煤礦開采后水文地質(zhì)特征分析與水害防治技術(shù)研究

趙繼鄧

（晉能控股煤業(yè)集團(tuán)有限公司白洞礦，山西 大同 037000）

在對礦井的水文地質(zhì)進(jìn)行深入了解其劃分各種類型的基礎(chǔ)上，根據(jù)《規(guī)定》中所規(guī)定的就高不就低的原則，將某個(gè)煤礦所處地區(qū)的水文地質(zhì)歸為復(fù)雜型。針對礦井發(fā)生水害的防治工作主要采取“預(yù)測預(yù)報(bào)，有疑必探，先探后掘，先治后采”的工作原則，從而制定出與自身礦井相適應(yīng)的防治水害的方法。就該礦的情況來說，因?yàn)殚_采的工作面經(jīng)常發(fā)生積水的情況[1]。所以在預(yù)防該礦發(fā)生積水問題的工作方面給出了以下建議：①因?yàn)樵谠摰V井周圍存在著一個(gè)舊窯的井口，所以要重視對舊窯的封堵進(jìn)程，防止在雨季的時(shí)候發(fā)生積水經(jīng)過舊窯的井口流入井下從而造成水害。②把各式的地面物探方法結(jié)合起來檢查礦區(qū)內(nèi)各處可能會出現(xiàn)賦水現(xiàn)象的地區(qū)，在探查到的老空區(qū)的積水狀況的基礎(chǔ)上，去指導(dǎo)礦井防水的工作。③在開采煤炭的時(shí)候，因?yàn)闀焕峡账绊?，所以要采用超前和頂板富水物探以及鉆探的方法來預(yù)防水害情況的出現(xiàn)，在探測的結(jié)果上通過鉆孔來放干老空水[2]。

1 礦區(qū)水文地質(zhì)特征

在針對指定的礦區(qū)去勘測水文地質(zhì)情況時(shí)，要和過往工作中的經(jīng)驗(yàn)和信息方法，經(jīng)過以上手法可檢測出該礦區(qū)表現(xiàn)為巖溶含水層充水，地下礦井因?yàn)槭艿降叵滤母g所以地質(zhì)構(gòu)造發(fā)生了改變，而且?guī)r溶層發(fā)生改變也會影響地下水原有的結(jié)構(gòu)，從而最終造成礦層和地下水間有明顯的區(qū)別[3]。個(gè)別的巖溶的成長情況，和礦山整個(gè)的地質(zhì)情況和大小相一致。地下水的多少和該地區(qū)天氣、水文相關(guān)聯(lián)，降水量大的時(shí)候，充足的降水量會大量補(bǔ)給地下水，從而會造成地下水所經(jīng)過的地質(zhì)構(gòu)造出現(xiàn)水平移動，所以在地下水不斷地沖蝕下呈現(xiàn)出相異的紋理和地質(zhì)構(gòu)造。地下水內(nèi)的主要是由花崗巖構(gòu)成的，因?yàn)榛◢弾r十分堅(jiān)固，所以較少被地下水影響，所以可以保持自身的形態(tài)。但是，花崗巖會因?yàn)樽约罕旧淼陌l(fā)展結(jié)構(gòu)而發(fā)生板塊獨(dú)立性的現(xiàn)象，尤其是那些地下水較多的礦區(qū)來說，如果發(fā)生水安全事故，就會對礦區(qū)造成嚴(yán)重的損失，更嚴(yán)重的時(shí)候就會造成人員傷亡。而且礦區(qū)內(nèi)也會出現(xiàn)裂縫和斷裂帶，這些裂縫和斷裂也會疏通地下水，所以在降水后，地下水能夠經(jīng)過裂隙滲透，所以礦層的各個(gè)巖層也會出現(xiàn)滲水的現(xiàn)象，地下水呈現(xiàn)出的是上下滲透現(xiàn)象，所以會使花崗巖流動，經(jīng)過地下水位不斷變化，所以花崗巖的表面的水呈現(xiàn)出了管狀流動[4]。

