綜合防治水技術在礦井生產中的應用

摘 要：在礦井開采過程中，水災害的影響是很大的，會帶來一定的危險與人員傷亡，因此，要從礦井的角度出發，圍繞防治水等技術進行規范管理與技術創新，并根據現場需要形成科學有效的管理模式，對于提升礦井的綜合安全管理具有很大的實踐意義。本文對綜合防治水技術在礦井開采中的應用進行分析，以供參考。

關鍵詞：綜合防治水;礦井生產;應用

由于礦井開采的工作難度較大且非常復雜，加上存在非常高的危險系數。因此在具體開采過程中，礦井開采企業應選擇科學合理的方式來保證礦井開采的順利進行。同時，由于不同地區的地質情況不同，且區域內礦井的水文地質特征也存在極大的區別，有的地區的礦井水文地質條件比較復雜，存在較多的導水構造，往往會發生水害事故，這就在極大程度上影響了礦井開采的安全性。基于此，礦井開采企業必須掌握有效的技術來避免出現水害事故，保證礦井開采的安全。

1 礦井開采過程中防治水技術的應用現狀

目前采用的主要防治水技術是通過防治結合的有效模式，采用含水層預先疏干降壓的方式進行排水，并結合新型的超細水泥等物質進行注漿運用，圍繞綜合防治水技術的運用不斷進行創新，結合人工受控定向道斜鉆技術的運用，可以有效降低水災的危害。同時，還可以結合現代化信息技術的運用，在探測技術不斷提升的背景下，不斷提升礦井防治水技術的多元化發展路徑，形成礦井可視化管理，對水源、降水量、土質、結構等進行綜合完善與加強管理。

2 礦井水災現象發生的主要原因

在礦井井下開采過程中，會出現一定的地下水層突水現象，由于技術人員處理不及時等因素，在開采之中沒有進行底板注漿改造等技術運用，從而相應的治理水層出現裂縫現象，但是一些人員對于技術處理不夠及時，沒有形成有效的改造技術運用，就會導致底板改造出現質量等問題，且在技術處理中不夠精準，因此也就限制了后續的工程操作管理。同時，對于一些老窯水危害的影響中，一些地表水經過比較長時間的滲透就會出現相應的區域性積水，都不利于防治水工作的開展。

3 綜合防治水技術的應用

3.1 地表水害綜合防治技術

針對礦井開采地表水害綜合防治，首先在礦井周圍建立防水工程建筑，這樣可以有效預防雨季來臨時大氣降水與江河、湖泊水位上漲導致的水體涌入礦井。防水工程的建立是地表水害綜合防治的第一道防線，對于后續水害防治措施的進行具有重要影響;其次，做好礦井井口位置的合理選擇，一定確保井口位置的基礎標高要超過歷年以來所發生洪水的最高水位。如果受限于地形，無法使礦井井口處于理想位置，難以保證井口位置的標高，則必須按照要求進行河流改道，通常需要在礦井隔水層上建立堤壩，一旦水位上漲，洪水爆發，就可以通過堤壩進行洪水截流。同時開鑿一條人工河道，將洪水引入水體，綜合防治人員應該注意，在進行堤壩以及人工河道開鑿的過程中，一定遵循河道坡度的合理性。針對一些舊河道，因其多年未用，年久失修，應該定期安排人員進行及時疏通，確保防水工程的正確建立，同時也防止水體滲透井下。此外，針對礦井周圍土地存在的斑裂現象，首先可以利用水泥或者黏土填充的方式對斑裂位置進行封堵，如果斑裂位置深度較深，則可以先用碎石進行填充，上方再對其進行泥或者黏土覆蓋，注意進行夯實工作，同時填充位置要稍稍高于周邊地表，這樣可以有效預防滲透發生，還要在斑裂位置建立排水溝，及時將積水排出，使水體遠離礦井滲透區。

