3.2相對落后的防治水技術(shù)手段不能滿足新的生產(chǎn)條件
近年來,煤礦開發(fā)生產(chǎn)的深度不斷加大,采煤工作面的空間尺度不斷增大,井巷工程的掘進(jìn)速度明顯提高,隨著煤礦開采方式,開采深度和工作面開采空間尺度的變化,水害產(chǎn)生的條件、水害威脅的程度以及水害形成的機理都在發(fā)生著較大的變化。而目前我國防治水技術(shù)和水害預(yù)測評價的理論基礎(chǔ)仍然以50年代前蘇聯(lián)的相關(guān)理論和我國80年代所積累的采礦經(jīng)驗和研究成果為主,作為一門實踐性很強的學(xué)科,其特定歷史階段的研究成果都具有及強的時間效應(yīng)和對特定采礦方式與采礦環(huán)境的適應(yīng)性。歷史所形成的傳統(tǒng)的防治水技術(shù)措施已經(jīng)不能完全滿足新形勢的要求,礦井生產(chǎn)的高產(chǎn)高效與防治水技術(shù)發(fā)展的相對滯后必然會產(chǎn)生突水淹井事故的上升。
3.3對于隱蔽型導(dǎo)水構(gòu)造的精細(xì)探查技術(shù)與裝備不足
煤礦水害產(chǎn)生的三大因素(水源、水量、導(dǎo)水通道)是大家所共識的,礦井水文地質(zhì)工作的核心內(nèi)容就是要查明這三大因素。很明顯,在礦井突水的三大因素中,作為水源和水量的含水層及其補給和排泄條件具有區(qū)域性和面狀分布的特點,往往是易于查明和先知的,但導(dǎo)水通道(斷層、陷落注、不良封閉鉆孔等)具有及強的局部性和難以先知性,有多少次災(zāi)害性突水都來自于對導(dǎo)水通道的不可預(yù)知性。新的突水事故顯示,我國煤礦水害存在最為普遍、突水災(zāi)害最為嚴(yán)重、突水因素最為隱蔽、水害安全最難預(yù)知的莫過于華北型奧陶系喀斯特底板水通過斷層或陷落柱突水(如邢臺東龐礦)。而對于斷層和陷落柱精細(xì)探查的精度和超前距離都不能滿足防治水工作的基本要求。
3.4人類活動誘發(fā)的突水事故迅速增加
近年來,隨著大量小煤礦的關(guān)閉及部分國有大井因資源枯竭或其它原因而廢棄,使得生產(chǎn)礦井周邊形成了因為廢棄礦井而產(chǎn)生的新的水源和導(dǎo)水通道,由于對該類型礦在廢棄和關(guān)閉過程中沒有采取切實可行的水害防范措施、沒有進(jìn)行礦井關(guān)閉后可能誘發(fā)的礦井水文地質(zhì)條件變化的研究與評價,缺乏關(guān)閉礦井相關(guān)工程和技術(shù)資料的系統(tǒng)整理與管理,對廢棄礦井突水條件的認(rèn)識及防范技術(shù)準(zhǔn)備不足,頻繁發(fā)生災(zāi)難性的突水事故(如韓城桑樹坪礦)。而且,該類突水事故呈現(xiàn)出明顯上升趨勢。值得注意的是該類型突水水源和突水通道是人類自己給自己留下的,如果不能及時加以防范和控制,它不僅會造成礦山水害事故,而且會誘發(fā)嚴(yán)重的地質(zhì)災(zāi)害和環(huán)境污染問題。
3.5礦山生產(chǎn)企業(yè)缺乏專門的水害防治技術(shù)隊伍和規(guī)范化的水害安全監(jiān)督檢查體系
隨著礦山建設(shè)、生產(chǎn)體系及發(fā)展管理模式進(jìn)入由市場規(guī)律調(diào)節(jié)后,安全生產(chǎn)和安全監(jiān)控體系不夠健全。安全問題是不容由市場進(jìn)行調(diào)控的,越是生產(chǎn)管理進(jìn)入市場調(diào)節(jié),越應(yīng)加強安全生產(chǎn)管理的專業(yè)化和強制規(guī)范化。而目前我們的礦山生產(chǎn)企業(yè)缺乏專業(yè)的礦山水害防治技術(shù)隊伍,缺乏對生產(chǎn)工作面、礦井進(jìn)行水害安全技術(shù)論證、技術(shù)監(jiān)控和安全技術(shù)保障體系的建立。加強了事故發(fā)生后的責(zé)任追究制度,而忽視了對生產(chǎn)過程的安全技術(shù)保障體系監(jiān)管和評估。
4新形勢下煤礦防治水工作的基本對策
針對我國目前煤礦水害及其防治技術(shù)現(xiàn)狀,作者提出如下幾點建議,以期迅速改變目前煤礦水害頻繁發(fā)生的局面和提高新條件下煤礦水害防治技術(shù)與裝備,形成適合新的地質(zhì)與生產(chǎn)條件的水害安全保障技術(shù)體系和監(jiān)控體系:
