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煤矿水害科普
发布时间：2025-07-03 来源：地大华睿阅读: 0
/ 煤矿水害科普：聚焦水源与通道，筑牢安全防线 /
煤矿水害是威胁井下作业安全的“隐形杀手”——它可能瞬间淹没巷道、摧毁设备，甚至夺走矿工生命。根据国家矿山安全监察局数据，近五年全国煤矿较大以上事故中，水害占比超 15%，而水源未查清、通道未阻断是事故发生的核心诱因。今天，我们就结合《煤矿防治水细则》《煤矿安全规程》《煤矿安全风险预控管理体系规范》等核心标准，从“水源识别-通道排查-综合防治”三个维度，带大家读懂煤矿水害的防控关键。
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煤矿水害的“源头”并非单一，不同水源的危害强度、应对方式差异极大。《煤矿防治水细则》明确要求，煤矿必须先查清井田范围内的所有可能水源，做到“一源一策”。
1.1
（一）老空水：最隐蔽的“地下水库”
老空水是指过去采矿活动遗留的采空区、老窑中积聚的水，就像地下隐藏的“水库”，一旦误穿，短时间内会有大量积水涌出。这类水的特点是水压高、水量大、突发性强，且常携带泥沙、有害气体（如硫化氢），不仅易引发透水事故，还可能导致巷道堵塞、人员中毒。
典型案例：2022 年河南禹州某煤矿，掘进工作面未探明老空区位置，钻透积水区后 1 小时内涌水量达 1200m³/h，直接淹没采区，所幸人员及时撤离未造成伤亡。（注：案例与以下图片内容无关）
规范要求：《煤矿防治水细则》第 32 条规定，采掘前必须通过物探（如瞬变电磁法）+钻探验证，查明老空区的范围、积水量、水压，绘制“老空积水区分布图”，严禁在未探明老空水的区域作业。
1.2
（二）含水层水：持续补给的“地下水脉”
煤矿井下的含水层（如砂岩含水层、奥陶纪灰岩含水层）就像地下“水脉”，会持续向采掘空间渗水或涌水。其中，底板承压含水层危害最大——当采掘工作面下方的隔水层厚度不足时，高压水可能冲破隔水层引发“突水”，这类事故往往难以快速控制。
典型案例：2021 年山东某煤矿开采深度超 800m，工作面底板奥陶纪灰岩含水层水压达 6MPa，因隔水层变薄发生突水，涌水量稳定在 800m³/h，导致矿井停产 3 个月。（注：案例与以下图片内容无关）
规范要求：《煤矿安全规程》第 281 条明确，开采受底板承压水威胁的煤层，必须计算“突水系数”（水压与隔水层厚度的比值），当突水系数＞0.1MPa/m 时，必须采取注浆加固隔水层或疏水降压措施，直至突水系数降至安全值以下。
1.3
（三）地表水：从天而降的“外部威胁”
地表水包括矿区周边的河流、水库、池塘、雨水等，可能通过井口、裂隙、塌陷区渗入井下。雨季或暴雨时，地表水补给量大，易引发“淹井”事故。这类水的特点是补给快、影响范围广，尤其对露天煤矿和浅部井工煤矿威胁显著。
典型案例：2023 年山西某露天煤矿，雨季时矿区周边山洪通过采场边坡裂隙渗入井下，导致井下涌水量骤增 3 倍，采区被迫停产排水。（注：案例与以下图片内容无关）
规范要求：《煤矿防治水细则》第 22 条规定，煤矿井口和工业场地地面标高必须高于当地历史最高洪水位；露天煤矿采场周边必须修建截水沟、排水渠，防止地表水汇入采场；雨季前必须对防排水设施进行全面检查，制定“暴雨停产撤人”预案。
1.4
（四）断层水：隐蔽的“导水通道”伴生水
断层是地下岩层断裂形成的缝隙，部分断层会成为“导水通道”，将含水层水、地表水导入井下，这类水被称为“断层水”。断层水的危害在于隐蔽性强——断层可能未在地质资料中标注，或断层导水性随开采扰动增强，导致突发涌水。
典型案例：2020 年安徽某煤矿掘进工作面遇到未探明的隐伏断层，断层导通砂岩含水层，涌水量从 50m³/h 快速升至 300m³/h，因及时启动应急排水系统才未造成重大损失。（注：案例与以下图片内容无关）
规范要求：《煤矿安全风险预控管理体系规范》（AQ/T1093-2011）要求，对采掘范围内的断层必须进行“导水性评估”，采用钻探（取芯验证断层岩性）、物探（探地雷达探测断层延伸）结合的方式，确定断层是否导水，导水断层两侧必须留设“防隔水煤柱”。
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如果说水源是水害的“弹药”，那么“通道”就是水害的“进攻路线”。《煤矿防治水细则》核心防治逻辑之一就是“阻断通道”，常见的导水通道可分为 3 类：
2.1
（一）自然通道：先天存在的“地下裂缝”
自然通道包括断层、裂隙、陷落柱（地下岩层塌陷形成的柱状体）等，是地下水天然的流动路径。其中，陷落柱最危险——它可能直接连通地表与深部含水层，形成“垂直导水通道”，一旦被采掘工程揭露，会引发大规模突水。
