試論水文地質對煤礦防治水工作的影響

付文會

【摘 要】凡影響生產、威脅采掘工作面或礦井安全、增加噸煤成本和使礦井局部或全部被淹沒的礦井水，都稱為礦井水害。近年來，隨著煤田開采向地層深處不斷延伸，井筒深度不斷增加，地層情況越加復雜，開鑿條件越加惡劣，突水淹井事故呈現(xiàn)出上升的趨勢，嚴重影響和威脅礦井安全生產。本文分析了煤礦防治水工作的基本任務及對生產的影響，并結合實際例子加以說明，提出了加強煤礦防治水工作的建議。

【關鍵詞】水文地質；煤礦；防治水

依據礦井充水水源及水源進入礦井的途徑和方式，礦井水害可劃分為五種，即地表水水害、老窯水水害、孔隙水水害、裂隙水水害及巖溶水水害。礦井水進入礦井的方式有滲水、滴水、淋水、突水（涌水、潰水）。其中因井巷或工作面與含水層、被淹巷道、地表水體或含水的裂隙帶、巖溶帶、頂板冒落帶、構造破碎帶等接近或溝通而產生的涌水或潰水事故，由于來勢猛、時間短、水量大，故稱突水。突水災害的突發(fā)性強，人身傷亡大。

1.礦井生產階段煤礦防治水工作基本任務

（1）有計劃、有針對性地進行礦井水文地質調查、勘探和觀測工作，查明礦井的各種充水因素，分析研究地下水的規(guī)律，寫出水文地質情況分析報告，為防治水工作提供技術依據，并根據生產計劃安排的需要，不間斷地提供水情資料和年、季、月水害情況預報。

（2）查清礦井及附近地面水流系統(tǒng)的匯水情況、疏水能力和有關水利工程的情況，掌握當地歷年降雨量和最高洪水位的資料，以便結合礦井具體條件建立疏水、防水和排水系統(tǒng)。

（3）建立健全地下水動態(tài)觀測系統(tǒng)，在受水害威脅的地區(qū)，必須堅持“有疑必探、先探后掘”的原則。

（4）建立健全井下防排水設施，根據礦井可能發(fā)生水害事故實施水害防治工程和增加排水能力。

（5）根據地質構造、水文地質條件、煤層賦存條件、開采時圍巖性質及巖層移動特征等因素，合理留設各種防水煤柱。

2.煤礦水文地質資料對礦井生產的影響

（1）對礦井安全的影響。水文地質資料準確與否直接影響到礦井的生產安全。如礦井充水性圖是綜合記錄井下實測水文地質資料的圖紙，是分析礦井充水規(guī)律、開展水害預測、制定防治水措施的重要依據，其資料的準確性將對礦井的安全生產產生重要的影響。2008年12月26日某礦32100工作面，由于對工作面西側F913斷層的導水性估計不足，在工作面采至其附近時突然出水，出水量達到500-4090m3/h。造成礦井淹井，2個月后才恢復生產。

（2）對水文地質調查工作的影響。礦井須搜集、調查和核對其范圍內正在開采的小煤礦和廢棄老窯情況，并在礦圖上標出其井口位置、開采范圍、開采年限、積水情況、出水地點的水情變化等。做好一切預防透水的準備工作，確保礦井安全。如某礦2006年11月26日，其井田內一小煤礦因采斷層煤柱突發(fā)02水，最大突水量達700m3/h。該礦立即采取防治水應急預案，由于防范得當，才避免了淹井事故。

（3）對采區(qū)、采掘巷道及工作面布置的影響。水文地質資料直接影響到采區(qū)設計、采掘巷道布置，并對生產造成重大影響。如某礦2001工作面，原設計走向長880m，切眼位于礦界煤柱線上。由于臨界小煤礦采掘情況不詳，所以運輸巷掘至距原設計切眼140m處便打鉆探測，當打到70m時探到老空并有積水涌出，隨即留設防水煤柱并重新布置開切眼。減少儲量10多萬t，對生產造成重大影響。

