「工业粉尘检测」「在线粉尘浓度传感器」新矿集团地表及老空水害治理经验做法汇报

新矿集团是山东能源权属子公司之一，建企于1956年，是一家以煤炭、煤化工、物流贸易、现代服务业为主体产业，多元布局的大型企业集团。现有国有产权单位184家，员工6万人，矿区职工家属30万人。发展地域涉及省内泰安、莱芜等7个地市，省外新疆、内蒙、陕西等7个省区。企业立足打造行业新旧动能转换标杆企业目标，全力推进省内矿井做长做强、内蒙基地崛起担当、新疆基地加快突破，产业布局主要包括煤炭产业、化工产业和服务业三大板块。

 

新矿集团老区包括新汶煤田和莱芜煤田，矿井主要分布在柴汶河和牟汶河两岸。由于历史原因，矿区内地方煤矿最多达33处，部分地方煤矿开采时对露头防水煤柱和河床煤柱造成一定破坏，这些煤矿陆续关井闭坑后，威胁相邻煤矿安全，同时，新矿集团老区矿井开采历史悠久，采空区面积大，存在大量的老空积水区，因此，新汶矿区矿井普遍受地表水害、相邻煤矿水害、老空水害等多种水害威胁。针对老区矿井水害复杂多样的实际，新矿集团针对不同的水害类型和水害威胁程度，按照“一矿一策”的原则，加大水害投入，采取安全可靠、科学合理、经济实用的治理方法，基本解除了矿井水害威胁。

 

一、地表水害治理经验做法

 

柴汶河为新汶矿区主要地表水系，河流全长116Km，流域面积1944Km2，2007年河道最大洪峰流量为1840m3/s。柴汶河自东向西流经新汶矿区，流经矿区长度约22Km，沿河分布有华恒公司、华源公司(已闭坑)、孙村煤矿、良庄矿业、协庄煤矿、华丰煤矿及20余对地方煤矿。治理前柴汶河流域存在河道泄洪能力差、煤层露头埋藏浅、露头防水煤柱不足、灰岩岩溶裂隙发育、废弃井口封堵情况不清等地表水害隐患，部分矿井露头煤柱受地方煤矿盗采破坏(局部采空区距地表河床煤岩柱不足30m)，地表水害威胁严重。

 

针对柴汶河流域矿井地表水患，新矿集团按照“流域综合治理、在线监测预警、网格排查管控、生态恢复利用”的原则，对柴汶河流域水害隐患进行了长达七年的综合治理，累计投入资金2.4亿元，完成单项工程39个。

 

(一)流域综合治理

 

一是查源头。利用物探、钻探手段，采用卫星遥感、航拍航测、探地雷达、高密度电阻率成像、EH4电磁法电导率剖面成像技术，施工测线32870m，探查钻孔35个，查清了露头区隐伏采空区和防水煤柱、过水通道、岩溶裂隙等情况。

 

二是堵通道。采取回填、注浆等多种手段封堵各类隐伏过水通道，累计完成注浆充填孔1105个，注浆量6.01万吨，封堵风井、砂井29个，回填挖沙取土坑33处、150余万m³。

 

三是疏河道。清理河床泥砂淤积、矿渣及建筑垃圾等，加宽河道，达到二十年一遇的防洪标准，累计完成清理河道2万m，清理杂物68万m³，提高了行洪能力，避免了漫堤、溃坝等。

 

四是防溃漏。按照防溃、防漏、防渗，逐级递进的总体思路，实施河床铺底、砌坝护坡、修整河道等治理工程，累计完成河床铺底22万㎡，筑河坝1.1万m，施工旋喷桩总长度734.4m。

 

(二)在线监测预警

 

一是地面监测。安装视频水位探头及降雨量自动观测装置，实时监控柴汶河水位和矿区降雨量。强化柴汶河水文观测，建立了四处柴汶河水文观测站，降雨量观测站点16个(套)，严密监测监控地面水情变化。

 

二是井下监控。在井下各水平及主要过水地点安装了涌水量监测仪、钻孔水压自记仪和视频探头，实时监测监控井下水情、水害。新矿集团矿井各水平水仓口、主要的突(出)水点、疏水巷、重要的防挡水设施，均安装水流量自动观测仪结合视频监控，施工含水层长观孔218个，在用133个，安全自动观测系统的59个。

 

