淮南礦區(qū)屬井工開采，每一噸煤從幾百米甚至千米井下運(yùn)到地面，都要克服瓦斯、水、火等這些“鮮花上的刺”。拓寬視野從全國范圍看，淮南礦區(qū)不僅是瓦斯威脅最大的礦區(qū)之一，也是受水害威脅最嚴(yán)重的礦區(qū)之一。
在礦區(qū)現(xiàn)有的幾種水害中，陷落柱水害因具有“探測難、水量大、來勢猛”的特點(diǎn)，極易造成淹井事故，是當(dāng)前礦區(qū)防治水工作的重點(diǎn)和難點(diǎn)之一。有人曾把這些陷落柱比喻成一把懸在礦井上的利劍，一旦落下就會導(dǎo)致淹井事故，礦毀人亡。
“為堅決杜絕陷落柱突水淹井事故的發(fā)生，保障礦區(qū)安全生產(chǎn)，集團(tuán)公司正加快創(chuàng)新步伐，努力探索出一套適宜淮南礦區(qū)陷落柱探查與治理的快速、有效、技術(shù)先進(jìn)、經(jīng)濟(jì)合理的技術(shù)方法和手段。”生產(chǎn)部副部長汪敏華表示。
礦區(qū)潛在的最大安全威脅之一
巖溶陷落柱，是因其剖面形態(tài)似一柱體而得名。目前，我國已在山西、陜西、山東、江蘇、河南、河北、安徽等 20 多個煤田中，發(fā)現(xiàn)總數(shù)達(dá)3000個左右的巖溶陷落柱。
“2002年，集團(tuán)公司對謝橋礦井進(jìn)行三維地震勘探時，發(fā)現(xiàn)東一、東二采區(qū)有兩個地質(zhì)異常體。經(jīng)過2003年鉆探驗(yàn)證及2004年三維地震資料重新解釋，確定這兩個地質(zhì)異常體就是巖溶陷落柱。”謝橋礦地測科副科長張延喜介紹道。
截至目前，集團(tuán)公司已確定的巖溶陷落柱，謝橋2個，潘三1個，張集1個。疑似的也有幾個，其中張集1個，潘三1個，顧北1個。
“巖溶陷落柱是一種強(qiáng)導(dǎo)水通道，能導(dǎo)通煤系地層下部的強(qiáng)灰?guī)r含水層。這種水害出水量大，來勢猛，對礦井具有顛覆性威脅，兄弟礦井巖溶陷落柱突水證明，一旦發(fā)生陷落柱突水，將可能礦毀人亡，損失巨大，其危害極大。”汪敏華向記者解釋說。
最嚴(yán)重的一次陷落柱突水事故是，1984 年 6 月 2 日，開灤范各莊煤礦一工作面發(fā)生特大陷落柱突水， 高峰期11個小時平均每小時突水量達(dá)12萬立方。此次事故，不僅造成該礦全礦停產(chǎn)，同時還造成相鄰幾個礦井處于停產(chǎn)、半停產(chǎn)狀態(tài)。
今年6月至7月，集團(tuán)公司先后組織了數(shù)次會議，審議了謝橋、張集、顧橋、顧北、潘三等礦及朱集礦井建設(shè)項(xiàng)目部陷落柱與地質(zhì)異常體探查方案和初步成果。會議認(rèn)定：“巖溶陷落柱是潘謝礦區(qū)潛在的最大安全威脅之一。”
當(dāng)前防治重點(diǎn)在探查
如今，謝橋礦數(shù)個工作面安全通過了巖溶陷落柱影響區(qū)，這一方面是因?yàn)榈V區(qū)已發(fā)現(xiàn)的這幾個陷落柱，體積大、層位深但上部不導(dǎo)水，另一方面也得益于早在2002年謝橋礦就發(fā)現(xiàn)了該地質(zhì)異常體，采取了防范措施。
目前集團(tuán)公司已發(fā)現(xiàn)了幾個陷落柱和疑似陷落柱，但并不代表礦區(qū)的陷落柱就這幾個，可能還有一些尚未探明的陷落柱存在。盡管發(fā)現(xiàn)的幾個陷落柱現(xiàn)在判斷上部不導(dǎo)水，僅說明我們開采頂部煤層不導(dǎo)水，不能證明我們開采底部煤層時不導(dǎo)水，未探明的陷落柱不導(dǎo)水。
“這些巖溶陷落柱，只要一個導(dǎo)水就是100%的危害。對于已發(fā)現(xiàn)的陷落柱，我們可以采取留設(shè)安全煤柱，劃出禁采區(qū)、禁掘區(qū)，采取避讓的防范措施。但是，那些礦區(qū)尚未探明的陷落柱威脅極大，必須盡快探查，否則只能被動防范。”汪敏華指出。
