礦山水文地質分析及防災策略

魏 亮

(山西省煤炭地質水文勘查研究院，山西 太原 030006)

礦山水文地質分析及防災策略

魏 亮

(山西省煤炭地質水文勘查研究院，山西 太原 030006)

以盤龍礦區水文地質條件為基礎，對礦區的水文地質類型及當前礦區防治水狀況進行了分析，并結合實踐經驗，提出了禁止越界超挖、組建專門水害防治部門、加強專業技術人員培養等防治礦區水害的措施，以供參考。

礦山，水文地質，水災，防災策略

近些年，隨著我國社會經濟的不斷發展，煤炭行業亦迎來了發展的春天，但高發的煤礦安全事故，特別是水文地質災害在導致巨大人員與財產損失的同時亦對資源和環境造成不可估量的破壞，從而對我國經濟建設和社會和諧造成負面影響。因此，針對礦山開展水文地質分析并探究有效的預防措施具有顯著的實際意義。

1 礦區水文地質概述

盤龍礦區地處盤江南北分水嶺一側，屬于較為完整的水文地質單元，地表水系發達且多為“U”形，地形以山剝蝕地貌為主，呈現出西北高、東南低的走勢，地勢落差較低。區域內6月～9月為主要降水季節，年降水量可達1 000 mm以上。

1.1 礦區含隔水層特征

1)礦區主要含水層自上而下分別為三疊紀下同巖溶含水層、飛仙關組裂隙含水層、二疊系上統弱裂隙含水層、棲霞茅口組巖溶強含水層、石炭系巖溶含水層。這些地層均呈現出獨立性強、含水性差的特征，各含水層之間缺少水利聯系，不存在相互的補給現象。礦井東北部富水性良好，但距離煤層較遠，對井下充水影響甚微。

2)礦區內主要隔水層自上而下分別為：三疊系下統砂紙泥巖隔水層、卡頭組相對隔水層、二疊系上統相對隔水層。

1.2 斷層富水性

盤龍礦區地層構造繁復，斷層數量眾多，且主斷裂多屬于壓扭性斷層，斷層周邊圍巖富水性微弱，導致斷層富水性與導水性不佳。

1.3 充水水源分析

1)地表水。礦區地表充水源均為河流與水庫。其中主要河流為大河、九龍河、塊澤河；主要水庫共11座，其中獨木水庫為當地主要供水水庫。

2)地下水。礦區淺部含水層受風化影響，裂隙發育完善，大氣降水可對其進行滲透補給，地下水循環交替現象顯著，呈現徑流特征。但是隨著地層深度的增加，地層裂隙發育降低，地下水轉變為極弱裂隙水，循環交替減緩，呈現滲透特征。鑒于煤層埋藏較深且上覆隔水層，因此煤層不易受到上部含水層和地表水的影響。

3)老空積水。在過去，礦區范圍內存在大量私窯，這些礦井多通過斜井對上中煤組中的8號、9號、10號煤層進行了大量開挖，致使礦區內老空積水現象極為普遍，以往礦井發生的數次大規模透水事故均為老空水引起。

1.4 水文地質類型

礦區內地表水具有優良的排泄條件，同時煤層上覆含水層含水性以及斷裂帶的導水性與富水性欠佳，勘探得出整個礦區水文地質整體上為以裂隙含水層充水為主的簡單類型，但是鑒于礦區范圍內存在大量分布不明的老空積水，依照分類的“就高”原則認定盤龍礦區水文地質類型為復雜～極復雜類型。

2 盤龍礦區現階段防治水狀況

2.1 老空積水是威脅礦區安全的重大隱患

通過對礦區以往水害事故以及最新水文資料的分析，老空積水是礦區的主要充水水源。雖說老窯積水的具體位置已無從考證，但過去的采空區多位于礦區前部煤層，內部積水容易得到自然降水的補充，一旦下部巷道或工作面貫通立即會發生透水。特別是隨著近年來煤炭采量的不斷增長及開采深度的下延，采掘區域同采空區間的空間關系變得極為復雜，開采工作時刻受到本煤層、鄰近煤層乃至鄰近礦井老空積水的多重威脅。

2.2 基礎水文地質工作不足

經由專項檢查，盤龍礦區內諸多煤礦緣由的水文地質資料存在勘探不詳、保管不善等諸多問題。加之相鄰礦井間很少開展資料互通以及諸多過去小煤礦的反復轉讓，水文地質資料存在嚴重的缺失現象，致使礦井不僅無法對歷史采空區范圍進行了解，而且現有資料也無法對水災防治工作提供可靠指導。

2.3 保護煤柱非法越界開采

盤龍礦區屬于傳統煤炭開采地，經過過去長時間的開采，煤炭資源日漸枯竭，而礦方為保障自身經濟效益，延長礦井使用年限，實施越界超挖乃至開挖保護煤柱的現象十分普遍。在最新的調查統計中，礦區內六成以上礦井均存在越界開挖現象，但受限于對鄰近礦井資料的匱乏，越界超挖現象往往會導致安全事故的發生。

