復(fù)雜水文地質(zhì)條件下綜合防治水技術(shù)探究

趙亞斌

（山西焦煤集團(tuán)嵐縣正利煤業(yè)有限公司，山西呂梁033500）

現(xiàn)階段，隨著社會(huì)生產(chǎn)過(guò)程中對(duì)于煤炭資源的需求不斷增加，煤礦需要不斷提高自身的生產(chǎn)能力和效率。但是煤礦在改進(jìn)生產(chǎn)，提高效率的過(guò)程中也存在一系列的問(wèn)題，例如對(duì)于煤礦生產(chǎn)過(guò)程中的安全管控不到位，很容易影響到煤礦生產(chǎn)的安全性，本文主要從防治水災(zāi)害的角度出發(fā)來(lái)分析如何更好運(yùn)用防治水技術(shù)，以此來(lái)保證礦井作業(yè)的安全性。

1 復(fù)雜水文地質(zhì)條件分析

1.1 充水水源

礦井的直接充水來(lái)源為煤頂板砂巖裂隙水，在煤層開采的過(guò)程中，導(dǎo)水裂隙帶可以直接導(dǎo)通這一含水層中的水。煤頂板砂巖裂縫水往往不會(huì)給煤礦帶來(lái)嚴(yán)重的水害，主要原因在于其所處含水層中表現(xiàn)出較弱的富水性，因此在開采的過(guò)程中僅僅會(huì)出現(xiàn)頂板淋水的現(xiàn)象。

煤底板的直接充水來(lái)源為石炭系太原組上段灰?guī)r巖溶裂隙水，其主要存在于灰?guī)r含水層中，該含水層的厚度往往為5.24～24.43m?；?guī)r自身較為致密完整，而且不會(huì)發(fā)育裂隙，但是在開展防治水工作的過(guò)程中也要注重其影響，因此在井田淺部或者是構(gòu)造帶附近，巖溶裂隙較為發(fā)育，而且往往伴隨有水蝕的痕跡。

石炭系太原組下段灰?guī)r巖溶裂隙水也是充水水源之一，由于該含水層與上段灰?guī)r含水層之間還存在一層砂質(zhì)泥巖巖段，且泥巖巖段厚度可達(dá)到40m，因此在進(jìn)行開采工作的過(guò)程中不會(huì)直接造成煤底板涌水，但是這一含水層中的某些部位往往和太原組上段灰?guī)r水之間存在著一定的水力聯(lián)系，從而導(dǎo)致礦井涌水量的增加。

寒武系白云質(zhì)灰?guī)r裂隙巖溶水，含水層巖性為白云質(zhì)灰?guī)r，其富水性較弱但表現(xiàn)出較高的水壓，勘測(cè)結(jié)果顯示其可以作為太原組灰?guī)r含水層的補(bǔ)給水源，從而增加礦井的涌水量，因此在開展防治水工作的過(guò)程中要注重加強(qiáng)對(duì)其的防范，避免在煤礦開采的過(guò)程中引發(fā)突水事故。

1.2 充水通道

礦井中主要的充水通道為斷層、裂隙以及封閉不良鉆孔。其中斷層是礦井中最為主要的充水通道，給礦井生產(chǎn)造成極大的威脅。斷層自身具有透水性，在礦井開采的過(guò)程中可能會(huì)造成斷層破壞，從而加強(qiáng)其透水性。

其次，裂隙也是礦井生產(chǎn)中的主要充水通道。礦井開采的過(guò)程中可能會(huì)發(fā)生頂板垮落或者底板被破壞的問(wèn)題，從而導(dǎo)致導(dǎo)水裂隙帶的產(chǎn)生，進(jìn)而造成頂板涌水。

礦井開采的過(guò)程中，由于工作人員的不合理操作，可能會(huì)導(dǎo)致封閉不良鉆孔，從而使得含水層之間產(chǎn)生水力聯(lián)系，從而造成突水事故。鉆孔突水事故發(fā)生之后會(huì)導(dǎo)致水量增加，給礦井帶來(lái)較為豐富的補(bǔ)水量。