當(dāng)前，陷落柱水害防治的重點(diǎn)，就是盡快開展普查，探查清楚礦區(qū)內(nèi)陷落柱的形態(tài)、大小、空間關(guān)系、水文地質(zhì)特征，對其影響的區(qū)域進(jìn)行準(zhǔn)確界定，摸清所有的陷落柱。可是陷落柱防治之所以難，很大程度上就是因?yàn)樗泻軓?qiáng)的隱蔽性，很難準(zhǔn)確探測和預(yù)報。
國家煤礦水害防治專家董書寧就曾指出：“防治水探測技術(shù)方面存在著明顯不足，尤其在導(dǎo)水構(gòu)造探查方法上存在較大缺陷。目前，對垂向?qū)畼?gòu)造，尤其是導(dǎo)水陷落柱缺乏有效的探測手段，致使此類水害事故仍然時有發(fā)生。”
不過，陷落柱探測和治理技術(shù)的滯后，也給集團(tuán)公司的技術(shù)創(chuàng)新提供了空間。 如今，集團(tuán)公司正按照“查、探、防、治、管”的方針，“先物探、后鉆探、先地面、后井下，綜合治理”的技術(shù)原則，積極地開展陷落柱探查與防治技術(shù)及管理創(chuàng)新，尤其是探查技術(shù)創(chuàng)新。
加快探查技術(shù)創(chuàng)新步伐
目前，三維地震勘探，是普查巖溶陷落柱的主要有效手段。如今，集團(tuán)公司已經(jīng)準(zhǔn)備在未來幾年內(nèi)，給礦區(qū)的地質(zhì)構(gòu)造做一次全面的“CT”，實(shí)現(xiàn)三維地震勘探全覆蓋。這項(xiàng)工作已經(jīng)在礦區(qū)全面鋪開。
之前，已經(jīng)做過三維地震勘探的謝橋、潘三等礦，正在、也將在未來幾年里，有計劃地對已有的三維地震資料進(jìn)行二次處理解釋。值得一提的是，在潘三礦井田范圍內(nèi)發(fā)現(xiàn)的1個疑似陷落柱，就是由中石油進(jìn)行二次處理解釋時發(fā)現(xiàn)的。
不過，要實(shí)現(xiàn)陷落柱精確預(yù)測和預(yù)報，僅僅靠精細(xì)三維地震勘探還不夠，在謝橋礦兩個巖溶陷落柱的確定上就能看出。一般而言，礦區(qū)往往會先用三維地震勘探發(fā)現(xiàn)異常，再利用其他的探測方法進(jìn)行專門探查，確定后再進(jìn)行防治。
在探查技術(shù)創(chuàng)新上，集團(tuán)公司接下來將按照“先物探，后鉆探，先地面，后井下”的技術(shù)路線，采用鉆探、物探、化探試驗(yàn)相結(jié)合的綜合立體探測方法。
具體而言，集團(tuán)公司將積極集成國內(nèi)先進(jìn)的探測技術(shù)，特別是和中石油的東方地球物理研究所合作，采用三維地震勘探與大深度瞬變電磁、大功率高密度電法相結(jié)合的綜合探測技術(shù)。這樣做就像是給病人看病，通過望聞問切多種手段來求證，確診。
為了確保取得實(shí)效，集團(tuán)公司對陷落柱的探查工作高度重視，從經(jīng)濟(jì)和人力上給予了全力支持，還積極開展管理上的創(chuàng)新。目前，有關(guān)部門正在編制“潘謝礦區(qū)陷落柱探查治理規(guī)劃（2011-2020）”，制定“淮南礦區(qū)陷落柱水害防治管理暫行規(guī)定”，健全陷落柱水害防治工作的管理制度和機(jī)制。
“從確保礦區(qū)安全生產(chǎn)的角度，我們必須杜絕陷落柱突水事故發(fā)生。陷落柱難探查，難在不能準(zhǔn)確、有效、快速地探查。只要我們提高前瞻性，在這些方面下功夫，實(shí)現(xiàn)準(zhǔn)確預(yù)測預(yù)報，做好防治工作并非不可能。關(guān)鍵是要一步一個腳印地往前走。”汪敏華坦言。[來源：安徽煤礦安全監(jiān)察局淮南分局網(wǎng)站]
