中煤華晉集團有限公司(以下簡(jiǎn)稱(chēng)中煤華晉)于2011年9月8日成立，是中國中煤能源集團有限公司核心骨干企業(yè)，屬中央企業(yè)；現有礦井4座，設計生產(chǎn)能力1420萬(wàn)噸/年，其中生產(chǎn)礦井3座，公示生產(chǎn)能力1020萬(wàn)噸/年，基建礦井1座(設計生產(chǎn)能力400萬(wàn)噸/年)，項目開(kāi)工手續已獲批準，目前正在施工準備。

中煤華晉3座生產(chǎn)礦井分別為王家嶺礦、崖坪礦、韓咀礦，位于河東煤田鄉寧礦區西南部，井田邊界相鄰，均為資源整合礦井，先后于2014年、2015年、2016年投產(chǎn)，全部實(shí)現了當年投產(chǎn)，當年達產(chǎn)?，F開(kāi)采二疊系下統山西組2號煤層，平均煤厚6.1m，區內構造相對簡(jiǎn)單，褶曲、撓曲和斷層發(fā)育，但影響采區劃分和工作面布置的大構造較少，未見(jiàn)火成巖和陷落柱；主要含水層有第四系含水層、石炭—二疊系砂巖裂隙含水層、石炭系巖溶裂隙含水層以及奧陶系巖溶裂隙含水層，根據地質(zhì)勘查成果和開(kāi)采實(shí)踐，主要水害威脅為小窯老空水。

王家嶺礦井田南部(約7.5km2)、崖坪礦井田東部(約8.1km2)和韓咀礦全井田(25.2245km2)范圍內老窯、小煤礦開(kāi)采歷史悠久，破壞嚴重，采空分布錯蹤復雜、雜亂無(wú)序，有巷道、柱式、短壁、分層、全層等各式采空，防治水任務(wù)十分艱巨。2010年3月28日，在建的王家嶺礦發(fā)生特別重大透水事故就是三期工程施工中遇到小窯巷道造成的。

中煤華晉成立后，上下齊心，痛定思痛，深刻吸取事故教訓，確定了“查清水患，科學(xué)根治”、“水患不除、礦無(wú)寧日、老空水害是可防可控可治”的工作理念，不折不扣的執行國家和地方各項防治水政策，充分借鑒兄弟單位防治水工作經(jīng)驗，從制度、機構、人員、投入、裝備、素質(zhì)、現場(chǎng)管理等方面全面對標，建立健全了適合我公司實(shí)際情況的防治水管理體系，有效治理了老空水害，迅速扭轉了防治水工作的被動(dòng)局面，保證了安全生產(chǎn)。2015年7月，在國家安監總局組織的全國煤礦水害防治現場(chǎng)會(huì )上我公司做為5家水害治理先進(jìn)單位之一進(jìn)行了經(jīng)驗交流。近幾年來(lái)，我們以經(jīng)驗為起點(diǎn)，精益求精，科學(xué)治水，防治水工作邁上了新臺階?，F將我公司防治水主要做法匯報如下：

1.高度重視防治水工作

老空水害防治關(guān)鍵不在技術(shù)問(wèn)題，而是認識和管理問(wèn)題。我們做到了凡是防治水需要的人員很快能到位，防治水制度與現場(chǎng)脫節的立即能得到修改，防治水資金需要投入的一分不少、一刻不拖，沒(méi)有一個(gè)管理人員覺(jué)得防治水工作影響了生產(chǎn)而違章指揮的，現場(chǎng)作業(yè)人員做到了一旦出現可疑立即報告、停產(chǎn)撤人。要做到這些，首先是提高政治站位，公司、礦黨政一把手站到“講政治”的高度重視防治水工作，確實(shí)把水害防治擺在企業(yè)安全生產(chǎn)首要位置之一。二是充分發(fā)揮總工程師技術(shù)決策權，防治水要求就是絕對命令，就是高壓線(xiàn)，通過(guò)嚴要求，強考核，做到了堅決落實(shí)，不打折扣。三是各級、各專(zhuān)業(yè)管理人員協(xié)同配合，齊抓共管。

