矿山突水灾害影响因素分析及防治措施研究

张佳鑫 邓涵瀛

摘要：随着社会的快速发展，人们对矿产资源的需求急剧增加，越来越多的矿山由露天开采逐渐转化为地下开采，浅部开采矿山逐渐向深部开采过渡。在深部开采中，通常会面临“高地温、高地压和高水压”等问题，由于地下水的存在，特别是存在含水层的矿山，易导致采场突水和底板突水等事故，对井下人员和设备构成巨大的威胁;另外，由于井下突水事故的发生，还容易对矿山的生态环境产生一定的影响。因此，亟需对矿山突水主要影响因素进行分析，并制定有针对性的矿井突水防治措施，以保证矿山的安全生产。

关键词：矿山;突水灾害;影响因素

引言

矿物水暴露在矿山作业中构成了极有可能灾难性的危险，大多数煤层都有渗漏，潜在风险更大。除非采取适当的地下水供应措施，否则有可能危及煤炭的整体安全。应用合成材料研究技术可以更准确地预测地质工程和水文精度，结合地质数据进行分析，进一步改进热液措施。

1矿井突水影响因素

1.1矿井突水水源

矿井突水事故发生的根源是由于地下水的存在，在外界环境的刺激下，导致地下水渗透到井下采空区或巷道等，从而导致矿山发生井下突水事故，因此，首先需掌握矿井发生突水事故的根源，即明确矿井突水的水源分布。结合国内外各突水矿山的典型事故，可将影响矿井突水事故发生的水源特征归纳为以下几类：大气降水、孔隙水、地表水、裂隙水和地下含水层等，下面主要对大气降水、地表及采空区积水、地下含水层的特征进行研究。

1.2矿井水害事故发生原因

许多管理人员和施工人员幸运的是，他们没有按照可疑的研究、预测、预测和后续行动原则开展工作，也没有负责项目外更复杂的预防措施。久而久之，街道上已经出现了断层，几乎空无一物的区域，防水层，强水封，但建筑工人仍然没有排放污水，导致突然的水事故，甚至更严重的作物歉收。排水工程质量低，许多矿山已经过时，如果不及时修复，可能会失败。挡墙存在问题，两侧无法凹下去。

1.3人为因素

人为因素也是造成矿井发生突水事故的主要影响因素之一，有些现场作业人员缺乏安全意识，或者未按照标准和规范进行现场施工。由于矿山未按照要求对现场工作人员进行安全教育培训，造成现场工作人员安全意识淡薄，对矿井突水灾害事故出现的前兆了解不够，当矿井突水灾害事故征兆出现时，现场工作人员可能未及时发现，或未及时将现场情况上报给领导并采取相应的措施，从而导致矿井突水灾害事故的发生。其次，现场工作人员对现场工程地质条件掌握程度不够，盲目进行开采和掘进，未及时进行超前探水，也可能造成矿井突水灾害事故。

2矿区突水模式

2.1大气降水集中溃入突水模式

大气降水集中溃入突水模式是指由于大气降雨引起的突水事故，其致灾时间与大气降水时间具有同步相关性或固定时间的延迟相关性，其突水量一般与降水量呈正比关系。在暴雨季节，地表水位（河水位）抬升高于井口（或隐伏的古井筒、封闭不良的钻孔、地面坍陷坑与井下存在水力联系时）标高时，将沿这些集中通道溃入井下，从而造成突水事故。辛安矿突水时恰逢雨季，受暴雨影响，地表洪水水位大幅度提高，由于辛安井田柳条东冲沟存在大量历史久远、位置不明、充填不密實的隐伏古井筒，其成为地表洪水溃入矿井工作面的良好导水通道。煤层采出后，上覆岩层失去支撑、顶板岩层发生移动、变形以至破坏和垮落。

2.2非法越层开采突水模式

非法越层开采突水模式是指峰峰矿区内部分小煤矿无视国家法律，开采无序、越层越界、乱挖乱掘，甚至开采防水煤柱和矿井边界煤柱，从而引发煤矿水害的发生。峰峰矿区内分布数10个小煤矿，小煤矿在生产期间开采获得批准的2#、4#边角煤，但大部分小煤矿不仅仅满足于开采上组煤，甚至开采受奥灰水威胁极大的下组煤。部分小煤矿与主要开采矿井相连通，其采空区分布范围、积水范围、积水量和水头压力，以及与其它水源的联系等情况无法实测和调研，一旦发生突水事故，大青水、奥灰水等通过采空区溃入主要开采矿井，水大势急矸屑俱下，给主要生产矿井的水害防治造成了极大的困难。

3矿井突水防治措施

3.1涌水的引导排放

设置供水管道或排水点，并将集水井引入流域。气闸密封在排水沟盖下，然后在上面涂上一层2厘米厚的石灰，z .b .良好的密封，或不涂石灰。

3.2开采前的突水监测

在矿山开采前，首先，需打地质钻孔，借助相关的仪器设备，对矿区周围的水文地质条件进行勘测，结合矿区水文地质条件和构造地质条件，在典型部位开展放水试验等，并布置观测孔，明确不同区域富水程度分布情况，划分出矿区突水灾害事故可能发生的危险区;其次，采用放射性探测或物理探测的方法对整个矿区可能发生突水事故的位置进行探测，并布置相关监测点，预测矿区突水事故发生的可能性。

3.3帷幕注浆堵水

通过连接河流和污染物，阻塞压力不仅可以抑制水，还可以抑制灾害气体。为此，提出了一种挂锁，分为间距80米的分段，循环末端继续挖掘60米，保持20米的领先地位。

3.4地表水防治

地表水主要来源于大气降雨以及地表河流、湖海中的水，是井下突水的主要来源之一，因此，为了防治矿井突水事故，首先需要控制地表水，主要防治措施是在地表构筑相关的防水工程，防止地表降水直接渗入到井下：（1）确定合理的井筒位置及地表主要建筑物、建筑设施的位置。首先，需掌握矿区历年来最高洪水位情况，依据相关设计标准，合理设计井筒和地表主要设施的标高，保证在任何情况下矿井井口不被洪水淹没;其次，当矿区最高洪水位高于井筒及工业构筑物的标高时，必须修筑相应的防水设施。（2）在地表修建排水沟等防洪设施。在矿区附近或者可能发生突水区段的上游，应当设置防洪排水沟，防止地表水流入到矿井区域内;其次，部分矿山设置排水沟相对困难时，可以设置截水沟截断水源。（3）修建人工河床。铺设人工河床，可以防止河流水直接渗入到井下。

结束语

我国很多矿山已逐渐进入到深部开采阶段，许多矿井经常会出现突水现象，严格制定防治水措施对保护人民的生命财产安全有重要意义。为了提高我国矿井突水灾害事故应急救援能力，国家应加强对矿井突水灾害事故防治的管理力度，并将该制度落实到各矿山企业。从业人员要强化安全意识，加强对现场水文地质条件的勘测，全力做好矿井突水灾害防治工作，提高矿山企业的安全水平。

参考文献：

[1]付财.金属矿山底板涌水灾害治理方案研究[J].世界有色金属，2018

[2]郭佳奇，深长隧道突水灾害演化与失稳机理研究与应用.河南省，河南理工大学，2018