2.4 管理者對水災防治重視度不足

1)礦區內除少數礦井外，大部分均未組建專業的礦井水災防治部門及探放水施工隊伍，不僅缺少必要的專業技術人員，且現有安全管理人員受教育程度多相對較低，不具備相應的水災防治知識與技能，礦井現有的防治水技術也十分滯后。

2)相關安全投入缺乏，為構建完善的防排水體系，許多礦井存在主水倉容量不足且無副水倉的現象。同時缺乏必要的檢修水泵與備用排水泵，并未能定期開展有效的水泵聯排實驗，水泵運行性能不佳。

3)水災防治制度體系不完善。礦區內部分礦井未制定專門的探放水措施，盲目施工現象嚴重。同時各礦井防治水相關的規章制度千篇一律，大同小異，未能充分結合自身實際構建針對性的制度體系。此外，井下巷道在水患不清的情況下，隨意性大，安全隱患高。

4)水害防治培訓工作不到位，礦方未能定期針對井下生產及技術人員開展水災防治教育，一線工作者水害防治意識薄弱，且未能有效掌握相關透水預兆及應急避險知識。

3 礦區水害防治措施

3.1 進一步完善基礎防治水工作

立足實際，結合礦區自身水害發生特點開展全面深入的水文地質勘探調查，對整個礦區的地質水害特征及威脅程度等進行科學、客觀的評估，重新認定礦區水文地質類型，編纂詳實、可靠的礦區水文地質圖紙，并針對性的制定科學、合理的地質水害防治措施，以便對井下煤炭安全生產進行有效指導。同時運用多種途徑對井下水災開展預警防范，做到事故的有效預防。

3.2 禁止越界超挖現象

針對礦區中普遍存在的越界超挖現象展開嚴厲的專項打擊。組織專業評估機構對礦區內個礦井的礦界進行核查，對所有越界超挖現象予以堅決取締，并相應的依法進行懲處。同時制定相應的長期監督體系，一旦發現個別礦井再次出現超挖現象則可追究其刑事責任，并由相關部門吊銷其采礦許可。

3.3 組建專業水害防治部門

鑒于礦井水害防治必須具備相當的專業知識，而礦區各礦井又存在嚴重的人才匱乏現象，可由當地煤炭主管部門聘請專人組建區域技術服務組，對整個礦區各礦井的水害防治工作進行統籌指導。同時服務組還可下設數支專業探放水隊伍，聘請具有豐富實踐經驗的技術人員并配設各類專業設備，定期對礦區內各礦井開展水害排查工作，并依據礦井實際情況，幫助其制定相應的防治水措施，從而實現全礦區水害防治水平的全面提升。

3.4 加強專業技術人員的培養

立足長遠，煤礦企業可同相關煤炭高校建立長期的合作機構，針對水文地質人員開展訂單式培養，從而給礦區防治水能力的全面提升奠定長效基礎；充分利用現有資源，立足礦井實際，定期聘請相關專業人士對全礦相關責任人及安全技術人員開展水患防治技術講座，讓其及時了解好學習防水技術的最新動態，從而確保其能夠更好的完成本職工作；針對井下生產人員開展水害事故應急培訓，確保其有效掌握水害防治的相關基礎知識以及透水事故避險措施，避免水害發生后造成重大人員傷亡。

4 結語

盤龍礦區作為傳統煤炭采區，悠久的開采期致使礦區淺部存在大量廢棄礦坑與采空區。近些年隨著開采深度的不斷加大，井下水害問題日益凸顯，從而給井下生產的安全、高效開展造成了極大的困擾，開展相關的水害防治研究，有著切實的實際意義，是確保礦區長久持續發展的重要基礎。

[1] 黃建中.煤礦水文地質條件分析與防治策略.能源與節能,2015(9):1-2.

[2] 高小麗.煤礦防治水及水文地質工作的重要性.山東煤炭科技,2015(5):148-149，151.

[3] 王曉軍.梧桐莊礦水文地質條件分析及防治水措施研究.煤炭與化工,2014(10):119-121.

[4] 陳新明.大埋深復雜水文地質條件工作面防治水技術研究.北京：中國礦業大學,2012.

[5] 任萬英,葉積龍,許存勝.礦山建設中水文地質災害防治技術.煤炭技術,2011(11):135-137.

Mine hydrology analysis and preventive strategies

Wei Liang

(ShanxiAcademyofCoalHydrologySurvey,Taiyuan030006,China)

Taking Panlong mine hydrology conditions as the base, the paper analyzes its hydrological types and current flood preventing conditions. Combining with practical experience, it puts forwards mine flood preventing measures, such as forbidding cross-border excavation, organizing special flood preventing department, and strengthening professional technics cultivation, with a view to provide some guidance.

mine, hydrology, flood, preventive strategies

2015-09-16

魏 亮(1983- )，男，助理工程師

1009-6825(2015)33-0089-02

P641

A