水文地质条件分析及矿井水害防治浅析

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1、水文地质条件分析及矿井水害防治浅析［摘要］矿水害防治是一个多专业、多部门的工作，通过探讨构建一个科学、有效的综合防治水工作体系，对于预防煤矿水害事故发生，确保矿井安全生产至关重要。本文以石讫台矿水害防治为例，并结合本矿区其他矿井防治水工作的先进经验，探讨了矿井水害防治体系的具体模式，对本矿和其他矿区的防治水工作具有重要的指导意义。［关键词］水文地质矿井水害防治中图分类号:P641.461文献标识码:A文章编号:1009-914X(2016)22-0237-011引言矿井水害是煤矿五大灾害之一，近年来国内水害事故时有发生，从事故发生的严重程度来看，水害已成为仅次于煤矿

2、瓦斯事故之后的第二大严重事故。矿井水害一旦发生，轻则恶化环境、损坏设备、影响生产衔接、破坏正常生产秩序，重则造成淹井、淹巷、人员伤亡等重特大事故。因此，做好矿井水害防治工作，有效遏制矿井水害事故，有着极其重要的意义。2矿井概况石圪台煤矿位于陕西省神木县北部，井田面积65.25km2。石圪台煤矿设计生产能力10.0Mt/a，设计服务年限41a。1987年开工建设。矿井设计可采储量为1043.29MU采用斜井一平硐联合开拓方式，长壁式综合机械化采煤工艺，全部跨落法管理顶板。矿井目前开采12煤和22煤。从近年来国内发生水害事故的情况分析，水害事故发生的直接原因有：矿井水文

3、地质条件不清楚、在水体下采煤措施不落实;未留设防水煤柱、破坏隔水煤柱、越层越界、不重视水文地质工作、地表水处理;探查技术方面的不足，尤其是探查构造方法上的缺陷;管理不到位或违章指挥、技术力量不足、技术人员专业知识不能满足安全生产要求、不按规定探放水、防治水设施缺失或不符合规定要求；明知有水害隐患而不采取措施。而这些原因的背后或多或少地隐藏着，防治水人员意识上的麻痹、防治水技术上的缺陷、防治水管理上的漏洞和防治水投入上的滞后。为此，笔者根据多年工作实践，提出一些水害防治工作思路，旨在探讨与煤矿水害防治工作者共同遏制水害事故的发生。3地下水基本知识及水害类别3.1地下水

4、的概念地下水是指埋藏在地表以下、储存于岩石空隙之中的水。通常以多种形式存在：1）气态水;2）吸着水;3）薄膜水;4）毛细水;5）重力水等。重力水是我们研究的主要对象。3.2地下水的分类按埋藏条件可分为：1）上层滞水;2）潜水;3）承压水。按含水层空隙性质可分为：1）孔隙水;2）裂隙水;3）喀斯特水。3.3矿井水害分类依据矿井充水水源及水源进入矿井的途径和方式，矿井水害可划分为五种，即地表水水害、老窖水水害、孔隙水水害、裂隙水水害及岩溶水水害。矿井水进入矿井的方式有渗水、滴水、淋水、突水（涌水、溃水）。其中因井巷或工作面与含水层、被淹巷道、地表水体或含水的裂隙带、岩溶

5、带、顶板冒落带、构造破碎带等接近或沟通而产生的涌水或溃水事故，由于来势猛、时间短、水量大，故称突水。突水灾害的突发性强，人身伤亡大。4矿井水害防治4.1矿井水害产生的原因及总体防治要求矿井水害发生的原因主要有：地面防洪措施不当、井下水文地质资料不清盲目施工、井巷位置设计不合理、探放水设备没有效发挥作用、施工措施不力工程质量差、乱采挖破坏了防水煤柱、井下排水系统不到位、麻痹大意违章作业和管理不重视。矿井防治水工作应该以坚持预测预报、有疑必探、先探后掘、先治后采的原则。采取防、堵、疏、排、截的综合治理措施。根据具体的水文地质条件，选择有针对性的防治水措施进行综合治理。4

6、.2地面防治水措施地面防治水是指在地表修筑排水工程或采取其他措施，以防止井筒灌水、地表渗水和地面积水，从而减少矿井涌入量，防止井下灾害事故的发生。具体措施有：挖沟排截洪、河流改道、整铺河底和堵塞通道。4.3井下防治水措施煤矿井下水害防治措施是结合地质勘查资料和井下检测工作，采用采掘前的钻孔探水，防水闸门、防水墙或注浆阻断水源，排水疏干降压等方法。排水疏干降压方法包括地面钻孔疏干、井下钻孔疏干、利用巷道疏干。根据地下水位、水量和补给条件，确定疏干层段和顺序，控制排水流量，排水前加固巷道，正式排水前进行水压和透水实验，发现问题应及时处理。4.3.1井下探放水探放水是指采

7、矿过程中用超前勘探方法，查明有采掘工作面顶底板、侧帮和前方的含水构造、含水层、积水老窑等水体的具体位置、产状等，目的是为有效的防治矿井水害做好准备。主要包括：探放老空水、探放断层水、探放陷落柱水、导水钻孔的探查与处理和探放含水层水。4.3.2顶、底板含水层中水的疏放当煤层上覆或下伏有含水层，并对采掘作业有威胁时，可采取疏干或降低水位的方法解除地下水对煤层的威胁，以保证采掘作业的正常进行。通常有巷道疏放、放水钻孔和疏放降压钻孔。4.3.3井下设防水柱、防水闸门和防水墙在井下水害高发地段，留有一定宽度和高度的煤层不得开采，目的是使采煤工作面和水体隔离开来，并保持一定