第三隆起帶井北部東西走向的邊界斷層為逆斷層區(qū)的一級構(gòu)造田分別發(fā)育著南北走向的11條層，是井田內(nèi)的次級構(gòu)造，多為逆斷層。三維地震精查中井田內(nèi)目前共發(fā)現(xiàn)陷落柱1個直徑大于和等于的落柱有6個m三、區(qū)域水文地質(zhì)條件分析（一表及水害分析：區(qū)內(nèi)主要河流是章清河，屬海河水系，年逕流量8.35×。清河、大氣降水、溝、坑塘等水源可通過井口采冒帶巖地面塌陷或熔洞斷層帶及煤層頂?shù)装宸忾]不良的舊鉆孔充水和導(dǎo)水進(jìn)入礦井。（二井要含水層及水害析：1、奧灰峰峰組含水層k1、水位678米，水質(zhì)為硫酸鉀鈉型，本井田分布不均、發(fā)育情況視構(gòu)造而定。全井田為帶壓開采，從計(jì)算分析知道，含水層煤較遠(yuǎn)（奧灰約、灰約完地層的條件下，含水層水不可能鼓破底板而發(fā)生突水，但不排除其過構(gòu)造體、陷落柱或封閉不良鉆孔等垂向?qū)ǖ烙咳氲V坑而造成水害。2、上石炭統(tǒng)太原組含水層。3、二疊系下統(tǒng)山西組—、砂含水層，以中、細(xì)粒砂巖為主，距煤層為60米其富水性較弱，水量有限，其中、為3煤接充水含水層3#煤采過程中可以對其采取疏降，對安全生產(chǎn)不會造成威脅。4系統(tǒng)上盒子組含水層k9—為巖水層―，富水性弱為酸鉀鈉型水裂隙發(fā)育在范圍內(nèi)時(shí)可能成為3煤充水含層。5、基巖風(fēng)化帶、第四系含水層，由于上部隔水層的存在，使基巖風(fēng)化帶含水層（系孔隙含水層組X）二疊系下統(tǒng)上下石盒子組含水層組（Ⅷ）無補(bǔ)給關(guān)系，一般情況下對3#煤采不會成影響。（三井涌水量：采用地下水動學(xué)法計(jì)算煤的直接充水含水層和間接含水層的涌水量，礦井的正常涌水量為m3，最大涌水量為600m3，井設(shè)計(jì)的排水量按該數(shù)設(shè)計(jì)，沒有考慮到奧灰

突水的情況。四、礦井水害防治與處理（一害治管理措施：1、建立了防治水管理體系，健全了相應(yīng)的機(jī)構(gòu)、制度，充實(shí)了專業(yè)技術(shù)人員。2了井水文地質(zhì)工作了長期防治水規(guī)劃和年度防治水計(jì)劃并嚴(yán)格組織實(shí)施。3、好了采區(qū)工作面的水文地質(zhì)勘探工作，查明了霍臨礦井涌水水源為奧陶系灰?guī)r水、3號煤層頂板砂巖水采區(qū)積水鉆孔水、地表水調(diào)和勘察井田內(nèi)沒有老窯和老窯積水；礦井充水通道為構(gòu)造斷裂帶、冒落裂隙帶、含水層露頭區(qū)號層底板巖層采動破壞帶、封閉不良的鉆孔、導(dǎo)水陷落柱和地表塌陷。4、對出水地點(diǎn)和地段進(jìn)行水溫、水量、水質(zhì)監(jiān)測，特別是強(qiáng)降雨后要求對井下涌水進(jìn)行觀測，加強(qiáng)地質(zhì)、水文地質(zhì)觀測及資料收集、編錄工作，并進(jìn)行全面分析研究，及時(shí)提供地質(zhì)及水文地質(zhì)預(yù)報(bào)，做到超前預(yù)測，防患于未然。5、每年雨季前對防治水工作進(jìn)行全面檢查，每月進(jìn)行一次防治水隱患排查。定期對礦井排系統(tǒng)進(jìn)行檢修每要組織一次合試運(yùn)轉(zhuǎn)測試查各排水設(shè)備的效率和運(yùn)轉(zhuǎn)情況證礦井排水系統(tǒng)、排水能力、主排水設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)符合安全規(guī)程要求。