矿山井巷工程施工中防治水技术措施分析

刘变华

（山西华阳新材料科技（集团）有限责任公司大学，山西 阳泉 045008）

现阶段，我国的矿山生产相对稳定。随着科学技术的不断发展，矿山井巷工程的防治水技术也得到了很大的提高。但在矿山实际建设中，一些水害问题仍然严重阻碍了施工进度和质量。为解决这些问题，企业应重视巷道施工过程中积水的预防和管理，以促进施工的顺利进行。基于此，文章将深入探讨巷道施工中防治水的技术措施，以期为相关人员提供参考。

1 我国矿山防治水工程现状

（1）防治水规范体系建设需加强。近年来我国相继颁布了相关法规和标准，不断细化和规范了与防治水有关的工作。一些矿山企业根据实际生产情况制定了一系列防治水细则，但还存在不完善问题，导致在实施过程中出现诸多不合理的现象。因此，为了使防治水工作更加规范和有效，有必要进一步完善相关的防治水运行体系。

（2）防治水基础工作的质量有待提高。矿山生产具有很大的危险性。为确保安全生产，管理人员应特别注意井巷水的预防和管理。为此，应成立了专门部门，由专业人员进行监督管理，以确保防治水工作的有效实施。为促进矿井巷道建设的顺利进行，还应不断加大防治水工作的投入，提高设备采购标准，最大限度地使用先进设备，促使防治水工作的有效落实。

（3）防治水技术研究需不断深入。在实际施工中，要加强与设计部门的配合，及时发现施工中出现的各种问题，共同研究并提出技术改进措施，以确保防治水工作安全有效地进行。

2 矿山工程中的水文地质

矿山巷道施工中喷出的水主要来自地表水、地下水、大气降水和老空水，巷道施工的主要防治对象是地下水和老空水。在实际施工过程中，一旦进水，很容易引发引起井壁坍塌、井架倒塌或水演矿井等事故，严重危害整个工程的安全，因此在施工过程中要做好水文地质调查，做好探水、防水、排水等相应工作。制定矿山水文勘查、防水和排水方案，并进行相关资料调查，为矿井建设提供必要的技术保障。此外，还需要不断提高防治水技术，从根本上防止井道进水，确保施工安全。

3 防控原则

首先，是预测原则。由于矿山水文地质条件较为复杂，需要进行勘察调查，对收集到的数据进行分类分析，研究矿山水文类型，评估潜在损失。危险区域和安全区域应在图纸上清楚标明，以免发生矿井事故。其次，是疑问调查原则。根据预测，通常需要采用钻井和物理勘探等方法来验证不确定的水害，以做好相关检测工作。第三，是先探后掘原则。施工过程中，只有按照先检测后开挖的原则，在确保不存在水害风险的情况下，方可开挖。最后是先处理后开采原则。施工过程中如有水害风险，应采取针对性措施，确保在正常施工前彻底消除水害风险。

4 现有水害

（1）老空水。一般情况下，煤矿开采后，地面上很容易留下许多采空区，岩石中储存的地下水、大气降水和地表水一旦进入采空区，就会形成老空水。如果不能及时排出老空水，则会积聚起来，对相邻矿井的建设构成威胁。在一定程度上，老空水相当于一个地下蓄水池，一旦在施工过程中触碰会造成严重的安全事故。这个看不见的地下蓄水池，蓄积的时间越长，水中含有的有毒有害就气体越多，在矿山施工过程中如果意外导通，老空水会冲入矿井，其含有的有毒有害气体则可能伤及矿工身体甚至生命，因此老空水危害巨大。

（2）承压水。承压水是储存在两个稳定含水层之间的地下水。承压水的形成与地质构造有密切的关系。井工施工过程中，如果意外接触导通承压水的断层，断层将作为通道把承压水导入矿井，承压水水量较大，通常会淹没整个矿井。

（3）老空水突水方式。老空水储存的水量不是很大，但比较集中，补水能力不足，流动性差，长期积水，导致老空水有毒气体较多。如果矿井在开挖施工过程中不慎接触到老空水，煤柱的厚度不符合要求，那么工作面就会出现涌水，虽然水量不会很大，但水势凶猛，能冲毁巷道工作面，破坏井下设施，伤及施工人员，造成经济损失。

（4）承压水突水方式。承压水根据空隙性质分为构造孔隙水、裂隙水和溶隙水，其通常富含水分且补给良好。一旦发生井巷进水，就会有很多进水点。另外，如果是煤矿，离煤层的距离比较大，故而进水强度就比较大。开采承压水下煤层时，如果意外触碰，会造成严重的水害。承压水涌入矿井的特点是承受静水压力，水量大、速度快、会淹没整个矿井。

5 防治水施工技术

（1）注浆堵水。预注浆法是在掘进作业前进行，将浆液灌入围岩含水层的空隙并使其封闭凝固，达到干井开凿的目的，该法根据灌浆位置常分为地面预灌浆和工作面预灌浆。后注浆法是在井道开挖完成后开始注浆，这种方法最重要的目的是防止从井壁进水，即切断井壁漏水，以进行永久注浆支持。

