淺析礦井水害的防治與管理

柴義紅

摘要：近年來我國的煤炭開采業(yè)得到了迅速發(fā)展，推動了我國社會經(jīng)濟建設(shè)的發(fā)展。其中煤礦生產(chǎn)安全事關(guān)安全高效礦井的建設(shè)，關(guān)系到井下礦工的生命安全。而作為礦井安全生產(chǎn)的重要內(nèi)容，礦井水的預(yù)防、治理和綜合利用，已成為眾多煤炭企業(yè)的重要工作課題。本文就礦井水的綜合治理與應(yīng)用進行深入的分析，介紹幾種礦井水的處理方法，并提出一些可供參考的意見與措施。

關(guān)鍵詞：礦井；水害；防治；管理

煤礦水害是煤礦中常見的主要災(zāi)害之一。礦井一旦發(fā)生突水事故，不但增加礦井排水費用，影響礦井正常生產(chǎn)，而目還會造成人員傷亡，礦井淹沒，經(jīng)濟損失巨大。后果相當(dāng)嚴(yán)重。近年來，每年我國都會有因煤礦水害造成的大量人員傷亡事故。因此，如何有效地減少或消除水害事故，是廣大防治水工作者需要研究的重要課題。本文就礦井水的防治和管理提出一些建議。

一、礦井突水的條件

礦井突水的要素一般包括：充水水源、水壓、涌水通道、突水空間等，一般礦井水的充水水源包括地表水、含水層水、老窯水及斷層水等。在一般情況下，含水層水是礦井最經(jīng)常和最主要的充水水源。不同的礦井其充水水源特點各異，會誘發(fā)不同的礦井充水模式，也會產(chǎn)生嚴(yán)重程度不等的水害。礦井的涌水通道根據(jù)其形成原因可分為以下兩類：？地層裂隙和斷層等地質(zhì)構(gòu)造形成的自然通道；？礦山開采過程中采掘等活動引起的人為通道。由于地質(zhì)條件的復(fù)雜性及多樣性使得不同地區(qū)、不同礦井突水的情況存在很大差異，所以討論礦井水害原理的意義不大。

二、礦井水害分類

根據(jù)涌水源對礦井造成的災(zāi)害和災(zāi)害情況對水害進行分類，可以分為以下三類：第一，由地表水引起的灌入到生活區(qū)、工業(yè)場地以及礦井井下等地點的礦井地表水害；第二，與積水舊巷及采空區(qū)導(dǎo)通或誤透導(dǎo)致大量積水淤泥涌入到礦井，進而威脅礦井安全生產(chǎn)的水害；第三，含水層中的地下水隨著采動裂縫或者地質(zhì)構(gòu)造形成的涌水通道涌入礦井，進而影響礦井采掘工作的水害。

如果按照礦井水害發(fā)生的原因進行水害分類，同樣可以分為三類：第一，防排水設(shè)施不足以有效的應(yīng)付礦井涌水；第二，水害防止措施執(zhí)行不到位；第三，特大突水災(zāi)害。

三、各類礦井水害的分析和防治

（一）地表水水害的分析和防治

地表水是指江、河、湖、海、水庫及季節(jié)性的大氣降水形成的地面水體。地表水對礦井造成的危害是指地表水直接涌入到礦井的生活區(qū)、工業(yè)場地以及礦井井筒，進而影響了地表的生活、生產(chǎn)，比如：地表水直接灌入礦井井筒會淹沒礦井，進而影響礦井生產(chǎn)工作的正常運行，地表水還會間接的通過礦井采動后的塌陷漏入、滲入到礦井中去，從未封閉好的鉆孔、廢棄的井筒以及沒有覆蓋層的煤層露頭涌入到礦井井下，進而損害礦井部分生產(chǎn)區(qū)域。

通過以上的分析可以看出，地表水會對礦井的安全生產(chǎn)造成很大的影響，因此，礦井施工單位一定要預(yù)先采取科學(xué)的措施對地表水水害進行有效的防治。煤礦企業(yè)在確定礦井位置時，首先要充分考慮該礦井位置以往的最高洪水位，必須保證主要建筑以及工業(yè)場地、井口、生活區(qū)加高到最高洪水位之上；同時，還要盡量避開地表水通道處的沖擊堆、泥石流以及山洪流經(jīng)地帶；另外，還應(yīng)該在礦區(qū)適當(dāng)?shù)奈恢猛诤眯购闇虾头篮榈虊危乐沟孛嫠w直接涌入到工業(yè)場地、礦井井筒以及生活區(qū)。

（二）地質(zhì)構(gòu)造水水害的分析和防治

煤礦礦井水害的根源是地下含水層，故礦井水害防治的主要工作內(nèi)容是地下水防治。在理想狀態(tài)下，沉積巖層應(yīng)是完整水平或者近似水平連續(xù)的。但是，實際形成后的沉積巖層基本都是傾斜的，而且這些沉積巖層有些被切斷了或者有些被褶皺了。而地質(zhì)構(gòu)造指的就是這種構(gòu)造變動的巖層，地質(zhì)構(gòu)造的形成有褶皺、斷層、巖漿侵入體以及裂隙等，通過縱向的發(fā)育，這些地質(zhì)構(gòu)造就形成了地下含水層導(dǎo)水通道。受到礦井采掘活動的影響，含水層以及地表水中水體會順著這些導(dǎo)水通道涌入到礦井中，進而造成水害事故。

