深埋礦井水文地質(zhì)條件及防治水技術(shù)的應(yīng)用研究

李 娟

（西南能礦建設(shè)工程有限公司，貴州 貴陽(yáng) 550000）

我國(guó)具有豐富的煤炭資源，資源分布廣泛，為人們提供充足的能源。隨著開采技術(shù)的逐漸創(chuàng)新，淺部煤炭資源開采技術(shù)逐漸向深部煤炭資源開采發(fā)展，深部礦井開采數(shù)量增加，如何進(jìn)行防治水工作成為開采工作重點(diǎn)，以實(shí)現(xiàn)安全生產(chǎn)。

1 深埋礦井水文地質(zhì)條件分析

本文以某工程為例，該礦井屬于深埋礦井，水文地質(zhì)條件較為復(fù)雜，在開采過程中難度加大，需要工作人員合理應(yīng)用防治水措施進(jìn)行處理，根據(jù)實(shí)際的水文地質(zhì)條件進(jìn)行處理，保證開采工作安全有效的進(jìn)行。

1.1 含水層與隔水層

案例工程中，主要的地下水類型為承壓水，并且很大一部分含水層暴露在地面上，可以接收大氣中的降雨，增大其含水量。礦井的含水層、隔水層以及地質(zhì)條件較為復(fù)雜，以含水層為例，礦井地層的含水層可以分為三層，包括奧陶系中統(tǒng)上馬家溝組、石炭系上統(tǒng)太原組以及峰峰組。上馬家溝組中巖層中存在較為發(fā)育的巖溶裂隙，但對(duì)不同的區(qū)域來(lái)說(shuō)其裂隙不同，巖層具有良好的富水能力，耗水量可達(dá)2.8L/(s·m)。對(duì)于峰峰組巖層來(lái)說(shuō)，受其自身的性質(zhì)影響，厚度較大，導(dǎo)致其富水性較弱。石炭系太原組主要是薄層石灰?guī)r，巖溶形態(tài)主要為溶孔與溶隙，常出現(xiàn)次生物填充情況。礦井的隔水層同樣分為三層，其巖性存在較大的不同，地層呈現(xiàn)出不同的特點(diǎn)[1]。

1.2 充水通道

煤礦開采過程中，充水通道主要包括三個(gè)，第一，下組煤頂板冒裂帶，煤層斷裂頻率地面的干擾深度底部最大高度超過65m，兩組平均距離為70m，可能形成導(dǎo)通采空區(qū)積水通道。第二，受地質(zhì)構(gòu)造因素影響，斷層與巖溶陷落柱為主要構(gòu)造，在開采過程中，沒有出現(xiàn)明顯的出水情況，但由于下組的開采中可能導(dǎo)致開采地質(zhì)條件發(fā)生變化，陷落柱成為下組的導(dǎo)水通道。第三，出現(xiàn)不良的鉆孔，把握工程的地質(zhì)構(gòu)造，通常需要大量的鉆孔，但如果鉆孔不合理將導(dǎo)致其與相鄰的含水層相關(guān)聯(lián)導(dǎo)通。

2 深埋礦井防治水技術(shù)應(yīng)用

對(duì)于深埋礦井來(lái)說(shuō)，受自身的性質(zhì)因素影響，防治水工作屬于一項(xiàng)系統(tǒng)性工程，開展防治過程中，需要從不同的層面進(jìn)行，從整體上消除礦井水患[2]。根據(jù)實(shí)際情況建立完整的防治水體系，采取不同的措施進(jìn)行處理，具體來(lái)說(shuō)，主要包括以下幾方面。

2.1 進(jìn)行合理的截水

工作人員在進(jìn)行開采過程中，應(yīng)合理安裝排水設(shè)備，挖掘采礦表面附近的攔截道路，充分發(fā)揮出設(shè)備的優(yōu)勢(shì)促使其發(fā)揮出輔助水道的作用，為后續(xù)的開采奠定良好的基礎(chǔ)。降低浪涌深的深度，實(shí)現(xiàn)礦山排水，并節(jié)約成本，建立礦中央泵站，該方式適用于其礦山地表水引導(dǎo)通道關(guān)閉后地表出現(xiàn)滲入情況，影響整體安全性。合理將水進(jìn)行分階段阻隔，有效控制水體的滲入情況。合理進(jìn)行預(yù)防，對(duì)于深埋礦井來(lái)說(shuō)，在進(jìn)行開采過程中，應(yīng)合理進(jìn)行預(yù)防，建立完整的防災(zāi)系統(tǒng)，主要包含的內(nèi)容有四部分：第一，靈活應(yīng)用現(xiàn)有的探查技術(shù)結(jié)合現(xiàn)代的有機(jī)電子技術(shù)，通過技術(shù)進(jìn)行及時(shí)的預(yù)防，當(dāng)某一區(qū)域出現(xiàn)積水問題時(shí)，可以及時(shí)進(jìn)行預(yù)報(bào)，幫助工作人員解決該問題。第二，合理進(jìn)行安全生產(chǎn)，針對(duì)深埋礦井來(lái)說(shuō)，應(yīng)對(duì)該地區(qū)的水浸調(diào)查報(bào)告威脅的準(zhǔn)確性進(jìn)行保證，并保證其數(shù)值的準(zhǔn)確性，明確工作的主要目標(biāo)，通過技術(shù)優(yōu)勢(shì)預(yù)測(cè)多樣性的結(jié)果，綜合考慮當(dāng)?shù)氐牡V山環(huán)境因素，明確實(shí)際狀況。與此同時(shí)，根據(jù)現(xiàn)階段的管理體系與水資源保護(hù)要求，建立符合實(shí)際情況的科學(xué)決策過程，以滿足當(dāng)前的要求。第三，實(shí)現(xiàn)防御體系安全可靠、經(jīng)濟(jì)合理以及技術(shù)可行，充分發(fā)揮出防御的優(yōu)勢(shì)，同時(shí)工作人員還應(yīng)根據(jù)其實(shí)際情況選擇最合理的水管理計(jì)劃，以保證其滿足當(dāng)前的需求。

