矿井开采后水文地质特征及水害防治技术探讨

矿井开采后水文地质特征及水害防治技术探讨

王举

鄂尔多斯市华兴能源有限责任公司 内蒙古鄂尔多斯 010321

摘要：矿井开采后的水文地质特征及其水害防治技术一直是矿业领域研究的热点。随着矿井开采的深入，水文地质条件变得愈发复杂，水害问题也日益突出。本文旨在深入探讨矿井开采后的水文地质特征，分析水害防治技术的现状与挑战，并提出相应的优化策略。总之，矿井开采后的水文地质特征与水害防治技术是一个复杂而重要的研究领域。通过深入分析矿井水文地质特征、研究现有防治技术的优缺点、提出针对性的优化策略，我们可以为矿业生产提供更为安全、高效、环保的技术支持。同时，我们也应关注矿井水资源的合理利用与保护，推动矿业生产的可持续发展。

关键词：矿井开采；水文地质；特征；水害；防治技术

1水害防治技术的现状与挑战

当前，矿井水害防治技术面临着诸多挑战。随着矿井开采深度的不断增加，水文地质条件愈发复杂，水害发生的频率和规模也呈现出上升趋势。据统计，近年来因矿井水害导致的安全事故频发，给矿井生产和人员安全带来了严重威胁。因此，加强矿井水害防治技术的研究与应用，提高防治效果，已成为当前亟待解决的问题。目前，矿井水害防治技术主要包括排水、注浆、帷幕注浆等。然而，这些技术在应用过程中仍存在一定的局限性。例如，排水技术虽然可以有效降低矿井水位，但长期大量排水会对周边环境造成不良影响；注浆技术虽然可以封堵涌水通道，但注浆材料的选择和注浆工艺的控制对防治效果具有重要影响。因此，如何根据矿井实际情况，选择适合的防治技术，并优化技术参数，提高防治效果，是当前面临的重要挑战。此外，矿井水害防治技术还需要注重与生态环境保护的协调。在矿井开采过程中，应充分考虑水资源的合理利用与保护，避免对周边生态环境造成破坏。同时，在防治水害的过程中，也应注重采用环保材料和技术手段，减少对环境的影响。例如，可以采用生物注浆等环保技术，既达到防治水害的目的，又减少对环境的污染。

2水文地质勘察与监测技术的应用

在水文地质勘察方法与技术方面，矿井开采后的水文地质特征研究显得尤为重要。传统的勘察方法，如钻探、物探等，虽然在一定程度上能够揭示地下水的赋存状态和运移规律，但在复杂的地质环境下，其效果往往不尽如人意。因此，现代水文地质勘察技术应运而生，如三维地质建模、遥感技术等，为矿井水害防治提供了更为精准的数据支持。以三维地质建模为例，该技术通过收集大量的地质、水文地质数据，利用计算机模拟技术，构建出三维的地质模型。这一模型能够直观地展示地下水的分布、流动路径以及与其他地质体的关系，为矿井水害防治提供了有力的决策依据。据相关研究表明，采用三维地质建模技术的矿井，在水害防治方面的效果显著提升，事故发生率明显降低。此外，遥感技术在水文地质勘察中也发挥着重要作用。通过卫星遥感数据，可以获取到地表水体、植被覆盖等信息，进而推断出地下水的可能赋存区域。同时，结合地面调查数据，可以对遥感结果进行验证和修正，提高勘察结果的准确性。在实际应用中，遥感技术已经成功应用于多个矿井的水文地质勘察中，为水害防治提供了有力的技术支持。
3矿井开采后水害防治技术研究