2.機構、人員設置到位

公司及各礦均成立了以黨政一把手為組長(cháng)，副職為副組長(cháng)的防治水領(lǐng)導機構，各礦均配了防治水專(zhuān)職副總工程師，專(zhuān)門(mén)防治水機構設在地測部門(mén)，防治水副總工程師均為地質(zhì)專(zhuān)業(yè)、本科以上原始學(xué)歷、高級工程師以上職稱(chēng)，地測科長(cháng)原始學(xué)歷均在大專(zhuān)以上、工程師以上職稱(chēng)，配備了24名專(zhuān)職防治水技術(shù)人員，技術(shù)人員年齡、學(xué)歷、工作經(jīng)驗等結構合理，組建了99人的專(zhuān)業(yè)防治水隊伍，探放水工全部做到持證上崗，具備獨立完成采掘工作面鉆探等工作能力，防治水隊伍實(shí)現了標準化、專(zhuān)業(yè)化管理。

3.制度建設到位

我們建立了以企業(yè)主要負責人為第一責任人，總工程師為技術(shù)負責人的防治水管理體系。建立健全了水害防治崗位責任制、水害防治技術(shù)管理制度、煤礦防治水基礎資料模板等32項管理制度。在嚴格按照相關(guān)規定進(jìn)行探放水達到要求后，我們又給防治水加了一把安全鎖----短探，制定了《短探補充規定》，要求掘進(jìn)工作面每天檢修班必須采用專(zhuān)用鉆機短探，每次不少于6個(gè)短探鉆孔，單次有效探測距離不小于15m，同時(shí)對短探設計、施工、驗收、成果分析利用等各個(gè)環(huán)節作了具體規定。

4.投入到位

八年以來(lái)，我們累計完成礦井防治水專(zhuān)項投入達4.5億元(不含在建礦井)，年均投入5625萬(wàn)元。

(1)配備了先進(jìn)、高效、滿(mǎn)足工作需要的探放水設備，購買(mǎi)ZYW-1200型(8臺)、ZYW-2000型(1臺)、ZLJ4000D型(1臺)、ZDY1200S型(2臺)、ZDY1900S型(2臺)、ZYWL4000型(1臺)、ZYJ1280型(6臺)等鉆進(jìn)能力大于200m的鉆機共21臺，12臺ZQJC1-180礦用短探鉆機，礦井地質(zhì)探測儀和全方位水文探測儀各1臺；委托中煤科工集團西安煤科院等行業(yè)標桿隊伍采用直流電法、瞬變電磁、音頻電透、槽波、無(wú)線(xiàn)電坑透方法等進(jìn)行井下超前物探。

(2)全方位進(jìn)行礦區隱蔽致災因素勘查，查清老空區分布條件。對礦區南部及東南部54平方公里的小窯采掘活動(dòng)區域及其造成的隱蔽致災因素拉網(wǎng)式調查，對查出的17個(gè)封閉不良小窯井口全部按規定重新回填封堵，切斷了地表水與小窯井筒之間的直接聯(lián)系，每旬進(jìn)行一次小煤窯巡查，雨季等特殊時(shí)段加大巡查頻次，發(fā)現異常及時(shí)處理。持續不斷專(zhuān)人負責問(wèn)探并采取有償措施，每年都能收集到有價(jià)值的小窯資料。

投入6891.8萬(wàn)元完成了各礦井首采區和接續采區89.3723平方公里(約占礦區面積的53%)的地面綜合物探探查(三維地震+瞬變電磁)，并對21.44平方公里的物探成果進(jìn)行精細解釋與研究。投入6263.9萬(wàn)元完成了礦井水文地質(zhì)補充勘查和小窯采空區地面鉆探驗證。施工各類(lèi)鉆孔154個(gè)，鉆探工程量83593m，其中采空區驗證孔25個(gè)，鉆探工程量8853m，地質(zhì)孔110個(gè)，鉆探工程量63531m，水文孔19個(gè)，鉆探工程量11209m，補充勘查控制面積約90平方公里(約占礦區面積的53%)。地面補勘和綜合物探覆蓋面積已至少滿(mǎn)足未來(lái)20年的生產(chǎn)需要。

完成了礦區的地形航測及地形地質(zhì)圖修編，摸清了地表水分布、流向、庫存情況及小窯采空造成的地表塌陷、滑坡、地裂縫分布。

5.強化現場(chǎng)管理

時(shí)刻摸清水情水害是我們防治水現場(chǎng)管理永恒的主題。重點(diǎn)把握關(guān)鍵時(shí)段、關(guān)鍵區域、關(guān)鍵環(huán)節，突出小窯老空水預防治理是我們防治水現場(chǎng)管理重中之重；緊緊圍繞技術(shù)保障、現場(chǎng)執行、安全監管體系建設，形成安全、生產(chǎn)、技術(shù)良性互動(dòng)、相互監督保障機制。

