大慶二號井水災(zāi)原因分析及防治

文章摘要：本文從技術(shù)的角度，分析了大慶二號井2007年7月28日至8月19日發(fā)生淹井停產(chǎn)事故的原因，闡述了雨季礦井防水災(zāi)的預(yù)防方法。

關(guān)鍵詞：水災(zāi) 原因分析 防治途徑

1．概況。

大慶二號井位于后所礦區(qū)一井田范圍，現(xiàn)生產(chǎn)能力為18萬噸／年，是后所煤礦主要產(chǎn)煤井之一。該井西部與大慶一號井（1995年初報廢）相鄰，以﹢1800米水平為界；北部與煤炭灣礦井（1989年9月報廢）相鄰，以﹢1740米水平為界；北西部與迤山口煤礦相鄰，以﹢1725米水平為界；北東部與楊家溝煤礦相鄰；南西部與中安鎮(zhèn)大井邊煤礦相鄰，以﹢1770米水平為界。一采區(qū)1601、1901工作面上部與大灣頭煤礦（已關(guān)閉）、煤炭硐煤礦相鄰；二采區(qū)淺部與四屯煤礦相鄰。因種種原因，周邊小煤礦均與大慶二號井多處打通過，小煤礦之間也曾多處打通，小煤礦與報廢的大慶一號井、煤炭灣井也曾多處打通。

從以上礦井分布情況看出，大慶二號井四鄰關(guān)系及采掘工程分布都很復(fù)雜，相鄰小煤礦均為斜井開拓，礦井水都滲透或排放到大慶二號井井下，大慶二號井間接承擔(dān)著四鄰小煤礦、私挖亂采老窯、兩個報廢礦井的排水工作，水文地質(zhì)條件由簡單變的日漸復(fù)雜。

大慶二號井2004年至2006年，井下最小涌水量為2643.36m3／晝夜（2005年6月30日），最大涌水量為19003.46m3／晝夜（2004年7月12日），一般涌水量為6709m3／晝夜，2007年1月至8月，最小涌水量為3046.8m3／晝夜（4月20日），最大涌水量為27560m3／晝夜（8月2日），一般涌水量為4900m3／晝夜，最大涌水量是最小涌水量的9.05倍，是一般涌水量的5.62倍。2007年最大涌水量是前三年最大涌水量的1.45倍，最小涌水量的10.43倍，一般涌水量的4.11倍。以上統(tǒng)計數(shù)據(jù)表明，2007年1月至8月最大涌水量是前三年最大涌水量的1.45倍，而一般涌水量比前三年的小，這主要是2007年7月下旬至8月上旬該地天氣連續(xù)降中大暴雨，雨量集中滲透到井下產(chǎn)生的結(jié)果。從以上統(tǒng)計數(shù)據(jù)反映出：一是礦井涌水量的大小與地表降雨量關(guān)系密切，連續(xù)降雨量越大，井下涌水量也越大；二是礦井涌水量與開采面積變化有關(guān)，井下涌水量隨開采面積的增加而增加。主要原因是采動后引起采空區(qū)上部地層下沉，下沉過程中產(chǎn)生大量的裂隙，裂隙勾通了更多更廣的含水層，上覆煤層采空區(qū)積水和地表水，使先前相對孤立的水源產(chǎn)生了水力聯(lián)系。

2．水災(zāi)原因分析。

2.1．天氣因素。2007年7月下旬至8月上旬，該地天氣連續(xù)降中大暴雨，降雨量集中，水量增加迅猛。大氣降水有的通過采動裂隙滲透到井下，有的匯聚到山澗沖溝，直接灌入廢棄老窯流到井下采空區(qū)。

2.2．采動面積增大。大慶二號井與相鄰老礦井、小煤礦、私挖亂采老窯井，到目前為至，采動平面積以達(dá)572萬m3。在這個采動范圍內(nèi)，地層裂隙發(fā)育，是大氣降水向下滲透的良好通道。據(jù)實測統(tǒng)計，2007年1月至8月，該井田單位面積最小涌水量為5.33m3／萬m3.日，單位面積最大涌水量為70.03m3／萬m3.日，一般涌水量為8.57 m3／萬m3.日，水災(zāi)期間平均單位面積涌水量為40.93m3／萬m3.日。雨季與枯季相差13.13倍。