在礦井生產(chǎn)過程中一般都要求要盡量降低礦井中的涌水量。因此，在采掘活動過程中，一定要盡量減少接近或揭露地質(zhì)構(gòu)造帶，進而在一定程度上避免采掘工作面突水事故的發(fā)生。對于直接向礦井工作區(qū)域充水的地質(zhì)構(gòu)造帶含水層，可以使用探放疏干降壓的辦法，消除礦井采掘工作面的淋水和涌水；倘若通過導(dǎo)水裂隙、巖漿侵入體以及斷層等含水層的水體作為補給源涌入到采掘破壞范圍時，一定要留設(shè)好防水煤巖柱，減少礦井的涌水量，消除突水危險；倘若當(dāng)含水層的這個補給通道不是很大，形成地下防水帷幕時，可以使用帷幕注漿法堵截這個補給通道。

（三）采空區(qū)積水水害的分析和防治？

采空區(qū)是指開采多年的老礦井自身的舊巷、老窯或者臨近礦井的舊巷、老窯。從生產(chǎn)礦井的角度講，可以依據(jù)礦井開拓時間和采空區(qū)的形成時間的先后關(guān)系，將采空區(qū)分為兩類：在對礦井進行正?；夭蓵r形成的采空區(qū)和以往存在的老窯采空區(qū)。依據(jù)煤層的賦存條件，在礦井的開采過程中，一定會有地下空間場所形成，而且這些地下空間場所一定會接近或揭露一些含水層，倘若這些地下空間場所低于含水層水位，就會承受一定的靜水壓。而在煤層開采之后，會在這些地下空間場所形成采空區(qū)，進而使得工作面上的覆巖層發(fā)生破壞或移動，形成裂縫帶和冒落帶巖層，使得含水層水體漏入或滲入到采空區(qū)，從而影響礦井的正常安全生產(chǎn)。

對采空區(qū)積水水害的防治可從以下兩方面入手：第一，充分掌握采空區(qū)舊巷、老窯的積水情況，在礦井開拓的過程中明確記錄該采空區(qū)的相關(guān)數(shù)據(jù)，同時，將其積水情況正確的填繪到礦井充水圖上。第二，探訪積水，形成礦井安全生產(chǎn)區(qū)域。這種防治水措施，可以使得礦井生產(chǎn)施工人員在保證安全的情況下對積水采空區(qū)進行采掘工作，進而對煤炭資源進行最大限度的回收。

（四）小煤礦積水水害的分析和防治

由于煤層賦存條件比較復(fù)雜，煤礦在進行深層開采時，在淺部可能存在個體小煤礦進行無序化的開采，而這些小煤礦為了利益最大化，在開采的過程中會盲目的、沒有規(guī)范的開采煤炭，造成了大量積水采空區(qū)的形成，更有甚者，有的小煤礦會突破煤田的界限，與國有煤礦的部分采空區(qū)挖通，使得這些個體小煤礦的涌水、積水直接灌入到國有煤礦中，這種做法不僅會影響國有煤礦的正常安全生產(chǎn)，還會威脅礦井作業(yè)人員的生命安全。

對那些有潰水、突水淹井危險的礦井來說，可以通過設(shè)置防水隔離系統(tǒng)，防止礦井的采空區(qū)被淹、減少水害造成的損失。防水隔離系統(tǒng)有水閘門、水閘墻以及防水隔離煤柱等。國有煤礦可以通過在井下適當(dāng)位置砌筑水閘墻來封閉和周邊小煤礦的聯(lián)通，進而防止因為周邊小煤礦積水造成的國有煤礦潰水、突水事故。

四、礦井水害防治工作的幾條管理建議

（一）必須建立完善的井下排水系統(tǒng)

礦井排水系統(tǒng)應(yīng)按照《煤礦防治水規(guī)定》的要求，配備與礦井涌水量相匹配的水泵、水倉、排水管路、配電設(shè)備等設(shè)施，確保礦井正常排水，并滿足特殊情況下的排水需要。涌水量大的礦井或水文地質(zhì)條件復(fù)雜的礦井，井底車場及井下中央泵房應(yīng)設(shè)置防水閘門等防水工程。

（二）加強礦井的雨季“三防”工作

要認(rèn)真編制礦井雨季“三防”工作計劃和實施方案，成立雨季“三防”領(lǐng)導(dǎo)小組，組織搶險隊伍，儲備足夠數(shù)量的搶險物資；雨季前，要對礦井排水設(shè)備和供電設(shè)施進行一次全面檢修，清挖水倉、水溝和沉淀池。

搞好防治礦井水害的培訓(xùn)教育工作，確保全體井下作業(yè)人員有較高的防治水安全意識、掌握一定的常識，并具備必要的應(yīng)對能力。

參考文獻：

[1]虎維岳，礦山水害防治理論與方法 [M].北京：煤炭工業(yè)出版社，2005.

[2]王永紅，沈文.中國煤礦水害預(yù)防及治理 [M].北京：煤炭工業(yè)出版社，1996.