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1、我国煤矿水害现状 国家安监局特聘专家：王经明 Email:xinming248 主要内容 1.当前全国煤矿水害形势分析； 2.煤矿水害防治技术现状及发展趋势； 3.煤矿突水机理及预测、预报； 4.煤矿水害治理技术 1. 煤矿水害综述 水害是仅次于瓦斯爆炸的煤矿重大灾害，在煤 矿重、特大事故中所占比重较大。2005年全国 煤矿共发生水害事故109起、死亡605人，其中1 次死亡10人以上特大水害事故13起、死亡360人 ，分别占全国煤矿特大事故起数、死亡人数的 22.4%和20.7%。同比分别上升160%、233.6% ；2006年17月，全国已发生煤矿水害事故53 起，死亡259人。其中，重大
2、透水事故20起，死 亡104人；特大以上透水事故4起，死亡114人。 特别是山西省左云县张家场乡新井煤矿“518” 特别重大透水事故，导致56人遇难。 2006年7月15日，国家煤矿安全监察局组 成了7个督查组，对山西、四川、贵州、 内蒙古、黑龙江、河南、河北7个重点产 煤省区，进行了煤矿水害防治安全督查。 经督查发现，这些地区的煤矿水害防治基 础性工作仍然比较薄弱，一些重大煤矿水 害隐患依然存在。综合来看，主要集中在 以下几个方面。 (1).煤矿水文地质工作薄弱 一些煤矿企业水文地质情况不清，图纸测绘 不及时，不准确。古空区、采空区范围不准， 积水区域不明，企业冒险生产。山西吕梁市现 保留有
3、矿井400个，部分煤矿企业水文地质情况 不清。2006年3月18日，吕梁市临县胜利煤焦有 限公司樊家山井在整顿期间违法组织生产，发 生起特大透水事故，死亡28人。事故的直接 原因是樊家山坑口在发现有透水预兆后，没有 落实“有疑必探”，掘进时冒险爆破，导致挡水 结构突发式破坏，导通本矿约1万6 000m3的老 空积水。 除了自身水文地质不清，大矿旁边的小煤矿水 文地质更不清。一些关闭的小煤矿要么没有留 下任何水文地质资料，要么留下的情况与井下 实际不符，其开采边界、分布范围、积水空间 不清楚。2006年7月5日，吕梁市中阳县雷家沟 煤矿发生1起重大透水事故，导致6人死亡。事 故的直接原因是雷家沟
4、煤矿生产井在4#煤2402 工作面运输巷掘进中，打通了井田范围内的老 窑积水，透水量约1 000m3。无独有偶，左云新 井煤矿“518”特别重大透水事故，也是该矿14#- 1煤层在作业时放炮震动破坏了附近废弃矿井采 空区的隔离带，造成采空区积水倒灌，涌水量 约20万m3，导致56人罹难。山西省今年发生的 4起特别重大透水事故，无一不是与此相关。 （2）.水害防治措施不落实 大多数小煤矿没有建立水害防治规章制度。 督查中发现，“预测预报、有疑必探、先探后掘 、先治后采”的水害防治“十六字原则”和“防、 堵、疏、排、截”5项水害综合治理措施流于空 谈。2006年7月15日，贵州省安顺市紫云县偏坡
5、院煤矿发生起特大透水事故，18名矿工遇难 。事故发生前，主管部门和该矿矿长都知道近 在咫尺的雷打石煤矿(已关闭)有老窑积水这一重 大隐患，也标注在偏坡院煤矿图纸上；6月份， 紫云县县委书记就此问题专门到该矿提出要求 ； 7月13日，该县安监部门也下 达了停产整顿通知书，明确指 出“邻近老窑积水，需要排除 隐患”，矿长签了字，但却没 有落实。 （3）.非法违规开采严重 督查中发现超层越界和非法生产仍然比较普 遍，一些非法小煤矿，围聚在国有大矿井田范 围内，疯狂蚕食着国有资源，有的甚至连国有 大矿的保安煤柱也给偷采了。有的国有大矿井 田范围内的小煤矿开采范围和开采煤层没有界 定清楚，存在着资源交叉
