深埋矿井水文地质条件及防治水技术的应用研究

李 娟

（西南能矿建设工程有限公司，贵州 贵阳 550000）

我国具有丰富的煤炭资源，资源分布广泛，为人们提供充足的能源。随着开采技术的逐渐创新，浅部煤炭资源开采技术逐渐向深部煤炭资源开采发展，深部矿井开采数量增加，如何进行防治水工作成为开采工作重点，以实现安全生产。

1 深埋矿井水文地质条件分析

本文以某工程为例，该矿井属于深埋矿井，水文地质条件较为复杂，在开采过程中难度加大，需要工作人员合理应用防治水措施进行处理，根据实际的水文地质条件进行处理，保证开采工作安全有效的进行。

1.1 含水层与隔水层

案例工程中，主要的地下水类型为承压水，并且很大一部分含水层暴露在地面上，可以接收大气中的降雨，增大其含水量。矿井的含水层、隔水层以及地质条件较为复杂，以含水层为例，矿井地层的含水层可以分为三层，包括奥陶系中统上马家沟组、石炭系上统太原组以及峰峰组。上马家沟组中岩层中存在较为发育的岩溶裂隙，但对不同的区域来说其裂隙不同，岩层具有良好的富水能力，耗水量可达2.8L/(s·m)。对于峰峰组岩层来说，受其自身的性质影响，厚度较大，导致其富水性较弱。石炭系太原组主要是薄层石灰岩，岩溶形态主要为溶孔与溶隙，常出现次生物填充情况。矿井的隔水层同样分为三层，其岩性存在较大的不同，地层呈现出不同的特点[1]。

1.2 充水通道

煤矿开采过程中，充水通道主要包括三个，第一，下组煤顶板冒裂带，煤层断裂频率地面的干扰深度底部最大高度超过65m，两组平均距离为70m，可能形成导通采空区积水通道。第二，受地质构造因素影响，断层与岩溶陷落柱为主要构造，在开采过程中，没有出现明显的出水情况，但由于下组的开采中可能导致开采地质条件发生变化，陷落柱成为下组的导水通道。第三，出现不良的钻孔，把握工程的地质构造，通常需要大量的钻孔，但如果钻孔不合理将导致其与相邻的含水层相关联导通。

2 深埋矿井防治水技术应用

对于深埋矿井来说，受自身的性质因素影响，防治水工作属于一项系统性工程，开展防治过程中，需要从不同的层面进行，从整体上消除矿井水患[2]。根据实际情况建立完整的防治水体系，采取不同的措施进行处理，具体来说，主要包括以下几方面。

2.1 进行合理的截水

工作人员在进行开采过程中，应合理安装排水设备，挖掘采矿表面附近的拦截道路，充分发挥出设备的优势促使其发挥出辅助水道的作用，为后续的开采奠定良好的基础。降低浪涌深的深度，实现矿山排水，并节约成本，建立矿中央泵站，该方式适用于其矿山地表水引导通道关闭后地表出现渗入情况，影响整体安全性。合理将水进行分阶段阻隔，有效控制水体的渗入情况。合理进行预防，对于深埋矿井来说，在进行开采过程中，应合理进行预防，建立完整的防灾系统，主要包含的内容有四部分：第一，灵活应用现有的探查技术结合现代的有机电子技术，通过技术进行及时的预防，当某一区域出现积水问题时，可以及时进行预报，帮助工作人员解决该问题。第二，合理进行安全生产，针对深埋矿井来说，应对该地区的水浸调查报告威胁的准确性进行保证，并保证其数值的准确性，明确工作的主要目标，通过技术优势预测多样性的结果，综合考虑当地的矿山环境因素，明确实际状况。与此同时，根据现阶段的管理体系与水资源保护要求，建立符合实际情况的科学决策过程，以满足当前的要求。第三，实现防御体系安全可靠、经济合理以及技术可行，充分发挥出防御的优势，同时工作人员还应根据其实际情况选择最合理的水管理计划，以保证其满足当前的需求。

第四，在进行计划实施过程中，应保证其满足当前的要求，并对水管理计划进行有效的监测，根据要求对其计划进行修复与整改，反映出其自身存在的问题，提供全方面的保护，真正意义上实现提前预防，明确预防工作的重要性，利用全新的手段促使开采工作有序进行。

2.2 合理进行堵水

工作人员在处理过程中，应明确水流入产生的影响与风险，合理进行预测，根据水路与水文地质的丰富水资源勘探范围进行分析，明确岩石自身存在的力学特征，以此为基础，探索底层水分层与采矿表层出现的变化，分析整体的特征，以便于后续的施工处理。针对开采过程中高水位的磨合风险范围与供水减少进行与预测分析与确定，根据实际情况进行数值模拟计算，通过应力场的变化演变模型分析其产生的影响，保证工作高效的开展。实际上，如果通过疏通与卸载其水量很难实现快速的减少，其目标的截止水主要在水压范围下进行，需要明确风险，针对采矿工作的需求进行密封，通过有效的阻止水截止范围可以从根本上消除工程中存在的安全隐患，解决安全问题，促使工程开采效率与安全性提升。

2.3 有效进行排水

受深埋矿井自身的因素影响，在施工过程中，工作人员应严格遵守现阶段的安全操作程序，以程序为基础，有序开展工作，保证矿区的正常与最大进入量数据精准详细，为工作人员提供精确的数据信息，满当前的需求。以矿区为例，矿区地下水文层的地质条件受外界因素产生的影响会发生明显的变化，尤其是部分老矿区，经过长时间的影响，其地下水文层地质条件必然会发生变化，因此该情况不能为地下水流计算提供相关的参考，因此为应对现阶段存在的问题，应合理进行排水，优化现有排水能力，以矿井为基础，对矿井的水流入进行计算，分析相关的因素因子，明确各数据之间存在的关联性，建立完整的多元统计分析，通过获得的数据对地下水流入进行预测，可以选择模糊神经网络进行预测，验证进水量，满足当前的需求。针对现阶段的排水工作，应合理进行优化，根据实际情况最好分析，明确工作的进展，做好整体的监测，分析数据的变化，进行合理的排水，建立优质的排水系统，满足当前的工作需求。以采空区积水为例，其自身对矿井生产产生的影响较大，直接影响生产的安全性，工作人员应合理对采空区积水进行处理，选择疏放的措施进行处理，降低技术的涌入，提升矿井的整体安全性，了解矿区的性质，做好疏放工作，保证矿区开采工作有序的进行，消除外界因素产生的影响，满足我国煤炭资源的开展需求。

3 结论

综上所述，矿井水预测与管理工作属于一项较为特殊的工作，对于现阶段的深埋煤矿工程开采产生的影响较大，其主要的原因在于水文地质条件较为复杂，因此工作人员应结合实际情况进行合理的管理，充分发挥出自身的优势，合理预防与管理深层矿井水，降低其产生的影响，有效的解决现阶段水入区问题，保证工程效率提升。做好相关的管理工作，了解水文重要层，选择新技术进行应用，提升安全性。