淺析煤礦水文地質條件及其水害防治

宋波

摘要：煤礦開采過程中對水文地質條件的不了解是發(fā)生水害問題的重要原因。文章從煤礦的水文地質條件出發(fā)，首先簡要分析了我國煤礦水文地質類型劃分和水害特征，然后具體論述了礦井水害的防治措施，希望對我國煤炭的安全生產有所幫助。

關鍵詞：煤礦；水文地質條件；水害特征

引言

煤炭是支撐我國社會經濟發(fā)展的重要能源結構組成，近幾年，隨著社會對煤炭需求量的不斷攀升，我國的煤炭生產工作又進入了新的發(fā)展時期。我國煤炭資源豐富，在全國各地均有分布，但是，這也導致了煤礦水害的特殊性，在當前階段，水害已成為制約我國煤炭行業(yè)發(fā)展的重要因素之一。因此，加強對煤礦水文地質條件與水害特征的研究有著十分重要的意義。

1煤礦的水文地質條件

在煤礦開采過程中，需全面了解礦區(qū)水文地質條件，主要是為了保證施工人員的人身安全及煤礦能順利生產。在實際的煤礦生產工作中，對煤礦安全生產造成威脅的影響因素主要有以下兩方面：煤礦水文地質條件和地下水循環(huán)規(guī)律。因此，對水文地質資料的全面掌控是確保煤礦安全開采的前提。在煤礦開采前期，要對礦區(qū)水文地質資料進行全面調查與分析，掌握地下水分布特點、循環(huán)規(guī)律、腐蝕性能等多方面信息，并進行細致分析，利用科學計算方式預測評價出礦區(qū)水文地質條件是否符合開采要求。同時，對水文地質資料的全面掌控可以有效指導煤礦開發(fā)人員找到合適的開采位置，并建立相應的礦井主系統(tǒng)。另外，對含水層進行滲透、富水等相關指標的測試，同時測算其流水量和水動力，用來指導水害的防治工作可以有效提高煤礦生產的安全性，切實減少安全隱患。

2我國煤礦水文地質類型劃分

我國煤礦水文地質類型劃分依據主要是根據礦井及其周邊是否存在老空積水、礦井受采掘破壞或影響的含水層性質和富水性及補給條件、礦井涌水和突水分布規(guī)律及水量大小、煤礦開采受水害威脅程度以及防治水工作難易程度等，把礦井水文地質類型劃分為簡單、中等、復雜及極復雜等4種類型。表1為我國各地區(qū)水文地質類型的總體情況。

表1 我國煤礦水文地質類型調查統(tǒng)計表

簡單型：周邊不存在老空積水；受采掘破壞或影響的含水層，補給條件差，補給來源少或極少；不存在突水；采掘工程不受水害影響；防治水工作簡單。

中等型：周邊存在少量老空積水且位置、范圍、積水量清楚；受采掘破壞或影響的含水層，補給條件一般，有一定的補給水源；突水量小于600m3/h；采掘工程受水害影響，但不威脅礦井安全；防治水工作簡單或易于進行。

復雜型：周邊存在少量老空積水且位置、范圍、積水量不清楚；受采掘破壞或影響的含水層，補給條件好，補給水源充沛；突水量大于600m3/h，小于1800m3/h；采掘工程、礦井安全受水害威脅；防治水工程量較大、難度較高。

極復雜型：周邊存在大量老空積水且位置、范圍、積水量不清楚；受采掘破壞或影響的含水層，補給條件很好，補給水源及其充沛；突水量大于1800m3/h；采掘工程、礦井安全受水害嚴重威脅；防治水工程量大、難度高。

3我國煤礦主要水害特征分析

3.1礦井涌水量特征分析

據不完全統(tǒng)計數據分析，我國煤礦最大涌水量與正常涌水量之間的平均比值為1.9，并且南方的比值普遍大于2，如云南、四川、重慶、湖南、廣西以及福建等，其中，廣西煤礦最大涌水量與正常涌水量之間的比值最高時達3.02。出現這種數值分布的主要原因是這些省份都屬于季風性氣候，尤其是在夏天，大量的降雨使得煤礦涌水量有了極為明顯的增加。