6、、矿界重叠等现象。 如山西省汾西矿业集团高阳煤矿周边小煤窑多 达42个，这些小煤窑迂回交叉，“曲径通幽”， 不仅将高阳煤矿蛀蚀得千疮百孔，而且给防治 水工作带来极大困难；四川省广能集团井田范 围内，也存在着小煤矿越界开采问题，严重威 胁着广能集团有关矿井的安全生产。 4.防排水体系不完善 部分小煤矿井下水仓、水泵、排水管路、供电系统不 健全，配备标准低，不符合规程要求。有的小煤矿甚至 用探煤钻代替探水钻进行探、放水，引发水害事故。很 多小煤矿虽然配备了探、放水钻机，但由于担心增加生 产成本，实际并未使用。贵州省安顺市紫云县偏坡院煤 矿“715”特大透水事故前，矿上已经购买了2台探水设 备，但却
7、一直闲置着，设备被用来应付检查。 督查中发现，大部分小煤矿和县(市)级地区没有应急预 案，没有配备相应的应急救援排水设备，更没有进行应 急救援演练，一旦发生水害事故，只能束手无策，等待 他援。如山西省柳林县郭家山煤矿，编制的应急预案极 不规范，表述不准确，根本不具备可操作性，纯粹为了 应付检查，更谈不上防治水机构和探放水队伍建设。 5.专业技术人员短缺 目前，煤矿地质、水文地质、测量等专业人 才严重匮乏。部分从业人员没有只是储备，滥 竽充数，得过且过。如山西省吕梁市，乡镇煤 矿工程技术人员严重短缺，每矿平均不到1人， 大部分煤矿是靠多年从事煤炭生产的老工人指 导生产。就连区(县)级煤炭、安监管
8、理部门，也 没有1名水文地质方面的技术人员，无法科学合 理地指导煤矿企业安全生产。今年山西省吕梁 市发生的4起透水事故，都是老空(窑)透水，而 且在透水前都有明显的征兆，由于从业人员没 有防治水害的专业知识，不仅不能识别明显的 透水预兆，而且还违章指挥，使煤矿水害雪上 加霜。 6.水害防治认识不高 一些地区多年未发生重大水害事故，导致水 害防治工作思想麻痹、认识不高。内蒙古属于 北方干旱地区，多年来没有大雨和洪水。 2006 年7月13日，鄂尔多斯市准格尔旗却突降暴雨， 引发金利煤矿洪水灌井事故，造成2名矿工遇难 。金利煤矿“713”事故后，鄂尔多斯市当即制 定并发布了煤矿全面停产撤人、排查隐
9、患等紧 急措施。7月14日，相关检查人员在鄂托克旗棋 盘井矿业公司三号井检查时发现，该井仍有117 人在井下超强度生产，矿上当面承诺马上停产 撤人，但检查组走后，矿上仍然组织88人继续 生产，检查组杀回马枪时发现问题，现场监督 撤人，工人升井2h后，洪水暴发，矿井被淹。 此次督查还发现，黑龙江省龙煤集团鸡西 分公司团山子水库存在堤坝多处漏水等重 大安全隐患。东坝端3处漏水，最大一股 每日流量48.79m3，公司闸门钢结构强度 安全系数太小，重力坝多处渗水，廊道内 成射流状漏水，最大漏水点每日流量为 36.9m3，严重威胁着矿井安全。 2.煤矿水害的现状与特点 2.1水害区的划分 根据我国聚煤区
10、的不同地质、水文地质特 征，并考虑到矿井水对生产的危害程度， 可将我国煤矿划分为6个矿井水害区(1、 华北石炭二叠纪煤田的岩溶裂隙水水害 区；2、华南晚二叠世煤田的岩溶水水害 区；3、东北侏罗纪煤田的裂隙水水害区 ；4、西北侏罗纪煤田的裂隙水水害区；5 、西藏滇西中生代煤田的裂隙水水害区 ；6、台湾第三纪煤田的裂隙孔隙水水 害区) 2.2各水害区的概况 我国矿井水害主要分布在华北和华南两大区。 华北石炭二叠纪煤田的煤系基底巨厚中奥陶统 岩溶-裂隙含水层水害；黄淮平原新生界松散层 水的水害；华南晚二叠世煤田的煤系顶底板灰 岩岩溶水水害。而东北侏罗纪煤田虽然存在着 裂隙水及第四系松散层水的危害，但
11、不严重； 西北侏罗纪煤田处于干旱、半干旱气候区，因 为存在着活动断裂地震带。偶尔发生新断 层抽冒涌水现象，危害很大。西藏-滇西及台湾 的中、新生代煤田的水文地质条件比较简单， 水害问题也不严重。 表1-1-1 我国煤矿矿水害区的概况 水害分区 气候大区 年降水量及其覆 盖面积积的百分数 矿矿井水对对生产产危害程度附注 编编 号 名称 1 华华北石 炭二叠 系岩溶 -裂隙 水害区 亚亚湿润润亚亚干 旱气候区 6001000mm约约占 70%200600mm约约 占20% 出水、突水较频较频 繁，涌水量大 或特大（1000123180m3/h） 。常常影响生产产或淹井，或负负 担巨大排水费费用，采
