煤矿水害知多少？

编者按 我国到底有多少煤矿面临水害威胁？水害是否像人们说的那样，不可“预见”？如何从源头上杜绝煤矿水害事故发生？对于煤矿水害，我们究竟知道多少？为求解这些问题，本报将分上、下两篇进行多维度报道。

藏起来的“地雷坑”

4月的西安，沾衣欲湿杏花雨。古都的街巷时常能见到游人的身影，或撑着纸伞雨中漫步，或端着相机记录下带雨梨花的倩影。与游人的闲暇不同，这个季节的煤矿显得异常繁忙。

在陕西，类似韩城矿区、蒲白矿区这样的老矿区，开采年头久，采空区多而广，再加上盗采现象严重，留下了许多坑。这些坑既是瓦斯积聚地，又是老坑水集散地，属于隐蔽致灾因素，陕西煤监局的监察员管这种坑叫“地雷坑”。

每年的4月，雨季来临，各个煤矿都得腾出人手制定规划和预案，排查隐患，同时紧盯附近的小煤矿，防止越界盗采。

“煤矿从4月开始防治水，在全国并不算早。福建、广西等地，防治水工作从2月就开始了，要是雨季提前，1月底就得把防治水规划制定好。”在日前举行的全国煤矿防治水技术交流会上，南方一个小煤矿的总工程师说。

在此次会上，国家安监总局、中国煤炭工业协会、各大煤炭集团的专家和技术负责人共同探讨交流了防治水经验和难题。

有关专家表示，新疆的煤矿，由于全年少雨，防治水的重点时段不是雨季，而是冰雪消融期。黑龙江在雨季和冰雪消融期，都要加大防治水力度。多雨的广西，一年四季都要紧紧绷着防治水的弦。

多数煤矿划分水文地质类型

“矿床充水水源主要分为自然充水水源和人为充水水源，自然充水水源包括大气降水和地表水水源、围岩地下水水源，人为充水水源包括袭夺水、老窑水。”国家煤监局水害防治专家组组长武强说。划分水文地质类型，能够找出潜在的水害隐患，有利于制定有针对性的防治水措施。

根据国家煤监局的煤矿水文地质类型划分结果，截至2012年6月3日，全国共有1.1504万个煤矿划分了水文地质类型，而当时全国上报的煤矿有1.2985万个。只有北京、江苏、湖北和新疆的煤矿全部划分了水文地质类型。

在划分了水文地质类型的1.1504万个煤矿中，极复杂型煤矿78个，复杂型煤矿827个，中等型煤矿4141个，简单型煤矿6458个。其中，水文地质类型复杂、极复杂型煤矿，主要分布在山西、黑龙江、安徽、山东、河南、湖南、重庆、四川和贵州，占全国复杂、极复杂型煤矿总数的74.3%。同时，上述地区也是重特大透水事故的高发区。

统计数据显示，全国煤矿正常涌水量为每小时63.25万立方米，最大涌水量为每小时119.98万立方米。全国共有61个煤矿正常涌水量超过每小时1000立方米，井工煤矿涌水量最大的是陕西锦界煤矿，正常涌水量为每小时4900立方米，最大涌水量为每小时5499立方米；露天煤矿涌水量最大的是内蒙古元宝山煤矿，正常涌水量为每小时1.125万立方米，最大涌水量为每小时1.25万立方米。

有关专家表示，煤矿正常涌水量和最大涌水量相差越大，表明地表水与井下的沟通越好。随着雨季的来临，井下涌水量剧增，煤矿必须有足够的备用水泵，否则将导致淹井。出现暴雨洪涝时，最好的措施是停产撤人，待暴雨结束后，先开展隐患排查，确定没有安全隐患后再复产。

我国煤矿水害形式多样

石林、石峰、石芽、溶斗、落水洞、地下河，这些在游客眼中美轮美奂的岩溶地貌，在监察员眼中可没那么美。

“岩溶地貌是地表可溶性岩石发生溶蚀、沉淀、崩塌、陷落而成的，岩溶地貌越丰富，证明那里的地下水就越丰富，水文地质条件越复杂。”贵州煤监局一位监察员说。

岩溶地貌多样的云南、贵州、广西、广东、福建、四川等地，煤矿隐蔽致灾因素较多，是水害事故多发区。

“近几年，国内划分水害类型，主要根据充水水源、导水通道、危害形式、经济损失、人员伤亡和时效特征等。”中煤科工集团西安研究院博士虎维岳说。

据武强介绍，充水水源是赋存于矿体和其周围岩层中，以及与之存在水力联系，并在开采过程中造成矿坑持续涌水或突水的水源的总称；导水通道是这些水源进入矿坑的途径；危害形式主要指具有温度异常和腐蚀性等特征的矿坑涌水或突水；经济损失和人员伤亡指矿坑涌水所造成的直接经济损失大小和人员伤亡数量；时效特征主要指矿坑涌水或突水与采掘工程推进之间的时间关系。