2 防治水技術(shù)重點(diǎn)

開展防治水工作要保證其科學(xué)性和合理性，在具體開展工作的過(guò)程中可以將其分為五大階段重點(diǎn)推進(jìn)：掘進(jìn)前、掘進(jìn)、回采前、回采、回采后。

在掘進(jìn)前要注重運(yùn)用地面物探和鉆探技術(shù)，同時(shí)要積極開展水文地質(zhì)條件勘測(cè)工作，之后要以勘測(cè)到的相關(guān)數(shù)據(jù)制定分析報(bào)告，根據(jù)分析報(bào)告中的內(nèi)容來(lái)確定防治水工作的重點(diǎn)。此外，掘進(jìn)之前還要注重完善相關(guān)的防排水系統(tǒng)，以此來(lái)保證礦井生產(chǎn)工作順利推進(jìn)。

其次，在進(jìn)行掘進(jìn)的過(guò)程中也要注重運(yùn)用物探工作，制定完善的監(jiān)測(cè)管理體系來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)水文地質(zhì)情況的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)。

在回采前要做好注漿效果的檢驗(yàn)工作。而在回采過(guò)程中以及回采之后也要做好針對(duì)水質(zhì)和水量的監(jiān)測(cè)和管理工作，及時(shí)發(fā)現(xiàn)其中存在的安全隱患，以此來(lái)保證礦井開采的安全性和穩(wěn)定性。

3 復(fù)雜水文地質(zhì)條件下開展防治水工作的管理措施

3.1 加強(qiáng)相關(guān)技術(shù)人員的技術(shù)培訓(xùn)

首先，煤礦在開展生產(chǎn)的過(guò)程中要充分認(rèn)識(shí)到開展防治水工作對(duì)于保證礦井開采工作安全性的重要作用，從而積極開展防治水工作。其中最關(guān)鍵的在于加強(qiáng)針對(duì)技術(shù)人員的培訓(xùn)工作，定期開展技術(shù)培訓(xùn)和指導(dǎo)，以此來(lái)幫助技術(shù)人員更好掌握防治水工作的相關(guān)技術(shù)，提高防治水的工作能力和水平。

3.2 技術(shù)人員要做好觀測(cè)的工作

此外，技術(shù)人員在日常工作的過(guò)程中要做好觀測(cè)工作，通過(guò)對(duì)礦區(qū)復(fù)雜水文地質(zhì)情況進(jìn)行監(jiān)測(cè)和分析來(lái)做出相應(yīng)的預(yù)測(cè)工作，對(duì)于生產(chǎn)過(guò)程中可能出現(xiàn)的水災(zāi)害要制定好相應(yīng)的預(yù)測(cè)工作，提高應(yīng)對(duì)災(zāi)害的能力和水平。此外，需要技術(shù)人員在開展工作的過(guò)程中定期觀察全礦井涌水量的實(shí)際情況并做好相應(yīng)的記錄工作，此外還要通過(guò)對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析和處理來(lái)明確防治水工作的實(shí)際情況以及從中明確防治水工作開展的重點(diǎn)內(nèi)容。

4 復(fù)雜水文地質(zhì)條件下開展防治水工作的技術(shù)措施

4.1 地表物探，確定最初工作面上部位置

現(xiàn)階段進(jìn)行水文地質(zhì)情況勘測(cè)中運(yùn)用到的主要手段有瞬變電磁法、探地雷達(dá)等等。首先運(yùn)用瞬變電磁探測(cè)法的過(guò)程中要注重運(yùn)用重疊回線裝置，采用標(biāo)準(zhǔn)時(shí)間序列進(jìn)行勘測(cè)。

此外還會(huì)運(yùn)用到探地雷達(dá)，探測(cè)結(jié)果顯示，在探測(cè)底板的范圍中，沒(méi)有發(fā)現(xiàn)明顯的強(qiáng)反射回波，但是反射回波自身存在不均勻的問(wèn)題。

