1、引 言 ： 上 京 矿 区 现 有 四 对 生 产 矿 井 ， 开 采 有 上 京 井 田 、 永 丰井 田 、 后 洋 井 田 、 龙 头 坑 井 田 、 小 华 井 田 等 ， 井 田 总 面 积 为 平方 公 里 。 多 年 来 ， 由 于 历 史 的 原 因 ， 受 小 窑 的 无 序 开 采 ， 井 田 部分 地 表 覆 盖 层 、 大 矿 的 保 安 煤 柱 受 到 破 坏 ， 并 在 井 田 中 留 下 了 采空 区 、 独 头 下 山 及 地 表 裂 隙 带 ， 加 上 管 理 混 乱 、 技 术 水 平 不 高 ，技 术 资 料 不 健 全 ， 给 大 矿 的 正 常 安 全
2、 生 产 留 下 了 较 大 的 安 全 隐患 。 下 面 以 上 京 矿 区 为 例 ， 通 过 对 矿 井 的 水 害 防 治 工 作 进 行 总结 ， 探 索 出 一 套 矿 井 水 害 防 治 对 策 。 、 矿 区 井 田 的 水 害 因 素 分 析 矿 井 充 水 因 素 大 气 降 水 ： 大 气 降 水 是 本 矿 区 地 下 水 的 主 要 补 给 来源 ， 也 是 矿 坑 充 水 的 主 要 因 素 。 根 据 生 产 技 术 部 门 现 场 实 测 ， 在矿 坑 涌 水 量 与 降 水 量 关 系 中 ， 涌 水 量 曲 线 与 降 水 量 曲 线 趋 势 基 本一 致
3、， 雨 季 和 旱 季 出 现 的 “峰 ”与 “谷 ”界 线 清 楚 。 二 叠 系 下 统 童 子 岩 组 细 砂 岩 裂 隙 承 压 水 ： 童 子 岩 组 地层 是 井 巷 工 程 揭 露 的 主 要 地 层 ， 其 细 砂 岩 裂 隙 承 压 水 含 水 层 大 多数 是 煤 层 的 顶 底 板 ， 当 井 巷 工 程 揭 露 细 砂 岩 含 水 层 时 ， 含 水 层 中的 地 下 水 就 会 进 入 巷 道 ， 成 为 矿 坑 充 水 的 直 接 因 素 。 断 层 对 矿 坑 充 水 的 影 响 ： 矿 井 导 水 和 局 部 导 水 断 层 的导 水 性 弱 极 弱 ， 断
4、层 破 碎 带 中 的 水 会 补 给 童 子 岩 组 细 砂 岩 含 水层 ， 成 为 矿 坑 充 水 因 素 。 局 部 断 层 破 碎 带 中 仍 储 存 了 一 部 分 地 下水 ， 当 井 巷 工 程 揭 露 时 会 突 入 巷 道 ， 但 突 水 时 间 短 ， 水 量 少 ， 除永 丰 东 井 田 导 水 断 层 外 ， 井 巷 工 程 未 发 现 导 水 性 较 强 的 充 水 断层 ， 对 矿 坑 充 水 影 响 不 大 。 矿 区 井 田 水 患 情 况 ： 随 着 矿 区 井 田 地 表 小 煤 开 采 后 采 空区 的 增 多 及 垮 塌 ， 矿 区 井 田 与 地 表
5、 小 煤 连 通 多 ， 有 些 采 空 区 通 地表 ， 暴 雨 或 连 续 降 雨 后 ， 经 渗 水 通 道 流 入 井 下 ， 井 下 涌 水 量 明 显 增大 。 如 仙 亭 矿 第 一 水 平 （ ） 正 常 涌 水 量 最 大 为 ，最小 为 ，平均为，但连续暴雨涌水量最大为 正 常 涌 水 量 的 倍 以 上 。 同 时 ， 由 于 地 表 水 的 渗 入 ， 导 致 井 田内 部 分 采 空 区 及 独 头 下 山 积 水 ， 形 成 水 患 。 、 矿 井 水 害 防 治 对 策 技 术 基 础 工 作 合 理 进 行 开 拓 与 开 采 。 矿 井 应 慎 重 选 择 井
