煤礦防治水問題與對策

周清

摘要：防治水工作應(yīng)當(dāng)堅持預(yù)測預(yù)報、有疑必探、先探后掘、先治后采的原則，采取防、堵、疏、排、截的綜合治理措施。本文簡潔的介紹了煤礦防治水方面一些方法和措施，闡述煤礦防治水的基本原理和方法。

關(guān)鍵詞：突水機理；地面防水；井下防水

我國在突水機理的研究上，曾先后提出了“突水系數(shù)”、“等效隔水層”和底板隔水層中存在“原始導(dǎo)高”等概念。經(jīng)過多年的試驗、觀測與研究，認(rèn)為底板突水機理是“含水層富水性、隔水層厚度及其存在的天然裂隙與水壓、礦壓等因素的綜合作用結(jié)果?！睂ν凰治霾捎昧私y(tǒng)計學(xué)方法，力學(xué)平衡、能量平衡方法。同時，開始應(yīng)用井下物探技術(shù)，如坑道透視法、井下電法、氡氣測定法等來探測充水水源和充水通道。

疏干降壓是我國礦井防治水害的主要技術(shù)措施。國內(nèi)除普遍的采用經(jīng)常性疏干排水外，先后還進(jìn)行了峰峰礦區(qū)和淄博礦區(qū)的薄層灰?guī)r水的疏干和降壓及邯鄲礦區(qū)的疏干工作程序和疏干勘探方法。80年代初，在淮南礦區(qū)還研究了太原群灰?guī)r水的疏干問題。

堵水截流是我國礦井防治水害的重要方法。在靜水與動水條件下注漿封堵突水點、礦區(qū)外圍注漿帷幕截流等都有比較成熟的方法和經(jīng)驗。焦作、峰峰、煤炭壩等礦區(qū)都進(jìn)行過這類工作，近年來又成功的封堵了開灤范各莊礦特大型突水。

防治水工作應(yīng)當(dāng)堅持預(yù)測預(yù)報、有疑必探、先探后掘、先治后采的原則，采取防、堵、疏、排、截的綜合治理措施。

一、地面防水

地面防治水是在地面修筑一些防排水工程，用以阻止降雨匯集水和地表水涌入工業(yè)廣場，成通過滲瀝區(qū)流入并下所采取的技術(shù)措施。它是保證礦井安全生產(chǎn)的第一道防線，這對于以降雨和地表水為主要涌水來源的礦井尤為重要。這是一項經(jīng)常性的工作每年在雨季之汛必須認(rèn)真檢查。

疏。對礦區(qū)內(nèi)的大面積積水或防水匯集水，可開掘疏水溝渠將積水排走。如果礦井四面是山，積水流不出去，可以開鑿隧洞，把水引到礦區(qū)以外。修筑疏水溝渠時，應(yīng)避開煤層和含水層露頭、地表裂縫等，以防地表水滲入井下。

除上述防水措施外，矸石、土方、爐灰等物的堆放，必須注意避開山洪及河流的沖刷方向，以免污染工業(yè)場地，或淤塞河道和溝渠。

排。對于地勢低洼，水流疏排不出去，或洪水季節(jié)河水有倒流現(xiàn)象的礦區(qū)，可在泄洪總溝的出口處建立水閘，設(shè)置排洪站，利用水泵向外排水。

截。在井口和工業(yè)場地上游的有利地形處，雨季前把水放到最低水位，以爭取最大蓄洪量，減少對礦井的威脅。

地面防治水位不是一朝一夕就可以奏效的，但是只要堅持不懈，細(xì)致工作，統(tǒng)籌規(guī)劃，措施得當(dāng)，就一定能夠取得好的效果。

二、井下防治水

井下防治水大致可分為井下防水和疏于排水兩大類，當(dāng)煤層與水體或含水層之間有隔水層存在時，適合采用防水措施；當(dāng)煤層離含水層很近或直接接觸時，應(yīng)采取積極的疏排措施。這類措施從安全的角度來說，要比防水措施更為有效，但疏排費用較高。因此，在考慮防治方法時應(yīng)權(quán)衡利弊，洽當(dāng)選擇。