三是综合预警。整合优化地面井下监测监控资源，搭建立体综合水文监测预警平台，实现数字化、自动化、可视化预警监控。同时，预警平台通过手机App拓展至管理人员移动终端，保证了预警处置的时效性。

 

(三)网格排查管控

 

一是划网格。将柴汶河流域55平方公里划为8个管理网格，分别由集团公司、矿井、部门实施排查管控。根据大的管理网格，矿井逐级分解落实细化网格，排定排查路线，确保地表水害网格排查管控无遗漏、无空岗。

 

二是定职责。建立各单位、部门、人员网格管控责任制，明确相应职责。地表水害排查网格责任制明确了各级部门、单位和人员的责任，使其各负其责，防止推诿扯皮、便于追责问责，

 

三是强管控。建立完善网格化管理工作机制制度，定期检查、巡查，发现地表水害风险隐患，及时治理，确保管控到位。汛期前，对矿井地表水害等进行一次集中排查检查，发现问题及时处理，汛期每旬进行一次排查，雨中、雨后加密排查，为确保实效排查人员排查前后及排查过程中及时向矿调度进行汇报。

 

(四)生态恢复利用

 

通过疏通、治理河道，提高了河道的行洪能力和沿河的生态，也有效的防止流域水土流失，具有较好的生态环保效益。同时对采砂坑、沉陷低洼区进行矸石回填覆土治理，实现土地复垦利用，既消灭了矸石山，恢复了耕地，也改善了矿区内生态环境质量，减小了矸石山的环境污染以及对地质地貌景观的破坏，具有良好的、长远的环境效益，为地方发展经济，构建和谐农村、和谐社会创造了条件，也具有明显的社会效益。柴汶河由治理前的臭水沟变成了现在清水河，复垦土地450亩，当地政府返还地质环境保证金1.2亿元。

 

二、老空水害治理经验做法

 

(一)相邻矿井老空水害治理

 

新矿集团老区矿井历史上相邻地方煤矿众多，老区10对矿井周边共有相邻地方煤矿33对，因资源枯竭等原因周边地方煤矿陆续关井闭坑，目前仍在生产的有5对(汶河矿、王家寨矿、羊泉矿、小港矿、辛庄矿)，关井闭坑的有28对，地方煤矿关井后对新矿集团矿井存在重大水害威胁，由新矿集团矿井进行疏排水管理的共有16对，其中，通过疏水巷或疏水钻孔进行疏水管控有9对，分别为：高佐矿、建新矿、韩庄煤矿、刘官庄矿、黄泥庄矿、井泉矿、西港矿、南冶村矿、魏家洼矿，通过构建排水系统进行排水管控的有5对，分别为：碗窑头矿、恒丰汶南矿、恒丰朝阳矿、华源矿、西磁井，通过构建排水系统和疏水钻孔放水相结合的有2对，分别为：光明煤矿、尚庄煤矿(沈村煤矿)，16对矿井共疏排水量2823m³/h，年疏排老空水量2500万m³，相邻煤矿水害治理累计投入1.1亿元。

 

根据相邻煤矿的老空区情况、水文地质条件、煤柱情况、矿井隔离的可靠性，采取疏、排、堵等多种老空水害治理方案，形成“加固隔离、排水模式、疏水模式、疏排结合、资源整合”等多种治理模式，一矿一策、因矿施策，分别完成了6对煤矿周边17对地方煤矿的治理，建立了9724m³/h排水能力，将相邻煤矿老空水位始终控制在安全值以下。

 

1.加固隔离。通过分析探查矿井间的隔离煤柱情况，水闸墙等防挡水设施可靠性，在本矿井对具备隔离条件的进行隔离，完成了对小协煤矿井下水闸墙的加固，在协庄煤矿-50西大巷、-300二采修建水闸墙，并对薄弱区域进行注浆加固煤柱，完成了新泰市小协煤矿的治理。

 

相邻煤矿间隔离煤柱的注浆加固工程。其中，加固华源矿与孙村矿煤柱施工钻孔24个，进尺3289m，注水泥3515吨，骨料707m³；加固尚庄矿与华恒公司煤柱施工钻孔29个，进尺9483.26m，注水泥11412.82吨，骨料117m³。施工水闸墙隔离及加固水闸墙23道，提高了相邻煤矿水害治理的可靠性和安全性。

 