6、建立了水災(zāi)事故應(yīng)急救援預(yù)案，按規(guī)定進(jìn)行演練。要求井下所有生產(chǎn)人員一旦發(fā)現(xiàn)水害征兆要及時(shí)向礦調(diào)度室匯報(bào)度室接到匯報(bào)后要迅速臨煤礦災(zāi)害預(yù)防與處理計(jì)劃》中的要求啟動《霍臨煤礦水災(zāi)救災(zāi)應(yīng)急預(yù)案預(yù)案要求通知相關(guān)機(jī)構(gòu)進(jìn)行水災(zāi)救援。要求井下作業(yè)人員熟悉自己的避災(zāi)路線旦生突水事故有組織地沿安全的避災(zāi)路線進(jìn)行撤離。7防有效指導(dǎo)霍臨礦建設(shè)和生期間的防治水工作水引起的重大災(zāi)難事故，針對不同的水害采取了不同方式的防治技術(shù)措施。（二表防治技術(shù)措施：地面防治水是礦井防治水中的第一道防線，主要是“雨季三防的要措施有：1、井口和工業(yè)場地內(nèi)建筑物的高程高于歷年最高洪水位。2、在沖溝間修建防洪壩內(nèi)開挖沉,對流而下的洪水進(jìn)行攔截并沉淀。3、對陶新河河床進(jìn)行清淤，修筑防洪堤壩。4、雨季到來前，組織相關(guān)部門對水泵、水管、閘閥、排水用的配電設(shè)備和輸電線路，全面檢修一次合水試驗(yàn)一次水倉池和水溝進(jìn)行清理地內(nèi)排水溝進(jìn)行清理，疏通排水渠道。5、每年雨季成立防水辦公室，作好防水工程計(jì)劃的落實(shí)、注意七項(xiàng)預(yù)報(bào)信息、加強(qiáng)值班。6、大的降雨后對地面各項(xiàng)工業(yè)、民用建筑進(jìn)行檢查；負(fù)責(zé)進(jìn)行地面塌陷區(qū)調(diào)查，對可能向井下滲水的塌陷區(qū)要進(jìn)行填平夯實(shí)或圍堤設(shè)水泵排水‘7、每次降雨時(shí)和降雨后，派專人檢查井田范圍內(nèi)及附近地表有無裂縫和采空陷落等現(xiàn)象，對地面一些低洼不平處進(jìn)行填平或挖設(shè)排水溝，保證地面積水能及時(shí)排出。（三下害防治技術(shù)措施1、奧灰水防治：（灰防的重點(diǎn)放在構(gòu)造的探測上，采區(qū)設(shè)計(jì)前要進(jìn)行三維地震勘探，查以上的斷層和直徑大于20m的陷落柱；工作面回采前要進(jìn)無線電波透視工作，查明3m以上的斷層和直徑大于的落柱，同時(shí)對查明的地質(zhì)造要用鉆探或物探方法進(jìn)行含水性評價(jià)認(rèn)突水危險(xiǎn)后方可行生產(chǎn)量避免采掘工程直接揭露導(dǎo)水構(gòu)造而引發(fā)惡性突水事故的發(fā)生。（含水大型斷層落柱無法確定是否導(dǎo)水的構(gòu)造留防水煤柱，防隔水煤柱不得小于

（于區(qū)留設(shè)采區(qū)間的防隔水煤柱，防隔水煤柱不得小于40m防止一個采區(qū)發(fā)生突水事故而波及到另一個采區(qū)。（區(qū)水統(tǒng)、礦井主排水系統(tǒng)必須定期檢修、維護(hù)，始終處于完好狀態(tài)，以應(yīng)付突水事故發(fā)生，保障安全；同時(shí)應(yīng)根據(jù)礦井涌水量的變化情況調(diào)節(jié)排水系統(tǒng)。2、號層頂板巖水防治：工作面回采前測科根據(jù)工作面的水文地質(zhì)情況進(jìn)行綜合分析測作面正常涌水量及最大涌水量，生產(chǎn)隊(duì)組需根據(jù)預(yù)測的最大涌水量配置排水設(shè)施，保證頂板來水能及時(shí)排出；另外對易積水地段如斜軸部下山掘進(jìn)巷道提組織探放水工作以低采掘過程中的來水量。