（2）地面预注浆。在实际施工中，根据井硐及周围地层的地质条件进行钻孔，一般钻孔位置应在比井径大1m～3m的圆周上，有时也在井道直径内进行钻孔。注浆时，若含水层较薄，可一次性完成，若地下含水层较厚，应选择分段注浆方式，并根据实际情况调整每次注浆的高度。地下裂缝越明显，灌浆各部分的高度应越小，一般保持在15m～30m范围内。

还有两种使用分段灌浆的方法。一种是从上到下施工断面，然后在断面注浆，这种注浆方法可以达到比较理想的凝固效果，但所需工程较为复杂。第二种方法是钻孔时，从含水层以下4m左右分段灌浆，充分利用挡塞，这种灌浆方法是自下而上进行，不需要重复钻孔。但这种注浆效果比较弱，特别是在垂直裂缝明显的地质条件下，这种方法并不适用。因此，在实际施工中，应综合考察含水层的特点，合理选择灌浆方法，以改善水的凝固堵塞，防止涌水事故的发生。

（3）工作面预灌浆。如果含水层在地下较深位置，可利用井工作业进行注浆。当井筒施工到一定程度，达到可灌注浆液进入含水层的距离时，先停止开挖，在工作面安装止水垫，然后继续钻孔和灌浆。如果含水岩层中的裂缝基本连通，可适当减少钻孔数量，防止浆液扩散。如果能合理判断用水量，宜采用工作面预灌浆法。

（4）壁后灌浆。井巷完成开挖砌筑后，如果井壁施工出现问题，很容易渗水。如果井内设备不能有效支撑，也会严重威胁井内施工人员的安全。为了更好的消除这些隐患，可以利用壁后灌浆，采用自上而下注浆的方法。注浆高度应根据含水层的实际情况确定。一般灌浆高度保持在15m～25m范围内。如果井中有大裂缝，许多地方就会涌出大量的水。此时可采用预埋注水法对井壁进行计量，并严格控制注浆速度，确保操作的连续性。如果不进行预埋注浆管作业，应采取合理的控制措施，防止井壁后部出现裂缝，防止泄漏进一步扩大。在地面，钻井时应绕过井壁，避免渗水和喷砂，并通过井壁补强间隙堵住渗透通道，进一步加强防治水工作效果。如果井壁的支撑结构为双层，则必须在双层支撑之间注入浆液。同时必须保证注浆孔在井壁内，不能穿透井壁。避免损坏支护结构，影响矿山安全和质量。

（5）矿井排水。在实际矿井作业过程中，必须根据现场情况及时处理工作面积水问题，这就需要根据井内水量选择合适的吊泵、卧式泵以及吊桶等设备进行排水。首先，吊桶排水。简单地说，可以使用气动潜水泵或隔膜泵将工作面上积聚的水排出，同时使用升降装置，以提高铲斗的排水能力，这种方法最常应用在施工井的工作侧进水量小于6m3/h。其次是吊泵排水。最后是卧式泵排水。这种排水方式是将卧式泵和水箱放在吊盘内。工作台面喷出的水基本上是利用气动潜水泵将工作台面喷出的水排入悬浮的盘式水箱中。使用除砂装置后，通过卧式泵将水排入地面。这种排水方式最具代表性的特点是在井内不会占用太多空间，因此，在三种排水方式中，卧式泵排水方式是最可靠的产品，更方便，更适合员工后期维护。

（6）截水和泄水。为了尽量减少工作面的积水量，提高井壁的施工质量，将工作面和井边的水堵住，需设置专门的泵房或水箱。如果在钻井前巷道穿过井底，在井底形成比较完整的排水结构，就可以达到钻排水堵漏水的目的，为矿井顺利施工打下可靠的基础。

6 预注浆技术发展方向

（1）加强理论研究。在现行预灌浆技术应用中，应重点研究灌浆与裂缝的作用、地质环境的建设、水文地质条件的影响等，探索其内在规律，为注浆工作的顺利实施提供了某些参数。

（2）施工技术的不断更新，全方位提高施工效率。矿井工程是一项复杂的工程，施工难度大，需要应用各种相关技术，以适应创新施工建设的发展需要。如高压连续变量注浆泵的引进、注浆过程监控信息系统的开发等，都体现了技术的创新，极大地促进了项目的建设，保证了施工的质量和安全。

（3）加强产业交流，优势互补。预灌浆技术在许多工程中的应用与其他类似技术非常相似，可相互学习和交流，可以有针对性和选择性地应用。例如：注浆孔加工工艺可充分借鉴石油系统先进钻井技术，根据自身实际情况综合利用，创新适合自身发展的技术。

（4）广泛应用于各个领域。由于预灌浆技术综合性强、范围广，除用于矿井工程外，还可应用于交通建设、水利工程等行业。

7 结语

综上所述，井巷工程施工中要搞好防治水工作首推预注浆技术，而矿井巷道工程是一项复杂的综合性工作，需要考虑多方面的因素。在施工准备阶段，要对建设项目的地理位置进行全面细致的分析，对地质条件进行综合性的勘察，为搞好井巷工程施工奠定基础。预灌浆技术需要根据实际情况，合理制定灌浆参数，保证施工的准确性。此外，预灌浆技术必须不断创新和发展，才能更好地为矿山防治水工作服务。