一是加強水患排查治理力度。認真排查治理礦井及其周邊受威脅的水害隱患，重點(diǎn)包括采掘工作面是否接近小煤礦或老窯破壞區、采掘區域老窯開(kāi)采范圍及積水狀況是否清楚、采掘工作面是否落實(shí)“有掘必探，有采必探”規定、是否執行允許掘進(jìn)(停掘)通知單制度、物探異常區是否進(jìn)行強鉆探驗證等。對查出的水害隱患按危險程度大小，分類(lèi)制定整改計劃和措施，做到責任、措施、資金、期限和預案“五落實(shí)”。

二是堅持開(kāi)展“日排查、周分析、旬評價(jià)、月總結、季通報、年考核”工作機制，形成“個(gè)人無(wú)違章、班組無(wú)三違、區隊無(wú)隱患、礦井無(wú)事故”良性循環(huán)。區隊、礦井嚴格按照工作機制、管理流程、時(shí)間節點(diǎn)，對采掘進(jìn)度、水情水害進(jìn)行排查、分析、評價(jià)，制定措施、落實(shí)責任、全程跟蹤、閉合管理。

三是嚴格執行“有掘必探、有采必探”探放水規定，堅持“物探先行、化探跟進(jìn)、鉆探驗證、長(cháng)短結合、探掘分離”原則查明采掘工作面水害情況。受小窯老空水威脅區域，除了分析老空的空間位置、積水量和水壓、劃定“三區”(安全區、警戒區、危險區)管理外，專(zhuān)門(mén)采取防止小窯老巷漏探、誤探針對性措施，實(shí)行全方位、立體探測。建立探放水施工現場(chǎng)視頻監控管理系統。

對于回采工作面內和距掘進(jìn)巷道30m內探測到的小窯巷道只要具備條件的，均及時(shí)揭露、修復，派專(zhuān)業(yè)技術(shù)人員進(jìn)入探查，測準位置、斷面等情況，及時(shí)組織排出積水，并按標準封閉。

四是嚴格執行探放水作業(yè)優(yōu)先機制。在安排各類(lèi)生產(chǎn)計劃的同時(shí)，首先安排探放水計劃，所有采掘工程施工前必須完成探放水工作并確認安全簽字移交程序，在開(kāi)拓、掘進(jìn)、回采及排水設施安裝等設計、規程和措施編制中，必須有地測部門(mén)審查意見(jiàn)，做到優(yōu)先介入、全程跟蹤。

五是細化標準、提升管理、保證質(zhì)量。為了保證探放水規定真正落實(shí)到現場(chǎng)，從設計、施工、現場(chǎng)管理、工程驗收、資料提交、效果驗證等嚴格規范：探放水設計由礦地測部門(mén)編制、礦總工程師組織審查后方可實(shí)施；探放水作業(yè)實(shí)行掛牌施工、通知單界定管理，每次探水結束后，施工單位只有收到允許掘進(jìn)通知單，履行安全確認簽字移交程序后方可恢復掘進(jìn)；工程驗收嚴格實(shí)行“誰(shuí)驗收、誰(shuí)簽字、誰(shuí)負責”制度，確保零漏洞、零失誤、零缺陷。

八年來(lái)，我們累計完成井下掘進(jìn)工作面超前物探1412次，鉆探56.8萬(wàn)m；回采工作面超前物探：電透10.49km，槽波19.32km，直流電測深3.4km，瞬變電磁4.28km，鉆探驗證19.1萬(wàn)m；在不計算自有探放水人員工資的情況下，井下探放水投入達10438.572萬(wàn)元，年均1491.22萬(wàn)元，噸煤探放水費用2.06元。有計劃疏放小窯老空水114.3萬(wàn)m3、自身采空區積水53.1萬(wàn)m3；2018年，我公司施工超前鉆探14.8392萬(wàn)m，疏放小窯老空水49.8923萬(wàn)m3，自身采空區積水3.2806萬(wàn)m3。

6.注重科研，加大新裝備、新技術(shù)應用

我們以問(wèn)題為導向，完成了多項水害防治研究課題，其中《高精度地質(zhì)模型及重大危險源預警系統研究》、《王家嶺煤礦充水條件與底板水害預測評價(jià)綜合研究》分別獲煤炭工業(yè)協(xié)會(huì )科技進(jìn)步一等獎、二等獎。