4.2 井下物探結(jié)合鉆取驗(yàn)證，確定最終工作面上部位置

在開展礦井開采工作的過(guò)程中發(fā)現(xiàn)，如果開采深度達(dá)到了+110m 底板等高線的位置之后，在巷道四周并不會(huì)存在涌水的現(xiàn)象，在這個(gè)過(guò)程中需要運(yùn)用到高分辨超前物探來(lái)開展勘查工作，通過(guò)勘查得出了涌水量最大的位置即15m3/h左右。

4.3 合理留設(shè)防漏水煤柱

在計(jì)算回采工作面防水煤柱的過(guò)程中需要運(yùn)用到垂直剖面的方法。此外，隨著工作面的不斷推移，需要積極運(yùn)用到底板巖石鉆場(chǎng)和巷幫煤層鉆場(chǎng)相結(jié)合的方式，運(yùn)用這種方式明確煤場(chǎng)的邊界位置，同時(shí)要注重合理留設(shè)防漏水煤柱，而且在開展礦井生產(chǎn)的過(guò)程中要注重根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行施工方案的不斷改進(jìn)，以此來(lái)保證留設(shè)煤柱能更好滿足防隔水的需要，從而保證礦井開采的安全性和穩(wěn)定性。

4.4 設(shè)計(jì)放水孔以及觀測(cè)孔

對(duì)于放水孔和觀測(cè)孔的設(shè)計(jì)工作主要在工作面回采期間完成，在這個(gè)過(guò)程中要注重在工作面巖石鉆場(chǎng)內(nèi)部完成鉆孔孔口閥的加固工作。此外，在回采前要注重放水孔的設(shè)計(jì)，在這個(gè)過(guò)程中要注重通過(guò)對(duì)放水孔加壓力表的方式來(lái)觀察其壓力，而且要做好針對(duì)放水孔的觀測(cè)工作，形成定期觀測(cè)的工作制度，要求相關(guān)技術(shù)人員定期進(jìn)行水量的觀測(cè)工作。

工作面回采開始之后，要做好出水鉆孔的注漿封堵工作，在這個(gè)過(guò)程中為了保證觀測(cè)工作的順利推進(jìn)，可以選擇留下兩個(gè)出水鉆孔，在這個(gè)過(guò)程中要盡量選擇出水量較大的孔，從而更好觀察水量的變化，此外還要注重根據(jù)水量的變化情況來(lái)調(diào)整工作，如果發(fā)現(xiàn)水量變小，則需要進(jìn)行透孔，通過(guò)完成透孔工作來(lái)避免出現(xiàn)積水從而引發(fā)水災(zāi)害。

4.5 鋪設(shè)管路疏水

回采期間，如果由于操作失誤而導(dǎo)致鉆孔水直接經(jīng)過(guò)了采面，很容易給水路管理帶來(lái)問(wèn)題，同時(shí)還會(huì)影響到礦井作業(yè)的環(huán)境，影響礦井作業(yè)的安全性。因此在施工的過(guò)程中要注重鋪設(shè)管路進(jìn)行疏水工作，在這個(gè)過(guò)程中還要注重安裝閥門和壓力表，通過(guò)觀察壓力表數(shù)值的變化情況來(lái)明確涌水量的變化情況，以此來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)水文地質(zhì)情況的實(shí)時(shí)觀測(cè)。

5 小結(jié)

本文主要分析在開展礦井作業(yè)的過(guò)程中所處的復(fù)雜水文地質(zhì)條件，主要內(nèi)容涉及其中的充水水源和充水通道，在明確水文地質(zhì)現(xiàn)實(shí)情況的基礎(chǔ)上提出開展防治水工作的重點(diǎn)內(nèi)容。在開展防治水工作的過(guò)程中要注重積極運(yùn)用防治水技術(shù)，以此來(lái)保證防治工作的順利推進(jìn)，提高防治工作的有效性，從而保證礦井作業(yè)開展的安全性和穩(wěn)定性。