矿井水害的原因及其采矿中防治水措施

任涛

摘要：近年来，矿井水害事故时有发生，不仅对我国经济造成了影响，还严重的危害了我国民众的生命健康安全。因此，必须对矿井水害进行控制，这就要深入矿井水害发生的原因，以及制定操作性强、有效性强的矿井治水措施。文章通过实际案例分析，总结矿井水害发生的原因，以及矿中防治水的有效措施。

关键词：矿井水害;发生原因;防治水;措施

矿井水害是煤矿井下五大灾害之一，我国是世界主要产煤国家，而且也是受水害最重的国家之一，因此对矿井水害防治应该下大力气重点防治，确保煤矿安全生产。

1发生矿井水灾的原因

那什么是矿井水害？凡是影响正常生产、威胁采掘工作面或矿井安全，增加开采成本导致矿井局部或全部被淹的水灾，都叫矿井水害。产生矿井水害的各种自然因素和人为因素不是孤立的，是综合作用的结果。总结过去发生的矿井水灾，往往是安全思想不牢，思想麻痹，从而情况不明，预防措施不当所致。其主要原因有：

（1）地面防洪、防水措施不当或管理不善，地表水（多为雨季降水）大量灌人井下，造成水灾。

（2）水文地质情况不清，井巷接近老空积水区、充水断层、陷落柱、强含水层以及打开隔离煤柱，未执行探放水制度，盲目施工，或者虽然进行了探水，但措施不当。

（3）井巷位置设计不当。如将井巷置于不良地质条件中或过分接近强含水层等水源，导致施工后，因地压和水压共同作用而发生顶、底板透水。如此案例国内曾有发生，但为数不多。

（4）井巷施工质量伪劣，致使矿井井巷严重坍塌、冒顶、溃砂导致透水，或工程钻孔在矿井止水前误穿巷道，导致顶板含水透水。

（5）测量错误，导致巷道穿透积水区。

（6）井下无防水闸门或虽有而管理、组织不当，造成透水时无作用而淹井。

（7）出现透水预兆未觉察或未被重视或处理不当造成透水。

（8）排水设备能力不足或设备不完好。

（9）排水设备平时维护不当。如水仓不按时清挖，储水能力不足而淹井。

（10）其它原因。

2 发生矿井水灾（突水）的预兆

（1）本来是干燥光亮的煤，变得发暗潮湿，无光泽，空气变冷。

（2）出现雾气。井下空气中含有大量水蒸汽，湿度较大，当采掘工作面接近积水区时，空气骤然变冷，水蒸气变成雾气。

（3）煤岩壁挂汗。

（4）挂红。煤壁浸出的水发涩，有H2S臭味，附着在裂隙表面有暗红色氧化铁水锈。

（5）煤层发出嘶嘶水叫。

（6）地板鼓起，有时出现压力射流，水有酸味。

（7）顶板来压，产生裂缝，出现淋水。

3 防治方法

（1）针对天然充水水源造成的水害威胁，我们应建立防范暴雨、洪水水害事故的机构和机制，建立暴雨、洪水等可能引发淹井紧急情况下的井下人员及时撤出机制;查明矿井内是否存在直达地表大型水体的断裂构造、隔水地层与煤层分布特征、隔水性能、查明煤层采动对地表水体的影响并采取防控、合理留设防隔水煤巖柱、废弃煤矿井口封堵。

（2）对于煤层与含水层相对位置产生的水害威胁，我们需要进行断裂带发育空间范围综合确定、防隔水煤岩柱留设、加固隔水底板与局部底板改造、利用改造切割分块治理与留设防水岩柱、构筑防水闸墙实行分区隔离防治、建立防排系统、采用注浆法切断该水力联系、防渗堵漏查明周边含水层富水性及其与开采区域的水力联系、疏干开采或顶板帷幕注浆、带压开采与疏水降压。其中疏水降压的防治水技术是通过对充水含水层中的水进行提前预疏干或疏降水压的方法使含水层水压处在受控的条件下，从而削弱高水压对隔水岩层的破坏，进而减小或者直接消除充水含水层对矿井生产与建设的安全威胁。

（3）对于导水通道来说我们可以使用注浆技术和合理的留设防隔水煤柱来避免危险的发生，并且合理的利用注浆技术还可以使矿井工作的超负荷运转工作承载承压能力大大增强，从而可以大幅度的提高井下工作的质量和效率，同时注浆技术还可以对巷道围岩的破碎处进行加固，进而延长井巷的使用年限。