(1)科研攻關(guān)，優(yōu)化鉆探設計

我們認為，目前老空水害防治沒(méi)有更好的辦法，只有認認真真、規規矩矩、實(shí)實(shí)在在的打好鉆，但實(shí)踐中，受裝備性能、施工條件等限制，鉆孔軌跡與設計存在偏差，甚至誤差很大，會(huì )造成盲區，雖然我們初期采用鉆孔內窺儀測量孔斜、孔深，加強鉆孔施工參數驗證，但由于探放水工作頻繁，人工分析對比工作量大、耗時(shí)長(cháng)、效率低、可視化程度差，不能夠準確分析實(shí)際打鉆情況，為此，我們與北京龍軟科技公司合作開(kāi)發(fā)了礦井掘進(jìn)超前探測保障系統，實(shí)現了將礦用鉆孔軌跡測量?jì)x硬件設備與龍軟煤礦地理信息系統軟件相融合，建設了一套從超前探設計全參數標準化一鍵成圖->超前探鉆孔軌跡采集與管理->任意超前位自動(dòng)剖切->剖切面盲區分析掃描及掃盲鉆孔反演設計->二三維一體化展示，提高了礦井掘進(jìn)超前探工程的工作效率和成果質(zhì)量。

圖1 系統自動(dòng)生成的超前探設計五種圖示意圖

圖2 超前位置任意剖切示意圖

圖3 鉆孔軌跡、巷道、煤層頂板、老空區三維示意圖

(2)引進(jìn)新技術(shù)、新裝備，加快老空水疏放速度

韓咀礦32101主運巷于2017年6月掘進(jìn)(上山掘進(jìn))至411m停掘探放水，迎頭施工探查鉆孔21個(gè)(工程量1113 m)鉆孔放水量平均約40m3/h，為加大探水量，在迎頭左幫又開(kāi)了鉆場(chǎng)，施工鉆孔48個(gè)(工程量2182 m)，雖然出水鉆孔有變化，但出水量沒(méi)有增加，由于斷面限制，已無(wú)法再增加鉆孔。至2018年7月，由于有動(dòng)態(tài)水源補給，13個(gè)月水位從10m才下降至8m，一直不能掘進(jìn)，據此，我們經(jīng)過(guò)再三調研，決定在煤層底板施工長(cháng)距離定向鉆孔，實(shí)施遠距離、高精度、大流量引流掘進(jìn)工作面前方的老空水。2018年7月第一個(gè)定向鉆孔開(kāi)鉆(位于北橫貫鉆場(chǎng))，施工至526.4m孔深時(shí)鉆孔出水，初始涌水量為134m3/h，截至2018年12月，鉆孔水量衰減至零，該孔共放水85232m3，該孔出水10天后，32101主運巷迎頭鉆場(chǎng)鉆孔涌水量驟減至0.3m3/h，水位下降到1m以下，恢復了掘進(jìn)。2018年11月我們又陸續施工了五個(gè)定向鉆孔，截至2019年5月8日，通過(guò)定向鉆孔已累計疏放老空水21.6萬(wàn)m3，大幅縮短了掘進(jìn)工作面老空積水的疏放時(shí)間。截止2019年4月底，32101主運巷已安全掘進(jìn)1100m，剩余200m(平距)貫通，水害已基本得到控制。

圖4未施工定向鉆孔前老空水分布圖

圖5第一個(gè)定向鉆孔平面軌跡示意圖

地面鉆孔驗證采空區工程量大，孔位布置受地形影響大，見(jiàn)空后判清是否積水十分困難，通過(guò)定向鉆在32101工作面的成功使用，給我們新的啟發(fā)，我們擬利用定向鉆機施工距離長(cháng)并可沿主孔開(kāi)分支的特點(diǎn)，結合引進(jìn)、研發(fā)孔內窺視、物探等技術(shù)，用于區域水害的探測和防治。

7.提升防治水人員素質(zhì)

我們通過(guò)組織標準、規定宣貫，定期培訓、專(zhuān)題培訓等多種形式來(lái)提高防治水相關(guān)人員和生產(chǎn)一線(xiàn)員工業(yè)務(wù)素質(zhì)。

印刷了《防治水相關(guān)規定匯編》、《地測防治水管理制度》、《煤礦防治水專(zhuān)項技術(shù)管理體系》等小冊子，做到人手一冊。人人配備了崗位防治水應知應會(huì )卡，簡(jiǎn)明扼要標識透水征兆、應急措施。通過(guò)“一日一題，一月一考”的形式對防治水技術(shù)人員和生產(chǎn)一線(xiàn)職工進(jìn)行培訓學(xué)習，使職工進(jìn)一步精通地測防治水工作的相關(guān)要求，確保了各項技術(shù)措施能夠落實(shí)到現場(chǎng)。八年來(lái)共組織防治水專(zhuān)項培訓1500人次。