煤矿水害类型及其防治对策分析

王艳龙

太原煤气化集团有限责任公司东河煤矿

煤矿水害类型及其防治对策分析

王艳龙

太原煤气化集团有限责任公司东河煤矿

随着经济全球化的发展，我国的国民经济和科技实力在发展的基础上正在不断加强。在这种情况下，社会发展的速度进一步加快，对资源的依赖程度也进一步加深。煤炭资源是目前常用的资源之一，对促进社会的发展有重要的意义，尤其是对我国工业的发展起到了很大的促进作用。基于这个原因，我国的煤矿开采的数量和规模都在不断扩大，开采呈现越来越难的趋势。而各地的自然条件又给煤矿的开采带来了困难。其中水害的危害是巨大的，水害的基本类型就是地表水水害、地下水水害、老采空区水害和灾难性透水。这些水害严重阻碍的煤矿开采工作的进行，降低了煤炭的开采量。同时对煤矿的开采带来了很大的安全隐患。为了保障煤矿开采的质量，要对针对这些难点进行合理的解决，提高开采质量。基于此，本文对煤矿水害类型和防治的策略进行分析与研究。

煤矿；水害类型；防治；对策

1 煤矿水害事故的具体含义介绍

煤矿水害事故是煤矿生产过程中重点关注的问题之一，它通常指的是在进行矿井建设和生产时，由于没有对水方面上的问题进行详细的分析、研究和防治处理，导致在地下水或地表水经过坍塌区、断层以及裂缝等相关位置时，出现难以控制的情况，使得部分的水进入到了矿井中；情况轻微时可能只会影响到矿井生产设备无法正常的使用，如果是情况严重时，则会对矿井工作的人员的安全带来很大的威胁，导致正常的生产工作无法继续进行等。煤矿水害的出现与矿井所在地的自然地质有着非常密切的关系有，特别是对所在地地质的赋存情况有关联，它可能是引起煤矿水害出现的直接原因。通常煤矿的充水水源都会有许多种，例如：地下水、地表水、大气降水和老空区水等，而造成煤矿水害事故的水源大多数都属于采空区水。煤矿水害事故的发生一般都是集中在基建煤矿、乡镇煤矿以及改制煤矿上，所以这一部分的煤矿更加应该注意对其水害事故进行科学的预防和处理。

2 煤矿水害类型分析

就目前而言，较为常见的煤矿水害主要有四种，它们分别为地表水水害、地下水水害、老采空区水害和灾难性透水。

2.1 地表水水害

地表水水害顾名思义说的就是由地表水所导致的煤矿水害。如果煤矿开采区域与湖泊、江河、水塘、水库等非常接近时，在连续性降雨的情况下，水体的水位则会上升，这时地表水则有很大的可能性会进入到矿井中，进而引导致煤矿水害的发生，从它的成因我们可以看出，煤矿地表水水害经常出现在雨季时期。

2.2 地下水水害

地下水水害主要指的是因地下水所造成的煤矿水害。其中地下水的来源又分为许多种，例如：断层水、含水层水、溶洞水和老采空区水等，在煤矿生产过程中，如果碰上类似的含水层时，含水层中的水便会进入到矿井内，这就是造成煤矿地下水害的一大原因。除此之外，通常含水层的水压都会比较大，如果出现水压破坏隔水层的情况，含水层也就进入到煤矿井中，这也是导致煤矿水害出现的原因之一。

2.3 老采空区水害

近十几年来，矿井开拓以煤巷为主，基本无岩集巷，施工疏放水孔特别困难，工作面内涌水只能靠水泵排出，由于褶曲发育低洼区积水，致使排水环节增多，难度加大。特别是工作面回采后，采空区大量积水无法疏放，从而造成积水水害。若是在之后的采掘工程实施过程中长时间触及水体边缘，则老空水就会通过突然溃入形式在一定程度上涌入到采掘工作面，非常容易出现矿井水害事故。老空水害有以下特点：第一，具有较强的突发性；第二，老空水在酸碱性上呈现出酸性；第三，硫化氢有着相对较高的浓度；第四，涌水量相对较大，有着较强的破坏性，然而由于储水空间相对来说比较封闭，使其涌水时间比较短，非常容易出现疏干现象。

2.4 灾难性透水

煤矿生产中的灾难性透水通常都是指底板高压水进入废弃的小煤矿，让地表水和老空水进入到矿井中，进入引发煤矿水害。通过对中国近些年中所发生的煤矿水害事故的研究，我们可以发生其水源主要来自小窑老空水，小窑老空水的主要特点就是水压大、积水多，如果出现小窑老空水透水的情况，比对会对煤矿企业的生产工作造成很大的影响，同时也会给井下作业的工作人员的生命安全带来很大的威胁。

