煤矿封闭不良钻孔管理科普

/ 煤矿封闭不良钻孔管理科普：堵住井下“隐形导水通道” /

封闭不良钻孔是极易被忽视的“隐形杀手”。这类钻孔可能成为沟通地表水、含水层与井下的“导水通道”，引发突水事故；也可能成为瓦斯逸散或有害气体渗入的路径，威胁矿工生命安全。据统计，近五年全国煤矿水害事故中，15%与封闭不良钻孔直接相关。今天，文章将结合《煤矿防治水细则》《煤矿地质工作细则》《煤矿安全规程》等核心标准，从监管与实操双视角，拆解封闭不良钻孔的危害、识别方法与全流程管理要点，帮煤矿企业堵住这一安全漏洞。

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一、先识“隐形通道”：什么是封闭不良钻孔？

封闭不良钻孔是指煤矿地质勘探、注浆堵水、瓦斯抽采等工程施工后，未按规范要求完成封闭，或封闭质量不达标，导致钻孔内部存在空隙、裂隙的钻孔。简单来说，就像地下打了一根“未封死的管子”，可能连通不同的地质层——比如从地表直通井下含水层，或从老空区连通采掘工作面。根据《煤矿地质工作细则》第 52 条，封闭不良钻孔主要分为三类：•勘探遗留钻孔：地质勘探阶段施工的普查孔、详查孔，若未按“全孔封闭、分段止水”要求封孔，可能成为导水通道；•工程施工钻孔：注浆堵水孔、瓦斯抽采孔、排水孔等，施工后若封孔材料强度不足、充填不密实，会形成空隙；•废弃老钻孔：早期小煤窑或老旧矿井遗留的钻孔，因技术落后、管理缺失，封闭质量普遍不达标。据资料，山西某矿在掘进过程中，钻透一个 1980 年代的勘探遗留钻孔，该钻孔未封闭至地表，直接连通上部砂岩含水层，导致涌水量骤增 500m³/h，淹没采区，停产 2 个月才恢复。这一案例也印证了《煤矿防治水细则》第 38 条的警示：“井田范围内所有钻孔必须查明封闭质量，未查明前严禁采掘作业。”

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二、直面“隐形风险”：封闭不良钻孔的 4 大核心危害

结合《煤矿安全风险预控管理体系规范》（AQ/T1093-2011）的风险分级标准，封闭不良钻孔的危害集中在“水害、瓦斯、顶板、环境”四大领域，且多为“重大风险”等级，必须重点防控。

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（一）水害风险：最直接的“地下洪水”

封闭不良钻孔若连通地表水（河流、水库）或含水层（如奥陶纪灰岩含水层），会成为突水通道。这类事故具有“突发性强、水量大”的特点，一旦发生，短时间内即可淹没巷道。2022 年河南某矿，掘进工作面遇到封闭不良的注浆孔，该钻孔连通老空积水区，突水量达 800m³/h，导致 3 名矿工被困，虽经全力救援，但仍造成 1 人遇难。《煤矿防治水细则》第 40 条明确要求：“对可能导水的封闭不良钻孔，必须提前采取注浆封堵措施，封堵后需经打压试验验证。”

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（二）瓦斯风险：隐蔽的“气体炸弹”

在高瓦斯或突出矿井，封闭不良钻孔可能成为瓦斯逸散的“捷径”——深部瓦斯通过钻孔空隙渗入采掘工作面，导致瓦斯浓度异常升高；若钻孔连通瓦斯富集区，还可能引发瓦斯突出。我在监管中发现，安徽某突出矿井曾因一个封闭不良的瓦斯抽采孔，导致工作面瓦斯浓度骤升至 2.5%，触发瓦斯电闭锁，才避免了爆炸事故。《煤矿安全规程》第 174 条规定：“封闭不良钻孔附近必须增设瓦斯传感器，监测频率不低于 1 次/30 分钟。”

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（三）顶板风险：潜在的“头顶威胁”

部分封闭不良钻孔位于顶板岩层中，若钻孔穿过破碎岩层且未密实封闭，会削弱顶板完整性，导致顶板在采掘扰动下垮塌。2021 年山东某矿，回采工作面上方存在一个封闭不良的勘探孔，钻孔周边岩层松动，导致顶板出现大面积离层，离层值达 12mm，被迫停止作业，加固顶板耗时 15 天。这也符合《煤矿地质工作细则》第 53 条的判断：“顶板岩层中的封闭不良钻孔，会增加冒顶事故风险，需纳入顶板监测重点。”

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（四）环境风险：长期的“生态隐患”

