煤矿水文地质特征与矿井水害防治对策

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摘要:叙述了煤矿的水文地质特征、勘测与评价标准，分析了矿井水害发生的原因，并提出了相应的矿井水害防治措施。

关键词:煤矿开采；水文地质特征；矿井水害

0引言

煤矿是中国社会生产、生活中的主要应用能源，对国家经济发展也有着重要作用。特别是在新时期下，市场竞争愈加激烈，煤矿开采工作量也因此不断增加。然而在开采过程中，由于对水文地质特征勘查、预测、评价不科学、不合理，导致施工单位对地下水位置、分布、特征等方面的资料不够准确，致使在开采中发生水害问题，严重影响开采效率，同时也威胁到了施工人员的安全。因此，有必要加强勘测水平、管理水平，以保证煤矿顺利开采。

1煤矿的水文地质特征及其评价标准

煤矿作为中国重点发展的消耗能源产业，在市场需求量不断增加的同时，使中国煤矿企业生产进入新的高峰期。在煤矿开采过程中，需全面了解矿区水文地质特征，主要是为了保证施工人员的人身安全及煤矿能顺利生产。地下水循环规律及地质特点是影响煤矿生产安全的两大因素，因此，要完全掌握水文地质资料，才能为煤矿开采提供安全保障。在煤矿开采前期，要对矿区水文地质资料进行全面调查与分析，掌握地下水分布特点、循环规律、腐蚀性能等多方面信息，并进行细致分析，利用科学计算方式预测评价出矿区水文地质条件是否符合开采要求。并以此方法作为分析依据，找到适合开采的位置，从而建立矿井主系统。并对含水层的流水量与水动力进行测算，同时做好渗透、富水测试等相关工作，以确保能提高煤矿生产安全，降低隐患。在此基础上，还要对岩土层进行勘察工作，主要是观察与了解地下水与岩土融合后所发生的变化，岩土强度的变化会严重导致矿井施工过程中存在安全隐患。目前，中国多数矿井施工过程中对岩土勘察并不是很重视，勘察资料不够详细，信息中存在误差，导致矿区对岩土地质评价不准确，最后出现地下水与岩土发生物理性质变化的情况，影响正常施工[1]。

2矿井水害发生的原因

煤矿开采施工特点主要有施工环境复杂、施工工艺多样、易发生灾害事故等，由此可见，煤矿开采属于困难系数较大的施工种类。目前，中国针对这项工程在不断研究，而为了降低水害发生几率，首先要找出发生原因，通过分析原因找到根治办法。造成矿井水害的主要原因有以下三点。

2.1盲目选址与施工

中国部分施工单位煤矿开采前对水文地质特征无法充分了解，并且完全忽视对其了解的重要性，因此，在开采过程中忽略勘探环节，对选择开采地比较随意，在施工过程中也没有采取任何防范措施，导致开采中安全事故不断发生，导致人员生命财产及煤矿企业经济遭受严重损失。

2.2没有采取相关的预测及勘查手段

对矿井位置、分布和地质特征不甚了解也是造成矿井水害发生的主要原因。由于对位置、分布、地质特征没有进行科学预测，导致各项信息勘查不准确，使勘察信息中存在误差，并对水源、水量及导水通道没有完全掌握，造成严重水害。含水层的水源和水量是决定水害程度的关键，而其补给与排放有着一定的规律性与地域性，因此需要技术人员要充分掌握该地区含水层的特点。因此，技术人员应进行勘查工作,并保证勘查的准确性。但根据实际开采施工情况调查来看，当前中国矿井施工过程中对水文地质等特征勘测工作并没有提高重视，其勘测技术水平一般，仍采用传统的勘测方式，达不到实际开采标准，导致施工单位对地下水情况了解不全面，增加矿井水害事故发生的概率。

2.3地表水处理不得当

若地面积水量过高，就会使积水流入到地下井内，导致矿井水害发生，因此，对地面积水要进行处理，特别是在雨水量较大的季节中更应做好防范措施。但在实际矿井施工过程中，很多施工单位并没有采用任何防积水渗流措施，主要是因为管理力度不够，没有健全的管理制度，再加上管理部门对其考虑不周，进而使矿井水害发生的几率增加。