3.1做好水文地质勘察工作

精细的水文地质资料是煤矿开展防治水工作的关键，因此要做好水文地质勘察工作。这就要求尽可能地对矿区的水文地质情况进行勘察，特别是矿区内地下水分布和流向，并生成详尽的水文地质报告。与此同时，还应该建立地下水实时在线监测系统，获得水压的动态变化情况，以便采取一些针对性的预防措施。此外，相关人员也应该适当关注矿区周边的水系、降水情况和井口的位置、排水情况。由于各个煤矿的水文地质条件存在一定的差异性，在实际防治水工作中，应该根据矿井的水源采取合适的防治水方案。随着地质勘探技术的发展，采取一些先进的勘探和绘图技术可以获得更为直观的水文地质情况图，可以根据水源的类型，在水文地质图上采用不同的标注，这有利于防治水工作的顺利进行。

3.2设计放水孔以及观测孔

对于放水孔和观测孔的设计工作主要在工作面回采期间完成，在这个过程中要注重在工作面岩石钻场内部完成钻孔孔口阀的加固工作。此外，在回采前要注重放水孔的设计，在这个过程中要注重通过对放水孔加压力表的方式来观察其压力，而且要做好针对放水孔的观测工作，形成定期观测的工作制度，要求相关技术人员定期进行水量的观测工作。工作面回采开始之后，要做好出水钻孔的注浆封堵工作，在这个过程中为了保证观测工作的顺利推进，可以选择留下两个出水钻孔，在这个过程中要尽量选择出水量较大的孔，从而更好观察水量的变化，此外还要注重根据水量的变化情况来调整工作，如果发现水量变小，则需要进行透孔，通过完成透孔工作来避免出现积水从而引发水灾害。

3.3地表水害防治技术

地表水水害是指流经矿区或邻近矿区的各类地表水体，当其与井巷或充水岩层具有水力联系时，地表水体沿通道涌入矿井，从而导致水害事故。根据地表水体的形式，地表水水害又分为河流（含江）型、湖泊型、海水型、水库型和塌陷区积水类型。河流（含江）型又分为季节性河流和常年性河流。针对矿井地表水进入矿井的防治工作时保证矿井安全生产的第一道防线。对于地表水害的防治，常可采用如下措施：①对矿井井筒的位置进行合理分配为避免地表水通过井筒流入矿井，需保证井筒的高度高于该位置处历年来最高水位；若有必要，可专门为井筒修筑堤坝、沟渠等防水害工程。②对矿井周边的河流进行改道当矿井周边存在河流时，应从该河流上流位置将其改道远离矿区。③为地表水修建排水沟对于地表水而言还可通过渗透的方式进入工作面，因此对于地表水量较大的区域应为其修建排水沟，将矿井上方的地表水引流至其他不影响安全生产的区域。

3.4老空水防治技术

第一，在对煤矿进行采掘期间，必须对巷道、开采工作面、封闭墙以及盲道等部分进行仔细勘查，并进行登记，对矿井充水性图和煤层开采平面图进行绘制；第二，在对回采工作面和施工巷道的水文地质情况记录时，需要对老空水区域的积水危害情况进行充分分析，同时还需要登记在对应的图纸中。第三，按照开采接替方案、矿井采集工程平面、空间关系等，对每个开采工作面受到老空水灾害干扰的的具体情况进行定期分析和汇报，在每周中均必须对第七井口实施仔细排查和分析；第四，按照巷道底板的高度和积水水头的高度来合理的设计积水线，在按照积水线来科学布置警戒线和探水线；第五，在对工作面进行回采以前探放水工作是必须要做的，禁止探放水工作和采掘工作同时进行。

4结束语

中国占地面积大，水系多种多样，许多区域都分布着煤矿，且煤矿所在地的地理及水文情况各有不同，故在不同的地区，水害类型和严重程度所带来的影响均不一致。统计结果显示，生产煤炭时由于水灾使人员受伤或死亡的概率持续增加，水灾在矿井集中区域山西，河南威胁最大。我国有270亿储量的煤炭有遭遇水害的风险。通过对矿井开采后水文地质特征及水害防治技术的研究，在分析矿井水文地质特征的基础上，研究了煤矿水害防治技术，主要有地表水防治措施、老空水防治措施、承压水害的防治措施研究为煤矿水害治理决策制定提供了支持。

参考文献

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