若按煤矿水害充水水源性质划分，煤矿水害有天然和人为两大类。天然充水水源型水害包括以大气降水为直接补给源的煤矿水害、地表水充水水源型煤矿水害和地下水充水水源型煤矿水害，湖泊、河流、水池、沼泽、水库都算地表水充水水源。人为充水水源型水害包括地下水袭夺水源型煤矿水害和井下老空积水型煤矿水害。大气降水是地下水的主要补给源，往往致灾时间与大气降水时间同步，或稍晚于大气降水时间。而灾害的严重性与降水强度和降水量有关，一般与降水量呈正比。地表水体一般分布比较集中，水量较大，采矿活动及其影响范围一旦与其形成水力联系，致灾性较强。

水害主因系隐蔽致灾因素

近年来，隐蔽致灾因素是引发煤矿水害、瓦斯和顶板等重大灾害事故的主要原因。据不完全统计，在煤矿发生的重大灾害事故中，与地质条件有关的各类重大事故占90%。如，2010年王家岭煤矿“3·28”特别重大透水事故是由于打通充水的老窑采空区引发的，同年发生的骆驼山煤矿“3·1”突水淹井事故则是由规模很小的陷落柱子诱发的。

武强说，矿井充水天然通道主要包括点状岩溶陷落柱、线状断裂（裂隙）带、窄条状隐伏露头、面状裂隙网络（局部面状隔水层变薄或尖灭）和地震裂隙等，矿井充水人为通道包括顶板冒落裂隙带、地面岩溶疏干塌陷带和封孔质量不佳钻孔等。

因煤矿隐蔽致灾因素具有隐蔽性、时变性、突发性，探测和预防难度大。近年来，随着煤矿的持续开采，除了老空区、小断层、陷落柱等常见隐蔽致灾因素外，还出现了多种新型隐蔽致灾因素或灾害形式。

“大量的突水事故来自掘进巷道迎头，说明对隐伏断层、局部构造破碎带等隐蔽型倒水构造的探测预报和防治不到位、探测工程存在不足或探测精度不够，这才造成掘进巷道与隐伏倒水构造不期而遇，形成矿井突水灾害。”虎维岳说。

现行的《煤、泥炭地质勘查规范》是2002年发布实施的，其对煤矿开采地质条件探查等方面的内容要求不够细致，再加上煤炭工业发展过程中遗留下来的采空区水文地质资料缺失，煤矿物探技术人员缺失，现有技术与装备不能满足隐蔽致灾因素探查需要等因素，导致隐蔽致灾因素无法及时排除，煤矿事故得不到根除。

据了解，全国国有重点煤矿从事物探工作的技术人才不超过100人，全国从事物探研究的技术人员和物探工程探查服务的专业技术人员约3000人。

水害事故并非无迹可寻

来自国家安监总局的数据显示，2008年至2012年发生的70起较大水害事故中，老空水水害事故63起，占90%；灰岩水水害事故3起，占4.3%；地表水水害事故4起，占5.7%。29起重大水害事故中，老空水水害事故24起，占82.8%；灰岩水水害事故2起，占6.9%，地表水水害事故3起，占10.3%。

国家安监总局要求，各地在全面加强水害防治工作的基础上，有针对性地加强老空水、灰岩水、断层水和陷落柱水害的探查、监测、预测和治理研究。

国家煤监局事故调查司的赵苏启建议，老空水水害可采取老空区调查和探查、积水量估算、老空水疏放、防隔水煤（岩）柱留设、防水闸墙设置等措施防治，灰岩水水害可采取包括灰岩水文地质条件多手段综合探查与试验、带（水）压开采、防隔水煤（岩）柱留设、底板隔水层加固或含水层改造等措施防治。

据了解，2008年至2012年间发生的70起较大水害事故和29起重大水害事故中，掘进工作面成为主要的事故发生地。

“透水事故发生前，并非无迹可寻，比如煤层变潮湿、松软，煤帮出现滴水、淋水，工作面气温降低，出现雾气，产生硫化氢气味，还能听到水的‘嘶嘶’声，这些都是透水前的预兆。”武强说。