3矿井水害的防治措施

由于煤矿开采是一项具有危险性、复杂性、难度性的工作，近年来由于多发各种安全事故，已引起广大人民对开采安全问题的关注。目前，相关部门及煤矿开采相关管理单位已对其提高管理水平、建立管理制度、加大管理力度，并特别针对地下水文特征勘测方面进行严格要求，要求相关单位要全面掌握地下水位置、分布、地质特征及岩土特征等方面信息，以此来降低矿井水害发生几率[2]。

3.1加强施工人员岗前培训

煤矿开采中离不开人的劳动力与技术的支持，确保施工人员的个人自我保护意识、技术操作水平及综合素质等因素的提高都是保证安全的有效措施。因此，在煤矿开采前，需对施工人员进行全方面培训，促使施工人员对水害危险性了解，并掌握一定的预防措施，对水害发生前的征兆加以了解，同时保证技术能力、增强安全意识。

3.2进行勘察工作

了解矿区水文地质特征是保证施工人员对地下水情况了解的重要前提，因此该工作需在开采前提前完成，要借助现代科技手段，利用先进的勘查仪器，深入到实际矿区进行勘察与了解，将勘查结果详细记录，并借助科学依据进行准确分析，对存在水害区域进行划分，使施工人员清楚了解地下水分布情况，进而完善施工计划，降低水害发生系数。

3.3完善管理体系

管理是控制及避免安全事故发生的重要手段，因此，必须要完善管理制度、加强管理力度、改善管理水平，形成有规范性的管理体系。要求施工人员严格按照规定执行，避免随意开采现象，不仅降低水害发生几率，同时也提高对技术和施工人员的保护程度，确保采矿工程顺利进行。

3.4水量观测要全面考虑要周到

进行水量观测时需对水的位置、深度、流向、压力、水质等进行全面检测和记录，同时对通风情况和瓦斯也要全面检查，保持排水畅通，各个部门、施工单位随时要保持联系。对于防水煤柱的预留工作落实责任，确定严禁开采防隔水煤柱这根红线，这是目前使用最为普遍的一种防预措施，水害爆发时，由于工作位置与水害位置中间留有防水煤柱，足够的安全岩柱就能有效阻隔水源接近工作人员，从而避免人员伤亡。

3.5运用堵截的方法治理矿井水患

堵截就是使用堵水材料对出水位置及相关通道进行围堵，这种方法能将水拦截住，避免水源接近人群，从而降低危险性，这种方法在中国矿井水害的防治中曾有所使用，效果比较让人满意。

3.6建设相应水闸墙和水闸门

水闸门作用在于矿下发生水灾时，可控制水流并把水害控制在一定范围内，使得其它开采区免受水灾，且可保护矿井中的中央配电室等设备机房的安全。水闸墙有两种形式：临时的及永久性的。顾名思义，临时性就是暂时抢险作用，事后需要重修；永久性就是永久关闭的挡水建筑墙。

3.7对雨季地表水的防治

地表水治理是保证矿井安全的首要防线，可在地表修筑排水设施，防止雨季时大量地表水渗入矿井中。所以在每年雨季来临时，都会成立防洪小组，组织做好这一工作。

4结语

由于目前中国市场经济改革深入，市场需求不断增加，使得传统开采手段无法与当今社会的要求相适应，因此，必须要进行改革和创新，煤矿开采与水文地质联系紧密。此外，水害属于多发事故，必须提高勘测水平及监管力度，提高工人技能及安全意识，为中国煤矿事业顺利开展奠定基础。

参考文献：

［1］肖丽娜，苏亮广.浅谈煤矿水文地质问题及勘探技术方法［J］.企业导报，2012(18)：293.

［2］冯耀东.浅析地质力学测试对矿井开拓部署的影响［J］.技术与市场，2014(8)：100.

作者:李玉春 单位:山西省煤炭工业厅煤炭资源地质局