3.2 礦井奧灰承壓水害綜合防治技術

首先做好對礦井周邊地區的地質勘察工作，對奧灰含水層的厚度，石灰巖的發育情況與含水量的豐富程度勘察，同時還應該注意石灰巖存在的斷層落差、強度性質，以及構造基礎等。根據以上的勘察結果，制作一個地下水動態觀測網，對地下水的運動情況進行實時監控掌握，尤其是對于地奧灰承壓突水點以及隔水層邊界等重要因素，做到一旦發生異常情況，就能夠及時進行匯報處理，可以有效起到預防效果;其次針對礦井奧灰承壓水害還應該做好相應的疏水降壓措施，疏水降壓就是將礦井頂層或含水層的水通過人工疏導的方式排出，這樣可以有效降低來自奧灰承壓層上方重力水的壓力，改善礦井開采條件;最后還是應該從礦井的開采方式入手，結合周邊環境地質條件，嚴格礦井開采規程管理，針對開采敏感區域，要盡量減少對礦井底板的擾動。

3.3 創新地下水的處理技術

利用先進技術建造安全系統，進行地面密封工作。在水預防方面，首先要了解該地區地表水變化規律，并在接觸實際水體方面，在有效防水措施的基礎上進行選擇，特別是可以分為幾個方面，分流、防御、排洪和儲存。分流意味著如果在礦坑表面上的沉淀物不能被有效地去除，則該部分可以通過挖掘和分流洪水而進行，水立即被排除在礦區之外。防御意味著礦山正在生產中，并且預先準備好防洪措施，必須確保它高于該地區的最高洪水記錄，以便消除受洪水影響沉積物的影響，進行更深的儲存。

4 礦井綜采面綜合防治水的具體應用措施

4.1 回采面注漿加固處理

結合礦井綜采面周圍巖層和上覆巖石的富水情況，回采面的注漿加固是通過判斷綜采工作與富水區域的距離、積水的突水系數、底板隔水層水壓限制等探究在回采面生產時，可能發生水害的概率以及相關數據的臨界值，從而做好礦井綜采面的防水工作。在實踐中，對上述數據的確定，通常是結合礦井綜采面的實際案例來分析;而在結果判斷上，是當突水系數比正常或者危險地段的底板隔水層突水臨界值要大時，在回采工作面可能發生突水情況，造成底板隔水層承水壓力值較大，進而影響到礦井綜采面的安全。為有效防治礦井綜采回采面的突水危害，在實踐中通過利用回采面全部底板注漿加固處理的方式，可以增加回采面底板隔水層的厚度和可承水壓力值，從而保障回采面生產安全。

4.2 排水系統設計

在礦井綜采面綜合防治水當中，設計排水系統可以增強礦井綜采面的排水能力，實現積水治理。在設計礦井綜采面的排水系統時，通常對比綜采作業面進風口和回風巷的高度，發現回風巷通常是水流匯聚之處，在此處的低洼位置設定排水系統可以有效提高排水效果。同時，基于綜采面容易出現涌水突變的情況，可以在礦井綜采面的回風巷道內，對地點位置布設水泵，滿足緊急排水的需求;而且，在進風巷道內按照距離設定具有一定體積的水窩和一定數量的水泵，滿足排水需求。此外，還可以在回風巷道內設置一定規模的排水管道，通過主水倉和采水區水倉相連接的方法，可以呈現出超過最大涌水量的排水效果，從而增強礦井綜采面綜合防治水質量。

5 結束語

總而言之，水害事故作為礦井開采中的常見事故問題，不僅阻礙著開采工作的順利開展，還嚴重威脅了開采人員的生命安全，給礦井企業帶來極大的經濟損失。基于此，礦井企業必須重視防治水工作的開展，通過將地面防水方法、井下防水方法及綜合探測技術有效應用到礦井開采中，來在極大程度上降低水害事故的發生率，確保各項開采工作的順利開展，提高礦井開采的質量，進而促進礦井企業的健康穩定發展。

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作者簡介：

王杰（1990- ），男，籍貫：山西壽陽，本科，2015年7月畢業于太原理工大學采礦工程專業，助理工程師，現從事礦井地質及防治水工作。