水文地质问题研究与科学防范

王峰 孔宁

摘要：随着矿井开采向地层深处不断延伸，地层地质及水文地质条件愈加复杂，严重影响矿井安全生产。了解煤矿防治水的危害、措施和管理办法，加强矿井水的探测和疏放工作，提高技术和管理水平，采取相应的矿井防治水措施，是降低水害事故的必要条件。

关键词：煤矿；防治水；措施

在煤矿开采和施工过程中，水文地质问题始终是一个极为重要，但也是一个易于被忽视的问题。由于没有足够的重视，导致地下水引起的各种工程危害时有发生。为此，在煤矿开采过程中要加强防治水技术管理，查明水文地质问题，评估地下水对煤矿开采的作用及影响，同时采取必要措施，防止水害安全事故的发生。

一、矿井水灾的危害

凡影响生产、威胁采掘工作面或矿井安全、增加吨煤成本和使矿井局部或全部被淹没的矿井水，都称为矿井水害。矿井水灾对矿井生产危害较大，轻则影响矿井生产效率，重则造成淹井人亡的恶性事故，具体来说主要表现在以下几个方面：

（一）恶化生产环境。可造成巷道积水，顶板淋水使工作面及附近巷道空气潮湿，工作环境恶化，影响个人身体健康。

（二）增加排水费用，提高吨煤成本。矿井水的大小直接关系到排水设施、设备和排水费用。

（三）缩短生产设备的使用寿命。水对金属设备、设施具有腐蚀作用。

（四）损失煤炭资源。主要是指隔离煤柱的煤损。

（五）引起瓦斯积聚、爆炸和硫化氢中毒。

（六）当矿井水的水量超过矿井的排水能力或发生突然涌水时，轻则造成矿井局部停产或局部巷道被淹没，重则造成矿井淹没、人员伤亡，被迫停产、关井。

二、防治水工作存在的问题

矿井防治水是指在尽可能地保持矿井或采区开采前原有的水文地质状态，减少或防止地下水和地表水流入矿井、巷道、采区而危害采矿工作所采取的措施。由于认识不足、开展不力，使防治水工作存在着一些问题。

一是水文地质工作程度低，水文地质基础资料缺乏，绝大部分乡镇煤矿未进行过正规地质勘探与水文地质勘探，现有水文地质资料难以满足煤矿安全生产工作的需要。近年煤矿整改中，有些煤矿补编了地质报告和水文地质报告，但大多数内容偏简单，指导性和针对性不强，有的甚至流于形式，缺乏可操作性。

二是煤矿矿井水文地质工作开展不力，水文地质编录及观测资料缺乏，无矿井水文地质台帐或台帐内容不全。绝大部分矿井未进行矿井涌水量观测。

三是可能发生水害的地点、水害类型和水灾隐患底数不清，采掘工作面水害预测预报不及时，对有突水危险的地方监测不够或无监测制度，防治水措施与防探水措施不完善，甚至突发矿井突水事故，造成不必要的损失。

四是各类防隔水煤（岩）柱未留设或留设不规范。少数煤矿甚至越界超深跨界开采，破坏了井田边界防隔水煤（岩）柱，使水文地质条件复杂化。

五是矿井排水设备（包括水泵、水管、配电设备）和水仓不完善，满足不了排水工作的要求。

三、科学开展矿井防治水工作

一是切实加强防治水基础工作。煤矿要编制中长期防治水规划和年度防治水计划，并认真组织实施。各类矿井要采用适合本矿井的物探、钻探、化探等先进适用技术，查明矿井或采区水文地质情况。重视地球物理技术在煤矿水害方之中的地位，在采取设计阶段坚持利用三维地震勘探技术和瞬变电磁技术进行补充勘探，查明落差大于5m的断层及富水性。

二是认真做好井下探放水工作。凡采掘工作面受水害影响的矿井，要开展充水条件分析，坚持“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”五项综合治理措施。矿井有透水征兆时，受水害威胁的区域要立即停止作业，撤出作业人员到安全地点，分析原因，采取有效措施。井下探放水必须使用专用的探放水钻机，严禁使用煤电钻探放水。

三是加强“雨季”三防工作。煤矿企业必须就防范暴雨洪水进行隐患排查和专项整治，彻底消除隐患。井口标高低于历史最高洪水水位的矿井要有应急措施；对洪水可能淹没的废弃老窑井口必须按规定填实封死，或在井口浇注1个大于井筒断面的坚实的钢筋混凝土盖板，严防地表水倒灌井下导致淹井。雨季要安排专人负责对本井田范围及可能波及的周边废弃老窑、地面塌陷坑、采动裂隙，以及可能影响矿井安全的水库、湖泊、河流、涵闸、堤防工程等重点部位进行巡视检查，特别是接到暴雨灾害预警信息和警报后，要实施24小时不间断巡视。建立暴雨洪水可能引发淹井等事故灾害紧急情况下及时撤出井下人员的制度，发现暴雨洪水灾害严重，可能引发淹井时，必须立即停产撤人，只有在确认隐患已彻底消除后方可恢复生产。

四是加强水害应急救援和职工防治水安全知识培训各产煤地区相关部门要制订完善水害应急预案，建立区域抢险排水基地，增置各类排水设备，定期对设备进行检修，保证设备完好，以提高抢险救灾能力和效果。煤矿企业也要储备足够的抢险物资和设备，确保抢险救灾时能够及时到位并发挥作用。煤矿企业要结合典型水害案例，加强对职工水害防治知识的培训和教育，提高安全生产技能和综合素质。制定并不断完善矿井水害应急预案，开展应急预案的演练，使职工掌握逃生的路线。煤矿企业发生透水后，要立即启动矿井水害应急预案，并按规定及时上报有关部门，积极开展救援工作。

四、防治水的技术措施

防治水工作应当坚持预测预报、有疑必探、先探后掘、先治后采的原则，采取综合治理措施进行防治。

地表水防治。首先查清新增井田的水文地质条件。其次对井田范围内及相邻矿区回采塌陷所造成的地面裂隙进行检查、充填、疏通。然后采取以下具体措施：以导流为主，导排结合。对地面排放水系统进行完善，各排水沟进行清淤、加帮垫底。对各扬水站设备进行维修，保证设备的完好，对蓄水池进行清淤。对地面塌陷坑、裂隙、废弃露天坑及废弃小煤矿等进行回填。

井下采空区积水的防治。一是采空区积水的防治。采空区积水是由于开采时的低洼地段或下山开采所形成的，要以疏放为主，查清各期开采时形成的采空区积水情况，及时建立探放水系统进行探放水，确保煤层开采过程的安全，要按规定设立水仓和排水管路。健全相邻矿井间的交换图制度和雨季巡回检查制度，完善生产活动的监测和预测预报制度，要做好定期报交换图工作。

二是断层水、裂隙水和钻孔水的治理。该煤矿井田内断层较多，断层破碎带较宽，导水性较强，当井巷工程施工穿过断层时，断层裂隙带水或断层导通的积水区的水就会进入矿井。对断层水的治理主要以疏导为主，在开采时要留设防隔水煤柱，确保开采安全。

【参考文献】

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