煤矿开采后水文地质特征分析与水害防治技术研究

2022-12-06赵继邓

西部探矿工程 2022年7期

赵继邓

（晋能控股煤业集团有限公司白洞矿，山西大同 037000）

在对矿井的水文地质进行深入了解其划分各种类型的基础上，根据《规定》中所规定的就高不就低的原则，将某个煤矿所处地区的水文地质归为复杂型。针对矿井发生水害的防治工作主要采取“预测预报，有疑必探，先探后掘，先治后采”的工作原则，从而制定出与自身矿井相适应的防治水害的方法。就该矿的情况来说，因为开采的工作面经常发生积水的情况[1]。所以在预防该矿发生积水问题的工作方面给出了以下建议：①因为在该矿井周围存在着一个旧窑的井口，所以要重视对旧窑的封堵进程，防止在雨季的时候发生积水经过旧窑的井口流入井下从而造成水害。②把各式的地面物探方法结合起来检查矿区内各处可能会出现赋水现象的地区，在探查到的老空区的积水状况的基础上，去指导矿井防水的工作。③在开采煤炭的时候，因为会被老空水影响，所以要采用超前和顶板富水物探以及钻探的方法来预防水害情况的出现，在探测的结果上通过钻孔来放干老空水[2]。

1 矿区水文地质特征

在针对指定的矿区去勘测水文地质情况时，要和过往工作中的经验和信息方法，经过以上手法可检测出该矿区表现为岩溶含水层充水，地下矿井因为受到地下水的腐蚀所以地质构造发生了改变，而且岩溶层发生改变也会影响地下水原有的结构，从而最终造成矿层和地下水间有明显的区别[3]。个别的岩溶的成长情况，和矿山整个的地质情况和大小相一致。地下水的多少和该地区天气、水文相关联，降水量大的时候，充足的降水量会大量补给地下水，从而会造成地下水所经过的地质构造出现水平移动，所以在地下水不断地冲蚀下呈现出相异的纹理和地质构造。地下水内的主要是由花岗岩构成的，因为花岗岩十分坚固，所以较少被地下水影响，所以可以保持自身的形态。但是，花岗岩会因为自己本身的发展结构而发生板块独立性的现象，尤其是那些地下水较多的矿区来说，如果发生水安全事故，就会对矿区造成严重的损失，更严重的时候就会造成人员伤亡。而且矿区内也会出现裂缝和断裂带，这些裂缝和断裂也会疏通地下水，所以在降水后，地下水能够经过裂隙渗透，所以矿层的各个岩层也会出现渗水的现象，地下水呈现出的是上下渗透现象，所以会使花岗岩流动，经过地下水位不断变化，所以花岗岩的表面的水呈现出了管状流动[4]。

2 矿井水害产生原因分析

2.1 矿井选址盲目且施工过程缺乏科学性

我国绝大部分的煤炭企业都没有经过充分的前期准备工作就进行了矿井勘探，更有甚者没有勘测地下水状况，这就为后期的煤炭开采造成了安全上的隐患。而且，有的煤矿企业在开工前，对该地区的地质情况勘测不完全，基于此种情况可能会出现严重危害工作人员的生命财产安全的事故，从而影响煤炭企业在行业中的地位。

2.2 矿区地下水处理不科学

地下水会威胁煤炭生产，当地下水位线高于安全水位线时，可能会造成巨大损失。所以在开采煤炭前勘察地下水是十分必要的，特别是在雨季，就需要把地下水的勘察时间提前，及时排除矿井内的地下水，以此来增强矿井处理地表水的科学性[5]。

3 水害防治技术

3.1 促进煤矿生产安全的策略分析

保障煤炭安全生产的一个重要手段就是矿井内部的勘探工作，不但要勘探矿区的地质和水文，还要对危险因素进行逐个排查。并且在勘察结果的基础上制定出适应该矿区的生产方式，以达到安全生产和促进矿区生产的目标，从而使矿区生产的安全性得到提高，从而使矿区长久可持续发展。

3.2 物探解释顶板异常区

在勘察矿井内部时，假如遇到异常区，就要运用物探超前技术设备来具体探查，如果遇到地下水上升，就要及时排除地下水[6]。

3.3 老空水防治措施

那些含有很多采空区的矿井，如果雨季下雨过多，高于平时水平，那么采空区就会积水，从而威胁煤炭生产。防治老空水，主要有以下4点举措:第一，负责工程的技术员工要了解老空出水的特征和表现，这样才能准确判断会不会出现老空出水，一般情况，如果煤层出现发潮变软，更严重有水渍发涩和钻性等特点，就可以定性为老空出水；第二，在指定区域内进行措施的安置，提前将老空水排出，等到矿井里的积水全部排完后，开采煤炭的工人才能进入；第三，工作人员可以用电磁来勘探矿井内的积水，准确的勘察可疑区和待定区的积水，在确定煤炭开采区安全后才能进入；第四，要重视煤矿内的各类煤柱，那些老空区里的煤柱要特殊处理。

3.4 煤矿地质勘探

地质勘探工作前，相关工作人员要全面收集当地的各种资料，对各类资料明确的区别整理后，矿井内的地质构造就能有明确的了解，也能保证后面的煤炭探测顺利进行，从而保证生产过程。不但如此，在开采煤炭前，还要检查煤炭开采区的煤层厚度和质量，提供给煤炭企业第一手的地质资料，还要了解开采煤炭对该矿区的危害，最大程度地避免不能挽回的破坏。保证煤炭生产的安全和效率，工作人员要在煤炭生产过程中做好水位排查[7]。