1、我国煤矿水害防治技术及其应用我国煤矿水害防治技术及其应用一、我国煤矿水害概况1煤矿水害的现状我国是世界上产煤量最多的国家之一，原煤总产量的 90以上属于井工开采。然而，我国煤矿地质、水文地质条件总体来讲十分复杂，受水害威胁的煤炭储量约占探明储量的 27，仅华北地区受底板承压水威胁的煤炭储量约为 160 亿t。煤矿水害是与瓦斯突出、粉尘爆炸、顶板冒裂、火灾等并列的五大灾害之一，其严重程度仅次于瓦斯，位列第二。长期以来，因为煤矿水害事故而造成的国家和人民生命财产及经济损失极为惨重。例如，1935 年 5 月 13 日，山东淄博北大井由于巷道掘至与河水连通的断层带，造成突水，最大瞬时水量为 648m
2、3min，350 名矿工遇难，矿井停产报废，直到 43 年后(1978 年)才恢复矿井生产。1984 年 6 月 2 日，开滦范各庄煤矿 2171 综采工作面发生世界采矿史上罕见的陷落柱突水事故，最大突水量为 2053 m3min，致使范各庄煤矿及其周边3 对矿井被水很快淹没。为救灾复矿，调集了当时基本上是全球范围内最权威的防治水专家和世界上最大的抽水泵进行抢险，其地面注浆封堵工程规模和场面也是空前的。该水患治理工程及相关工作历时近 1 a，直接间接经济损失超过 5 亿元。另外，据不完全统计，从 20 世纪 80 年代至今的 20 余年里，我国有近 250 对矿井被水淹没，死亡近 9000 人
3、，经济损失 350 多亿元人民币。仅：t995 年至2005 年 11 年间共发生各类煤矿水害事故 1391 起，死亡 5280 人，约占各类煤矿事故死亡总数的 76。其中，10 人以上水害事故 105 起，死亡 1881 人，经济损失近 210 亿元。特别是最近几年，随着开采条件的变化，各类水害事故发生次数及死亡人数都呈上升势头。2煤矿水害的类型根据我国不同聚煤区的地质、水文地质特征，结合矿井水危害程度，我国煤矿区可分为 6 个水害影响区：华北石炭二叠系煤田的岩溶一裂隙水水害区；华南晚二叠系煤田岩溶水水害区；东北侏罗系煤田裂隙水水害区；西北侏罗系煤田裂隙水水害区；西藏一滇西中生界煤田裂隙水水
4、害区；台湾第三系煤田裂隙孔隙水水害区。几十年来，这些地区都大大小小发生过灾害性透(突)水事故。通过回顾总结 19952005 年 11 年来我国煤矿发生的水害事故不难发现，我国煤矿各类水害(按矿井充水水源分类)事故包括地表水害、第四系松散层孔隙水害、基岩裂隙水害、岩溶溶隙(溶洞)水害及老空水害。例如：2005 年 8 月 19 日，吉林舒兰矿业集团五井发生死亡 16 人的特大水害事故。其原因就是由于地表水通过已关闭但封闭不好的邻矿主井导入矿井而酿成的。发生在贵州水城汪家寨矿、内蒙古平庄古山矿等透水事故也属于地表水水害类型。2004 年 3 月 7 日，新疆哈密煤业集团井采公司二井发生透水事故。
5、其原因是由于顶板裂隙带导通第四系松散层孔隙水，使第四系水、砂、第三系岩石溃入矿坑，共 24 人被困，虽经全力抢救也有 9 人丧生。发生在淮南孔集矿、徐州新河矿的透水事故也属于孔隙水害类型。2005 年 10 月 3 日，四川龙滩煤矿发生透水事故，造成 28 人死亡。其原因是由于该矿在挖掘巷道时打通溶洞。2003 年 4 月 12 日发生在邢台东庞煤矿 2903 工作面的特大型突水事故及淄博北大井、开滦范各庄，还有峰峰二矿、焦作演马庄等许多突水事故均属于岩溶溶隙水害类型。2005 年 8 月 7 日，广东兴宁大兴矿发生的新中国成立以来最大的煤矿水害事故(从人员伤亡角度)，致使老窑水溃人矿井酿成
6、121 人死亡的惨痛灾难。其原因是由于采矿引起煤层严重抽冒，继而破坏防水煤柱。发生在吉林蛟河腾达煤矿、山西陵川关岭山煤矿、徐州旗山矿及山西大同左云县张家场乡新井煤矿的水害事故均属于老空水害类型。2005 年 5 月 21 日，淮北矿业集团海孜矿 745 工作面发生工作面顶板砂岩裂隙水突出事故，造成 5 人死亡。曾发生在徐州大黄山、韩桥煤矿等水害事故均属于砂岩裂隙水害类型。开滦范各庄等几对矿井也都存在较严重的裂隙水害。3煤矿水害的特点及水害事故频发的主要原因根据对 19952005 年我国煤矿水害事故的全面分析，发现我国煤矿水害有如下特点：(1)虽然各类型水害(按充水水源划分)事故都有发生，但不同地区、不同水害类型的发生频次及危害程度各不相同。总体来讲，北方以底板奥灰岩溶水、老空水突(透)水为主，南方以顶、底板岩溶水、老空水突(透)水为主；地表水体溃入矿井事故在南、北方也均占相当比例；陷落柱、断层、岩溶塌洞等天然通道及“上三带”、“下三带”、防水煤(岩)柱等人为通道是煤矿水害发生的主要突(透)水通道。(2)随着已关闭矿井，特别是乡镇个体小矿的大量增加，近几年老空水透水事故明显增多，造成的
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