煤矿水文地质分析及防治水技术的应用研究

武永强

摘要：随着国家经济的发展和煤矿开采的规模不断扩大，开采中所面对的水文地质环境越来越恶劣，不仅使施工人员面临着更高的施工难度，也提升了煤矿水灾害的概率。煤矿水文地质对于煤矿防治水工作的开展具有十分重要的意义。煤矿防治水主要措施在于充分掌握煤矿整体环境水源情况，通过地质勘探工作得以实现。因此，为了降低煤矿安全事故率，应先对煤矿的水文地质进行分析，明确水文地质条件对于防治水工作的重要性，提出有效的防治水措施，及时防御和防治水害

关键词：煤矿;水文地质;防治水技术;应用

引言

中国煤矿多是地下开采，在开采时不可避免地会存在一些水害。一旦发生水害引发安全事故，则很容易引起严重的人员伤亡和重大的经济损失。随着中国煤矿进入深部开采，地下水的水压也会增加，水灾发生后的治理难度增大。防治水工作的关键在于针对矿井水的来源采取合理的措施，而这需要依赖煤矿水文地质工作。

1煤矿水文地质条件的重要性

煤矿水害是比较常见的煤矿事故，后果通常比较严重。水害的发生，一方面是相关防御措施不到位，另一方面是我国地质情况极为复杂，再加上越来越深入的开采施工，极易引发突水状况，导致煤矿开采停止甚至瘫痪。因此需先对目标区域水文地质进行分析，而后进行合理开采，从而避免或及时控制水害事件的发生和发展，减少人员和财产损失。水文地质条件分析的重点在于勘探，深入了解矿区尤其是矿井中为什么会充水，提前明确矿井涌水量及负面影响因素，形成相应的水文地质勘探报告，指导防治水工作的开展。

2煤矿水害的类型

2.1地表水害

从煤矿周边的地质环境方面思考，我国的煤矿周围大多都分布着河流湖泊，相对地势也较低。一旦雨季到来，周围的河流极易发生决堤事件，水位上涨，洪水就会很容易进入到井下，从而引发水灾害。另外，有一些露天的煤矿，在进行开采活动时经常会留下一些陷进去的坑，下雨的时候很容易出现积水，雨水渗入到矿井中，也非常容易形成矿井水害。

2.2砂岩裂隙出水

一些富水煤系砂岩裂隙中，经常会有水体渗出，具体有岩层层面渗水、巷道渗水等情况。如果没有相应的水源补给，也并不会对矿井产生影响，若是排水系统出现问题，就会影响到整个开采的进度。

2.3煤矿奥灰承压水害

奥灰岩溶含水层一般会在煤层的下面，这一含水层与开采层之间的厚度越厚就会越安全。不过矿井中若是具有这一含水层，且水量较大，就会容易出现危险。

3煤矿防治水技术的应用

3.1排水方面

大多煤矿矿井都比较深，所以在开采时，工作人员都要按流程和标准安全操作，保证各项工作的安全、正常进行。一些存在时间比较长的老矿区，水文地质早已发生演变，最初的分析报告无法满足当前地下水流量计算的参考需要。所以根据当前现实情况，必须先做好排水工作，强化排水能力，计算出流入矿井的水量并对所得数据进行分析，找到数据之间的联系，建立完整的多元统计分析，通过获得的数据然后结合模糊神经网络来对地下水流入进行预测，掌握准确的进水量，解决现实所需。排水阶段最主要的是提前做好排水量预测并优化排水系统，结合现实具体分析和监测，合理排水，提高排水能力。

3.2截水方面

开采工作开始之初，排水设备就要安装到位，将表面阻碍采矿进行的道路挖掉，并利用其为水道提供便利。如果煤矿地表水引导通道已经关闭，但仍发生地表渗入问题，威胁了安全，那么可以通过将浪涌深度减小的方式来排水，这样也能降低成本，然后用于建立矿中央泵站。当然，更为有效的预防，是开采时形成相对完善的防治水系统，从以下方面逐步完成预防工作。（1）及时引进先进的探查技术和智能电子预警技术，一旦某个区域发生积水，能第一时间发出预警，方便工作人员及时解决问题、排除隐患，避免造成更大损失。（2）生产过程要保证合理、安全，尤其是深埋矿井，必须保证水浸调查报告以及数值的准确性，利用技术预测出所有可能的结果，根据结果排查和解决问题，明确工作目标和内容。另外，结合国家目前关于水资源的管理和保护标准，正确科学地做出决策，开展截水预防工作。（3）保证预防体系的建立投入最少的成本，达到最大的预防效果，同时保证安全可靠。以技术为依托，制定与预防体系相配套的预防计划、管理计划，全面保证在合理合规范围內有序开展预防工作。（4）预防体系发挥作用、计划落实的过程中，不能违背现实情况和要求，尤其是水管理计划的落实，需要实时监测，能在现实情况出现变化的第一时间调整和修改计划，并对计划暴露出的不足之处及时修复，真正做到预防，为后续开采工作的进行奠定安全、可靠基础。

3.3堵水方面

水一旦浸入矿井，不管程度大小，都极易造成严重后果。要避免该风险的发生，就必须提前做好预测，了解煤矿的岩石情况，尤其是力学特征，掌握底层水分层的变化和采矿表层的变化，了解岩体的整体特征，为之后开展堵水工作做铺垫。开采时可能发生高水位磨合或者供水减少的现象，这种情况也要提前预测，可结合现实通过数值模拟计算，利用应力场的变化演变模型而得到其可能造成的结果，依据结果来着手施工。想要短时间内达到减少水量的目的，简单的疏通和卸载并不理想，只能将水压标准下的水堵上，无法完全排除风险。所以必须按照要求将其密封，杜绝安全隐患，同时保证高效开采。

3.4灾害处理措施

对煤矿中的水害不仅需要加强防护，还需要及时的制定水灾处理措施，以免在发生灾害时不知所措。首先在发生灾害的时候要及时的向管理人员汇报并采取一定的抢救措施。若是水灾过大无法及时进行治理，应该率先保证全体工作人员的安全，按照预定好的路线前往安全地点躲避。撤离路线的制定应该提前制定好，保持冷静，安全撤离。

结束语

水害防治是煤矿安全工作的重要内容之一，其关键在于做好煤矿水文地质工作。煤矿开采受到多方面因素的影响，这也是水害防治技术实施的一个难点，所以针对实际情况应该具体分析，不断加大对水害的预防治理力度，并进一步提高水害防治技术，最大程度的避免矿井遭遇水害的概率。

参考文献：

[1]邸鹏飞.关于构建煤矿地测防治水技术管理体系的研究[J].当代化工研究，2020（5）：102-103.

[2]史继红，石宝山.煤矿防治水安全体系建设[J].石化技术，2020，27（2）：218，226.