（4）强化水文地质工作的监测工作，我们需要查明矿区内各个含水层的水资源的赋存状态以及它的变化规律与空间的分布，弄清矿区内含水层、隔水层与煤层的空间关系，评估煤炭开采对矿区内水系统的影响，从根本上降低水害发生的机率。

（5）煤矿企业自身要提高防灾意识，工作之前要积极搜集矿井水文和地质构造的信息，结合实际提出预防方法，在企业当中建立健全岗位责任追究制度、投入保障以及措施的落实，只有这样才能够将水害事故的发生有效的遏制。总之，我们要秉承“预测预报，有疑必探，先探后掘，先治后采”的原则，超前开展探放水，强化水文地质工作的监测工作，避免水害事故的发生。

（6）防水闸门一般设置在有突水危险采区的巷道入口和井下主要设施与矿井联络的巷道内，突水时关闭闸门以控制水害。防水闸门应设在有足够强度的隔水层地段，由混凝土墙、门框、门扇组成，当水压超过2.5-3MPa时，采用球面状门扇。而防水墙一般设置在需要永久或长期阻挡水的地方，分临时性和永久性两类。临时性防水墙通常使用木料和砖砌筑;永久性防水墙用混凝土或钢筋混凝土浇筑而成。

另外，疏干降压和注浆堵水也是防治地下水患的有效措施。疏干降压是利用专门的工程（抽水钻孔、放水钻孔、疏水巷道等）及相应的排水设备，有计划、有步骤地使影响采掘安全的含水层降低水位或水压，使含水层局部或全部疏干，减少巷道的涌水量，防止井下突水的作业。注浆堵水是指将各种材料，如黏土、水泥、水玻璃、化学材料等，制成浆液压入预定地点，如突水点、含水层储水空间等，使之扩散、凝固硬化，起到堵塞水源通道，增大岩石强度及隔水性的作用，以达到治水的目的。

（7）地面防治

修建排水沟与防洪堤，主要针对位于山麓或山前平原的矿区，雨季山洪或潜流的侵袭可导致淹没井口和工业广场，或沿采空塌陷区、煤层含水层露头渗入井下造成矿井涌水。因此对于该情况，通常是在矿区上方来水方向开挖排水沟、修筑防洪堤，并利用地形将水引出矿区。

整治河流，是指当矿区内有河流通过，并严重影响矿井安全生产时，采取修筑人工河道将河流改道或用黏土、料石、水泥整铺河床，防止或减少河水渗入井下，从而减少矿井涌水量。

4.发生水灾时的避灾路线及避灾措施

（1）避灾路线

当井下发生水灾时，要先选择标高相对高的巷道，尽快撤至地面。具体为：工作面→回风顺槽→轨道大巷、胶带运输大巷、回风大巷→主斜井、副斜井、回风立井→地面。如水已将道路封闭，应撤至上山头保存体力，等待救援，并设法与地面取得联系。

（2）避灾措施

当井下突发水灾时，首先要查明水灾类型，现场工作人员立即向调度室和矿领导汇报，并迅速组织抢救，设法堵住出水点。如水势过大，应组织人员迅速按避灾路线撤至安全地带。水量不大或补给水源有限时，可采取增加排水能力的办法，直接排出井下积水。

矿井或矿井部分地区被淹后，发现有人被堵于井下，应首先制定营救人员的措施，判断人员所在地点，并根据涌水量和排水设备能力，估计排出积水的时间，同时考虑向遇险地点打钻或通过管路输送食物;恢复被淹巷道排水时，特别注意加强通风工作;水灾发生地点的支护必须加强，长时间被水浸泡的巷道，必须重新支护，如采取套棚支护，巷道支护必须从外向里逐步进行。

结束语

煤矿防治水应是煤矿企业常抓不懈的工作，要切实落实主体责任。根据本单位的主要水害类型和可能发生的水害事故，制定具有针对性、科学性和可操作性的水害应急预案和现场处置方案，将防治水工作做细、做实，这样才能有效防止水害事故的发生。

参考文献

[1]翟世龙.浅谈矿井水害防治[J].山东煤炭科技，2013（1）：206.

[2]翁启德.浅谈我县煤矿水害防治措施[J].山东工业技术，2013（5）：77-79.

1991501186390