礦井地層邊界劃分及防治水對策

劉曉東

【摘 要】近年來，隨著經濟的增長，我國煤礦開采量逐年增加。但是在煤礦生產中的水害問題已經成為制約煤礦發展的重要因素，同時還會威脅工作人員的生命健康。為了保證煤礦開采工作正常進行，必須對水害問題進行研究，探討當前在煤礦防治水工作中出現的問題，采取針對性的措施加以解決，確保煤礦生產安全，促進煤礦有序發展。鑒于此，本文將從煤礦水害問題出發，分析現階段在煤礦防治水工作中存在的問題，然后就如何加強防治水害工作，提高防治水害工作效率提出看法。

【關鍵詞】煤礦；防治水；問題；解決對策

引言

從煤礦礦井作業中發生的水災情況看，主要問題集中在管理意識不足、預防措施不足等問題上。發生水災的主要原因，具體包括防水措施不足、管理不善導致地表水滲入或灌入，或由于井巷內沖水斷層、陷落柱等問題存在，水文地質情況勘測不足，未能按照探放水的制度執行，盲目施工導致的事故；還有礦區井巷的設計不重視不良地質條件，造成施工后出現頂板過于接近含水層，導致透水事故發生等。

1當前礦井水害防治工作中出現的問題

1.1缺乏高素質專業的防水人員

隨著煤礦行業的擴大以及對于煤礦生產重視程度的提升，目前大多數高校和企業也開始培養煤礦開采方面的高素質人才，比如機電、通風安全、采礦等，不過，在地質水文勘察和防治方面的技術人才卻十分欠缺。在礦區開采前缺乏必要的地質水文勘探作業，導致出現煤礦水害隱患。另外，煤礦企業在招取人員時也并不重視引入防治水方面的人才，很多防治水工作是由原來的業務人員完成，由于缺乏專業知識，使得難以高效完成工作。當然，部分煤礦企業內部績效考核制度的問題也會影響防治水技術人才隊伍的培養，由于無法留住高素質專業人才，降低了企業防治水能力。由于未能及時有效地分析煤礦區域水文地質條件，這樣就無法及時預測礦井水害，導致礦井容易發生水害。

1.2缺乏相關的資金投入

在煤礦水害防治工作中，不管是基礎設施的建設和養護都需要一定的資金投入，而且在工作中所需要用到的防治技術、設施和人員也都需要有足夠資金的保障。但是現階段部分企業還沒有真正意識到防治水工作的重要性，在資金使用方面存在諸多不合理的地方，比如資金配置不合理、資金量不足等都會影響到日常設施的檢查和維護，甚至會影響到防治水工作的正常開展。另外，部分員工由于防治水的專業知識不足，為提升工作人員的工作效率，需要邀請相關專家人員對人員進行培訓，如果資金不足就會影響到培訓工作的開展。

1.3基礎設施建設存在問題

礦區的基礎設施包括防水墻、防隔水煤柱等防護設施，這些設施本身能降低礦井水害的程度，可以起到一定的防護作用。也就是說，在開展煤礦防治水工作時，基礎設施建設的質量將影響到防治水工作的效率和質量，如果基礎設施建設存在問題，都會影響到礦井水害的治理。比如施工礦井防隔水煤柱尺寸預留不合理、防水墻建設不合理等將會使這些防護設施失去原有的作用。另外，在部分南方礦區，本身就存在降雨量較大的問題，受到季節影響礦井地下水位在雨季高發期會快速升高，如果這些區域的基礎設施建設不合理自然會加劇礦井的水害。

2礦井防治水技術

2.1防治頂板水

通常開采的煤層中，頂板水主要包括野青水和砂巖水，其含水層的富水性相對不強。開采的時候頂板水就會由采動裂隙進入相關工作面。因此，為了不影響正常工作，在頂板水進入工作面之前就要將其處理好，主要是通過疏水巷道和疏放鉆孔來疏排。1）疏放鉆孔。如果通過物探方法對頂板富水區的情況查明后，就要探查頂板上方巖層的富水狀況，同時疏放其野青水和砂巖水，把頂板冒落引起的頂板水集中涌入的情況降低，工作面回采時，把砂巖水對開采工作面的影響減弱或消除。工作面疏放鉆孔歸根結底是把集中的涌水改為分散逐段放水。2）疏水巷道。如果砂巖含水層通過疏放鉆孔的方式達不到理想效果時，就可以建設疏水巷道。該巷道把頂板裂縫切穿，然后垂直水流方向，為的是把疏放的效果達到最好。