2 礦井水害產(chǎn)生原因分析

2.1 礦井選址盲目且施工過程缺乏科學(xué)性

我國絕大部分的煤炭企業(yè)都沒有經(jīng)過充分的前期準(zhǔn)備工作就進(jìn)行了礦井勘探，更有甚者沒有勘測地下水狀況，這就為后期的煤炭開采造成了安全上的隱患。而且，有的煤礦企業(yè)在開工前，對該地區(qū)的地質(zhì)情況勘測不完全，基于此種情況可能會出現(xiàn)嚴(yán)重危害工作人員的生命財(cái)產(chǎn)安全的事故，從而影響煤炭企業(yè)在行業(yè)中的地位。

2.2 礦區(qū)地下水處理不科學(xué)

地下水會威脅煤炭生產(chǎn)，當(dāng)?shù)叵滤痪€高于安全水位線時(shí)，可能會造成巨大損失。所以在開采煤炭前勘察地下水是十分必要的，特別是在雨季，就需要把地下水的勘察時(shí)間提前，及時(shí)排除礦井內(nèi)的地下水，以此來增強(qiáng)礦井處理地表水的科學(xué)性[5]。

3 水害防治技術(shù)

3.1 促進(jìn)煤礦生產(chǎn)安全的策略分析

保障煤炭安全生產(chǎn)的一個(gè)重要手段就是礦井內(nèi)部的勘探工作，不但要勘探礦區(qū)的地質(zhì)和水文，還要對危險(xiǎn)因素進(jìn)行逐個(gè)排查。并且在勘察結(jié)果的基礎(chǔ)上制定出適應(yīng)該礦區(qū)的生產(chǎn)方式，以達(dá)到安全生產(chǎn)和促進(jìn)礦區(qū)生產(chǎn)的目標(biāo)，從而使礦區(qū)生產(chǎn)的安全性得到提高，從而使礦區(qū)長久可持續(xù)發(fā)展。

3.2 物探解釋頂板異常區(qū)

在勘察礦井內(nèi)部時(shí)，假如遇到異常區(qū)，就要運(yùn)用物探超前技術(shù)設(shè)備來具體探查，如果遇到地下水上升，就要及時(shí)排除地下水[6]。

3.3 老空水防治措施

那些含有很多采空區(qū)的礦井，如果雨季下雨過多，高于平時(shí)水平，那么采空區(qū)就會積水，從而威脅煤炭生產(chǎn)。防治老空水，主要有以下4點(diǎn)舉措:第一，負(fù)責(zé)工程的技術(shù)員工要了解老空出水的特征和表現(xiàn)，這樣才能準(zhǔn)確判斷會不會出現(xiàn)老空出水，一般情況，如果煤層出現(xiàn)發(fā)潮變軟，更嚴(yán)重有水漬發(fā)澀和鉆性等特點(diǎn)，就可以定性為老空出水；第二，在指定區(qū)域內(nèi)進(jìn)行措施的安置，提前將老空水排出，等到礦井里的積水全部排完后，開采煤炭的工人才能進(jìn)入；第三，工作人員可以用電磁來勘探礦井內(nèi)的積水，準(zhǔn)確的勘察可疑區(qū)和待定區(qū)的積水，在確定煤炭開采區(qū)安全后才能進(jìn)入；第四，要重視煤礦內(nèi)的各類煤柱，那些老空區(qū)里的煤柱要特殊處理。

3.4 煤礦地質(zhì)勘探

地質(zhì)勘探工作前，相關(guān)工作人員要全面收集當(dāng)?shù)氐母鞣N資料，對各類資料明確的區(qū)別整理后，礦井內(nèi)的地質(zhì)構(gòu)造就能有明確的了解，也能保證后面的煤炭探測順利進(jìn)行，從而保證生產(chǎn)過程。不但如此，在開采煤炭前，還要檢查煤炭開采區(qū)的煤層厚度和質(zhì)量，提供給煤炭企業(yè)第一手的地質(zhì)資料，還要了解開采煤炭對該礦區(qū)的危害，最大程度地避免不能挽回的破壞。保證煤炭生產(chǎn)的安全和效率，工作人員要在煤炭生產(chǎn)過程中做好水位排查[7]。

4 結(jié)語

總的來說，要防治礦井內(nèi)的水害，需要了解礦井內(nèi)的地質(zhì)水文特征，從而使開采的技術(shù)不斷提高，保障后面的煤礦水害治理。