6、 巷 位 置 ， 力求 避 免 穿 过 强 含 水 层 和 大 型 断 裂 破 碎 带 ， 距 离 高 压 含 水 层 要 有 足够 的 安 全 煤 柱 ， 井 底 车 场 要 设 置 水 仓 及 排 水 设 备 ， 满 足 矿 井 最 大涌 水 量 的 排 水 要 求 。 矿 井 日 常 的 水 文 地 质 基 础 工 作 。 一 是 要 建 立 完 善 矿 井水 文 地 质 基 础 资 料 和 图 纸 ， 为 防 治 水 工 作 提 供 技 术 保 障 。 建 立各 类 水 文 地 质 台 账 与 资 料 ： 矿 井 涌 水 量 水 文 观 测 成 果 台 账 ； 气 象资 料 台 账 ；
7、 地 表 水 文 观 测 成 果 台 账 ； 矿 井 突 水 点 卡 或 台 帐 ； 封 闭不 良 的 钻 孔 台 帐 ； 井 下 水 文 地 质 钻 孔 台 帐 ； 其 它 如 地 表 小 煤 巡 查记 录 表 ； 矿 井 防 治 水 工 作 文 件 、 方 案 、 总 结 、 预 案 措 施 等 。 应建 立 和 备 有 水 文 地 质 图 纸 ： 矿 井 水 文 地 质 图 ； 水 文 地 质 柱 状 图 ；水 文 地 质 剖 面 图 ； 矿 井 充 水 性 图 ； 矿 井 涌 水 量 与 各 种 相 关 因 素 动态 曲 线 图 ； 矿 井 防 治 水 系 统 图 等 。 二 是 要
8、重 视 水 文 地 质 的 日 常 业务 ， 为 防 治 水 工 作 提 供 参 数 与 依 据 ： 气 象 资 料 的 收 集 工 作 。 收集 的 内 容 主 要 有 降 雨 量 与 蒸 发 量 ； 关 注 雨 季 气 候 变 化 情 况 ， 及 时掌 握 雨 季 气 象 动 态 。 老 窑 与 小 煤 开 采 的 调 查 及 资 料 收 集 。 重 点调 查 和 掌 握 矿 区 范 围 内 现 在 正 在 开 采 的 小 煤 和 废 弃 的 老 窑 情 况 ，并 在 图 上 准 确 标 出 小 煤 硐 和 老 窑 的 位 置 、 范 围 、 开 采 情 况 、 开 采年 限 、 积 水
9、情 况 、 隔 离 煤 柱 留 设 、 与 大 矿 的 空 间 关 系 等 。 矿 井涌 水 量 观 测 工 作 。 矿 井 要 在 主 要 采 区 、 主 要 大 巷 和 石 门 点 分 水平 、 分 采 区 设 站 进 行 观 测 ， 并 设 立 永 久 性 观 测 站 ， 一 般 每 月 观 测 次 ， 雨 季 期 间 观 测 次 数 要 增 加 次 ， 并 建 立 观 测 台 帐 。 对新 揭 露 的 出 水 点 和 溃 入 性 涌 水 点 ， 要 增 加 观 测 次 数 和 观 测 时 间 ，以 掌 握 水 量 变 化 情 况 ， 并 建 立 观 测 台 帐 。 各 矿 井 下 山
10、水 患 、 汛期 的 主 要 涌 水 点 、 防 治 水 或 “三 防 ”设 施 必 须 在 矿 井 充 水 性 图 上标 出 。 按 规 定 留 设 矿 井 水 平 隔 水 煤 柱 。 确 定 水 平 隔 水 煤 柱 的尺 寸 ， 是 一 个 复 杂 的 问 题 ， 要 按 照 矿 井 水 文 地 质 规 程 要 求 ， 依据 不 同 情 况 ， 选 用 水 文 条 件 相 似 的 经 验 数 据 ， 作 为 设 计 水 平 隔 水 煤柱 尺 寸 ， 有 效 防 止 上 水 平 水 渗 入 下 水 平 。 认 真 做 好 地 表 小 窑 的 调 查 。 各 矿 井 应 根 据 地 质 资 料
