综合防治水技术在矿井生产中的应用

摘 要：在矿井开采过程中，水灾害的影响是很大的，会带来一定的危险与人员伤亡，因此，要从矿井的角度出发，围绕防治水等技术进行规范管理与技术创新，并根据现场需要形成科学有效的管理模式，对于提升矿井的综合安全管理具有很大的实践意义。本文对综合防治水技术在矿井开采中的应用进行分析，以供参考。

关键词：综合防治水;矿井生产;应用

由于矿井开采的工作难度较大且非常复杂，加上存在非常高的危险系数。因此在具体开采过程中，矿井开采企业应选择科学合理的方式来保证矿井开采的顺利进行。同时，由于不同地区的地质情况不同，且区域内矿井的水文地质特征也存在极大的区别，有的地区的矿井水文地质条件比较复杂，存在较多的导水构造，往往会发生水害事故，这就在极大程度上影响了矿井开采的安全性。基于此，矿井开采企业必须掌握有效的技术来避免出现水害事故，保证矿井开采的安全。

1 矿井开采过程中防治水技术的应用现状

目前采用的主要防治水技术是通过防治结合的有效模式，采用含水层预先疏干降压的方式进行排水，并结合新型的超细水泥等物质进行注浆运用，围绕综合防治水技术的运用不断进行创新，结合人工受控定向道斜钻技术的运用，可以有效降低水灾的危害。同时，还可以结合现代化信息技术的运用，在探测技术不断提升的背景下，不断提升矿井防治水技术的多元化发展路径，形成矿井可视化管理，对水源、降水量、土质、结构等进行综合完善与加强管理。

2 矿井水灾现象发生的主要原因

在矿井井下开采过程中，会出现一定的地下水层突水现象，由于技术人员处理不及时等因素，在开采之中没有进行底板注浆改造等技术运用，从而相应的治理水层出现裂缝现象，但是一些人员对于技术处理不够及时，没有形成有效的改造技术运用，就会导致底板改造出现质量等问题，且在技术处理中不够精准，因此也就限制了后续的工程操作管理。同时，对于一些老窑水危害的影响中，一些地表水经过比较长时间的渗透就会出现相应的区域性积水，都不利于防治水工作的开展。

3 综合防治水技术的应用

3.1 地表水害综合防治技术

针对矿井开采地表水害综合防治，首先在矿井周围建立防水工程建筑，这样可以有效预防雨季来临时大气降水与江河、湖泊水位上涨导致的水体涌入矿井。防水工程的建立是地表水害综合防治的第一道防线，对于后续水害防治措施的进行具有重要影响;其次，做好矿井井口位置的合理选择，一定确保井口位置的基础标高要超过历年以来所发生洪水的最高水位。如果受限于地形，无法使矿井井口处于理想位置，难以保证井口位置的标高，则必须按照要求进行河流改道，通常需要在矿井隔水层上建立堤坝，一旦水位上涨，洪水爆发，就可以通过堤坝进行洪水截流。同时开凿一条人工河道，将洪水引入水体，综合防治人员应该注意，在进行堤坝以及人工河道开凿的过程中，一定遵循河道坡度的合理性。针对一些旧河道，因其多年未用，年久失修，应该定期安排人员进行及时疏通，确保防水工程的正确建立，同时也防止水体渗透井下。此外，针对矿井周围土地存在的斑裂现象，首先可以利用水泥或者黏土填充的方式对斑裂位置进行封堵，如果斑裂位置深度较深，则可以先用碎石进行填充，上方再对其进行泥或者黏土覆盖，注意进行夯实工作，同时填充位置要稍稍高于周边地表，这样可以有效预防渗透发生，还要在斑裂位置建立排水沟，及时将积水排出，使水体远离矿井渗透区。