防控要点：根据《煤矿安全规程》第 278 条，必须采用三维地震勘探、瞬变电磁法等技术，查明井田内陷落柱、大断层的位置和导水性；对已查明的导水自然通道，必须采取注浆封堵措施，封堵后的通道渗透系数需降至 10⁻⁶cm/s 以下。
2.2
（二）人为通道：开采活动留下的“安全漏洞”
人为通道是煤矿开采或建设过程中人为形成的导水路径，主要包括：
1.封闭不良钻孔：过去地质勘探或注浆施工的钻孔，若封孔不严密，会成为“垂直导水通道”，连通不同含水层；
2.违规采掘的煤柱：防隔水煤柱是阻断水害的“安全屏障”，若违规开采煤柱，会直接破坏隔水层；
3.未封闭的废弃巷道：废弃巷道若与含水层或老空区连通，且未及时封闭，会成为水害扩散的“通道”。
典型案例：2019 年陕西某煤矿，因违规开采断层两侧的防隔水煤柱，导致断层导通含水层，涌水量达 500m³/h，造成 2 人死亡。
规范要求：《煤矿安全生产条例》第 31 条规定，封闭不良钻孔必须逐一排查，采用注浆重新封闭；防隔水煤柱的尺寸必须按《煤矿防治水细则》计算确定，严禁超挖、破坏；废弃巷道必须在 45 天内永久性封闭，并做好密闭质量检测。
2.3
（三）开采扰动通道：生产引发的“新裂缝”
煤矿开采会对周边岩层产生“扰动”，导致岩层产生新的裂隙，这些裂隙可能成为导水通道——比如，工作面回采后形成的“导水裂隙带”，若波及上方含水层，会导致含水层水渗入采空区。这类通道的特点是动态变化，随开采进度逐渐形成、扩展。
防控要点：《煤矿安全风险预控管理体系规范》要求，采用“数值模拟+现场监测”结合的方式，预测开采扰动产生的导水裂隙带高度；当导水裂隙带可能波及含水层时，必须提前采取煤层注水、注浆加固等措施，减少裂隙发育；同时，在工作面安装裂隙监测传感器，实时监控裂隙变化。
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了解了水源与通道，防治水害就有了明确方向。结合《煤矿防治水细则》《煤矿安全规程》等标准，煤矿水害防治需构建“预测-探测-防控-监控-应急”的全流程体系，核心措施可总结为“四步走”：
3.1
第一步：源头管控——查清水源，锁定风险
1.基础调查：按《煤矿防治水细则》要求，编制“矿井水文地质图”“含水层等水位线图”，建立水源台账，明确各水源的位置、水量、水压；
2.风险评估：依据《煤矿安全风险预控管理体系规范》，对各水源的危害程度进行分级（重大、较大、一般、低风险），重大风险水源需制定“一源一防控方案”；
3.动态更新：每季度对水源情况复核一次，若发生突水、暴雨等情况，立即重新评估。
3.2
第二步：通道阻断——分类施策，切断路径
1.自然通道：导水断层、陷落柱采用“钻探验证+注浆封堵”，封堵材料选用水泥-水玻璃双液浆，确保封堵率 100%；
2.人为通道：封闭不良钻孔采用“孔内成像检测+分段注浆”，防隔水煤柱设置“电子围栏”，通过隐患排查预警平台实时监控是否超挖；
3.开采扰动通道：采用“定向钻孔注浆”加固开采扰动区，减少裂隙发育；同时，控制开采速度，避免岩层扰动过大。
3.3
第三步：实时监控——技术赋能，提前预警
1.监测系统建设：按《煤矿安全规程》要求，安装“矿井水害监测预警系统”，对水位、水压、涌水量、降雨量等参数实时监测——比如，老空区周边布设水位传感器，监测频率不低于 1 次/小时；含水层布设水压传感器，数据实时上传至隐患排查预警平台；
2.智能预警：利用隐患排查预警平台的 AI 算法，对监测数据进行分析，当数据超预警值（如水位 1 小时内上升超 0.5m）时，平台自动推送预警信息至管理人员手机、井下大屏，同时触发声光报警；
3.现场巡查：每周对防排水设施、密闭、煤柱进行一次现场巡查，重点检查是否有渗水、裂缝，巡查记录上传至平台存档。
3.4
第四步：应急保障——备好预案，快速响应
1.排水系统建设：按《煤矿安全规程》第 286 条，配备“工作泵+备用水泵+检修水泵”，总排水能力需满足 20 小时排出 24 小时最大涌水量；井下关键区域（如井底水仓）安装应急排水泵，确保断电时可启动；
2.应急预案：编制“矿井水害应急救援预案”，每年至少演练 1 次，预案需明确撤人路线、排水方案、救援分工；同时，储备防水闸门、注浆设备、救生器材等应急物资；
3.联动处置：当发生水害时，隐患排查预警平台需立即联动井下人员定位系统，查询受威胁区域人员位置，推送撤离指令；同时，联动应急指挥中心，调度救援队伍、排水设备，提高处置效率。
4
煤矿水害虽危险，但并非不可防治——核心在于“查清水源、阻断通道、实时监控、快速应急”。从《煤矿防治水细则》强调的“预测预报、有疑必探”，到《煤矿安全风险预控管理体系规范》要求的“风险分级管控”，再到隐患排查预警平台的“智能监测预警”，每一项规范、每一项技术，都是防控水害的“武器”。
最后，我想提醒大家：水害防治没有“捷径”，必须严格落实每一项规范要求，把“水源查清、通道堵死、监控到位”的工作做细、做实。只有这样，才能真正筑牢煤矿水害的安全防线，保障矿工生命安全与矿井稳定生产。