3 煤矿水害事故的防治技术

3.1 强化对矿井环境的掌握

调查、掌握当地最高洪水位资料，查清矿区及其附近地面水流系统的汇水情况，对于可能进水的井口采取疏通河道、加高永久挡水堤坝、修筑泄洪渠、井口预备应急堵水物资等措施。摸清采动塌陷区、地表裂缝、废弃的旧钻孔(立眼)、废弃小窑井口等及降水直接或间接流入井下的通道，对于存在可能进水的通道进行彻底封堵；对于正在开采的工作面，每月定期巡查1次。与地方气象、水利、防汛部门建立灾害性天气预警、预报联系机制，第一时间掌握洪水形成动态，提前做好思想准备和应对措施。暴雨期间在井上下实施24h不间断巡查，严密监测地表行洪及井下涌水量变化情况，一旦发现情况危急，立即按照停产撤人规定及时撤出井下人员。

3.2 地表水的防治

对回采工作面和掘进工作面影响范围内已经存在的水坝和各类水塘，提前协调将水放干，并且在开采过程中不能重新蓄水。对采空区地面实行定期巡视，不许设置各类水塘；对于地面沉降自然形成的水坑，及时修筑排水沟或设泵排放积水。对采掘工作面穿过的地表沟流，提前修筑人工防渗河床或铺设管道引流，不使明水渗入井下。矿井水原则上不得排往地形高处，已经形成的蓄水坝要定期巡查安全状况，发现有渗漏迹象时立即采取措施堵漏和加固。

3.3 老空区积水

采空区积水是矿井的主要水害威胁。矿区周边小窑破坏较少，主要为本矿自有采空区及北部邻矿采空区的积水。对于采空区积水，首先要确定范围和积水量，整理其以往采掘图纸，其次进行地面调查，必要时用地面及井下物探辅助调查。对于已经能够确定范围的积水区，可以进行放水孔的留设，避免出现积水现象。对于邻矿的采空区积水，除了进行必要手段确定积水区外，还应留设足够防水煤柱，防治水害发生。

3.4 防水煤岩柱技术

在煤矿的开拓设计过程中，应该在开采位置与积水区域中预留出足够宽度和厚度的防水煤岩柱，这样就可以起到防治煤矿水害的发生的作用。防水煤岩柱技术在实际的煤矿水害事故防治中，主要的作用有隔离和防止两个作用。这里需要特别注意，防水煤岩柱的设置处理要考虑到实际的防水害效果之外，还应该将防水煤岩柱的安全性与经济性列入考虑的范围之内。厚度在3.5m以下、倾斜度在30°以下的采矿区域，其防水煤岩柱的留设位置应该在20m以上；如果煤矿开采区域的侧面与含水区有直接的接触时，应该使用斯列夫公式来进行防水煤岩柱预留宽度的计算。

3.5 探放水技术

探放水技术主要是在进行煤矿开采工作时，对可能存在着水害的煤矿开采区域进行超前的钻孔放水和钻孔探水，这样就可以清楚的知道煤矿开采位置的前方、侧方、顶部以及底板位置上的水源情况，这样就可以提前进行相应的应对措施，有效地避免煤矿水害的发生。如果在开采过程中，矿井顶部的石块出现淋水、出汗或者是矿井内有特殊的气味或响声是，也应该使用超前的探放水技术进行水源情况的检测。在利用探放水技术进行煤矿水害防治时，应该特别注意钻孔的摆放位置，通常都是在开采面解决断层、含水层或老空积水的位置上布置。除此之外，在一些泥沙的溶洞和突水的地方都应该严格的进行探放水工作，并在实际的探放水前应该先对其程序进行合理的设计，这样才可以有效地防止煤矿水害的发生。

总而言之，煤矿水害已是影响煤矿安全生产的灾害，给煤矿生产的正常安全生产带来了极大的威胁。煤矿生产过程当中的水害事故是客观存在的，由于科学技术手段和认知水平的在现阶段的局限性，煤矿水害事故在很长一段时间里都仍然是煤矿安全生产巨大威胁。但是，只要我们从思想认识上了解煤矿水害的危害性和防治水害的重要性，摸清煤矿水害事故发生的规律，综合运用各种水害防治技术措施，以及先进的管理预测机制，提高煤矿从业人员的综合技术能力素质，加大开发更加先进的设备技术，严格执行煤矿水害防治工作的相关规章制度，实施行之有效的防治水害措施，以此来减少煤矿矿井水害的发生，进而促进煤矿行业进一步发展。

[1]虎维岳，田干.我国煤矿水害类型及其防治对策[J].煤炭科学技术，2010，01:92-96.

[2]尹会永，卜昌森，魏久传，朱鲁，郭建斌.山东省煤矿水害类型及其防治对策[J].矿业安全与环保，2009，06:79-81.

[3]谢海亮.煤矿水害事故原因分析及其防治管理途径[J].中小企业管理与科技(下旬刊)，2013，06:254-255.

[4]徐树媛.山西富东煤矿水害类型分析及其防治建议[J].中国煤炭地质，2013，10:36-39.

[5]陈美智，周桂铨.煤矿水害事故分析及其防治技术[J].西部探矿工程，2012，03:201-203+206.

[6]王德明.煤矿水害事故原因分析及其防治管理途径[A].中国煤炭机械工业协会.第三届全国煤矿机械安全装备技术发展高层论坛暨新产品技术交流会论文集[C].中国煤炭机械工业协会:，2012:4.