工作面底板灰岩含水层透水前，会出现工作面压力增大、底板臌起现象，底臌量可达500毫米以上。同时，工作面底板产生裂隙，并逐渐增大，沿裂隙或煤帮向外渗水，随着裂隙的增大，水量增加。当底板渗水量增加到一定程度时，煤帮渗水可能停止，此时水色时清时浊，底板活动时水变浑浊，底板稳定时水色变清。底板破裂，沿裂缝有高压水喷出，并有“嘶嘶”声或刺耳水声。底板发生“底爆”，伴有巨响，水大量涌出，水呈乳白色或黄色等。

冲击水层突水前，则会出现突水部位发潮、滴水现象，滴水量逐渐增加，仔细观察可发现水中有少量细沙。发生局部冒顶时，水量突增并出现流沙，流沙常呈间歇性，水色时清时浊，总的趋势是水量、沙量增加，直至流沙大量涌出，顶板发生溃水、溃沙。这种现象可能影响到地表，致使地表出现塌陷坑等。

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常见煤矿水害类型

1.天然导水通道型煤矿水害

矿体开采时，充水水源进入矿坑的各种途径称为导水通道，而经由非人为导水通道进入矿坑的涌水造成的煤矿水害称为天然导水通道型煤矿水害。该类型煤矿水害包括　　点状岩溶陷落柱通道型水害、线状断裂（裂隙）带通道型水害、窄条状隐伏露头通道型水害、面状裂隙网络（局部面状隔水层变薄或尖灭）通道型水害、地震通道型水害。

2.顶板煤矿水害

当采矿活动及其影响范围（冒落裂隙带、导水构造等）触及矿体上部的充水岩层时，便引发顶板煤矿水害。依据矿体与充水岩层的接触关系，顶板水害可划分为顶板直接充水水源型水害和顶板间接充水水源型水害。顶板水源型煤矿水害的致灾性与其导通的充水含水层富水性和连通性直接相关，若采矿活动影响范围内的含水层富水性和连通性较强，其对矿山安全开采的致灾性则较强。

3.底板煤矿水害

当采矿活动及其影响范围（矿压破坏带、导水构造等）触及矿体下部的充水岩层时，便引发底板煤矿水害。依据矿体与充水岩层的接触关系，底板水害可划分为底板直接充水水源型水害和底板间接充水水源型水害。底板水源型煤矿水害的致灾性与其矿压破坏带触及的充水含水层富水性和连通性直接相关，若采矿活动影响范围内的含水层富水性和连通性较强，其对矿山安全开采的致灾性则较强。

4.人为导水通道型煤矿水害

矿体开采时，经人为导水通道进入矿坑的涌水造成的煤矿水害称为人为导水通道型煤矿水害。此类型的煤矿水害包括顶板冒落裂隙带通道型水害、顶板切冒裂隙带通道型水害、顶板抽冒带通道型水害、底板矿压破坏带通道型水害、底板地下水导升带通道型水害、地面岩溶塌陷带通道型水害和封孔质量不佳钻孔通道型水害。

煤矿防治水法律法规

目前，现行的涉及煤矿水文地质和水害防治专项技术标准的法律、法规，主要是《煤矿防治水规定》和《煤矿安全规程》。

《中华人民共和国煤炭法》中提及水的条款有两个，一是要求开办煤矿企业应当具备开采所需的地质、测量、水文资料和其他资料；二是要求采矿作业不得擅自开采保安煤柱，不得采用可能危及相邻煤矿生产安全的决水、爆破、贯通巷道等危险方法。

2009年9月21日，国家安监总局公布了《煤矿防治水规定》，并于2009年12月1日起施行。原煤炭工业部于1984年5月15日和1986年9月9日分别颁布的《矿井水文地质规程》（试行）和《煤矿防治水工作条例》（试行），因技术规范和标准已不能完全适应我国快速发展的煤炭工业形势，无法满足现代煤矿安全生产的需求而于同日废止。

与《矿井水文地质规程》（试行）和《煤矿防治水工作条例》（试行）相比，《煤矿防治水规定》有如下变化：

1.增加了煤矿水文地质类型划分指标。

2.调整增加了防水闸门和水闸墙的规定。

3.增加了有关物理勘探规定。

4.增加了水体下采煤、废弃矿井关闭以及法律责任等规定。