水文地質(zhì)問題研究與科學防范

王峰 孔寧

摘要：隨著礦井開采向地層深處不斷延伸，地層地質(zhì)及水文地質(zhì)條件愈加復雜，嚴重影響礦井安全生產(chǎn)。了解煤礦防治水的危害、措施和管理辦法，加強礦井水的探測和疏放工作，提高技術(shù)和管理水平，采取相應的礦井防治水措施，是降低水害事故的必要條件。

關(guān)鍵詞：煤礦；防治水；措施

在煤礦開采和施工過程中，水文地質(zhì)問題始終是一個極為重要，但也是一個易于被忽視的問題。由于沒有足夠的重視，導致地下水引起的各種工程危害時有發(fā)生。為此，在煤礦開采過程中要加強防治水技術(shù)管理，查明水文地質(zhì)問題，評估地下水對煤礦開采的作用及影響，同時采取必要措施，防止水害安全事故的發(fā)生。

一、礦井水災的危害

凡影響生產(chǎn)、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。礦井水災對礦井生產(chǎn)危害較大，輕則影響礦井生產(chǎn)效率，重則造成淹井人亡的惡性事故，具體來說主要表現(xiàn)在以下幾個方面：

（一）惡化生產(chǎn)環(huán)境?？稍斐上锏婪e水，頂板淋水使工作面及附近巷道空氣潮濕，工作環(huán)境惡化，影響個人身體健康。

（二）增加排水費用，提高噸煤成本。礦井水的大小直接關(guān)系到排水設施、設備和排水費用。

（三）縮短生產(chǎn)設備的使用壽命。水對金屬設備、設施具有腐蝕作用。

（四）損失煤炭資源。主要是指隔離煤柱的煤損。

（五）引起瓦斯積聚、爆炸和硫化氫中毒。

（六）當?shù)V井水的水量超過礦井的排水能力或發(fā)生突然涌水時，輕則造成礦井局部停產(chǎn)或局部巷道被淹沒，重則造成礦井淹沒、人員傷亡，被迫停產(chǎn)、關(guān)井。

二、防治水工作存在的問題

礦井防治水是指在盡可能地保持礦井或采區(qū)開采前原有的水文地質(zhì)狀態(tài)，減少或防止地下水和地表水流入礦井、巷道、采區(qū)而危害采礦工作所采取的措施。由于認識不足、開展不力，使防治水工作存在著一些問題。

一是水文地質(zhì)工作程度低，水文地質(zhì)基礎資料缺乏，絕大部分鄉(xiāng)鎮(zhèn)煤礦未進行過正規(guī)地質(zhì)勘探與水文地質(zhì)勘探，現(xiàn)有水文地質(zhì)資料難以滿足煤礦安全生產(chǎn)工作的需要。近年煤礦整改中，有些煤礦補編了地質(zhì)報告和水文地質(zhì)報告，但大多數(shù)內(nèi)容偏簡單，指導性和針對性不強，有的甚至流于形式，缺乏可操作性。

二是煤礦礦井水文地質(zhì)工作開展不力，水文地質(zhì)編錄及觀測資料缺乏，無礦井水文地質(zhì)臺帳或臺帳內(nèi)容不全。絕大部分礦井未進行礦井涌水量觀測。

三是可能發(fā)生水害的地點、水害類型和水災隱患底數(shù)不清，采掘工作面水害預測預報不及時，對有突水危險的地方監(jiān)測不夠或無監(jiān)測制度，防治水措施與防探水措施不完善，甚至突發(fā)礦井突水事故，造成不必要的損失。

四是各類防隔水煤（巖）柱未留設或留設不規(guī)范。少數(shù)煤礦甚至越界超深跨界開采，破壞了井田邊界防隔水煤（巖）柱，使水文地質(zhì)條件復雜化。

五是礦井排水設備（包括水泵、水管、配電設備）和水倉不完善，滿足不了排水工作的要求。

三、科學開展礦井防治水工作

一是切實加強防治水基礎工作。煤礦要編制中長期防治水規(guī)劃和年度防治水計劃，并認真組織實施。各類礦井要采用適合本礦井的物探、鉆探、化探等先進適用技術(shù)，查明礦井或采區(qū)水文地質(zhì)情況。重視地球物理技術(shù)在煤礦水害方之中的地位，在采取設計階段堅持利用三維地震勘探技術(shù)和瞬變電磁技術(shù)進行補充勘探，查明落差大于5m的斷層及富水性。

