煤礦水文地質(zhì)特征與礦井水害防治研究

■　王人力

（河北省地礦局第五地質(zhì)大隊(duì)河北唐山063000）

煤礦水文地質(zhì)特征與礦井水害防治研究

■王人力

（河北省地礦局第五地質(zhì)大隊(duì)河北唐山063000）

隨著煤礦開采向深部延伸發(fā)展，在煤礦生產(chǎn)過程中，如果不掌握水文地質(zhì)條件就進(jìn)行開采，很容易出現(xiàn)水害事故，危害施工人員的生命安全。本文介紹煤礦水文地質(zhì)的基本特征，及對(duì)主要水害的防治措施。

煤礦水文地質(zhì)特征礦井水害防治措施

水害是影響煤礦生產(chǎn)的主要災(zāi)害之一，且水害的出現(xiàn)嚴(yán)重影響了煤炭資源的開發(fā)。因此應(yīng)當(dāng)對(duì)煤礦的水文地質(zhì)條件進(jìn)行分析，對(duì)煤礦開采地區(qū)的地下水活動(dòng)規(guī)律進(jìn)行分析能夠保證煤礦的安全生產(chǎn)，且能夠保證煤礦企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益。

1　礦區(qū)水文地質(zhì)特征

一般來說，處在礦區(qū)的水文地質(zhì)條件是比較復(fù)雜的。水文地質(zhì)條件差，堅(jiān)硬裂隙充水巖層充水裂隙發(fā)育不均勻。

通過對(duì)煤礦進(jìn)行勘測(cè)，我們可以發(fā)現(xiàn)，水文地質(zhì)條件在不同的地區(qū)是不一樣的，有的地方的水文地質(zhì)條件相對(duì)來說比較簡單，只有個(gè)別地區(qū)紛繁復(fù)雜，不利于煤礦開采工作的進(jìn)行。有的地區(qū)擁有較多的含水層，因而土壤含有較多的水分，水文地質(zhì)條件處于中等。對(duì)煤礦區(qū)域的水文地質(zhì)進(jìn)行垂直分析，那么不難看出，含水層涵養(yǎng)的水分由上到下是呈遞減趨勢(shì)進(jìn)行變化的。水文地質(zhì)的特征主要表現(xiàn)在如下幾個(gè)方面：

1.1水文地質(zhì)的含水層的基本特征

水文地質(zhì)的含水層可以分為多個(gè)含水層，其中最主要的是奧陶系灰?guī)r巖溶裂隙含水層和太原組下段L1-4灰?guī)r巖溶裂縫含水層，下面讓我們了解一下這兩個(gè)含水層的特征。

1.1.1奧陶系灰?guī)r巖溶裂隙含水層

奧陶系灰?guī)r巖溶裂隙含水層中水的分布是不均勻的，但是能夠完成煤層底板之間的水傳遞，如果在對(duì)煤礦進(jìn)行勘測(cè)時(shí)忽視了此層含水層對(duì)煤礦的影響，那么在進(jìn)行開采煤礦時(shí)，就會(huì)給開采工人帶來嚴(yán)重的災(zāi)難。

1.1.2L1-4灰?guī)r巖溶裂隙含水層

L1-4灰?guī)r巖溶裂隙含水層的厚度比較均勻，擁有一個(gè)完整的結(jié)構(gòu)，硬度和密度都很高，該層的含水量很少，因?yàn)閹r溶裂隙大多都被填埋，水分進(jìn)入很困難。

1.2水文地質(zhì)的主要隔水層的特征

在對(duì)煤礦進(jìn)行勘測(cè)時(shí)，在煤礦的底部存在著由鋁質(zhì)泥巖組成的隔水層，這個(gè)隔水層能夠有效地隔離水分，擁有較為穩(wěn)定的層位，但是該隔水層有時(shí)會(huì)出現(xiàn)斷層、破碎帶，所以在進(jìn)行煤礦開采時(shí)，因?yàn)殚_采煤礦引發(fā)防水層和隔水層的震動(dòng)，造成斷層或破碎帶，無法再進(jìn)行隔水工作。

2　礦井主要水害及防治措施

2.1地表水引發(fā)的礦井水害

埋藏煤礦的地表有時(shí)會(huì)有河流或水庫，在進(jìn)行煤炭開采的過程中，如果埋藏的煤炭與地表的距離很近，那么就很可能造成塌陷，導(dǎo)致河流或水庫中的水流入埋藏煤炭的地方。另外，如果發(fā)生暴雨天氣，并且煤礦的井口與河流或水庫的最高水位線相比要低很多的話，就可能引發(fā)河流或水庫中的水發(fā)生倒灌，造成礦井水害，危害進(jìn)行開采工作的工人的生命。防治措施：在進(jìn)行煤炭開采時(shí)，建立礦井時(shí)要確保牢固可靠，避免開采煤礦時(shí)發(fā)生塌陷。另外，礦井的高度要盡量增高，力求高度超過河流或水庫的最高洪水位線，避免暴雨天氣來臨時(shí)，發(fā)生河流或水庫的水倒灌的現(xiàn)象。