11、 及现 场 调 查 相 结 合 、 询 问 老 同 志 与 现 场 调 查 相 结 合 的 办 法 做 好 矿 区范 围 内 的 小 窑 调 查 、 测 量 及 填 图 工 作 ， 通 过 地 表 小 窑 的 调 查 ， 查找 地 表 水 渗 入 井 下 的 通 道 。 同 时 ， 及 时 采 取 措 施 ， 堵 住 泄 水 通道 ， 防 止 地 表 水 渗 入 井 下 。 地 表 水 害 防 治 抓 好 地 表 防 治 水 工 程 的 日 常 检 查及 清 理 维 护 。 矿 井 应 按 照 矿 界 范 围 做 好 矿 井辖 区 内 的 日 常 检 查 及 清 理 维 护 工 作 ， 特 别
12、 是在 雨 季 前 要 检 查 地 表 排 水 沟 及 拦 洪 坝 、 排 水涵 硐 等 防 洪 设 施 ， 通 过 地 面 防 治 水 设 施 ， 防止 或 减 少 大 气 降 水 和 地 表 水 渗 入 井 下 ， 它 是保 证 矿 井 安 全 生 产 的 第 一 道 防 线 。 充 填 地 表 裂 隙 带 和 泄 水 通 道 。 地表 小 窑 的 无 序 开 采 破 坏 了 部 分 地 表 覆 盖 层 及保 安 煤 柱 ， 形 成 井 田 地 表 的 缝 隙 带 ， 极 易 成为 雨 水 或 地 表 水 渗 入 井 下 的 通 道 。 因此 ， 要 加 强 地 表 裂 隙 带 的 治 理
13、 。 其 主 要方 法 ： 填 塞 塌 陷 裂 缝 。 可 沿 缝 挖 沟 ，深 度 为 ， 裂 缝 边 缘 两 侧 各 宽 ， 缝 内 填 入 石 块 或 片 石 ， 上 部 用 的 灰 土 （ 灰 砂 比 为 ） 填 塞 夯 实 。 填 堵塌 陷 坑 。 回 填 塌 陷 坑 一 般 应 在 导 水 塌 陷 坑 底 部 ， 先 用 废 钢 管 、废 钢 轨 或 废 钢 丝 绳 作 骨 架 ， 将 足 够 的 树 木 、 草 束 等 投 入 坑 内 ， 再 连续 投 入 砂 包 及 片 石 ， 再 用 大 量 石 块 进 行 填 堵 ， 最 后 在 石 块 上 部用 水 泥 浆 砌 片 石 、
14、 再 用 的 灰 土 （ 灰 砂 比 为 ） 夯 实 ， 堵 住 水流 的 通 道 ， 减 少 地 表 塌 陷 区 渗 水 。 如 上 京 矿 区 的 小 华 煤 矿 通 过 采用 填 塞 地 表 裂 缝 带 ， 极 大 地 减 少 了 地 表 水 渗 入 井 下 。 修 筑 地 表 防 排 水 设 施 。 为 了 减 少 地 表 水 及 第 四 系 潜 水对 矿 井 充 水 层 的 补 给 ， 可 在 地 表 漏 水 地 段 采 用 砼 水 泥 砌 筑 不透 水 的 引 水 沟 。 当 矿 区 地 表 水 渗 漏 范 围 很 大 ， 利 用 上 述 堵 水 方 法难 以 奏 效 时 ， 则
15、可 考 虑 将 水 流 改 道 ， 用 人 工 挖 掘 新 水 沟 ， 将 地 表水 引 到 正 常 排 水 系 统 。 井 下 水 害 防 治 加 强 井 下 防 排 水 设 施 的 日 常 检 查 及 清 理 维 护 。 矿 井 每年 雨 季 前 应 对 井 下 所 有 的 防 排 水 设 施 进 行 一 次 大 检 查 ， 对 井 下 所有 的 排 水 沟 、 水 仓 进 行 清 理 ， 保 证 水 沟 畅 通 ， 水 仓 达 到 应 有 的 容量 。 同 时 ， 雨 季 期 间 每 周 组 织 一 次 巡 查 ， 并 且 采 取 措 施 认 真 进 行堵 截 疏 等 措 施 ， 尽 可
16、 能 将 上 部 的 矿 坑 水 从 主 平 硐 排 出 ， 无 法 从 主平 硐 排 出 应 尽 量 通 过 水 平 隔 水 煤 柱 ， 把 矿 坑 水 引 入 井 底 水 仓 经 中央 泵 排 出 地 面 ， 使 它 不 渗 入 下 水 平 。 做 好 采 掘 工 作 面 的 探 放 水 。 在 矿 区 井 田 范 围 内 ， 可 能 有充 水 的 小 窑 老 空 、 独 头 下 山 ， 当 矿 井 进 行 老 区 复 采 ， 采 掘 工 作 面接 近 这 些 水 体 时 ， 可 能 造 成 井 下 突 水 事 故 。 因 此 ， 在 生 产 过 程 中 应在 积 水 区 外 推 米 定
