水文地质条件极复杂工作面水害探查与治理技术研究

李健健

（内蒙古自治区煤田地质局109勘探队，内蒙古 呼伦贝尔 021000）

水害问题是地质工程实践中常见的影响因素之一。当前地质实践中，通过合理的方式探查水害存在，并以科学的方式对其进行治理已成为所有工作者工作的重要内容，本文由此展开分析。

1 A地质工程水文条件概述

A地质工程是一处大型的煤炭矿井实践工程。其通过轻型综采放顶煤工艺的应用，实现了32m、100m、270m及500m各不同水平深度的煤炭探查与开采。并且在矿坑的顶板管理上，普遍采用了跨落法进行技术处理。就目前看来，其面临的水害问题主要表现在两个方面：第一，煤炭开采的掘进缺乏必要的巷探工程，煤岩倾角较大，不稳定的隐伏断层容易造成水害问题；第二，随着掘进深度的不断增加，新增岩层的水文地质钻孔比较缺乏，使得前方掘进的不稳定因素较多，水文灾害难以预测。为实现A地质工程深层复杂地质工作面的煤炭开采安全，进行水害的探查与治理势在必行。

2 水文地质条件极复杂工作面的水害探查

水害探查是地质工程产前地质安全检测的重要内容。实践过程中，水文地质条件极复杂工作面的水害探查包含了物探、钻探、及化探三种基本方法。

（1）物探法。物探法是水文地质条件极复杂工作面水害探查的基本方式[1]。其在掘进过程中细致分析导水构造的具体特征，为水害探查奠定基础。然后通过探查仪及顺变电磁仪的应用，实现了底板、前方和两侧的超前检查。A工程项目水害物探探查应用中，其不仅保证了前方的探查距离，更实现了工作面两侧60m、地下80m的探查保证，有效的提升了水害探查的准确性。

（2）钻探法。钻探法是水文地质条件极复杂工作面水害探查的又一重要手段。实践过程中，全方位覆盖是钻探水害探查应用的重要原则，探查过程中，每个探查点的钻孔数量最少应保持在三个，并且重点做好垂直及两侧的钻探应用；同时每超前探查200m，在间隔170m的区域就应设置探查钻孔点，保证钻孔的超前距离不少于30m。A地质工程的钻探应用分井上钻探和井下钻探两个部分，其在物探指导、钻探超前的指导下，进行了博灰的改造和矿基架构，实现了矿坑的查治结合。

（3）化探法。化探法是一种利用化学方式找矿的探查方式。与物探方式相比，化探法的经济效益没有物探法高，但化探操作轻松，能较大的减轻工作人员的探查强度和压力。A工程施工团队在现已拥有的钻孔中注入适量水分，进行水质变化的化学观测和分析，实现了探查区域内含水状况和隐伏水构造的准确把控。

3 水文地质条件极复杂工作面的水害防治

随着地质工程建设数量的不断增加，水害问题的影响愈发严重突出。为进一步提升地质工程建设的效率和质量，进行科学的水害防治势在必行。具体而言，水害防治的措施包含如下内容。

（1）进行顶板砂岩水的疏放。实践过程中，工作面的掘进使得顶板的砂岩面临较大水压，一旦不能进行及时的疏放，势必造成掘洞的结构破坏。在疏放过程中，钻孔疏放是顶板砂岩水疏放的重要方式，其根据探查的基础情况，进行疏放孔的合理布置，一般情况下，疏放孔应尽可能了的布置在工作面的机巷，并且每个放水点的终孔应控制在2～3个，保证顶板岩的稳定。需要注意的是，疏水孔应于断层面保持垂直，且穿过断层上下层。另外，一旦顶板岩坚硬，应停止使用疏水孔对其进行内压水释放。

（2）建立强排水系统。强排水系统是水害预先防治的重要控制措施。强排水系统的应用必须满足一下应用条件：第一，具有独立的供电系统，与其他设备互不干扰。第二，拥有必要的动态监控系统，实现排水性工作状态的合理把握。第三，确保排数系统与水仓水位、水泵温度、排水管流的系统协调。在A建设工程中，工程人员就采用了强排水系统进行矿坑积水的疏排。其通过三趟4寸排水管和二趟6寸排水管的应用，实现了6台潜水泵和4台自吸泵的系统配合，使得多余积水有效的排放到了机巷连巷。

（3）建设型水害治理。常见的建设型水害防治措施包含了泄水巷施工、沉淀池和排水沟施工、挡水墙施工、水仓和临时排水系统施工等诸多内容。这些措施俱能保证水文地质条件极复杂工作面水害的有效治理，保证地质工程的建设质量和工作人员安全，实现工程经济效益提升。实践过程中，A地质项目的不稳定隐伏断层较多，因此工程人员在建立强排水系统的同时，对其进行了水仓和挡水墙的建设，有效的保证了工程的建设质量。

4 A地质工程水害探查与治理技术应用的效果

水害的探查及治理是一个较为专业、复杂的系统过程。其探查实践的操作往往需要多种方式的系统结合。在A地质工程水害探查过程中，其充分应用了物探、钻探、化探相结合的探查方式，并且通过强排系统、水仓建设、挡水墙建设等手段进行防治处理，有效的提高了地质工程的水害治理水平。具体而言，其查明了主要导水通道的断层结构，在钻孔过程中，弱化了通道山伏青与大青含水层之间水力联系，降低了复杂工作面的富水含量。另一方面，强排水系统的建立使得机巷的多余积水能及时的进行排出，一旦积水较多，无法及时有效的排出，则可通过水仓进行临时调节。并且挡水墙的建设大大减少了机巷富水含量，确保了掘进机巷的结构稳定。

5 结语

地质工程建设中，水文地质极复杂工作面水害的探查及治理至关重要。工程建设人员只有充分认识到水害探查治理的重要性，并在科学探查的基础上，进行规范合理的治理保证，才能进一步提高水害探查及治理水平，推动地质工程建设的良性发展。