要做好井下防治水工作，首先必須做好礦井水文地質(zhì)和水文觀察工作。為此，查明礦井水源，了解井下的水文情況，充分掌握水情的第一性資料。然后根據(jù)研究與分衍，采取必要的、可行的防水截水措施。

井下防水可從以下兩方面入手：

（一）合理進(jìn)行開拓與開采

在礦井設(shè)計中，要充分考慮礦區(qū)的水文地質(zhì)條件，合理劃分井田，選擇合適的開拓、開采方法。在進(jìn)行礦井布局時，應(yīng)本著先簡后繁、先易后難的原則，優(yōu)先安排條件簡單、水量小、易于開采的礦井上馬，以便摸索和積累防治水經(jīng)驗，為開采水文條件復(fù)雜的煤層打下基礎(chǔ)。

（二）留設(shè)防水隔離煤柱

在煤層與含水層或含水帶的接觸地段，預(yù)留一定寬度的煤層不采，使工作面與地下水源保持一定距離，這種預(yù)留不采的煤層，稱為防水隔離煤柱，井下留設(shè)防水隔離煤柱，可以阻止地下水涌入礦井，同時還可以防止瓦斯與火災(zāi)事故漫延。防水隔離煤柱大致可分為以下類型。

1.井田邊界和風(fēng)化帶防水隔離煤柱。相鄰兩個礦井或井田之間是不能溝通的，否則一旦有一個礦并發(fā)生突水淹井事故，鄰近礦井就會受到影響。井田防水隔離煤柱大都是人為留設(shè)的，此時，以煤柱中心線為礦井的邊界；有些是以斷層為界留沒的，這種情況，斷層兩側(cè)需各留一定寬度的煤柱，作為各自開采的邊界；煤層露頭風(fēng)化帶也必須留設(shè)防水隔離煤柱，在此煤柱不準(zhǔn)開掘硐室或巷道。

2.與被淹井巷間的防水隔離煤柱。井下有時有局部積水或被淹井巷，當(dāng)積水很多不易排于時，也要留設(shè)防水隔離煤柱，使生產(chǎn)區(qū)與被淹區(qū)隔開。

3.沖積層或風(fēng)化帶防水隔離煤柱。井下采掘工作面有時離沖積層或地表很近，而沖積層內(nèi)又往往有水和流砂。在這種情況下，采掘工作面必須與沖積層保持一定的距離。為此，要留設(shè)—定的煤柱。

4.斷層防水隔離煤柱。多數(shù)斷層是導(dǎo)水的，斷層破碎帶本身，也常常含有大量的水。有的大斷層溝通過多個含水層，或與地表水溝通，形成復(fù)雜的水力聯(lián)系。采掘工程碰到這樣的斷層是很危險的。因此，斷層兩倪有時也要留有一定的煤柱。

5.其它防水隔離煤柱，在采掘過程中，如接近水量較大的鉆孔。含水或?qū)萋渲?，也要田設(shè)防水隔離煤柱。

防水隔離煤柱是礦井用來防水的重要設(shè)施，各大煤炭集團(tuán)對各礦井的防水隔離煤柱應(yīng)加強監(jiān)督檢查。嚴(yán)禁本礦或小煤礦開采或復(fù)采礦井留設(shè)的防水隔離煤柱，也不準(zhǔn)在風(fēng)化帶防水隔離煤柱內(nèi)開掘硐室或巷道。

三、結(jié)論

如前面上述，煤礦防治水要從煤礦根本上解決水患問題，通過一些方法和措施來降低水災(zāi)對礦井的威脅，這些措施在煤礦防治水方面取得了很好的效果。endprint