近日，陜西省人民政府發布2021年度陜西省科學技術獎勵的決定，陜煤集團彬長礦業公司“西部礦區煤礦開采頂板水害防控關鍵技術及應用”項目榮獲2021年度陜西省科學技術進步一等獎。

俗話說，“水火無情”。彬長礦業下屬5對礦井地質及水文地質條件均為“復雜”型，頂板水、離層水、老空水、斷層水、井筒水等5種典型水害影響礦井安全生產。近年來，面對水害威脅，彬長礦業積極探索創建以“地質透明、科技引領、系統保障”為支撐的“11235”水害防治新機制，有效保障了各礦井“正常開采、有災無害”。

圍繞1個安全目標

針對彬長礦區涌水量大的特征，確立“有水無災”的水害“零事故”目標。

堅持1個管理理念

彬長礦區內的洛河砂巖水、離層水、老空水、斷層水、井筒水等水害，歸根結底都是以頂板巨厚洛河組含水層為主要充水水源。因此，針對礦區水害特征，積極探索形成并始終堅持“立體探查、精準預報、主動疏放、綜合治理”這一防治水管理理念。

探索2條治理路徑

彬長礦業根據區內礦井涌水特征及分布情況，在防治水實踐中積極探索礦井水清污分離、污水井下過濾等高效排水路徑和“截流式”開采布局、礦井水綜合利用等綠色減排路徑，形成了“水煤分離、分區排水、清污分排、綜合利用”的礦井水管理模式，助力礦井安全綠色開采。

筑牢3項基礎保障

透明地質是基礎保障。彬長礦業嚴格落實地質條件綜合勘查與動態監測2項基本措施，建立了地質數據庫和智能地質保障系統2大分析應用平臺，同時，在小莊礦建成公司首套煤礦智能地質保障系統，保障地質成果資料的“多源化收集、智能化分析、透明化應用”。另外，應用長距離定向鉆探技術超前探查掘進前方構造及水害，施工頂底板探查鉆孔查明巷道地質條件，并通過“微震+電法”隨采物探新技術，實時采集回采工作面覆巖破裂震動信號和頂底板電阻率變化，對采煤工作面隱伏構造、應力集中區、突水危險區等致災地質因素進行動態監測。

排水系統是安全保障。彬長礦區水害問題嚴重，涌水量大是區內各礦井水害的主要特點。彬長公司積極組織各礦井建成了主要排水系統和強排系統，同時根據礦井采掘規劃進行排水系統擴容和分區排水系統建設，另外在回采工作面建立不小于預測最大涌水量2倍的排水系統，確保系統能力滿足礦井排水需求，并建立井上下水文監測系統對鉆孔水位及井下涌水量變化情況進行實時監測預警，形成井上下聯合監測水害防治模式，有效保證礦井生產安全。

科研技術是治理保障。面對復雜的水文地質條件和不斷凸顯的水害威脅，近年來，加大與科研院所合作，從充水水源、導水通道、充水強度三個方面開展防治水技術研究，以“科學預測、監測預警、主動泄水、優化疏排”為核心，采用探、防、疏、排、監等技術方法，先后開展了《復合煤層開采覆巖破壞規律及典型頂板水害綜合防治技術研究》《工作面“兩帶”發育高度探查研究》等科研項目，探查了復合煤層開采覆巖破壞規律，形成了包含頂板水害精細探查預測、離層裂隙型水害主動疏排、集中泄水巷區域治水、采掘設計源頭控水等關鍵技術的綜合防治水技術體系。同時，根據相關規程、細則、標準，公司率先制定并發布了彬長礦業煤礦防治水技術標》,涵蓋了公司及所屬礦井井上下各項水害治理措施，提供了更符合自身特色的水害防治經驗。

致力5種水害防治

洛河砂巖水害。采用多孔布置和分層抽水等方法，對其平面和垂向兩個維度的富水差異性進行了精細探查，創新采用雙packer（栓）分層抽水試驗裝備開展單孔10次以上抽水，按照垂向上的富水性差異、巖性差異和沉積特征差異，首次將洛河組含水層精細劃分為“上中下”三段；根據礦井煤層賦存情況設計區域集中泄水巷，最大限度減少洛河砂巖水對礦井開采影響；優化工作面防治水設計，調整采煤工藝，通過留設擋水梁、砌筑攔水壩、構筑魚脊梁等實現工作面涌水有序疏排。

離層水害。近年來，彬長礦業與中煤科工集團西安研究院等科研院所合作，逐漸掌握了離層水害特點及形成機理，確定了本區“上硬下軟”互層型地層組合是形成離層水的關鍵地質因素。通過采取“地面直通式大孔徑泄水鉆孔疏導技術+井下離層水試驗性疏放及鉆探探查工程”井上下立體防治手段，在大佛寺礦40204工作面地表施工超前大孔徑泄水孔、41207工作面開展井下離層水試驗性疏放及鉆探探查工程，實現了離層水害超前預警和降低涌水峰值目標，并利用工作面泄水巷實現了涌水自泄，實踐形成了“綜合監測預警、井上下聯合疏排、采場涌水自泄”的離層水害井上下立體防治新模式。

采空區水害。始終堅持“查全、探清、放凈、驗準”采空水“四步工作法”，實行老空水害“三區”管理，所屬礦井均配備了鉆探距離超過千米的探放水專用定向鉆機，成立了專職探放水隊伍。針對自身采空區積水范圍和積水量清楚的特點，彬長礦業采用定向鉆機施工長距離分支鉆孔，既減少了鉆探工程量，又增大了探放水面積，解決了常規鉆機探不準、放不凈的難題，實現了采空區積水靶向式精準疏放。

斷層水害。按照“查清范圍、超前治理、加強支護、限高開采”的思路開展斷層水害防治，通過井上下物探+鉆探相結合的方式，查明了斷層的產狀、含（導）水性及影響寬度，超前500m在兩順槽對斷層影響區域進行注漿加固，并在斷層面兩側各75m范圍內執行限高開采，保持勻速推進，減小采動對斷層的擾動，確保了過斷層前后未發生突水現象，實現了安全回采。

井筒水害。彬長礦業創造性運用“環形措施巷+注漿”工藝方法，通過在侏羅系直羅組底部選擇上下均有穩定泥巖隔水層的粗砂巖地層，在該巖層內沿凍結孔外側施工環形措施巷；在措施巷內采用插管引流注漿技術封堵凍結管外環形空間高壓涌水，施工耳硐揭露凍結孔并進行割管、注漿，封堵涌水通道；最后用混凝土充填耳硐及環形措施巷，完成凍結管水害治理。該成果解決了立井全深凍結法施工后的水害問題，推動了煤炭領域深井井筒水害治理技術發展，被評為陜西省科學技術一等獎，并獲得國家發明專利。（彎桂清 白楊楊）