2.3．水力聯(lián)系復(fù)雜。該區(qū)地表露頭煤、風(fēng)氧化帶私挖亂采老窯數(shù)量較多，一些分布在山澗沖溝兩側(cè)低洼處，雨季山溝洪水容易直接灌入。廢棄老窯采空區(qū)大多與地方小煤礦連通，小煤礦采掘工程又相互勾通，小煤礦巷道又多處與大慶一號井、煤炭灣井、大慶二號井采空區(qū)和采區(qū)主巷打通。再加之該區(qū)采動裂隙和大中型斷層構(gòu)造發(fā)育，它們成為該區(qū)水力聯(lián)系的良好通道。每年雨水季節(jié)，少部分大氣降水通過采動裂隙和斷層裂隙直接滲透到大慶二號井井下，大部分是灌入老窯硐，流入小煤礦采空區(qū)，再流入煤炭灣井和大慶一號井采空區(qū)，最后匯聚涌入大慶二號井最低水平。

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2.4．排水能力不足。7月下旬至8月5號，每天都有中到大雨，甚至暴雨，過大的降雨量造成大慶二號井涌水量增大迅猛，7月28日被迫停產(chǎn)抗洪。至8月2日，涌水量創(chuàng)該礦井最高歷史記錄，達(dá)27560m3／晝夜，是枯季涌水量的十倍多，是全年一般涌水量的四倍多。8月1日至9月，該井涌水量穩(wěn)定在24144m3／晝夜至27560m3／晝夜。大慶二號井水泵排水額定流量累計為930m3／時，有效功率75%左右，實際排水能力流量為697.5m3／時（16740m3／晝夜），低于礦井最大涌水量10820m3／晝夜，排水能力明顯不足。

3．防治途徑及措施。

3.1．增加水泵和管線，加大排水能力。大慶二號井現(xiàn)有水泵排水能力總流量為16740m3／晝夜，而礦井涌水量出現(xiàn)異常情況，最大為27560m3／晝夜，約有11000m3／晝夜無法及時排至地面，淹井災(zāi)難迫在眉睫。

對于斜井和豎井開拓的礦井而言，井下水排至地面的唯一途徑就是增加水泵和管線，加大排水能力，使礦井排水能力超過礦井最大涌水量。大慶二號井對淹井的嚴(yán)峻形勢，有關(guān)領(lǐng)導(dǎo)、部門沉著冷靜，及時組織組織人力、物力，增加了水泵和管線安裝。新增水泵額定流量共計650m3／時.實際排水流量為487.5m3／時，全井水泵排水流量實際達(dá)1185m3／時（28440m3／晝夜），超過礦井最大涌水量880 m3／晝夜。增大了排水能力，再加上8月5日以后天氣以晴為主，中到大雨天氣大大減少，井下涌水量也逐日減小，僅用了約半個月時間，井下積水就基本排干，之后全面轉(zhuǎn)入恢復(fù)生產(chǎn)工作。

3.2．分段截流，確保水泵正常工作。大慶二號井涌水量變化異常，增大迅猛，除少部份經(jīng)﹢1800米副井平巷自然排到地面，其余水量大都匯聚涌入最低水平的﹢1650米運輸大巷。﹢1650米運輸大巷積水線上升較快。為了確保井下水泵房不被淹沒，有關(guān)領(lǐng)導(dǎo)果斷采取措施，立即組織實施了以豎井井底中央水倉泵房、三采區(qū)水倉泵房二采區(qū)臨時水倉為中心，筑壩堵住通往水倉的入水通口，將﹢1650米運輸大巷積水截為三段，積水深達(dá)1.8米左右?？刂坪米⑷敫魉畟}的水量，保證了各水泵房正常工作排水。

