【摘要】 煤礦水害是與瓦斯突出、粉塵爆炸、頂板冒裂、火災等并列的五大災害之一,其嚴重程度僅次于瓦斯列第二。為了研究資源整合后礦區(qū)水害探測及防治技術,筆者從山西省2009年6月30日以前礦權設置存在的問題入手,分析了項目研究的緊迫性,明確了項目的研究內容和需要解決的關鍵性技術問題,提出了新的研究思路和新的技術方法。
關鍵詞:資源整合; 礦區(qū)水害; 探測技術;可行性研究
Resource integration mine water disaster detection technology feasibility study
Wu Yangyun Geological engineers Certified Safety Engineer
Shanxi Provincial Coal Geological, Geophysical Prospecting, Surveying and Mapping Institute Jinzhong city Yuci District Yunhua92 West Street 030600 China
Coal mine gas outburst, and dust explosions, roof fissure, fire and tied the five disasters, Its severity after the gas column second. In order to study the resource integration mine water disaster detection and prevention technology, The author from Shanxi province in June 30, 2009 before the mining right set problems, Analysis of the project of the urgency, The project of the research content and the key technical issues need to be resolved, Put forward new ideas and new methods.
Key words: Resources integration; Mine water disaster; Detection technology; Feasibility study
0 引言
我國是世界上產煤量最多的國家之一。原煤總產量的90%以上屬井工開采。然而,我國煤礦地質、水文地質條件總體來講十分復雜,受水害威脅的煤炭儲量約占探明儲量的27%,僅華北地區(qū)受底板承壓水威脅的煤炭儲量約為160億t。
煤礦水害是與瓦斯突出、粉塵爆炸、頂板冒裂、火災等并列的五大災害之一,其嚴重程度僅次于瓦斯列第二。長期以來,因為煤礦水害而造成的國家和人民生命財產及經濟損失極為慘重。例如,1935年5月13日,山東淄博北大井由于巷道掘至與河水連通的斷層帶,造成突水,最大瞬時水量648m3/min,350名礦工遇難,礦井停產報廢。直到43年后的1978年才恢復礦井生產;1984年6月2日,開灤范各莊2171綜采工作面發(fā)生世界采礦史上罕見的陷落柱突水事故,最大突水量2053m3/min,致使范各莊及其周邊三對礦井被很快淹沒。為救災復礦,調集了當時基本上是全球范圍內最權威的防治水專家和世界上最大的抽水泵進行搶險。地面注漿封堵工程規(guī)模和場面也是空前的。水患治理工程及相關工作歷時近一年,直接間接經濟損失超過5億元。
另外,據不完全統(tǒng)計,從上世紀80年代至今的20余年里,我國有近250對礦井被水淹沒,死亡近9000人,經濟損失350多億元人民幣。僅1995年至2005年11年間共發(fā)生各類煤礦水害事故1391起,死亡5280人。約占各類煤礦事故死亡總數的7.6%,其中10人以上水害事故105起,死亡1881人。經濟損失近210億元。特別是最近幾年,隨著開采條件的變化,各類水害事故發(fā)生次數及死亡人數都呈上升勢頭。
1 項目研究的緊迫性
2009年山西煤炭資源整合、煤礦兼并重組取得重大階段性成果,全省礦井個數由2600座減少到1053座,辦礦主體由2200多個減少到130個,70%的礦井生產規(guī)模達到90萬噸以上,30萬噸以下煤礦全部淘汰,保留礦井全部實現機械化開采。通過這一輪整合重組,山西省煤炭工業(yè)進入了一個全新的發(fā)展階段,產業(yè)水平顯著提高,安全生產狀況明顯改善,能源基地的地位進一步鞏固,在由煤炭大省向煤炭強省的跨越中邁出了重要的一步。但是,煤炭資源重組并不意味著山西礦難由此能實現根本好轉,過去“多小散亂”、“ 私采亂挖”遺留的采空區(qū)積氣積水狀況,還存在著情況不明、危害嚴重等問題,其中礦業(yè)權設置不合理、不科學是礦難發(fā)生的前提條件,礦業(yè)權人非法開采是礦難發(fā)生的根本原因。下面以山西省某地甲、乙兩個煤礦批采深度重疊為例加以說明?! ?/p>
1.甲、乙煤礦批采深度重疊問題
圖1-1中藍色代表甲煤礦礦界,批采煤層為石炭系2#、4#、6#,紅色代表乙煤礦礦界,批采煤層為2#、4#、6#、7#、9#、10#。礦界平面重疊部分,甲煤礦批采2#、4#、6#三層煤,乙煤礦批采7#、9#、10#,剩余部分為乙煤礦2#、4#、6#、7#、9#、10#等五層煤批采范圍,屬于典型的分層發(fā)證煤礦。由于分層發(fā)證設置,為采礦權人在實際開采活動中越層開采創(chuàng)造了條件。
2.采礦權人非法開采導致的危害
甲煤礦系股份制企業(yè),始建于1990年,1992年投產,地下開采,井田面積為0.5032K㎡,批采2#、4#兩層煤。2006年經資源整合,批采煤層為2#、4#、6#三層煤,井田面積為2.858 K㎡,設計礦井投產后生產能力為15萬噸,現采煤層為4#煤層。
乙煤礦始建于1982年,是一座開采了二十多年的老礦,批準開采2#、4#、6#、7#、9#、10#五層煤,2#、4#、6#煤層批采范圍為0.1628 K㎡,7#、9#、10#三層煤開采范圍為4.389 K㎡,先采7#、9#兩層煤,生產能力為12萬噸/年,主要利用10#煤運輸巷,將7#、9#煤炭集中運輸,7#、9#、10#三層煤實行了聯合開采。
2007年,受當地國土局的委托,某測繪單位對甲煤礦越層越界開采進行了界定,發(fā)現甲煤礦實際開采7#煤層,由于人為給井下放水制造障礙,某測繪單位只對越層開采范圍利用礦燈進行了目測,開采范圍大約300×300米,詳見甲乙煤礦批采深度重疊平面圖1-2中7#煤層大致開采范圍所示。