矿井水害的成因及其防治方法

吴晓玉

摘  要：我国的煤炭资源丰富，但随着煤炭工业的不断发展和开采技术的不断更新发展，矿井水害问题也逐渐显现出来，且呈逐年递增的趋势，成为煤矿安全生产的重要隐患。文章对矿井水害的类型做了详细阐述，并对矿井水害产生的原因和防治措施进行了重点分析。

关键词：矿井水害;煤矿安全;水害防治

中图分类号：TD745         文献标志码：A         文章编号：2095-2945（2020）01-0131-02

Abstract： China is rich in coal resources， but with the continuous development of the coal industry and the continuous update and development of mining technology， the problem of mine water damage has gradually emerged， and the trend is increasing year by year， becoming an important hidden danger of coal mine safety production.In this paper， the types of mine water hazards are described in detail， and the causes and prevention measures of mine water hazards are analyzed emphatically.

Keywords： mine water damage; coal mine safety; water damage prevention

前言

我国作为世界上主要的产煤和用煤大国，大量的煤炭开采导致我国煤矿灾害事故频发，在此之中矿井水害事故占很大比例。由于我国复杂的煤田水文地质条件和老矿区的深部开采，导致水害事故发生的几率不断上升。到目前为止，矿井水害已造成了大量的人员、物质和经济的损失。所以深入了解矿井水害发生的原因是科学开展煤矿水害防治工作的重要组成部分。

科学合理的划分矿井水害的类型为煤矿制定中长期煤矿安全开采提供了重要依据。由于矿井水害在宏观局面较为严重，所以我们要从多角度划分矿井水害类型，以此来推动我国矿井水害防治工作的深入发展。

就目前来看，根据矿井水害的特征、基本要素、属性等具体信息表征方面处理划分较为不充分，在指导矿井水害方面工作有较多的缺陷。

1 矿井水害类型及成因

1.1 大气降水性水害

此类水害的水源为大气降水，当发生降水时，地表水水位发生增长，当井口地势低于地表水水位时，水源会由井口、断层带等途径涌入井下，造成矿井水害的发生。

1.2 地表水倒灌充水水害

地表大型水体（江河、湖泊、池塘、水库、沟渠、塌陷区积水等）的分布一般较为集中，水量较大，在煤层开采时，会对煤层顶板的岩层产生一定的破坏，使煤层与地表水体之间发生水力联系，由裂隙、断层或塌陷区渗入井下，造成较为严重的水害事故。

1.3 地下水源性水害

由于充水含水层的介质特征可以形成松散岩层的孔隙充水、可溶岩的岩溶充水;含水层的水利特征的不同，地下水源性水害又可以分为潜水性水害、承压性水害和上层滞水水害。

1.4 顶板砂岩及其松散层孔隙水透水水害

孔隙水害是以第四系松散层孔隙水为主要水源，此类水源因为第四系底部隔水层的存在一般不会形成水害，但是在煤层开采前对矿区水文地质条件调查研究的疏忽，没有留设足够的煤岩柱，或在开采工作时工作面冒落裂隙导通含水层造成较为严重的水害事故。

1.5 废弃小煤窑及老矿井采空区水溃水水害

在已经采掘的旧巷和空洞内，往往会存有大量积水（称为“老空水”或“老窑水”），当煤层开采揭露或扰动积水区时可能会导致突水事故的发生。在煤矿开采方式开始转入深部开采与下山开采时，矿井水文地质条件变得更加的错综复杂，于是更加容易引起老空水水害事故的发生。老空水的水压较大，所以当后期的一系列工程在碰触到水体或水体边缘时，老空水会凶猛的涌入井下，破坏性巨大，具有突发性的特点。而且老空水的pH值较低，呈现酸性状态，其对井下的金属支架、轨道、钢丝绳、运输工具等金属设备有腐蚀作用。

1.6 主采煤层底板高承压灰岩岩溶水突水水害

煤矿进行開采作业时，煤层采动会造成上层岩层垮落，导水裂隙带新增破裂断层与顶板含水层水发生联系，从而引发顶板水害事故的发生。底板石灰岩含水层对煤层底板产生水害威胁，石灰岩层包括底板厚层寒武系、奥陶系及石炭系太原组石灰岩含水层。由于石灰岩容易发生岩溶，且水压较大，煤层开采影响范围波及下部石灰岩含水层[2]，易造成严重突水事故。

1.7 导水通道水害

导水通道作为矿井突水的必要条件，我们也可以把不同种类导水通道引发的不同类型的水害进行分类，其中由天然导水通道引发的矿井水害类型包括：地震通道型水害、窄条状隐伏露头通道型水害、点状岩溶陷落柱通道型水害、面状裂隙网络通道型水害与线状断裂（裂隙）带通道型水害。此外由于人为通道引发的矿井水害类型包括：封孔质量不佳钻孔通道型水害、顶板抽冒带通道型水害、顶板垮落裂隙带通道型水害、地面岩溶塌陷带通道型水害、底板地下水导升带通道型水害、底板矿压破坏带通道型水害、顶板切冒裂隙带通道型水害[3]。

1.8 钻孔水害

煤层在开采时钻井与已有的供水井等钻孔可能会导通含水层从而引发突水威胁，同时封闭不良钻孔也会导致突水事故的发生。