3.3．堵地表老窯水。由于歷史原因，該井地表煤層露頭和風(fēng)氧化帶曾被私挖亂采嚴(yán)重破壞，一些廢棄老窯分布在山澗沖溝兩邊低洼處，非常隱蔽。這些山溝，天不下大雨時是干溝，一旦天下中大暴雨時，幾面的山水匯聚到一起，好似洪水猛曾，水量不可小看。該井抗洪救災(zāi)期間，經(jīng)地表調(diào)查組細(xì)心調(diào)查，發(fā)現(xiàn)有20多個廢窯，無充填，大量山水可直接灌入老窯硐。大暴雨天，灌入老窯的水量最大時每晝夜可達(dá)一萬余方。

大氣降雨是大慶二號井井下水的主要補(bǔ)給來源，老窯硐是山洪水向下灌水的主要通道。連降中大暴雨期間，事先堵住老窯硐，疏通洪水溝，杜絕山洪水直接灌入老窯硐，是從源頭上減少該井涌水量的主要手段之一。該井抗災(zāi)初期，及時堵住地表易灌水的20余個老窯硐，使井下水得到相應(yīng)的減少?？傊?，礦井雨季防治水災(zāi)工作，調(diào)查地表廢棄老窯灌水、積水情況，堵截地表水直接灌入井下，是雨季礦井防水災(zāi)必不可少的途徑之一。

3.4．加強(qiáng)統(tǒng)一戰(zhàn)線，聯(lián)合共抗水災(zāi)。由于歷史原因，在大礦四周常分布著一些布局不合理的小煤礦。這些小礦均位于大礦淺部，為了爭奪資源，絕大多數(shù)把礦井安全隔離煤柱開采破壞，超層越界現(xiàn)象普遍存在，采掘巷道相互打通時有發(fā)生。更有少數(shù)礦主缺乏職業(yè)道德，故意打通深部礦井巷道和采空區(qū)，只采煤，不排水，損人利己。自己省去了排水設(shè)備和排水費用等，但在其深部的礦井卻深受其害，日復(fù)一日，年復(fù)一年，不得不為其間接承擔(dān)排水工作。特別是每年一到雨季，如遇大中暴雨連綿不斷，持續(xù)時間較長時，淺部眾多小礦井下水都向下排放，那么深部礦井淹井事故可能發(fā)生。

在雨季，為了戰(zhàn)勝礦井水災(zāi)，把水災(zāi)消滅在隱伏狀9 7 3 1 2 3 4 4 8 : 來源：湖北安全生產(chǎn)信息網(wǎng)

態(tài)之中，大礦與周邊小煤礦必須建立排水統(tǒng)一戰(zhàn)線，聯(lián)合共同防御水災(zāi)發(fā)生。小煤礦開拓系統(tǒng)相對簡單，距地表近，排水管道短、揚程較小，單位排水費用相對較低。每個小礦應(yīng)及時堵住通往深部礦井的排水通道，各自擔(dān)負(fù)起自己開采范圍的排水責(zé)任。嚴(yán)禁做出故意打通深部礦井巷道和采空區(qū)，蓄意向下排水的缺德事。

大慶二號井在8月1日至19日抗洪期間，排水需從﹢1650米水平抽至﹢1800米副井平巷排到地面和從﹢1650米水平沿豎井抽到井口（1850米水平）至地面，管道長，揚程較大，排水受制約。經(jīng)多方協(xié)商，與周邊小礦達(dá)成共同排水共識。周邊五個小煤礦，在我礦的幫助下，全部從自己的井下抽水至地表，排水流量共計544m3／時（13056m3／晝夜），相當(dāng)于大慶二號井總排水流量的45.9%。小煤礦同時排水，大大減小了大慶二號井的涌水量，至8月15日，﹢1650米運輸巷積水基本排干。8月1日至13日，大慶二號井排出井下水25.17萬方，周邊小礦共排出井下水約5.26萬方，為大慶二號井戰(zhàn)勝水災(zāi)，8月20日順利恢復(fù)生產(chǎn)奠定了基礎(chǔ)。

4．存在問題及建議。

4.1．目前仍有少數(shù)不法分子晝伏夜行，利用井田地表起伏大，偏僻好隱蔽之地勢，私挖亂采露頭煤，可能造成新的廢窯灌水通道產(chǎn)生。建議各級地方政府繼續(xù)對私挖亂采進(jìn)行嚴(yán)厲打擊，堅決取締開小井挖露頭煤。