一般情況下，礦井的正常涌水量與最大涌水量差距越大，大氣降水、地表水等于礦井井下溝通越好。比如南方煤礦在雨季必須準備好足夠的排水設備，否則容易發(fā)生水害災難。如果煤礦在開采的過程中遇到暴雨、洪水等極端天氣，必須停止煤礦開采，極端天氣停止后經隱患排除后才能恢復生產，這種方式是最好的解決措施。

3.2富水系數特征分析

煤礦的富水系數指礦井生產過程中排除水量比煤炭產量所得到的值。根據數據統(tǒng)計分析，我國煤礦富水系數的平均值為2.04m3/t，包括福建、廣西、江西、湖南、重慶以及四川等省市的煤礦富水系數均值已超過5m3/t。

4礦井水害的防治措施

4.1完善管理體系

完善的管理制度是保障生產安全的重要條件，其貫徹與落實是避免煤礦安全事故的重要手段，因此，各煤礦單位必須從健全管理制度入手，加強管理力度、改善管理水平，形成有規(guī)范性的管理體系。要求施工人員嚴格按照規(guī)定執(zhí)行，避免隨意開采現象，不僅降低水害發(fā)生幾率，同時也提高對技術和施工人員的保護程度，確保采礦工程順利進行。

4.2加強施工人員崗前培訓

人的勞動與技術支持是確保煤礦開采順利進行的基礎，其安全保證措施的實施與應用是必不可少的，如提升作業(yè)人員的自我保護意識、施工操作水平等。因此，在煤礦開采前，需對施工人員進行全方面培訓，促使施工人員對水害危險性了解，并掌握一定的預防措施，對水害發(fā)生前的征兆加以了解，同時保證技術能力、增強安全意識。

4.3做好勘察工作

礦區(qū)水文地質的勘察工作是進行開采任務的前提。通過先進勘察技術與現代科技手段的應用，對礦區(qū)進行深入的勘察與了解，并對勘察結果進行詳細的記錄，便于后期的處理與分析。通過對勘察數據的分析，勘察作業(yè)人員可以存在水害區(qū)域進行劃分，使施工人員清楚了解地下水分布情況，進而完善施工計劃，降低水害發(fā)生系數。

4.4水量觀測要全面

考慮要周到進行水量觀測時需對水的位置、深度、流向、壓力、水質等進行全面檢測和記錄，同時對通風情況和瓦斯也要全面檢查，保持排水暢通，各個部門、施工單位隨時要保持聯(lián)系。對于防水煤柱的預留工作落實責任，確定嚴禁開采防隔水煤柱這根紅線。預留防水煤柱一般設置在工作位置和可能發(fā)生誰還位置的中間，是當前應用較為普遍的預防措施之一，當害爆發(fā)時，防水煤柱的存在可以有效阻隔水源的接近，最大限度避免作業(yè)人員受到傷害。

4.5運用堵截的方法治理礦井水患

堵截就是使用堵水材料對出水位置及相關通道進行圍堵，這種方法能將水攔截住，避免水源接近人群，從而降低危險性，這種方法在中國礦井水害的防治中曾有所使用，效果比較讓人滿意。

4.6建設相應水閘墻和水閘門

水閘是將水害控制在一定范圍內的重要措施，如當礦下發(fā)生水災時，水閘可以保護礦井中央調配室等設備機房以及其他開采區(qū)不受水災。水閘墻有兩種形式：臨時的及永久性的。顧名思義，臨時性就是暫時搶險作用，事后需要重修；永久性就是永久關閉的擋水建筑墻。

4.7對雨季地表水的防治

地表水治理是保證礦井安全的首要防線，可在地表修筑排水設施，防止雨季時大量地表水滲入礦井中。所以在每年雨季來臨時，都會成立防洪小組，組織做好這一工作。

結束語

水害是煤礦五大地質災害之一，是制約我國煤炭行業(yè)發(fā)展的重要因素，而水害防治是一項復雜的系統(tǒng)性工程，這就要求各煤炭企業(yè)要根據煤礦的實際情況，嚴格遵循相關的治理原則，根據具體發(fā)生水害或可能發(fā)生水害的實際情況，探尋并實施有針對性的防治策略，制定水害防治方案，為保障煤礦生產安全提供堅實的保障。

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