17、为 探 水 线 ， 并 坚 持 “有 疑 必 探 ， 先 探 后 掘 ， 先探 后 采 ”的 井 下 探 放 水 原 则 。 探 放 水 主 要 技 术 参 数 。 超 前 距 ： 当 巷 道 掘 进 到 探水 线 时 ， 在 实 际 工 作 中 很 难 一 次 就 能 探 到 老 空 积 水 ， 一 般 要 坚 持探 水 和 掘 进 相 结 合 ， 探 后 再 掘 ， 掘 后 再 探 ， 循 环 进 行 作 业 。 在 这 一过 程 中 ， 探 水 钻 孔 的 终 孔 位 置 应 始 终 保 持 超 前 巷 道 一 段 距 离 。 超前 距 的 数 量 应 根 据 煤 （ 岩 ） 性 质 、
18、 煤 层 厚 度 、 水 压 等 参 数 经 计 算 获得 ， 其 计 算 公 式 如 下 ： 超 前 距 （ 米 ） ； 巷 道 的 跨 度 （ 宽 或 高 取 其 大 者 ） （ 米 ） ； 水 头 压 力 （ 公 斤 厘 米 ）； 煤柱的抗张强度（公斤厘米）。根 据 煤 层 厚 度 、 煤 层 硬 度 及 煤 层 顶 底 板 情 况 以 及 现 场 的 实 践经 验 ， 一 般 中 厚 煤 层 超 前 距 不 少 于 ， 而 薄 煤 层 可 以 适 当 缩短 ， 最 低 不 小 于 。 帮 距 ： 巷 道 迎 头 的 探 水 钻 孔 ， 向 前 方 成放 射 状 布 置 ， 一 般 不
19、少 于 个 ， 中 心 眼 到 外 斜 眼 的 距 离 一 般 为 。 钻 孔 密 度 ： 钻 孔 密 度 视 老 巷 尺 寸 而 定 ， 一 般 不 超 过 。 制 度 保 证 措 施 健 全 矿 井 防 治 水 工 作 责 任 制 。 矿 长 是 矿 井 防 治 水 工 作的 第 一 责 任 人 ， 矿 总 工 程 师 是 矿 井 防 治 水 技 术 管 理 工 作 的 主 要 责任 人 。 同 时 ， 明 确 矿 井 相 关 管 理 人 员 日 常 的 防 治 水 工 作 职 责 ， 责任 到 人 ， 并 把 工 作 的 成 效 作 为 相 关 人 员 的 年 终 绩 效 考 核 的 一
20、 项 内容 ， 提 高 相 关 人 员 的 工 作 责 任 心 和 工 作 质 量 。 加 强 矿 井 排 水 系 统 的 日 常 检 查 维 护 。 矿 井 每 月 应 认 真组 织 一 次 对 全 矿 排 水 系 统 进 行 检 查 ， 对 存 在 的 供 电 、 设 备 及 管 路问 题 及 时 进 行 整 改 。 同 时 ， 每 年 应 进 行 一 次 矿 区 联 合 排 水 试 验 ，确 保 排 水 供 电 系 统 完 好 ； 认 真 做 好 地 面 及 井 下 的 防 洪 材 料 库 的 防洪 抢 险 物 资 储 备 。 建 立 矿 井 联 合 防 治 水 工 作 制 度 。 相 邻 的 矿 井 应 相 互 协作 ， 共 同 参 与 ， 发 现 险 情 及 时 通 报 ， 共 享 矿 井 防 治 水 技 术 资 料 ，共 同 防 治 矿 井 水 害 。 、 结 束 语矿 井 水 害 防 治 工 作 是 一 个 多 专 业 、 多 部 门 、 多 单 位 相 互 配 合的 工 作 ， 在 扎 实 抓 好 以 上 四 个 方 面 的 工 作 外 ， 还 要 不 断 地 进 行 分析 、 研 究 和 总 结 ， 找 出 适 合 矿 井 水 害 防 治 的 具 体 对 策 ， 并 付 诸 实施 ， 防 止 水 害 事 故 的 发 生 。