2.排水模式。综合考虑系统安全性、可靠性及治理成本，采用立排排水、恢复原有排水系统等方式，构筑了华丰煤矿相邻的西磁井立排系统，排水能力达520m³/h；构筑孙村煤矿华源三立井立排系统，排水能力达2550m³/h；恢复协庄煤矿相邻的碗窑头矿斜井排水系统，建立了1100m³/h的排水能力；重建华恒矿周边汶南矿-120、-300排水系统，排水能力590m³/h，朝阳矿+35排水系统，排水能力1100m³/h。

 

3.疏水模式。对不能实现安全隔离，无法构建排水系统或建立排水系统不经济或不可靠的采用疏水模式，根据不同的水害威胁和水文地质条件，采取疏水巷疏水或疏水钻孔疏水治理方式，其中，疏水巷结合水闸门控水方式完成了协庄煤矿周边的高佐、建新、刘官庄等3处相邻煤矿水害治理；采取疏水钻孔方式完成了华丰煤矿周边井泉井、协庄煤矿周边的韩庄煤矿、华泰矿周边南冶村井、鄂庄煤矿周边魏家洼矿的治理。

 

4.疏排结合。针对协庄煤矿周边光明煤矿前后组煤涌水量不同，综合施策，构建水闸墙隔离前后组煤采空区，实行前组钻孔疏水，经协庄矿-300m西大巷疏排，后组煤在光明矿斜井构建能力1100m³/h的排水系统；华恒矿业在相邻的尚庄矿建立了1451m³/h的立斜排相结合排水系统，并在华恒矿-50m施工10个放水孔，最大放水量1400m³/h。

 

5.资源整合。对无法实现隔离，还有一定资源的矿井，结合上级政策，审时度势对协庄煤矿周边的黄泥庄矿进行了资源整合,将黄泥庄矿纳入协庄煤矿一个采区进行管理，目前黄泥庄煤矿(协庄东九采)涌水经协庄矿-300m东大巷疏排。

 

通过治理后，各相邻煤矿老空水位始终控制在安全范围以内，实现了安全管控。

 

(二)矿井内部老空水害治理

 

新矿集团老区矿井由于开采时间长，老空区范围广，井田范围内老空积水区也相对较多。针对老空水害的特点，新矿集团严格执行老空水害防治规定，探明积水量、范围、水压，在采空图、充水性图上将老空积水区进行标注，当采掘工程接近时采取探放措施，将积水疏干放净，有效保证采掘工程安全。对结束的采区通过构建水闸墙、挡水墙等工程进行隔离，并安设水量、水压及视频自动观测设备，监测老空水的变化。严格执行老空水害隐患排查制度，定期对积水区、密闭墙、挡水墙、水闸墙、水文监测设备等进行排查，发现问题及时处理，确保各类挡水设施完善可靠。编制下发了《新矿集团老空积水区及防挡水设施管理办法》形成了新矿特色的老空水管理办法，近3年来完成探放老空水钻孔218个，钻探进尺7209m，疏排水老空积水172.98万m³，保证了采掘工作面防水安全。

 

三、其他水害治理经验做法

 

一是优化产能、合理布局。针对新矿集团下属的水文地质条件复杂，水害威胁严重、安全无保障的矿井实施关井闭坑、主动退出，2018年来共关闭退出矿井3对，一劳永逸的解除矿井水害威胁。

 

其中，华泰矿业由于地质条件复杂，矿井受地表水害、承压水害、老空及防挡水设施水害、相邻煤矿水害等多种水害威胁，矿井水文地质条件为复杂型，该矿曾发生多起承压水突水及老空溃水事故，3515采区因突水事故进行了采区封闭。针对该矿受多种水害威胁，治理难度大，地质条件复杂继续开采安全风险较高。为此，新矿集团顺应国家产能退出政策，在剩余可采储量1000余万吨的情况下，主动实施关井闭坑，因该矿与相邻矿井隔离煤柱完整，永久消除水害威胁。盛泉矿业，由于开采历史悠久，资源枯竭，继续生产受严重的老空水害及边角块段构造水害威胁，矿井安全生产不能保证，为此，新矿集团经过认真的分析评估后，实施停产闭坑，彻底消除水害隐患。白石崖煤矿，位于陕西省铜川市，由于该矿受地质灾害威胁，地表兰干川等河流对地面工广等造成较大威胁，加之，煤层顶底板岩性为软岩，巷道变形大，矿井水仓为泥岩，维护难度大，为此，新矿集团为保障安全，实施了关井闭坑，主动退出，主动停止安全不可靠、灾害严重矿井的生产，保障了安全。

