煤矿地质工作与防治水工作结合探析

煤矿地质工作与防治水工作结合探析

王保庆

黑龙江龙煤鹤岗矿业有限责任公司兴安煤矿地测大队 黑龙江省鹤岗市 154102

摘要：煤矿事故时有发生，严重影响经济和生活，给煤矿行业的稳定发展带来了严重影响。在一些矿山开采过程中，水害是危害最大、最严重的风险因素，直接对财产与安全造成威胁。因此，煤矿要重点增强矿井施工建设和采矿作业过程管理中的防水措施，进一步加大矿山对水安全的研究论证工作力度。结合井下地质工作要求与矿井防水安全作业规范，确保人员作业的健康、安全和稳定，确保煤矿开采和施工活动的有效、顺利进行。

关键词：煤矿；地质工作；防治水；措施

1矿井充水的因素

1.1充水通道

矿井含煤地层位于上统龙潭组，采掘作业点直接揭露地层富水性弱，玄武岩组作为隔水地层平铺于含煤地层底部，所以井田范围内不受底板水害的影响。而矿区范围内的山地低洼凸起起伏地形有利于大气降水的排泄与汇集，充水通道以采空区裂隙、导水断层为主，但规模一般不大，因此矿井井筒内、巷道内充水方式以淋水、滴水为主，局部区域(如采空区附近、地质钻孔附近、导水断层附近等)可能出现渗水或涌水。

1.2地表水害

煤炭开采工作通常开展在矿山内部的地下空间，地势较低，同时煤矿周边会分布有形状、规模不同的河流湖泊。雨季会引起河流湖泊水位的暴涨，一旦出现决堤时会导致洪水倒灌进矿区，严重时会直接涌入到正常作业的矿井，造成严重的矿井水灾，影响施工人员的生命安全。

对于一些露天开采的煤矿，在完成开采任务之后会留下巨大的坑洞，储存大量的积水，在雨季时很有可能会渗入到地下矿井中造成煤矿开采事故。

此外，对于一些年代久远的矿区，开采历史较长，在矿井周围留存有众多的井坑，持续过度开采之后容易造成矿区地面的开裂，给雨季地表水的进入埋下安全隐患。

1.3防治水技术措施不全面

煤矿地测中有限的防治水技术措施也是技术管理问题的重要组成部分，这主要是因为现阶段可采取的防治水措施不全面，可利用的手段较少，无法准确判断煤矿水害类型。防治水技术措施不全面主要体现在以下几方面：1)管理制度的不完善很容易造成煤矿水害的应对技术措施有限，从而出现水害处理不及时的问题。2)技术措施不完善使得不能及时应对水害，无法在第一时间提供解决方案，这极大地加大了水害治理的难度。3)对采空区积水缺乏准确判断，造成防治水时排水系统出现问题，影响煤矿的排水效果。4)对煤矿地质环境的勘探不精确，严重缺乏对煤矿开采区域的认识。对于一些相互关联的煤矿水害，若采用单一的方法治理，容易发生水害防治技术措施的连锁反应，增加了水害治理的难度，提高了水害发生的概率。

2加强煤矿防治水工作的具体措施

2.1地表水防治

矿井在进行开采之前，需要向矿区及周边水系渗漏，汇水；对其疏水性和有关的水利工程有充分的认识。熟悉当地的河流，水库，河道中的障碍物。查明了开采过程中出现的地缝裂区，塌陷区，地表集水区的分布。掌握施工区域的年降雨量和最高水位。建筑排水，防雨，疏水系统。井口和场地建设的地面要比最高水位高，也要修建沟渠、堤坝等防洪措施，在没有必要的安全措施的情况下，要对井口进行填充和封闭。矿山大多位于山区，极易发生滑坡、泥石流等地质灾害，因此，对水源及施工地点的建设，应尽量避开危险区。

此外，不得将垃圾，炉灰，矸石堆放在河水中；在被洪水冲刷的地区，要避免造成沟渠、渠道的堵塞，如果用来预防河道中的障碍，堤坝被破坏，则要及时清除障碍物，修补堤坝，防止地表水流入矿山。