4.2．每年雨季前必須對礦區(qū)井田范圍內(nèi)的、有水力聯(lián)系的季節(jié)性河床、山溝、河谷區(qū)域進(jìn)行全面調(diào)查，對有導(dǎo)水可能的老窯及時充填、筑壩堵水，對堵塞的溝谷進(jìn)行疏通，謹(jǐn)防山洪水直接灌入老窯進(jìn)入井下。

4.3．透視大慶二號井淹井事故，假如周邊小煤礦不超層越界，礦界隔離煤柱沒被破壞，各小煤礦井下水不向下排放，那么大慶二號井本身的涌水量只是現(xiàn)在的1／6至1／5，淹井現(xiàn)象絕不可能發(fā)生。假如大慶二號井﹢1800米副井平硐留設(shè)了水平隔水煤柱，利用﹢1800米平硐截住其上水平的采空區(qū)涌水和小煤礦的排放水，那么大慶二號井的涌水量也只是現(xiàn)在的1／6左右，水災(zāi)也絕不會發(fā)生。

建議：一是新建礦井，設(shè)計布局一定要科學(xué)合理；二是要嚴(yán)格按照《礦井水文地質(zhì)規(guī)程》、《煤礦防治水工作條例》的要求，合理留設(shè)礦井安全隔離煤柱，水平隔水煤柱，河流、水庫等地表水體保安煤柱。

4.4．對礦井水文地質(zhì)條件的變化認(rèn)識不清。礦井隨著開采時間的推移，開采范圍和開采深度的不斷延伸，采空面積的不斷增加，與周邊小煤礦開采關(guān)系的惡劣變化，各種安全隔離煤柱、隔水煤柱被不斷開采破壞，私挖亂采對露頭煤和風(fēng)氧化帶隔水地層的破壞，地層導(dǎo)水通道的大量增加，水力聯(lián)系的范圍也在不斷擴(kuò)大等因素，造成礦井水文地質(zhì)條件由當(dāng)初的相對簡單變得日趨復(fù)雜。但礦井決策層和管理層仍把其當(dāng)作簡單類型對待，稍有麻痹大意，透水淹井事故就可能發(fā)生。建議礦井管理層認(rèn)清礦井水文地質(zhì)條件的復(fù)雜性，重視礦井防治水安全工作。

4.5．建立水文觀測系統(tǒng)。生產(chǎn)礦井必須分水平，分采區(qū)建立水文觀測站，并按規(guī)定時間進(jìn)行觀測。對觀測數(shù)據(jù)進(jìn)行定性、定量綜合分析，及時掌握水文地質(zhì)動態(tài)變化情況。對有水患的地方及時進(jìn)行預(yù)報和向上級有關(guān)部門匯報，提出合理處理意見和制定有效防治措施。

4.6．做好預(yù)測預(yù)報工作。礦井必須做到年度有水情水患分析預(yù)報，月度有水情水患分析預(yù)報，特殊情況水文地質(zhì)預(yù)報。預(yù)報過程中加強(qiáng)采掘工程與地表水體（水庫、河流等）的水力聯(lián)系分析，加強(qiáng)生產(chǎn)地點與淺部積水采空區(qū)和上覆煤層積水采空區(qū)的水力聯(lián)系分析，加強(qiáng)工作面與相連煤礦的積水分析，加強(qiáng)工作面與地面廢棄老窯積水情況的水力聯(lián)系分析，對生產(chǎn)地點的水害隱患逐一排查，從而做出準(zhǔn)確可靠的預(yù)測預(yù)報。

4.7．合理使用專業(yè)技術(shù)人才。將一些懂地測防治水技術(shù)，9 7 3 1 2 3 4 4 8 : 來源：湖北安全生產(chǎn)信息網(wǎng)

工作踏實成熟，經(jīng)驗豐富，責(zé)任性強(qiáng)，德才兼?zhèn)涞膶I(yè)技術(shù)人員推向有關(guān)領(lǐng)導(dǎo)崗位，使他們分兵把口，確保礦井水災(zāi)事故消滅在萌芽狀態(tài)之中。不對之處，敬請指正。

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