2.2嚴格落實防治水責任制

將責任人機制引入到防治水的機構建設中，建立以總工程師為核心的安全技術管理體系。配備專業的探放水隊伍，要求分管副總工程師、工程技術人員和測量部門相互配合，落實責任，對于有水害威脅的復雜礦井落實勘測工作，健全水害防治技術管理、崗位責任制、水害預測預報、水害隱患排查工作等，審查防治水的作業規程、設計、技術措施的資質，定期組織復查和會審。落實技術人員、管理人員的定期培訓，提高煤礦防治水工作的管理水平和技術能力。

2.3防治底板承壓水

1）帶壓開采。即如果煤層底板有受到承壓水的威脅，利用煤層底板和含水層之間較好的隔水性來達到安全開采。國內外很多專家都對此進行了研究，而且所取得的成效顯著。其中一項關鍵技術參數就是突水系數，如果底板受構造破壞段的突水系數不大于0.06MPa/m，正常塊段不大于0.1MPa/m時，就能夠通過帶壓開采這種方法來開展礦井防治水工作。但現在國內煤炭開采越來越深，帶壓開采技術已經和當前情況不符，不再適合使用。另外，也可以由突水系數反計算底板隔水層最大承受水壓，以此來科學防治水。2）底板注漿加固。由于煤層底板有很多地質構造和裂隙，因此，這就降低了煤層底板隔水層的厚度、強度、完整性，降低了其隔水能力，使突水水害發生的概率增加。這時就應該依照具體情況來對底板進行注漿加固，以此避免突水水害的發生。主要措施是在未開采前進行注漿，把煤層底板存在的地質缺陷構造和裂隙消除，令突水水害在礦區中沒有流動渠道，達到防治水害的目的。需要注意的是，應用該方法不僅要對礦井里各含水層的水利聯系弄清楚，還要有可供填充的空間。

2.4加大資金的投入

為了保證礦井生產作業和各項防治水工作的有序有效開展，資金是重要的保障。煤礦企業必須加大對資金的投入，尤其是在防治水工作中需加大人力和物力方面的投入，只有提高對防治水工作的重視程度，才能保證各項工作開展。當然，煤礦企業可以結合自身情況有選擇地引進相關技術和設備，同時加強人才培養。資金充足，才能改善當前企業礦井防治水工作的現狀。

2.5加強防治水工作的組織設計

在煤礦防治水工作的組織設計上，遇到的首要問題就是質量監管、成本控制、工作進度的三個要素的矛盾問題，如果追求進度，則可能會導致質量降低，如果注重技術，則可能要提高經濟成本，而且從目前的施工組織建設來看，工作的開展如果依然按照老的套路進行設計，缺乏專業的組織設計人員策劃，而且施工過程中對實際情況不是很明確就進行施工，這樣不僅會造成設計方案和施工實際嚴重脫節的問題，而且使最終施工效果差強人意。因此，按照國家法律法規要求，將煤礦防治水工作的質量管理納入到科學管理、法制管理的軌道上來，適應市場經濟發展和建設現代化煤礦企業的需要。改進技術、提高質量管理意識，將防治水技術要求真正落實到位，形成規范、科學、可行的工程質量及施工安全管理體制。

結語

隨著中國煤礦開采工作的開展，在不斷提高煤礦產量的同時也要注重如何應對礦井水害的問題，防治水工作任重道遠，必須在思想意識上加以重視，并運用到實際工作中才能真正得到工作效果，改善現狀。培訓專業技術人員和管理人員，健全崗位責任制、水害防治技術管理和預測預報工作、排查治理制度。

參考文獻：

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[2]牟林，朱開鵬.煤礦防治水“產研”合作模式及技術示范體系的建設與應用[J].中州煤炭，2016（2）：1-5.

（作者單位：冀中能源峰峰集團新屯礦）