（4）對地質儲量的影響。地質儲量是否準確，不但對采區(qū)、采掘巷道布置產生影響，還對采掘接替、設備選型等產生重要影響。如果實際儲量比提供的儲量小，那么將會縮短工作面的生產周期，造成采掘接替緊張，并造成設計巷道和所選設備的浪費；如果提供的地質儲量比實際儲量小，則實際情況與上述情況相反，必將帶來巨大的資源浪費。如某礦2005工作面，在未摸清其南側F916斷層的位置及導水性的情況下，便留設了防水煤柱。后在開采三分層時在運輸巷打鉆70余米尚未揭露該斷層。由于接替緊張，也為了避免資源更大的損失，工作面運輸巷在鉆孔處擴大了45m，增加儲量6萬t。但是后來的小煤礦開采證實，該斷層還向南偏移100余米，且斷層不導水。由于地質資料不清留設防水煤柱過大，造成20多萬t的儲量損失。

（5）對水文預報的影響。水文預測預報是指導煤礦井巷施工和生產的一種重要手段，主要表現(xiàn)在：可避免重大透水事故的發(fā)生；為制定安全技術措施提供依據，指導安全生產。如某礦在2502工作面回采期間，對其上部的2202工作面老空水進行疏放。

在對老空區(qū)的開采及范圍等各原始資料不清的情況下，盲目對老空區(qū)積水作出估計，預計老空積水8000m3，而在實際放出了25000m3后，積水仍未放完，不得不又掘一條1500m長的專用泄水巷來緩解工作面排水壓力，累計共疏放老空積水431553m3，造成工作面2個月不能正常生產。

3.加強煤礦防治水工作的建議

礦井水文地質工作是防治水工作的基礎，是保證煤礦正常安全生產建設的一項重要基礎工作。在地質勘探及防治水工作方面，應該采取一系列措施，來保證安全高效生產。

隨著科學技術的進步，煤礦生產與建設過程中的裝備、工藝、技術都有了極大的提高，可是礦井開采越來越深，受礦井水害的危險越來越大，煤礦突水事故頻繁發(fā)生。針對我國目前煤礦水害及其防治技術現(xiàn)狀，應該提高新條件下煤礦水害防治技術與裝備，形成適合新的地質與生產條件的水害安全保障技術體系和監(jiān)控體系，以改變目前煤礦水害頻繁發(fā)生的局面。

（1）組織專業(yè)礦山水害防治技術隊伍，對我國近幾年以來所發(fā)生的重點水害全面調查、分析和研究總結，找出新條件下煤礦水害頻繁發(fā)生的原因、特點、趨勢、規(guī)律及主要問題，做出礦井水害論證報告和水害隱患評估報告，編寫今后礦區(qū)防治水工作的基本綱領性文件，為礦區(qū)水害安全工作提供決策基礎資料。

（2）結合目前礦區(qū)采礦模式及采礦特點，重新評估礦區(qū)水害特點、水害類型、水害模式和水害威脅程度，重新形成新條件下礦區(qū)水害調查和評估研究報告；并針對不同水害類型的礦井，提出具有操作性的水害安全保障技術規(guī)程和操作規(guī)范，用以指導礦區(qū)煤礦水害防治工作，為礦區(qū)水害安全工作提供決策技術支持。

（3）建立礦區(qū)水害防治技術研究中心。這一中心將適時分析研究水害問題，不斷創(chuàng)新煤礦水害防治技術和相關手段與裝備。依托各高等院校，將出現(xiàn)的問題作為研究課題，共同解決疑難問題。

（4）加強在下列方面的煤礦水害防治基礎理論與技術研究工作：①新的采礦條件下礦井突水機理研究。隨著開采的不斷延伸，多年來沿用的突水系數理論已不足以適應新形式的要求。②新的采礦條件下煤層隔水底板的防突水效應研究。過去的研究成果主要集中于水量和水源，而對突水通道，尤其是煤層底板隔水層的防突水效應研究工作很少。隨著深部開采疏降難度的加大，深入研究煤層底板隔水層的防突水效應，進而充分有效地利用隔水層的自然防突水能力。

（5）建立由技術專家、搶險和特種救護人員共同組成信息化和專業(yè)化的礦山水害快速反應隊伍，以應對礦山水害發(fā)生后的搶險救災工作。 [科]

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