对淮南矿区岩溶陷落柱水害防治情况的调查



发布时间:2011-08-02   阅读量:512次

淮南矿区属井工开采,每一吨煤从几百米甚至千米井下运到地面,都要克服瓦斯、水、火等这些“鲜花上的刺”。拓宽视野从全国范围看,淮南矿区不仅是瓦斯威胁最大的矿区之一,也是受水害威胁最严重的矿区之一。
在矿区现有的几种水害中,陷落柱水害因具有“探测难、水量大、来势猛”的特点,极易造成淹井事故,是当前矿区防治水工作的重点和难点之一。有人曾把这些陷落柱比喻成一把悬在矿井上的利剑,一旦落下就会导致淹井事故,矿毁人亡。
“为坚决杜绝陷落柱突水淹井事故的发生,保障矿区安全生产,集团公司正加快创新步伐,努力探索出一套适宜淮南矿区陷落柱探查与治理的快速、有效、技术先进、经济合理的技术方法和手段。”生产部副部长汪敏华表示。

矿区潜在的最大安全威胁之一
岩溶陷落柱,是因其剖面形态似一柱体而得名。目前,我国已在山西、陕西、山东、江苏、河南、河北、安徽等 20 多个煤田中,发现总数达3000个左右的岩溶陷落柱。
“2002年,集团公司对谢桥矿井进行三维地震勘探时,发现东一、东二采区有两个地质异常体。经过2003年钻探验证及2004年三维地震资料重新解释,确定这两个地质异常体就是岩溶陷落柱。”谢桥矿地测科副科长张延喜介绍道。
截至目前,集团公司已确定的岩溶陷落柱,谢桥2个,潘三1个,张集1个。疑似的也有几个,其中张集1个,潘三1个,顾北1个。
“岩溶陷落柱是一种强导水通道,能导通煤系地层下部的强灰岩含水层。这种水害出水量大,来势猛,对矿井具有颠覆性威胁,兄弟矿井岩溶陷落柱突水证明,一旦发生陷落柱突水,将可能矿毁人亡,损失巨大,其危害极大。”汪敏华向记者解释说。
最严重的一次陷落柱突水事故是,1984 年 6 月 2 日,开滦范各庄煤矿一工作面发生特大陷落柱突水, 高峰期11个小时平均每小时突水量达12万立方。此次事故,不仅造成该矿全矿停产,同时还造成相邻几个矿井处于停产、半停产状态。
今年6月至7月,集团公司先后组织了数次会议,审议了谢桥、张集、顾桥、顾北、潘三等矿及朱集矿井建设项目部陷落柱与地质异常体探查方案和初步成果。会议认定:“岩溶陷落柱是潘谢矿区潜在的最大安全威胁之一。

当前防治重点在探查
如今,谢桥矿数个工作面安全通过了岩溶陷落柱影响区,这一方面是因为矿区已发现的这几个陷落柱,体积大、层位深但上部不导水,另一方面也得益于早在2002年谢桥矿就发现了该地质异常体,采取了防范措施。
目前集团公司已发现了几个陷落柱和疑似陷落柱,但并不代表矿区的陷落柱就这几个,可能还有一些尚未探明的陷落柱存在。尽管发现的几个陷落柱现在判断上部不导水,仅说明我们开采顶部煤层不导水,不能证明我们开采底部煤层时不导水,未探明的陷落柱不导水。
“这些岩溶陷落柱,只要一个导水就是100%的危害。对于已发现的陷落柱,我们可以采取留设安全煤柱,划出禁采区、禁掘区,采取避让的防范措施。但是,那些矿区尚未探明的陷落柱威胁极大,必须尽快探查,否则只能被动防范。”汪敏华指出。
当前,陷落柱水害防治的重点,就是尽快开展普查,探查清楚矿区内陷落柱的形态、大小、空间关系、水文地质特征,对其影响的区域进行准确界定,摸清所有的陷落柱。可是陷落柱防治之所以难,很大程度上就是因为它有很强的隐蔽性,很难准确探测和预报。
国家煤矿水害防治专家董书宁就曾指出:“防治水探测技术方面存在着明显不足,尤其在导水构造探查方法上存在较大缺陷。目前,对垂向导水构造,尤其是导水陷落柱缺乏有效的探测手段,致使此类水害事故仍然时有发生。”
不过,陷落柱探测和治理技术的滞后,也给集团公司的技术创新提供了空间。 如今,集团公司正按照“查、探、防、治、管”的方针,“先物探、后钻探、先地面、后井下,综合治理”的技术原则,积极地开展陷落柱探查与防治技术及管理创新,尤其是探查技术创新。
加快探查技术创新步伐

目前,三维地震勘探,是普查岩溶陷落柱的主要有效手段。如今,集团公司已经准备在未来几年内,给矿区的地质构造做一次全面的“CT”,实现三维地震勘探全覆盖。这项工作已经在矿区全面铺开。
之前,已经做过三维地震勘探的谢桥、潘三等矿,正在、也将在未来几年里,有计划地对已有的三维地震资料进行二次处理解释。值得一提的是,在潘三矿井田范围内发现的1个疑似陷落柱,就是由中石油进行二次处理解释时发现的。
不过,要实现陷落柱精确预测和预报,仅仅靠精细三维地震勘探还不够,在谢桥矿两个岩溶陷落柱的确定上就能看出。一般而言,矿区往往会先用三维地震勘探发现异常,再利用其他的探测方法进行专门探查,确定后再进行防治。
在探查技术创新上,集团公司接下来将按照“先物探,后钻探,先地面,后井下”的技术路线,采用钻探、物探、化探试验相结合的综合立体探测方法。
具体而言,集团公司将积极集成国内先进的探测技术,特别是和中石油的东方地球物理研究所合作,采用三维地震勘探与大深度瞬变电磁、大功率高密度电法相结合的综合探测技术。这样做就像是给病人看病,通过望闻问切多种手段来求证,确诊。
为了确保取得实效,集团公司对陷落柱的探查工作高度重视,从经济和人力上给予了全力支持,还积极开展管理上的创新。目前,有关部门正在编制“潘谢矿区陷落柱探查治理规划(2011-2020)”,制定“淮南矿区陷落柱水害防治管理暂行规定”,健全陷落柱水害防治工作的管理制度和机制。
“从确保矿区安全生产的角度,我们必须杜绝陷落柱突水事故发生。陷落柱难探查,难在不能准确、有效、快速地探查。只要我们提高前瞻性,在这些方面下功夫,实现准确预测预报,做好防治工作并非不可能。关键是要一步一个脚印地往前走。”汪敏华坦言。[来源:安徽煤矿安全监察局淮南分局网站]