復(fù)雜水文地質(zhì)條件下綜合防治水技術(shù)探究

趙亞斌

（山西焦煤集團嵐縣正利煤業(yè)有限公司，山西呂梁033500）

現(xiàn)階段，隨著社會生產(chǎn)過程中對于煤炭資源的需求不斷增加，煤礦需要不斷提高自身的生產(chǎn)能力和效率。但是煤礦在改進生產(chǎn)，提高效率的過程中也存在一系列的問題，例如對于煤礦生產(chǎn)過程中的安全管控不到位，很容易影響到煤礦生產(chǎn)的安全性，本文主要從防治水災(zāi)害的角度出發(fā)來分析如何更好運用防治水技術(shù)，以此來保證礦井作業(yè)的安全性。

1 復(fù)雜水文地質(zhì)條件分析

1.1 充水水源

礦井的直接充水來源為煤頂板砂巖裂隙水，在煤層開采的過程中，導(dǎo)水裂隙帶可以直接導(dǎo)通這一含水層中的水。煤頂板砂巖裂縫水往往不會給煤礦帶來嚴重的水害，主要原因在于其所處含水層中表現(xiàn)出較弱的富水性，因此在開采的過程中僅僅會出現(xiàn)頂板淋水的現(xiàn)象。

煤底板的直接充水來源為石炭系太原組上段灰?guī)r巖溶裂隙水，其主要存在于灰?guī)r含水層中，該含水層的厚度往往為5.24～24.43m。灰?guī)r自身較為致密完整，而且不會發(fā)育裂隙，但是在開展防治水工作的過程中也要注重其影響，因此在井田淺部或者是構(gòu)造帶附近，巖溶裂隙較為發(fā)育，而且往往伴隨有水蝕的痕跡。

石炭系太原組下段灰?guī)r巖溶裂隙水也是充水水源之一，由于該含水層與上段灰?guī)r含水層之間還存在一層砂質(zhì)泥巖巖段，且泥巖巖段厚度可達到40m，因此在進行開采工作的過程中不會直接造成煤底板涌水，但是這一含水層中的某些部位往往和太原組上段灰?guī)r水之間存在著一定的水力聯(lián)系，從而導(dǎo)致礦井涌水量的增加。

寒武系白云質(zhì)灰?guī)r裂隙巖溶水，含水層巖性為白云質(zhì)灰?guī)r，其富水性較弱但表現(xiàn)出較高的水壓，勘測結(jié)果顯示其可以作為太原組灰?guī)r含水層的補給水源，從而增加礦井的涌水量，因此在開展防治水工作的過程中要注重加強對其的防范，避免在煤礦開采的過程中引發(fā)突水事故。

1.2 充水通道

礦井中主要的充水通道為斷層、裂隙以及封閉不良鉆孔。其中斷層是礦井中最為主要的充水通道，給礦井生產(chǎn)造成極大的威脅。斷層自身具有透水性，在礦井開采的過程中可能會造成斷層破壞，從而加強其透水性。

其次，裂隙也是礦井生產(chǎn)中的主要充水通道。礦井開采的過程中可能會發(fā)生頂板垮落或者底板被破壞的問題，從而導(dǎo)致導(dǎo)水裂隙帶的產(chǎn)生，進而造成頂板涌水。

礦井開采的過程中，由于工作人員的不合理操作，可能會導(dǎo)致封閉不良鉆孔，從而使得含水層之間產(chǎn)生水力聯(lián)系，從而造成突水事故。鉆孔突水事故發(fā)生之后會導(dǎo)致水量增加，給礦井帶來較為豐富的補水量。

2 防治水技術(shù)重點

開展防治水工作要保證其科學(xué)性和合理性，在具體開展工作的過程中可以將其分為五大階段重點推進：掘進前、掘進、回采前、回采、回采后。

在掘進前要注重運用地面物探和鉆探技術(shù)，同時要積極開展水文地質(zhì)條件勘測工作，之后要以勘測到的相關(guān)數(shù)據(jù)制定分析報告，根據(jù)分析報告中的內(nèi)容來確定防治水工作的重點。此外，掘進之前還要注重完善相關(guān)的防排水系統(tǒng)，以此來保證礦井生產(chǎn)工作順利推進。

其次，在進行掘進的過程中也要注重運用物探工作，制定完善的監(jiān)測管理體系來實現(xiàn)對水文地質(zhì)情況的實時監(jiān)測。

在回采前要做好注漿效果的檢驗工作。而在回采過程中以及回采之后也要做好針對水質(zhì)和水量的監(jiān)測和管理工作，及時發(fā)現(xiàn)其中存在的安全隱患，以此來保證礦井開采的安全性和穩(wěn)定性。

3 復(fù)雜水文地質(zhì)條件下開展防治水工作的管理措施

3.1 加強相關(guān)技術(shù)人員的技術(shù)培訓(xùn)

