煤礦奧灰水帶壓開采水害探查及治理技術探討

韓青林

摘 要：基于煤礦水害精確探查的重要性，在對煤礦奧灰水帶壓開采水害探查技術進行了分析基礎上，就如何做好煤礦奧灰水帶壓開采水害防治這個課題，進行了一定的分析和探討。

關鍵詞：煤礦;奧灰水害;探查

一、概述

最近幾年以來，隨著煤礦開采深度的不斷加深，水害對煤礦安全生產(chǎn)的影響也越來越大，尤其是來自奧灰水帶壓開采水害隱患所帶來的威脅，正極大地制約著地下深部煤礦資源的安全開采，這是我國眾多礦井一定要解決好的一項重要安全問題。在實際生產(chǎn)中一般是運用鉆孔探查這種方法來對地下含水層進行進一步了解和探查，這是制定諸如奧灰水害防治方案的重要依據(jù)之一。當前我國有關煤礦奧灰水帶壓開采水害的探查技術，多采用傳統(tǒng)的回轉鉆孔探查方案。這種傳統(tǒng)探查方案因存在著諸如鉆遇目標含水層后的有效孔段不長、鉆孔深度不深等一系列不足之處，因而無法對區(qū)域進行長距離探查，也無法對鉆孔空間位置進行準確計算，故其對煤礦奧灰水帶壓開采水害的探查精度比較低，而且可靠性也不高。因此，加大科技投入，切實做好煤礦水害的精準探查，在當前我國煤礦生產(chǎn)及科研中就顯得極為重要和迫切。

二、關于煤礦奧灰水帶壓開采水害探查技術的分析

當前，有關煤礦奧灰水帶壓開采水害探查有多種技術手段，其中井下放水試驗是使用較為普遍的一種技術手段。采用這種技術手段，可對煤礦水文地質進行一次極為有效的勘探，可有效勘探出基建、采準階段礦井的水文地質狀況。在運用這種技術手段進行水害勘查過程中，通過放水試驗，可有效查清煤礦開采區(qū)有關地下水的補給來源、地下水的補給通道以及其補給量大小，從而可進一步對地下水的補給條件及控制因素進行了解，在此基礎上再制定出諸如注漿堵水、疏放水降壓、留設防水巖柱等礦井防水治水對策。由此可見，對于那些較為復雜的水文地質類型、不清楚的水文地質條件或者極為復雜的礦井，實施井下放水試驗這項技術手段，可有效探查探清有關煤礦奧灰水帶壓開采的水害狀況。在實際生產(chǎn)中，為有效解決好礦井地下水的有關補給通道這個問題，可把以環(huán)境同位素技術和水化學分析為主線的示蹤試驗跟放水試驗同步實施，可獲得更好的煤礦奧灰水害探查效果。事實表明，有關井下放水試驗這種水害探查手段，不僅直觀、實用，而且具有所投入成本不高及可靠性較高等優(yōu)點，因而在那些地質水文條件較為復雜的礦區(qū)得到了廣泛應用。

三、關于煤礦奧灰水帶壓開采水害防治技術措施的探討

（一）運用地面三維地震和電法勘探等多種物探手段來指導礦區(qū)生產(chǎn)活動

當前，地面物探這種奧灰水綜合防治技術可覆蓋礦井超過一半以上的范圍。在實際生產(chǎn)中，運用三維地震勘探這種物探方法，再結合礦區(qū)周圍相關水文地質資料分析，可有效了解礦區(qū)地下是否存在著斷層以及斷層的相關發(fā)育狀況。例如，采用地震三維勘探對某煤礦區(qū)進行物探，發(fā)現(xiàn)該礦區(qū)地下存在著一系列表現(xiàn)為“下小上大、下斷上未斷”這種分布規(guī)律;而且此地下斷層錯斷范圍內(nèi)具有膠結程度較佳的填充物，故可推斷出其隔水性比較好;但此斷層的存在已把煤層底板的完整性破環(huán)掉，且其形成過程中的不穩(wěn)定性也出現(xiàn)了因充填物在致密性和膠結性的差異而存在著隔水性能的不同;為此，此礦區(qū)再運用地面電法對其區(qū)域內(nèi)地層的富水性實施勘查，一旦勘查出某斷層附近存在著富水區(qū)，則把此區(qū)域作為奧灰水害的重點防治區(qū)域來管理。事實表明，運用地面三維地震和電法勘探等多種物探手段來指導礦區(qū)生產(chǎn)活動，可對奧灰水達到綜合防治效果，從而大大保障了煤礦區(qū)的安全生產(chǎn)。

（二）強化礦區(qū)地下水質的分析。相關資料表明，鈣離子濃度異常于砂巖裂隙水，這是奧灰水所具有的一個水質特征

因而在開展煤礦區(qū)開采與生產(chǎn)過程中，一定要把有關煤礦區(qū)地下水水樣采集和水樣分析制度建立起來，并在實際生產(chǎn)中不斷加以完善。不管是在鉆孔施工，還是進行井下巷道挖掘，只要遇到異常出水，都應予以水樣的及時收集并在第一時間送到相關部門進行檢驗。在實際生產(chǎn)中一定要做到這一點，在對所收集水樣的水質以及水源來自地尚未查明之前，有關該礦區(qū)內(nèi)的所有采掘活動必須全部停工。

（三）實施煤礦區(qū)透明地質平臺的建設

在對有關煤礦區(qū)奧灰水監(jiān)測體系以及礦區(qū)礦井排水系統(tǒng)進行進一步完善基礎上，根據(jù)煤礦區(qū)礦井及附近通過地面物探所得到的地質水文資料，來不斷完善和更新煤礦區(qū)礦井透明地質平臺的一系列相關資料。在實際生產(chǎn)中，可從以下這些方面來綜合集成，并構建煤礦區(qū)礦井透明地質平臺：第一，從煤層賦存量變化特點;第二，從煤層頂?shù)装鍘r性特征;第三，從巖層所存在的斷層及陷落柱參數(shù)特征;第四，從礦井及其附件區(qū)域內(nèi)地質鉆孔分布和封孔質量狀況;第五，從礦井內(nèi)深水水源井分布狀況;第六，從煤層頂?shù)装甯凰惓顩r并根據(jù)地應力分布情況。實踐表明，從上述這些方面來綜合集成并構建起的礦井透明地質平臺，可準確反映出煤礦所在地的水文地質狀況及異常變化。對于那些基于此透明地質平臺所探查出的那些地質異常區(qū)或疑似水文地質異常區(qū)，在地下采掘活動將靠近時，可予以及時報警，并采取相應防治技術措施加以應對。從而可有效避免煤礦奧灰水帶壓開采水害的發(fā)生。

四、結語

總之，隨著礦井開采深部的不斷加大，其地質水文條件也越來越復雜，有關煤礦奧灰水帶壓開采水害的防治難度也在不斷加大，對礦區(qū)地下施工人員的安全威脅也越來越大。因此，在實際生產(chǎn)實踐中，加大力度做好煤礦奧灰水帶壓開采水害的探查，在此基礎上再制定出相應的防治技術措施，這對于煤礦開采區(qū)的安全生產(chǎn)保障以及我國和諧社會構建的快速推進，均具有極為重要的現(xiàn)實意義。

參考文獻：

[1]李元品.告成煤礦奧灰水害及綜合防治技術[J].煤礦安全，2014.08.

[2]王軍.礦山防治水技術現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢[J].2011.12.

[3]楊忠.煤礦井下奧灰水害探查定向鉆進裝備選配及工藝研究[J].西安科技大學學報，2017.06.