2.2煤層上方的含水層引發(fā)的礦井水害

一般情況下，煤層上方的含水層的含水量會(huì)隨著煤層深度的增加而減少，但是煤層上方的含水層會(huì)直接向煤層滲透水源，如果在進(jìn)行煤炭開采的過程中，不能有效地吸收煤層上方含水層中的水分，那么就極有可能發(fā)生礦井水害，給采礦人員的家庭帶來巨大的災(zāi)難。防治措施：在對(duì)煤礦進(jìn)行勘測(cè)的過程中，要對(duì)煤層上方的含水層進(jìn)行抽水試驗(yàn)，明確煤層上方的含水層的含水量，在進(jìn)行煤炭開采的過程中，使用合適的抽水設(shè)備將破壞的含水層中的水全部抽出，避免發(fā)生礦井水害。

2.3煤層下方的含水層

在煤礦開采的過程中，有可能因?yàn)闇y(cè)量的不準(zhǔn)確，導(dǎo)致開采時(shí)破壞了煤層底部的碳酸鹽巖，碳酸鹽巖遭到損害之后，由于碳酸鹽巖底部擁有大量的地下水，一旦地下水的水位高于煤層的話，就會(huì)發(fā)生水害，給開采的企業(yè)或組織帶來巨大的經(jīng)濟(jì)損失。防治措施:在對(duì)煤礦進(jìn)行開采之前，必須對(duì)煤層的深度進(jìn)行測(cè)量，以及煤層下方的碳酸鹽巖的深度，在開采的過程中，開采人員要把握好尺度，避免開采過深，破壞了煤層下方的含水層，造成礦井水害。

2.4老空區(qū)和老窯區(qū)內(nèi)部積水引起的礦井水害

有的地區(qū)由于擁有較長的開采煤礦的歷史，但是沒有留下書面依據(jù)，所以地下有很多不為人所知的老空區(qū)和老窯區(qū)，這些老空區(qū)和老窯區(qū)的分布雜亂無章，人們無法從地表的情況找到老空區(qū)和老窯區(qū)的具體位置，因而老空區(qū)和老窯區(qū)里的積水情況也不能為人所知，所以那些進(jìn)行不規(guī)范開采煤礦的個(gè)體戶在進(jìn)行開采時(shí)，很容易發(fā)生礦井水害。防治措施：在開采煤炭之前，要對(duì)開采的區(qū)域盡心準(zhǔn)確地勘探，明確老空區(qū)和老窯區(qū)的位置，在進(jìn)行勘探的過程中，由于老空區(qū)和老窯區(qū)不易被發(fā)現(xiàn)，勘探人員必須使用新的技術(shù)來進(jìn)行勘測(cè)，以便準(zhǔn)確定位老空區(qū)和老窯區(qū)的位置，然后將老空區(qū)和老窯區(qū)的積水抽出，為開采煤礦創(chuàng)造安全的環(huán)境。

2.5做好其他的水害防治工作內(nèi)容

（1）加強(qiáng)對(duì)礦工的培訓(xùn)力度，讓每一個(gè)煤礦生產(chǎn)工作人員都了解礦井透水發(fā)生之前出現(xiàn)的各種征兆，一旦發(fā)現(xiàn)出現(xiàn)透水問題的可能要及時(shí)向上級(jí)通報(bào)，積極采取有效措施進(jìn)行預(yù)防和處理。（2）在礦工正式挖掘之前，要求技術(shù)工作人員提前進(jìn)行觀測(cè)，大量收集相關(guān)資料，充分分析存在危險(xiǎn)的地方，并事先在地圖當(dāng)中重點(diǎn)標(biāo)注，以便于施工過程中加強(qiáng)防范，事前采取相應(yīng)的預(yù)防及應(yīng)對(duì)措施。（3）做好相關(guān)規(guī)章制度的制定工作，礦工要嚴(yán)格按照規(guī)程行事，切實(shí)落實(shí)每一項(xiàng)生產(chǎn)工作，確保工作人員的人身安全，保障煤礦生產(chǎn)的效益。（4）成立防治水領(lǐng)導(dǎo)機(jī)構(gòu)，專門成立礦井防治水領(lǐng)導(dǎo)機(jī)構(gòu)，并制定了相應(yīng)的防治水應(yīng)急預(yù)案。

3　結(jié)束語

由于煤礦水文地質(zhì)的特征，導(dǎo)致開采人員在進(jìn)行煤炭開采工作的過程中很容易發(fā)生礦井水害，包括地表水引起的水害，煤層上下方的含水層引起的水害，以及老空區(qū)和老窯區(qū)積水過多引起的水害。礦井水害嚴(yán)重危害了從事煤炭開采工作的工作人員的生命健康權(quán)，我們必須竭盡所能去解決這些水害問題，保證工作人員的安全，促進(jìn)開采煤礦行業(yè)的健康發(fā)展。

[1]魏黎明.東坑仔煤礦水文地質(zhì)特征積水害防治要點(diǎn)分析 [J].能源與環(huán)境，2013.4 （1）.

[2]劉松濤.煤礦水文地質(zhì)特征及礦井水害防治措施 [J].科學(xué)與財(cái)富，2013.4（7）.

[3]劉斐.方莊煤礦水文地質(zhì)條件研究及礦井防治水措施 [J].中州煤炭 ，2013，（09）.

X752[文獻(xiàn)碼]B

1000-405X（2016）-3-404-2