浅谈煤矿矿井水害及防治

柴然李鹏高宇

（辽宁工程技术大学，辽宁 阜新 123000）

煤矿突水事故在我国频频发生，据不完全统计，在过去的20余年，我国已有220多个矿井被水淹没，死亡8000多人，造成的经济损失高达300多亿人民币，通过这个数据表明我国煤炭水害已严重影响煤矿的安全生产，加强对煤矿水害的研究和防治措施的改进已迫在眉睫。

所谓矿井水害是指凡影响生产、威胁采掘工作面或矿井安全的、增加吨煤成本和使矿井局部或全部被淹没的矿井水的总称。矿井水害往往来的突然迅猛，井下工作人员无法及时撤出，造成重大的人员伤亡，淹没矿井带来巨大经济损失，文章浅谈对矿井水害的认识。

1 矿井水害的基本条件

形成矿井水害的基本条件：一是充水水源；二是充水通道；三是充水强度。这几个条件缺一不可，必须同时出现。

1.1 矿井充水水源

大气降水；地表水水源；地下水水源；袭夺水；老空积水。

1.2 矿井充水通道

点状岩溶陷落柱通道；构造断裂带；顶板冒落裂隙带；含水层的露头区；突破煤层底板；封闭质量不佳的钻孔。

2 矿井突水预兆

（1）巷道壁或煤壁“挂汗”。这是由于积水透过孔隙凝聚于巷道或煤壁表面。

（2）煤层变冷，空气出现雾汽。空气及煤层中含水量增大时，热导率增大，气温降低，用手触摸煤壁有发凉的感觉。

（3）煤层变潮湿、松软，干燥的煤变潮湿，光亮的煤变暗淡，若挖去表面依然如此，说明附近有积水。

（4）淋水加大，矿压增大，出现冒顶、片帮及底鼓现象，尤其是接近断层积水区时更明显。

（5）听到“嘶嘶”的水声，高压积水通过缝隙向外涌出时的摩擦声，这是距水源很近的征兆，应立即发出警报，撤出作业人员。

（6）出现压力水线，表明水源已近应密切注意水源，水清则远，混浊则近。

（7）工作面有害气体增加，特别瓦斯、硫化氢、二氧化碳气体浓度增大，闻到臭鸡蛋气味。

（8）煤壁“挂红”，水的酸度大，水味发涩。

3 矿井水害的防治措施

井下采掘工作坚持遵循“预测预报、有疑必探、先探后掘、先治后采”的原则，落实“防、堵、疏、排、截”的综合治理措施。

3.1 地面防治水

（1）慎重选择井筒位置，井口标高应高于当地历年最高洪水位。（2）河流改道。（3）铺设河底。（4）填堵通道。（5）挖排水沟。（6）排除积水。（7）加强雨季前后的防汛工作。

3.2 井下防治水措施

（1）做好水文观测和水文地质勘测工作。组织采掘、地质、测量等工程技术人员对矿井及周边水文地质条件进行勘探调查，对岩石的性质、断层和裂隙位置、含水层与隔水层数量位置和厚度、含水导水性、老窑和现采小窑的范围、采空区积水分布，冲击层厚度及各分层的透水、含水性······进行详细的勘测，为矿井施工和安全生产提供保障。在矿井生产的过程中，要注意有计划收集地表水、井下水源的水压、水位和水量、井下涌水量变化进行观测。

（2）井下探放水。在探放水过程中，“预测预报、有疑必探、先探后掘、先治后采”的原则，遇下列情况必须进行探水：接近水淹井巷、老空时；接近含水层、导水断层和陷落柱时；接近各类防水煤柱和可能出水的钻孔时；接近可能与地表水体相通的断裂破碎带或裂隙发育带时；上层采空区积水，在两层间垂直距离小于采高40倍或巷高10倍的下层采掘工作以及采掘工作面有明显出水征兆时。

采用钻孔探水的方法，通过钻孔直径、探水超前距离、允许掘进距离、帮距和密度确定：探水-掘进-再探水-再掘进的方式循环，超前距煤层8-20m岩层5-10m，帮距与超前距一样。钻孔密度＜3m。探水钻孔布置时巷道掘进所占空间应有钻孔控制，且钻孔间距小于巷道高度、宽度、或煤层厚度。钻孔探测后要在采掘工程图上标明警戒线、探水线。

（3）矿井堵水。煤矿常用注浆堵水的技术，注浆堵水就是将配制的浆液通过空气压缩机压入到岩层空隙、裂隙或巷道中，使其渗透、冷凝硬化，提高岩层强度、密实性和不透水性，达到封堵截断水源的作用，是矿井防治水害的重要手段之一。

（4）疏放水。疏放水就是将有威胁矿井生产的全部和部分水源有计划的疏放掉，达到消除水害的目的。

疏放老空水：根据水量的大小来确定疏放的方法：当水量不大，不超过排水能力可直接排水；水源补给量不大时采用先放后堵的方式；与巨大水源有联系，动力储水量大采用先堵后放；对于水量大，水质坏，用煤柱或构筑物先隔离，准备好排水设备排放。

疏放含水层水：在地面打环形钻孔或排形钻孔抽水；井下疏水巷道疏水；用井下钻放射状、排状、立井泄放孔疏放。

（5）截水。截水是利用水闸墙水闸门和防水煤（岩）柱等物体，临时或永久地截住涌水，将采掘区与水源隔离，使某一地点突水不致危及其它地区，减轻水害的有效措施。通过留设防水煤（岩）柱、设置防水墙和防水闸门来实现。

4 结语

矿井防治水工作是一项长期的、复杂的、综合性系统工程。经近几年的实践，我国现在已有比较成熟的防治水害的方法。除了技术手段之外，更重要的提高矿山企业对矿井防治水的重视程度，加强安全管理工作，加大防治水工作的资金投入、引进先进的探测和预测系统，对员工进行必要的培训，对防治水工作的落实进行监督，建立健全的防治水工作实施的保障机制和发生矿井突水事故的应急预案，以达到减少矿井水害事故的发生，保证作业人员的生命安全和减少企业的财产损失。生水工作是一项长期的、细致的系统工程。经近几年的实践，各种水害的防治基本上已有了成熟的方法。除了技术手段之外，尤为重要的是安全管理和企业对防治水工作的重视程度，防治水工作的落实、组织机构、专业队伍建设、人才培养及防治水工作实施保障机制等方面，也应加强重视。只要加强管理，加大防治水工程投入，煤矿水害是可以避免的，水害损失也是可以减小的。