封闭不良钻孔还可能导致地下水污染——井下污水通过钻孔渗入地表含水层，污染周边饮用水源；或地表污染物（如农药、工业废水）通过钻孔进入井下，影响井下水质。我在监管中曾遇到河北某矿，因封闭不良钻孔导致井下涌水 pH 值降至 4.5（酸性），腐蚀排水设备，同时污染了周边农田灌溉水，被环保部门处罚。《煤矿安全生产条例》第 35 条要求：“煤矿需定期监测封闭不良钻孔周边水质，防止环境污染。”

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三、溯源“问题根源”：封闭不良钻孔的 3 类成因

从经验来看，封闭不良钻孔的形成并非偶然，而是“历史遗留+技术缺陷+管理漏洞”共同作用的结果，核心成因可归为三类：

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（一）历史遗留：早期技术与管理的“欠账”

1.技术落后：2000 年以前的地质勘探钻孔，多采用“黏土+水泥”简单封闭，缺乏分段止水技术，封闭深度不足（部分仅封闭至煤层顶板），难以适应长期地质变化；2.资料缺失：早期小煤窑或地方煤矿的钻孔，未建立完整档案，钻孔位置、深度、封闭情况不明，成为“无主钻孔”，给后期管理带来极大困难。我在山西某整合矿井监管时，发现 23 个历史遗留钻孔仅 5 个有完整资料，其余均需重新探查。

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（二）技术缺陷：施工与验收的“不达标”

1.材料选择不当：部分钻孔采用普通水泥封孔，在高水压或酸性水环境下，水泥易被腐蚀，形成空隙；或封孔材料与岩层结合不紧密，出现界面渗漏；2.施工工艺不规范：钻孔封闭时未清理孔内岩粉、未按“自上而下分段封孔”要求施工，导致封闭不密实；部分钻孔因孔内坍塌，无法完成全孔封闭；3.验收标准不严：封孔后未按规范进行打压试验（如《煤矿防治水细则》要求打压压力不低于 1.5 倍最大静水压力），或仅通过视觉观察判断封闭质量，未采用物探手段验证，导致“假封闭”问题。

3.3

（三）管理漏洞：后期维护与监测的“不到位”

1.台账管理混乱：部分煤矿未建立“钻孔管理台账”，或台账信息与实际不符（如钻孔坐标偏差超过 10 米），导致采掘作业时误穿钻孔；2.动态监测缺失：未定期对封闭钻孔进行复查，未监测钻孔周边水位、水压、水质变化，无法及时发现封闭失效（如水泥老化开裂）；3.责任落实不清：钻孔封闭、维护、监测责任未明确到具体部门和人员，出现问题后推诿扯皮，延误处置时机。

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四、科学“闭环管理”：基于多规范的全流程防控策略

结合《煤矿防治水细则》《煤矿地质工作细则》《煤矿安全规程》等标准，以及监管实践经验，封闭不良钻孔的管理需构建“探查-评估-治理-监测-应急”的全流程闭环体系，每个环节都要严格落实标准要求。

4.1

（一）第一步：全面探查，摸清“家底”

1.资料溯源：◦收集井田范围内所有钻孔资料（包括地质勘探、工程施工、历史遗留钻孔），建立“钻孔管理台账”，明确钻孔位置（经纬度坐标误差≤1 米）、深度、孔径、封闭材料、施工时间；◦对资料缺失的“无主钻孔”，通过走访老矿工、查阅地方档案、比对早期地质图，尽可能追溯钻孔信息；无法追溯的，按“新发现钻孔”处理。1.物探普查：◦采用“地面瞬变电磁法+钻孔成像”联合技术，对井田范围内钻孔进行普查。瞬变电磁法可探测钻孔周边是否存在低阻异常区（提示导水），钻孔成像可直观观察孔内封闭情况（如是否存在空隙、裂隙）；◦对采掘工作面上方 100 米、两侧 50 米范围内的钻孔，必须进行重点探查，确保无遗漏。我在山东某矿监管时，要求该矿对 32 个临近采掘面的钻孔全部进行钻孔成像，发现 8 个存在封闭空隙。1.钻探验证：◦对物探发现的“疑似封闭不良钻孔”，施工验证钻孔（距原钻孔 3-5 米），取芯分析封闭材料完整性、岩层与封闭材料结合情况；◦对重要钻孔（如连通含水层的钻孔），进行打压试验，打压压力按《煤矿防治水细则》要求执行（≥1.5 倍静水压力），稳压 30 分钟无渗漏，方可判定封闭合格。

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（二）第二步：风险评估，分级管控

1.风险分级标准：◦重大风险：钻孔连通地表水/强含水层、位于采掘工作面直接上方、周边已出现渗水迹象；◦较大风险：钻孔位于采掘影响范围内、封闭材料局部破损但未连通水体；◦一般风险：钻孔位于非采掘区域、封闭质量基本达标但存在潜在隐患；◦低风险：钻孔位于井田边界外、封闭质量完好且无地质变化影响。1.分级管控措施：◦重大风险：立即停止周边采掘作业，优先进行注浆封堵，封堵期间 24 小时监测水位、水压；◦较大风险：制定专项治理计划，在采掘作业前完成治理，治理期间每周监测 1 次；◦一般风险：纳入日常巡查，每季度复查 1 次，记录钻孔周边地质变化；◦低风险：建立长期监测档案，每年复查 1 次。