第四，在進(jìn)行計(jì)劃實(shí)施過程中，應(yīng)保證其滿足當(dāng)前的要求，并對(duì)水管理計(jì)劃進(jìn)行有效的監(jiān)測(cè)，根據(jù)要求對(duì)其計(jì)劃進(jìn)行修復(fù)與整改，反映出其自身存在的問題，提供全方面的保護(hù)，真正意義上實(shí)現(xiàn)提前預(yù)防，明確預(yù)防工作的重要性，利用全新的手段促使開采工作有序進(jìn)行。

2.2 合理進(jìn)行堵水

工作人員在處理過程中，應(yīng)明確水流入產(chǎn)生的影響與風(fēng)險(xiǎn)，合理進(jìn)行預(yù)測(cè)，根據(jù)水路與水文地質(zhì)的豐富水資源勘探范圍進(jìn)行分析，明確巖石自身存在的力學(xué)特征，以此為基礎(chǔ)，探索底層水分層與采礦表層出現(xiàn)的變化，分析整體的特征，以便于后續(xù)的施工處理。針對(duì)開采過程中高水位的磨合風(fēng)險(xiǎn)范圍與供水減少進(jìn)行與預(yù)測(cè)分析與確定，根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行數(shù)值模擬計(jì)算，通過應(yīng)力場(chǎng)的變化演變模型分析其產(chǎn)生的影響，保證工作高效的開展。實(shí)際上，如果通過疏通與卸載其水量很難實(shí)現(xiàn)快速的減少，其目標(biāo)的截止水主要在水壓范圍下進(jìn)行，需要明確風(fēng)險(xiǎn)，針對(duì)采礦工作的需求進(jìn)行密封，通過有效的阻止水截止范圍可以從根本上消除工程中存在的安全隱患，解決安全問題，促使工程開采效率與安全性提升。

2.3 有效進(jìn)行排水

受深埋礦井自身的因素影響，在施工過程中，工作人員應(yīng)嚴(yán)格遵守現(xiàn)階段的安全操作程序，以程序?yàn)榛A(chǔ)，有序開展工作，保證礦區(qū)的正常與最大進(jìn)入量數(shù)據(jù)精準(zhǔn)詳細(xì)，為工作人員提供精確的數(shù)據(jù)信息，滿當(dāng)前的需求。以礦區(qū)為例，礦區(qū)地下水文層的地質(zhì)條件受外界因素產(chǎn)生的影響會(huì)發(fā)生明顯的變化，尤其是部分老礦區(qū)，經(jīng)過長(zhǎng)時(shí)間的影響，其地下水文層地質(zhì)條件必然會(huì)發(fā)生變化，因此該情況不能為地下水流計(jì)算提供相關(guān)的參考，因此為應(yīng)對(duì)現(xiàn)階段存在的問題，應(yīng)合理進(jìn)行排水，優(yōu)化現(xiàn)有排水能力，以礦井為基礎(chǔ)，對(duì)礦井的水流入進(jìn)行計(jì)算，分析相關(guān)的因素因子，明確各數(shù)據(jù)之間存在的關(guān)聯(lián)性，建立完整的多元統(tǒng)計(jì)分析，通過獲得的數(shù)據(jù)對(duì)地下水流入進(jìn)行預(yù)測(cè)，可以選擇模糊神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行預(yù)測(cè)，驗(yàn)證進(jìn)水量，滿足當(dāng)前的需求。針對(duì)現(xiàn)階段的排水工作，應(yīng)合理進(jìn)行優(yōu)化，根據(jù)實(shí)際情況最好分析，明確工作的進(jìn)展，做好整體的監(jiān)測(cè)，分析數(shù)據(jù)的變化，進(jìn)行合理的排水，建立優(yōu)質(zhì)的排水系統(tǒng)，滿足當(dāng)前的工作需求。以采空區(qū)積水為例，其自身對(duì)礦井生產(chǎn)產(chǎn)生的影響較大，直接影響生產(chǎn)的安全性，工作人員應(yīng)合理對(duì)采空區(qū)積水進(jìn)行處理，選擇疏放的措施進(jìn)行處理，降低技術(shù)的涌入，提升礦井的整體安全性，了解礦區(qū)的性質(zhì)，做好疏放工作，保證礦區(qū)開采工作有序的進(jìn)行，消除外界因素產(chǎn)生的影響，滿足我國(guó)煤炭資源的開展需求。

3 結(jié)論

綜上所述，礦井水預(yù)測(cè)與管理工作屬于一項(xiàng)較為特殊的工作，對(duì)于現(xiàn)階段的深埋煤礦工程開采產(chǎn)生的影響較大，其主要的原因在于水文地質(zhì)條件較為復(fù)雜，因此工作人員應(yīng)結(jié)合實(shí)際情況進(jìn)行合理的管理，充分發(fā)揮出自身的優(yōu)勢(shì)，合理預(yù)防與管理深層礦井水，降低其產(chǎn)生的影響，有效的解決現(xiàn)階段水入?yún)^(qū)問題，保證工程效率提升。做好相關(guān)的管理工作，了解水文重要層，選擇新技術(shù)進(jìn)行應(yīng)用，提升安全性。