3、采空區(qū)積水防治：（科已形成的采空區(qū)以及廢棄的巷道進(jìn)行嚴(yán)格排查可形成的積水區(qū)域標(biāo)于充水性圖上時(shí)應(yīng)標(biāo)注積水及積水水位標(biāo)高實(shí)際施工中根據(jù)不同的積水情況采取相應(yīng)的措施進(jìn)行治理。（層道掘進(jìn)時(shí)掘至距上分層采空區(qū)積水區(qū)邊界30m時(shí)安排打鉆探放水，采取邊探邊掘的措施，以保證巷道施工的順利進(jìn)行。（它掘工程需穿越廢棄的空巷和采空區(qū)時(shí)要進(jìn)行探放水后方可穿空巷和采空區(qū)。4、鉆孔水防治：摸清楚全井田范圍內(nèi)的鉆孔分布情況封閉不良的鉆孔建立專門的臺帳采工程接近鉆孔時(shí)地測科下通知單相隊(duì)組密切關(guān)注有無突水征兆采掘工程接近封閉不量鉆孔時(shí)，地測科安排探放水，確認(rèn)無突水危險(xiǎn)后方可繼續(xù)施工。5、構(gòu)造導(dǎo)水防治：對礦井奧灰承壓區(qū)進(jìn)行三維地震勘探,查明隱伏的陷落柱和斷層，對三維地震勘探已查明的斷層陷柱用地面瞬變電磁法明其含水性制定巷道過斷層陷落柱的專項(xiàng)安全技術(shù)防水措施；對落差大于有能溝通深部水的斷層或?qū)萋渲?，必須按?guī)程留設(shè)防水煤柱，嚴(yán)禁采掘巷道進(jìn)入防水煤柱。6、立井井筒施工防治水技術(shù)：霍臨煤礦主、副、風(fēng)井均為立井，采用凍結(jié)法通過表土段和風(fēng)化基巖帶含水層；井筒設(shè)計(jì)雙層混凝土井壁結(jié)構(gòu)壁設(shè)計(jì)有水薄膜套完內(nèi)壁后采取壁間注漿通過二疊系下統(tǒng)山西組k6—、k8砂含水層時(shí)，涌水量較大，采用工作面預(yù)注漿；井筒施工完畢后進(jìn)行了后注漿，封堵集中出水點(diǎn)，使井筒漏水量降到m3以下。7、采掘過程防治水技術(shù)：霍臨礦為帶壓開采，巷道掘進(jìn)也為帶壓作業(yè)，堅(jiān)持“預(yù)測預(yù)報(bào)，有掘必探，先探后掘，先治后采”的防治水原則，采掘工作面遇到出水征照必須采取各種措施探水。將電法電磁技術(shù)應(yīng)用于超前物探日常防治水的重要內(nèi)容文質(zhì)異常地段，如斷裂富水帶，實(shí)施超前鉆探。E1301首工作面頂板二疊系下統(tǒng)山西組、砂含水層，進(jìn)行了探放水施工，有效降低了開采過程中的頂板涌水量，為煤層開采創(chuàng)造了安全條件。五、加強(qiáng)霍臨礦井防治水工作的主要對策全面分析霍臨礦井防治水工作現(xiàn)狀，為有效防治水害，提出如下對策：1、對于采掘過程中異常出水情況，決不能疏忽大意，要分析出水源及出水通道；當(dāng)無法分辨出突水水源時(shí)，取水樣送水質(zhì)化驗(yàn)單位進(jìn)行化驗(yàn)，采取相應(yīng)的防治水措施。2、建立奧灰水觀測系統(tǒng)，在線監(jiān)測奧灰水水位、水壓，對防突水起到預(yù)警作用。3、堅(jiān)持生產(chǎn)和科研相結(jié)合，與科研院所合作深入開展帶壓開采的課題研究，制定出更為安

全、合理的帶壓開采方案，以確保礦井安全生產(chǎn)的正常進(jìn)行。4、積極探索本礦井的水害預(yù)防、治理、救援技術(shù)及防治理論。5、全面規(guī)劃、統(tǒng)籌