12、煤和矿矿井 安全都受到严严重威胁胁，区内中 深部下组组煤有几百亿亿吨不能开 采 煤田为为分布范围围大 、可采煤层层多、储储 量大、煤种齐齐全的 焦煤和主焦煤重要 产产地，对对国民经经 济济影响重大 2 华华南晚 二叠统统 岩溶水 水害区 湿润润气候区 12002000mm约约 占95%以上 出水、突水很频频繁，经经常影响 生产产或淹井，突水量大（ 270027000 m3/h），矿矿井正 常涌水量亦大（ 30008000m3/h）。负负担巨额额 排水电费电费 （4001500万元/a） ；地面塌陷严严重，井下黄泥突 出堵塞井巷。矿矿井安全受到严严 重威胁胁雨季更危险险 由于地面塌陷，每 年矿矿
13、区付出上百万 元赔偿费赔偿费 。由于主 巷布设设在强含水层层 内，故突水、出水 频频繁，主要为为底板 茅口灰岩水，江西 是顶顶板长兴长兴 灰岩水 3 东东北 侏罗罗 系裂隙 水水害 区 湿润润-亚亚湿润润气 候区400600mm 约约占 60%600800mm占 25% 一般不影响生产产， 部分矿矿区受地表水 和第四系松散层层水 的危害较较重，有 时时造成淹井事故 局部为为 亚亚干旱 区（15% ） 4 西北侏 罗罗系 裂隙水 水害区 干旱气候区 2575mm占80% 75100mm占80% 100400mm占20% 本区存在活动动断 层层，含水断层层因 采动发动发 生抽冒将 造成严严重煤矿矿
14、水 害 局部为为 亚亚干旱 区 5 西藏- 滇西中 生界裂 隙水水 害区 湿润润-亚亚湿润润气 候区 300600mm约约占 55% 8001000mm约约占 35% 10002000mm约约 占10% 西藏-滇西和台湾 中、新生代煤田 煤炭储储量仅仅占全 国储储量0.1%，水 文地质质条件比较较 简单简单 ，水害也不 严严重 一小部分 为亚为亚 干旱 区 6 台湾第 三系裂 隙-孔 隙水水 害区 湿润润气候区 18004000mm约约 占95%以上 2.3矿井水害类型 造成矿井水害的水源有大气降水、地表水 、地下水和老空水。其中地下水按其储水 空隙特征又分为孔隙水、裂隙水和岩溶水 等。现根据
15、水源分类，把我国矿井水害分 成若干类型（见表1-1-2），作为防治矿 井水害时的参考。 表1-1-2 矿矿井水害类类型 类类 别别 水 源 水源进进入矿矿井的 途径或方式 发发生过过突水、淹 井的典型矿矿区 地表 水水 害 大气降水、地 表水体（江、 河湖泊、水库库 、沟渠、坑塘 、池沼、泉水 和泥石流） 井口、采空冒裂 带带、岩溶地面塌 陷坑或洞、断层层 带带及煤层顶层顶 底板 或封孔不良的旧 钻钻孔充水或导导水 水城汪家寨矿矿、 内蒙古平庄古山 矿矿、辽辽源梅河一 井等 老空 水水 害 古井、小窑、 废废巷及采空区 积积水 采掘工作面接近 或沟通时时，老空 水进进入巷道或工 作面 山西陵川
16、县县关岭 山煤矿矿、徐州旗 山矿矿、峰峰四矿矿 等矿矿区都发发生过过 老空水的水害 孔 隙 水 水 害 第三系， 第四系松 散含水层层 孔隙水、 流沙水或 泥沙等， 有时为时为 地 表水补给补给 采空冒裂 带带、地面 塌陷坑、 断层带层带 及 煤层顶层顶 、 底板含水 层层裂隙及 封孔不良 的旧钻钻孔 导导水 吉林舒兰兰 煤矿矿、淮 南孔集矿矿 、徐州新 河煤矿矿 裂 隙 水 水 害 砂岩、砾砾 岩等裂隙 含水层层的 水，常常 受到地表 水或其他 含水层层水 的补给补给 采后冒裂 带带、断层层 带带、采掘 巷道揭露 顶顶板或底 板砂岩水 ，或封孔 不良的老 钻钻孔导导水 徐州大黄 山煤矿矿、 韩桥韩桥 煤矿矿 ，开滦滦范 各庄矿矿等 煤矿矿区都 有裂隙水 水害 岩 溶 水 水 害 薄 层层 灰 岩 水 水 害 主要为华为华 北石炭二 叠纪纪煤田 的太原群 薄层层灰岩