 

二是完善系统、构建水闸门，增强矿井抗灾排水能力。新矿集团新巨龙公司、潘西煤矿、协庄煤矿等水文地质条件复杂型的矿井，对标《煤矿防治水细则》第九十六条，及时在井底车场周围设置防水闸门或者在正常排水系统基础上另外安设由地面直接供电控制，且排水能力不小于最大涌水量的潜水泵排水系统。投入1680万元，完善矿井应急抗灾排水能力，矿井的安全系数和保障能力大幅提升。

 

其中，协庄煤矿、潘西煤矿在综合分析评价的基础上，制定科学的方案，委托设计院进行了水闸门方案设计，并经过集团公司审查批复，严格按照设计和规程规范施工，顺利通过试验和验收，在协庄-850m水平井底车场和潘西煤矿-740m水平井底车场共完成水闸门7道；新巨龙公司，在-810m水平2#水仓完成电潜排系统的安装，安装潜水泵3台，总排水能力1650m³/h。矿井的疏排水、控水系统进一步完善，安全保障能力进一步增强。

 

三是积极探索、科技攻关，初步破解松散层水害难题。针对伊犁矿区松散层溃泥砂水患，打破常规，创新性的施工地面直通放水孔，大幅提高了疏水效果，单孔疏水量提高了20倍，并与科研院所积极攻关，最终形成了以“科学论证、直通放水、强排泥沙、自然疏水、限厚开采、水文监测、回填防渗”为主的浅埋深薄基岩弱胶结含水层防治方案。累计疏放水量585万m3，安全采出水体下资源268万吨。

 

四是科学论证、稳步推进，打破黄河北煤田承压水害瓶颈。

 

对黄河北煤田强富水、高承压水害难题，邀请国内一流专家进行多次充分论证，最终明确了“区域治理，采治结合，安全可靠”的防治水原则，并在充分补充勘探、建立地层分析模型基础上，确定了“水层改造、闸门隔离、泥沙充填、保水开采”的技术路线。目前，各项工作正积极稳妥的推进，已完成水文地质补勘钻孔6个进尺1930m，完成水闸门工程完成2个；超前探查、注浆改造等工作正稳步推进，正施工地面定向钻3个，钻探进尺1841m，超前探查、底板孔及注浆孔等共计240个，进尺16054.6m，注水泥862.6吨；七采回风下山已揭煤，正全面开展地面定向钻改造含水层工程。

 

四、地测防治水建议和意见

 

1、地测防治水专业人员匮乏，建议在高校多设置地测防治水相关专业，并进行正向引导，对从事艰苦行业的地测防治水人员适当进行补助。

 

2、减少税费，增加安全投入。新矿集团为老国有企业负担的社会职能多、历史遗留问题多、企业投资大，近期国家出台的矿业权出让收益金制度，新矿集团初步估算578亿元，给企业造成沉重负担；若缴纳矿业权出让收益金，将面临严峻的资金压力，势必影响安全投入和工人工资，不利于职工队伍的稳定。

 

3、当前对地质构造的探查技术手段单一、落后，效果不理想，当前前沿科技未有效转化和利用到对矿井地质构造的探查上，部分矿井因构造探查不清，造成安全隐患和生产困难。建议增加地质、勘探、防治水等方面的科技投入，鼓励专业队伍开展科技攻关，鼓励增加地质勘查、水害治理方面的投入，破解技术难题，解放资源。

 

新矿集团虽然在地表水害治理、老空水害及相邻煤矿水害治理治理方面做了一定工作，但我们对此有清醒的认识，防治水工作必须警钟长鸣、常抓不懈，在今后的工作中，我们将严格按照国家煤矿安全监察局、山东煤监局等上级部门的要求，持续加大矿井水害、冲击地压、一通三防等各类灾害治理力度，持续抓好风险管控和隐患排查治理，坚决做到不安全不生产。同时，坚定不移地的推进“一提双优”建设，深化“双减、双提、双降”活动，不断提升矿井智能化水平、装备水平、管理水平及标准化水平，努力实现无人则安，全力确保企业安全生产形势持续稳定。

 

以上汇报不当之处请批评指正。

 

2019年5月16日