1、由國家安全生產(chǎn)監(jiān)督管理局和主要大水煤礦生產(chǎn)企業(yè)負(fù)責(zé),組織專業(yè)礦山水害防治技術(shù)人員對我國近5-10年以來所發(fā)生的重點水害及有代表性的突水災(zāi)害進(jìn)行全面調(diào)查、分析和研究總結(jié)。通過這項工作,力求找出新條件下煤礦水害頻繁發(fā)生的原因、特點、趨勢、規(guī)律及主要問題,為國家進(jìn)一步加強礦山水害安全工作提供決策的基礎(chǔ)資料。對小煤窯及已經(jīng)廢棄的煤礦進(jìn)行全面調(diào)查和分析,對于存在水害隱患或邊界不清的廢棄礦井要進(jìn)行專門的探測和確認(rèn),根據(jù)調(diào)查研究結(jié)果,向企業(yè)提出礦井水害論證報告和水害隱患評估報告并提出切實可行的綜合治理與防范措施與建議。
2、在系統(tǒng)總結(jié)和研究現(xiàn)有礦山水害防治技術(shù)的基礎(chǔ)上,結(jié)合目前的采礦模式、采礦特點重新評估我國主要煤礦區(qū)水害特點、水害類型、水害模式和水害威脅程度,形成新條件下我國煤礦水害調(diào)查和評估研究報告,并針對不同水害類型的礦井提出具有操作性的水害安全保障技術(shù)規(guī)程和操作規(guī)范,用以指導(dǎo)全國性的煤礦水害防治工作,同時為國家進(jìn)一步加強礦山水害安全工作提供決策的技術(shù)支持。
3、由科研院所及大專院校的專業(yè)技術(shù)人員負(fù)責(zé)提供技術(shù)支持,建立專業(yè)化的國家級礦山水害防治技術(shù)研究和技術(shù)依托中心。這一中心將適時分析研究水害問題,不斷創(chuàng)新煤礦水害防治技術(shù)和相關(guān)手段與裝備,向企業(yè)推廣和介紹國內(nèi)外最新成果與技術(shù),指導(dǎo)企業(yè)進(jìn)行水害安全防治。該中心應(yīng)該將目前分散的、個別的水害安全防治科研工作納入有組織的、集中群體科研優(yōu)勢的礦山水害防治技術(shù)創(chuàng)新基地和技術(shù)依托基地之中。該中心應(yīng)該協(xié)助國家安全生產(chǎn)監(jiān)督管理局及煤礦生產(chǎn)企業(yè)對各主要大水礦井的水害安全保障體系進(jìn)行生產(chǎn)全過程的監(jiān)控和檢查。
4、加強在下列方面的煤礦水害防治基礎(chǔ)理論與技術(shù)研究工作:
·新的采礦條件下礦井突水機理研究。多年來沿用的突水系數(shù)理論是淺中部煤炭資源開采的經(jīng)驗理論,而深部開采的圍巖應(yīng)力條件、礦壓擾動和開采破壞條件都與淺中部有很大的不同,如果沿用原有的理論,必然會給生產(chǎn)和安全帶來誤導(dǎo)。
·新的采礦條件下煤層隔水底板的防突水效應(yīng)研究。根據(jù)礦井突水的三個基本要素,即水量、水源和導(dǎo)水通道,過去的研究成果主要集中于水量和水源,而對突水通道的研究工作較少,特別是對煤層底板隔水層的防突水效應(yīng)研究成果更少,隨著深部開采疏降難度的加大和對水資源保護(hù)的日益重視,深入認(rèn)識和研究煤層底板隔水層的防突水效應(yīng)進(jìn)而有效利用隔水層的自然防突水能力顯得優(yōu)為重要。
·對廢棄礦井誘發(fā)的突水條件及防范措施研究。我國目前進(jìn)入了大量舊礦井的關(guān)閉階段,新舊礦井的更替出現(xiàn)了過去相對少見的新的水文地質(zhì)問題,如新舊礦井之間安全防水煤巖柱的留設(shè)問題、廢棄礦井水位回彈對新礦井的水患威脅問題、廢棄礦井關(guān)井技術(shù)規(guī)程和規(guī)范問題、礦井關(guān)閉后如何監(jiān)測和監(jiān)控其復(fù)雜的水文地質(zhì)、工程地質(zhì)和環(huán)境演化規(guī)律問題等都還缺乏相應(yīng)的技術(shù)與理論支持。
5、建立全國性礦山水害信息網(wǎng)和專業(yè)化的礦山水害救災(zāi)搶險快速反應(yīng)隊伍。該隊伍應(yīng)由技術(shù)專家、搶險工程和特種救護(hù)人員共同組成,力保將災(zāi)害發(fā)生后的損失控制到最小。
6、在廣泛調(diào)查研究的基礎(chǔ)上,進(jìn)一步編寫今后我國煤礦防治水工作的基本綱領(lǐng)性文件,該文件中應(yīng)包括主要問題、基本對策、強制規(guī)范、運作方式、監(jiān)控程序、隊伍組織等內(nèi)容。