首先，煤礦在開展生產(chǎn)的過程中要充分認識到開展防治水工作對于保證礦井開采工作安全性的重要作用，從而積極開展防治水工作。其中最關(guān)鍵的在于加強針對技術(shù)人員的培訓(xùn)工作，定期開展技術(shù)培訓(xùn)和指導(dǎo)，以此來幫助技術(shù)人員更好掌握防治水工作的相關(guān)技術(shù)，提高防治水的工作能力和水平。

3.2 技術(shù)人員要做好觀測的工作

此外，技術(shù)人員在日常工作的過程中要做好觀測工作，通過對礦區(qū)復(fù)雜水文地質(zhì)情況進行監(jiān)測和分析來做出相應(yīng)的預(yù)測工作，對于生產(chǎn)過程中可能出現(xiàn)的水災(zāi)害要制定好相應(yīng)的預(yù)測工作，提高應(yīng)對災(zāi)害的能力和水平。此外，需要技術(shù)人員在開展工作的過程中定期觀察全礦井涌水量的實際情況并做好相應(yīng)的記錄工作，此外還要通過對數(shù)據(jù)進行分析和處理來明確防治水工作的實際情況以及從中明確防治水工作開展的重點內(nèi)容。

4 復(fù)雜水文地質(zhì)條件下開展防治水工作的技術(shù)措施

4.1 地表物探，確定最初工作面上部位置

現(xiàn)階段進行水文地質(zhì)情況勘測中運用到的主要手段有瞬變電磁法、探地雷達等等。首先運用瞬變電磁探測法的過程中要注重運用重疊回線裝置，采用標準時間序列進行勘測。

此外還會運用到探地雷達，探測結(jié)果顯示，在探測底板的范圍中，沒有發(fā)現(xiàn)明顯的強反射回波，但是反射回波自身存在不均勻的問題。

4.2 井下物探結(jié)合鉆取驗證，確定最終工作面上部位置

在開展礦井開采工作的過程中發(fā)現(xiàn)，如果開采深度達到了+110m 底板等高線的位置之后，在巷道四周并不會存在涌水的現(xiàn)象，在這個過程中需要運用到高分辨超前物探來開展勘查工作，通過勘查得出了涌水量最大的位置即15m3/h左右。

4.3 合理留設(shè)防漏水煤柱

在計算回采工作面防水煤柱的過程中需要運用到垂直剖面的方法。此外，隨著工作面的不斷推移，需要積極運用到底板巖石鉆場和巷幫煤層鉆場相結(jié)合的方式，運用這種方式明確煤場的邊界位置，同時要注重合理留設(shè)防漏水煤柱，而且在開展礦井生產(chǎn)的過程中要注重根據(jù)實際情況進行施工方案的不斷改進，以此來保證留設(shè)煤柱能更好滿足防隔水的需要，從而保證礦井開采的安全性和穩(wěn)定性。

4.4 設(shè)計放水孔以及觀測孔

對于放水孔和觀測孔的設(shè)計工作主要在工作面回采期間完成，在這個過程中要注重在工作面巖石鉆場內(nèi)部完成鉆孔孔口閥的加固工作。此外，在回采前要注重放水孔的設(shè)計，在這個過程中要注重通過對放水孔加壓力表的方式來觀察其壓力，而且要做好針對放水孔的觀測工作，形成定期觀測的工作制度，要求相關(guān)技術(shù)人員定期進行水量的觀測工作。

工作面回采開始之后，要做好出水鉆孔的注漿封堵工作，在這個過程中為了保證觀測工作的順利推進，可以選擇留下兩個出水鉆孔，在這個過程中要盡量選擇出水量較大的孔，從而更好觀察水量的變化，此外還要注重根據(jù)水量的變化情況來調(diào)整工作，如果發(fā)現(xiàn)水量變小，則需要進行透孔，通過完成透孔工作來避免出現(xiàn)積水從而引發(fā)水災(zāi)害。

4.5 鋪設(shè)管路疏水

回采期間，如果由于操作失誤而導(dǎo)致鉆孔水直接經(jīng)過了采面，很容易給水路管理帶來問題，同時還會影響到礦井作業(yè)的環(huán)境，影響礦井作業(yè)的安全性。因此在施工的過程中要注重鋪設(shè)管路進行疏水工作，在這個過程中還要注重安裝閥門和壓力表，通過觀察壓力表數(shù)值的變化情況來明確涌水量的變化情況，以此來實現(xiàn)對水文地質(zhì)情況的實時觀測。

5 小結(jié)

本文主要分析在開展礦井作業(yè)的過程中所處的復(fù)雜水文地質(zhì)條件，主要內(nèi)容涉及其中的充水水源和充水通道，在明確水文地質(zhì)現(xiàn)實情況的基礎(chǔ)上提出開展防治水工作的重點內(nèi)容。在開展防治水工作的過程中要注重積極運用防治水技術(shù)，以此來保證防治工作的順利推進，提高防治工作的有效性，從而保證礦井作業(yè)開展的安全性和穩(wěn)定性。