二是認真做好井下探放水工作。凡采掘工作面受水害影響的礦井，要開展充水條件分析，堅持“預測預報、有疑必探、先探后掘、先治后采”的原則，落實“防、堵、疏、排、截”五項綜合治理措施。礦井有透水征兆時，受水害威脅的區(qū)域要立即停止作業(yè)，撤出作業(yè)人員到安全地點，分析原因，采取有效措施。井下探放水必須使用專用的探放水鉆機，嚴禁使用煤電鉆探放水。

三是加強“雨季”三防工作。煤礦企業(yè)必須就防范暴雨洪水進行隱患排查和專項整治，徹底消除隱患。井口標高低于歷史最高洪水水位的礦井要有應急措施；對洪水可能淹沒的廢棄老窯井口必須按規(guī)定填實封死，或在井口澆注1個大于井筒斷面的堅實的鋼筋混凝土蓋板，嚴防地表水倒灌井下導致淹井。雨季要安排專人負責對本井田范圍及可能波及的周邊廢棄老窯、地面塌陷坑、采動裂隙，以及可能影響礦井安全的水庫、湖泊、河流、涵閘、堤防工程等重點部位進行巡視檢查，特別是接到暴雨災害預警信息和警報后，要實施24小時不間斷巡視。建立暴雨洪水可能引發(fā)淹井等事故災害緊急情況下及時撤出井下人員的制度，發(fā)現(xiàn)暴雨洪水災害嚴重，可能引發(fā)淹井時，必須立即停產(chǎn)撤人，只有在確認隱患已徹底消除后方可恢復生產(chǎn)。

四是加強水害應急救援和職工防治水安全知識培訓各產(chǎn)煤地區(qū)相關(guān)部門要制訂完善水害應急預案，建立區(qū)域搶險排水基地，增置各類排水設備，定期對設備進行檢修，保證設備完好，以提高搶險救災能力和效果。煤礦企業(yè)也要儲備足夠的搶險物資和設備，確保搶險救災時能夠及時到位并發(fā)揮作用。煤礦企業(yè)要結(jié)合典型水害案例，加強對職工水害防治知識的培訓和教育，提高安全生產(chǎn)技能和綜合素質(zhì)。制定并不斷完善礦井水害應急預案，開展應急預案的演練，使職工掌握逃生的路線。煤礦企業(yè)發(fā)生透水后，要立即啟動礦井水害應急預案，并按規(guī)定及時上報有關(guān)部門，積極開展救援工作。

四、防治水的技術(shù)措施

防治水工作應當堅持預測預報、有疑必探、先探后掘、先治后采的原則，采取綜合治理措施進行防治。

地表水防治。首先查清新增井田的水文地質(zhì)條件。其次對井田范圍內(nèi)及相鄰礦區(qū)回采塌陷所造成的地面裂隙進行檢查、充填、疏通。然后采取以下具體措施：以導流為主，導排結(jié)合。對地面排放水系統(tǒng)進行完善，各排水溝進行清淤、加幫墊底。對各揚水站設備進行維修，保證設備的完好，對蓄水池進行清淤。對地面塌陷坑、裂隙、廢棄露天坑及廢棄小煤礦等進行回填。

井下采空區(qū)積水的防治。一是采空區(qū)積水的防治。采空區(qū)積水是由于開采時的低洼地段或下山開采所形成的，要以疏放為主，查清各期開采時形成的采空區(qū)積水情況，及時建立探放水系統(tǒng)進行探放水，確保煤層開采過程的安全，要按規(guī)定設立水倉和排水管路。健全相鄰礦井間的交換圖制度和雨季巡回檢查制度，完善生產(chǎn)活動的監(jiān)測和預測預報制度，要做好定期報交換圖工作。

二是斷層水、裂隙水和鉆孔水的治理。該煤礦井田內(nèi)斷層較多，斷層破碎帶較寬，導水性較強，當井巷工程施工穿過斷層時，斷層裂隙帶水或斷層導通的積水區(qū)的水就會進入礦井。對斷層水的治理主要以疏導為主，在開采時要留設防隔水煤柱，確保開采安全。

【參考文獻】

[1]陳書平，張慧娟.礦井水文地質(zhì)[M].北京：煤炭工業(yè)出版社，2011.

[2]周曉晨.礦井水文地質(zhì)與防治水問題研究[J].科技致富向?qū)В?2014（5）：32-32

[3]王志榮，石明生.礦井地下水害與防治[M].鄭州：黃河水利出版社，2003.