煤礦水文地質分析及防治水技術的應用研究

武永強

摘要：隨著國家經濟的發展和煤礦開采的規模不斷擴大，開采中所面對的水文地質環境越來越惡劣，不僅使施工人員面臨著更高的施工難度，也提升了煤礦水災害的概率。煤礦水文地質對于煤礦防治水工作的開展具有十分重要的意義。煤礦防治水主要措施在于充分掌握煤礦整體環境水源情況，通過地質勘探工作得以實現。因此，為了降低煤礦安全事故率，應先對煤礦的水文地質進行分析，明確水文地質條件對于防治水工作的重要性，提出有效的防治水措施，及時防御和防治水害

關鍵詞：煤礦;水文地質;防治水技術;應用

引言

中國煤礦多是地下開采，在開采時不可避免地會存在一些水害。一旦發生水害引發安全事故，則很容易引起嚴重的人員傷亡和重大的經濟損失。隨著中國煤礦進入深部開采，地下水的水壓也會增加，水災發生后的治理難度增大。防治水工作的關鍵在于針對礦井水的來源采取合理的措施，而這需要依賴煤礦水文地質工作。

1煤礦水文地質條件的重要性

煤礦水害是比較常見的煤礦事故，后果通常比較嚴重。水害的發生，一方面是相關防御措施不到位，另一方面是我國地質情況極為復雜，再加上越來越深入的開采施工，極易引發突水狀況，導致煤礦開采停止甚至癱瘓。因此需先對目標區域水文地質進行分析，而后進行合理開采，從而避免或及時控制水害事件的發生和發展，減少人員和財產損失。水文地質條件分析的重點在于勘探，深入了解礦區尤其是礦井中為什么會充水，提前明確礦井涌水量及負面影響因素，形成相應的水文地質勘探報告，指導防治水工作的開展。

2煤礦水害的類型

2.1地表水害

從煤礦周邊的地質環境方面思考，我國的煤礦周圍大多都分布著河流湖泊，相對地勢也較低。一旦雨季到來，周圍的河流極易發生決堤事件，水位上漲，洪水就會很容易進入到井下，從而引發水災害。另外，有一些露天的煤礦，在進行開采活動時經常會留下一些陷進去的坑，下雨的時候很容易出現積水，雨水滲入到礦井中，也非常容易形成礦井水害。

2.2砂巖裂隙出水

一些富水煤系砂巖裂隙中，經常會有水體滲出，具體有巖層層面滲水、巷道滲水等情況。如果沒有相應的水源補給，也并不會對礦井產生影響，若是排水系統出現問題，就會影響到整個開采的進度。

2.3煤礦奧灰承壓水害

奧灰巖溶含水層一般會在煤層的下面，這一含水層與開采層之間的厚度越厚就會越安全。不過礦井中若是具有這一含水層，且水量較大，就會容易出現危險。

3煤礦防治水技術的應用

3.1排水方面

大多煤礦礦井都比較深，所以在開采時，工作人員都要按流程和標準安全操作，保證各項工作的安全、正常進行。一些存在時間比較長的老礦區，水文地質早已發生演變，最初的分析報告無法滿足當前地下水流量計算的參考需要。所以根據當前現實情況，必須先做好排水工作，強化排水能力，計算出流入礦井的水量并對所得數據進行分析，找到數據之間的聯系，建立完整的多元統計分析，通過獲得的數據然后結合模糊神經網絡來對地下水流入進行預測，掌握準確的進水量，解決現實所需。排水階段最主要的是提前做好排水量預測并優化排水系統，結合現實具體分析和監測，合理排水，提高排水能力。

3.2截水方面

開采工作開始之初，排水設備就要安裝到位，將表面阻礙采礦進行的道路挖掉，并利用其為水道提供便利。如果煤礦地表水引導通道已經關閉，但仍發生地表滲入問題，威脅了安全，那么可以通過將浪涌深度減小的方式來排水，這樣也能降低成本，然后用于建立礦中央泵站。當然，更為有效的預防，是開采時形成相對完善的防治水系統，從以下方面逐步完成預防工作。（1）及時引進先進的探查技術和智能電子預警技術，一旦某個區域發生積水，能第一時間發出預警，方便工作人員及時解決問題、排除隱患，避免造成更大損失。（2）生產過程要保證合理、安全，尤其是深埋礦井，必須保證水浸調查報告以及數值的準確性，利用技術預測出所有可能的結果，根據結果排查和解決問題，明確工作目標和內容。另外，結合國家目前關于水資源的管理和保護標準，正確科學地做出決策，開展截水預防工作。（3）保證預防體系的建立投入最少的成本，達到最大的預防效果，同時保證安全可靠。以技術為依托，制定與預防體系相配套的預防計劃、管理計劃，全面保證在合理合規范圍內有序開展預防工作。（4）預防體系發揮作用、計劃落實的過程中，不能違背現實情況和要求，尤其是水管理計劃的落實，需要實時監測，能在現實情況出現變化的第一時間調整和修改計劃，并對計劃暴露出的不足之處及時修復，真正做到預防，為后續開采工作的進行奠定安全、可靠基礎。

3.3堵水方面

水一旦浸入礦井，不管程度大小，都極易造成嚴重后果。要避免該風險的發生，就必須提前做好預測，了解煤礦的巖石情況，尤其是力學特征，掌握底層水分層的變化和采礦表層的變化，了解巖體的整體特征，為之后開展堵水工作做鋪墊。開采時可能發生高水位磨合或者供水減少的現象，這種情況也要提前預測，可結合現實通過數值模擬計算，利用應力場的變化演變模型而得到其可能造成的結果，依據結果來著手施工。想要短時間內達到減少水量的目的，簡單的疏通和卸載并不理想，只能將水壓標準下的水堵上，無法完全排除風險。所以必須按照要求將其密封，杜絕安全隱患，同時保證高效開采。

3.4災害處理措施

對煤礦中的水害不僅需要加強防護，還需要及時的制定水災處理措施，以免在發生災害時不知所措。首先在發生災害的時候要及時的向管理人員匯報并采取一定的搶救措施。若是水災過大無法及時進行治理，應該率先保證全體工作人員的安全，按照預定好的路線前往安全地點躲避。撤離路線的制定應該提前制定好，保持冷靜，安全撤離。

結束語

水害防治是煤礦安全工作的重要內容之一，其關鍵在于做好煤礦水文地質工作。煤礦開采受到多方面因素的影響，這也是水害防治技術實施的一個難點，所以針對實際情況應該具體分析，不斷加大對水害的預防治理力度，并進一步提高水害防治技術，最大程度的避免礦井遭遇水害的概率。

參考文獻：

[1]邸鵬飛.關于構建煤礦地測防治水技術管理體系的研究[J].當代化工研究，2020（5）：102-103.

[2]史繼紅，石寶山.煤礦防治水安全體系建設[J].石化技術，2020，27（2）：218，226.