在施工过程中，必须按照有关规范进行井口盖板的安装。钻孔废弃的钻孔应进行封孔。废弃的竖井要进行填塞，或者浇注水泥，并且要做好标记和围栏。废弃的斜井必须进行封闭，20米处的井口垂直处修建一堵水泥墙，用土填充，在井口处修建一堵1米以上的水泥墙。

对于平硐，需将20 m的洞口塞紧，并进行封壁。若井口位于河道、汇水区或斜坡附近，则需适当延长充注间距。各矿山应于雨季前完成塌方、裂隙、小窖井的充填工作，并对沟谷、地表河道过水地段和汇水区的隐患进行重点检查。在雨季要加大巡查力度，及时发现问题。

2.2设计科学的技术管理流程

地质勘测和防治水工作是地测防治水技术管理体系的主要组成部分，需要根据组织结构、实际情况设计科学的技术管理流程。在这一流程体系中，先要全面勘测煤矿的水文条件、地质分布及采空区的积水情况，从而形成详细的水文调查报告，展示地质调查、防治水的管理过程，然后制定有针对性的煤矿建设规划。随后在采矿施工中，需要监测和检查各种水患因素，第一时间发现潜在的水害隐患。在发生积水、渗水等情况下，为避免发生更大的事故、造成更大的损失，应及时有效应对。最后需要记录和总结防治水工作的方法及措施，为后续的工作提供参考。

2.3顶板水防治

矿井开采时，煤层被松散的含水层覆盖，上部有含水层，要根据实际情况进行补水工作。查明松散层隔水层的厚度、分布及变化规律，进行安全性评估，制订有效的防治措施，并进行隐患排查。各矿山应根据采掘接替的原则，事先进行分析，根据含水层的渗透系数和富水性，以及周边的开采和勘察情况，对含水层的存在和影响进行分析，制定有针对性的对策。若工作面受到上覆含水层影响较大，应设置水位监控系统，在水位变化时及时报警。

在进行巷道开挖之前，要根据矿山的实际情况，对其上覆两区的结构、富水性进行调查。在巷道开挖过程中，要仔细观测含水岩层的赋存状态和探测状况。在进行工作面回采前，应结合实际情况，结合钻井与地球物理资料，对上覆两区含水层的结构及富水性进行进一步的评估与分析。

对富水区，要进行验证，超前组织井下钻孔施工，对有水有差异的工作面，在距两工作面20-50米处，进行钻孔，以保证有充足的运输时间，减少回采对工作面的影响。若含水层涌水量较大，且持续补给，会影响采掘工作面的正常施工，则应注意其设计排水性，按头高尾低的方式进行设计；下山开采过程中，在地势较低的地方，每隔一段距离就布置一个集水井，在集水井的中部修建一堵土墙，以提高排水效率。

2.4建立科学严谨的防排水系统

实际井下开采过程中，注意在现有煤矿生产开采技术方案的基础上，合理制订矿山数据采集方案，获取准确、可靠、有效的矿区水文地质资料。结合矿区地下水相关资料，深入细致地调查研究煤矿地下水空间分布规律特征，找出造成矿区地下水充裕枯竭的原因，制订可行、有效且科学的应急方案，为煤矿水防治工作提供及时客观、准确翔实的数据。在实践中不断探索和提升矿井防水专业技术，结合煤矿的具体开采和建设方案，构建科学、严谨且有效的防水报告制度。根据各地矿山生产经营需要，逐步形成排水预测日、周、月、季、年。此外，要定期统计矿山及其周边管网和工程地面排水、水利基础工程建设和具备排灌能力的工程关于河流汇流情况。结合实际，积极引进信息技术，构建更加科学、合理、统一的矿区防涝排涝工作制度。

结论

在矿井生产中，水害是诱发安全事故的重要原因，因此，要把矿井地质工作与防水工作相结合，才能使安全事故的发生概率降低到最小。在进行采矿工作之前，必须对矿区的水文地质条件进行综合调查，对诱发矿井水害的各种因素进行综合分析，并提出相应的对策。随着地质条件的不断改变，为了减少对矿井开采的影响，必须加强监测和管理，使防治水工作得到有效的实施；同时，要根据矿井的具体情况，加强对职工的培训，制定相应的预防措施，保证矿井生产的正常进行。

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