3.2 矿井奥灰承压水害综合防治技术

首先做好对矿井周边地区的地质勘察工作，对奥灰含水层的厚度，石灰岩的发育情况与含水量的丰富程度勘察，同时还应该注意石灰岩存在的断层落差、强度性质，以及构造基础等。根据以上的勘察结果，制作一个地下水动态观测网，对地下水的运动情况进行实时监控掌握，尤其是对于地奥灰承压突水点以及隔水层边界等重要因素，做到一旦发生异常情况，就能够及时进行汇报处理，可以有效起到预防效果;其次针对矿井奥灰承压水害还应该做好相应的疏水降压措施，疏水降压就是将矿井顶层或含水层的水通过人工疏导的方式排出，这样可以有效降低来自奥灰承压层上方重力水的压力，改善矿井开采条件;最后还是应该从矿井的开采方式入手，结合周边环境地质条件，严格矿井开采規程管理，针对开采敏感区域，要尽量减少对矿井底板的扰动。

3.3 创新地下水的处理技术

利用先进技术建造安全系统，进行地面密封工作。在水预防方面，首先要了解该地区地表水变化规律，并在接触实际水体方面，在有效防水措施的基础上进行选择，特别是可以分为几个方面，分流、防御、排洪和储存。分流意味着如果在矿坑表面上的沉淀物不能被有效地去除，则该部分可以通过挖掘和分流洪水而进行，水立即被排除在矿区之外。防御意味着矿山正在生产中，并且预先准备好防洪措施，必须确保它高于该地区的最高洪水记录，以便消除受洪水影响沉积物的影响，进行更深的储存。

4 矿井综采面综合防治水的具体应用措施

4.1 回采面注浆加固处理

结合矿井综采面周围岩层和上覆岩石的富水情况，回采面的注浆加固是通过判断综采工作与富水区域的距离、积水的突水系数、底板隔水层水压限制等探究在回采面生产时，可能发生水害的概率以及相关数据的临界值，从而做好矿井综采面的防水工作。在实践中，对上述数据的确定，通常是结合矿井综采面的实际案例来分析;而在结果判断上，是当突水系数比正常或者危险地段的底板隔水层突水临界值要大时，在回采工作面可能发生突水情况，造成底板隔水层承水压力值较大，进而影响到矿井综采面的安全。为有效防治矿井综采回采面的突水危害，在实践中通过利用回采面全部底板注浆加固处理的方式，可以增加回采面底板隔水层的厚度和可承水压力值，从而保障回采面生产安全。

4.2 排水系统设计

在矿井综采面综合防治水当中，设计排水系统可以增强矿井综采面的排水能力，实现积水治理。在设计矿井综采面的排水系统时，通常对比综采作业面进风口和回风巷的高度，发现回风巷通常是水流汇聚之处，在此处的低洼位置设定排水系统可以有效提高排水效果。同时，基于综采面容易出现涌水突变的情况，可以在矿井综采面的回风巷道内，对地点位置布设水泵，满足紧急排水的需求;而且，在进风巷道内按照距离设定具有一定体积的水窝和一定数量的水泵，满足排水需求。此外，还可以在回风巷道内设置一定规模的排水管道，通过主水仓和采水区水仓相连接的方法，可以呈现出超过最大涌水量的排水效果，从而增强矿井综采面综合防治水质量。

5 结束语

总而言之，水害事故作为矿井开采中的常见事故问题，不仅阻碍着开采工作的顺利开展，还严重威胁了开采人员的生命安全，给矿井企业带来极大的经济损失。基于此，矿井企业必须重视防治水工作的开展，通过将地面防水方法、井下防水方法及综合探测技术有效应用到矿井开采中，来在极大程度上降低水害事故的发生率，确保各项开采工作的顺利开展，提高矿井开采的质量，进而促进矿井企业的健康稳定发展。

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作者简介：

王杰（1990- ），男，籍贯：山西寿阳，本科，2015年7月毕业于太原理工大学采矿工程专业，助理工程师，现从事矿井地质及防治水工作。