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（三）第三步：精准治理，堵住“通道”

1.治理原则：遵循“分类施策、标本兼治”，根据钻孔类型、封闭缺陷、风险等级选择合适的治理方案，核心是“全孔封闭、分段止水、强度达标”。2.典型治理方案：◦导水钻孔：采用“套管+注浆”联合治理，先下套管至含水层以下，再注入水泥-水玻璃双液浆（凝固时间 5-10 分钟），封堵孔内空隙；注浆后进行打压试验，确保无渗漏；◦瓦斯相关钻孔：采用“高分子材料+水泥”复合封闭，高分子材料填充微小裂隙，水泥提供结构强度，封闭后监测瓦斯浓度，确保无瓦斯逸散；◦浅部封闭不良钻孔：若钻孔深度＜100 米，可采用“地表注浆”治理，从地表施工注浆孔，注入高强度水泥浆，封堵全孔；◦孔内坍塌钻孔：先采用“跟管钻进”清理坍塌段，再分段注浆封闭，确保封闭深度达到规范要求（至少封闭至稳定隔水层）。1.验收标准：◦封闭后钻孔周边水位、水压稳定，无渗水、涌水现象；◦打压试验符合《煤矿防治水细则》要求，稳压 30 分钟压力降≤0.05MPa；◦物探验证显示钻孔周边无低阻异常区，钻孔成像显示封闭材料密实。

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（四）第四步：动态监测，防微杜渐

1.建立监测体系：◦人工监测：对治理后的钻孔，每周巡查 1 次，检查钻孔周边是否有渗水、瓦斯泄漏、顶板变形等迹象，记录监测数据；◦智能监测：在重大风险钻孔周边安装“水位传感器+水压传感器+瓦斯传感器”，数据实时上传至隐患排查预警平台，设定预警阈值（如水位 1 小时内上升超 0.5 米、瓦斯浓度超 0.5%），超阈值自动报警；◦定期复查：每半年对封闭钻孔进行 1 次物探复查（如瞬变电磁法），每年进行 1 次钻探验证，确保封闭质量长期稳定。1.隐患排查预警平台应用：◦将“钻孔管理台账”接入平台，实现钻孔位置、封闭情况、监测数据的可视化展示（如在矿井三维模型中标绘钻孔位置及风险等级）；◦平台通过 AI 算法分析监测数据，预测钻孔封闭失效风险（如根据水泥腐蚀速率预测封闭寿命），提前推送预警信息至煤矿管理人员及监管部门，实现“早发现、早处置”。

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（五）第五步：应急处置，守住底线

1.预案编制：◦煤矿需编制“封闭不良钻孔突发事故专项应急预案”，明确水害、瓦斯泄漏等事故的处置流程，如突水时的排水方案、瓦斯泄漏时的通风调整方案；◦预案中需明确撤人路线（如钻孔周边 50 米范围内人员撤离时间不超过 10 分钟）、救援分工、物资储备（如潜水泵、注浆设备、自救器）。1.应急演练：◦每季度至少开展 1 次应急演练，模拟“封闭不良钻孔突水”“瓦斯泄漏”场景，提升矿工应急处置能力。我在监管中要求某矿开展突水演练，从发现涌水到全员撤离仅用 8 分钟，达到规范要求；◦演练后需总结评估，优化预案流程，如调整排水设备布置、优化撤人路线。1.事故处置：◦发生突水事故时，立即启动排水系统（按《煤矿安全规程》要求，排水能力需满足 20 小时排出 24 小时最大涌水量），同时关闭相关防水闸门，控制水害蔓延；◦发生瓦斯泄漏事故时，立即切断泄漏区域电源，加强通风，稀释瓦斯浓度，同时撤离受威胁人员，严禁明火作业；◦事故后需查明原因，对同类钻孔进行全面排查，防止类似事故再次发生。

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五、结语

封闭不良钻孔虽隐蔽，但并非不可控。只要煤矿企业严格落实《煤矿防治水细则》《煤矿地质工作细则》《煤矿安全规程》等标准要求，构建“探查-评估-治理-监测-应急”全流程管理体系，同时善用隐患排查预警平台的智能监测能力，就能堵住这一“隐形通道”。煤矿安全无小事，任何一个看似微小的漏洞（如一个未封死的钻孔），都可能引发重大事故。只有把“细节管理”做到位，把“风险防控”抓到底，才能真正保障矿工生命安全，实现煤矿安全生产的长治久安。