摘要：煤矿生产过程中，可能有水体进入矿井中，若水量超过矿井排水能力，将形成水害。其不仅会影响矿井生产安全，还将威胁工人的生命安全。本文阐述了矿井水害分类，分析了矿井水害综合防治措施及煤矿防治水技术的应用。
关键词：煤矿开采；综合防治水技术；应用
1矿井水害分类
1.1老空水引发水害
煤矿开采尤其部分较大煤矿，在开采完毕之后可能直接废弃，并未进行合理处理。随着时间的推移，若其他矿井开采接近或破坏废弃矿井积水水体承重岩壁，这些积水将涌入矿井中，也就是人们常说的透水问题（此种水体与地表水流动形态相同）。此外，部分废弃不用的矿井在长时间积水情况下，可能出现老空水水害问题，这也是对矿井危害最大的水害。
1.2砂岩裂隙出水
在富水煤系砂岩裂隙处，在采掘面揭露时，水体将由原生、后生裂隙中渗出，其主要表现为巷道渗水、工作面顶板渗水、岩层层面渗水等情况。煤系砂岩裂隙含水层若无地表水或其他水源补给，并不会对矿井造成巨大影响，若排水系统不能稳定运行也将出现水害问题影响煤矿开采工作进度。
1.3奥灰承压水水害
奥灰岩溶含水层大多属于开采煤层之下，在水压达到一定条件时，其与开采层之间的岩层厚度越厚则开采工作越安全。在具有奥陶系灰岩含水层，且水量较大的煤层，极易出现奥灰承压水水害（大部分出现在断层位置、陷落柱位置等区域）。
2矿井综合防治水技术
2.1综合探测
地质探测是制订有效防治水措施的重要前提，通过探测能查明含导水地层、含导水构造特征，为制定针对性的防治措施提供保障。该矿井在综合探测方面主要采用以下几方面措施：a）在制订采区开采设计方案之前，应通过综合物探的方法查明采区范围内地质构造情况及其导水特性，，掌握了构造含导水特性及相关情况。同时，对于物探数据资料，要做好精细解释，特别是对于那些危害性大的构造或裂隙带等小构造；b）对于地面物探确定的可疑导水构造，在采掘过程中要进行进一步探查。井下探查采取物探加钻探的方法，通过井下顺变电磁法或直流电法对导水异常带进行超前探测，并结合钻探进一步验证，为制订相应的防突水措施提供依据；c）工作面回采工作之前，再次对底板进行综合水文地质探测，进一步查明采取工作面内的水文地质情况。运用高密度直流电法，对工作面回风巷、运输巷、开切眼底板下方不低于80m深度岩层富水情况进行探测，查明含导水构造及其导水裂隙带发育情况。对采煤工作面煤层内和外侧一定距离的底板含导水构造和裂隙发育情况也需要进行探测，物探方法选用井下顺变电磁法，探测距离不小于70m。对于工作面煤层底板水文地质情况要探明含水区段分布情况、富水性等内容，物探方法选择音频电透视法，该矿井工作面煤层内底板探测距离为50m和80m。综合分析3种物探的探测结果，并采用钻探进行验证，设计有效的工作面综合防治水方案；d）进一步健全水文地质观测网和动态监测系统，探明井下地层中各含水层之间的水力联系和异常水文地质区段，并在井下生产过程中采取有效的防治措施。
2.2分类治理水害
a）治理导水陷落柱。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆根据地质勘探确定的陷落柱发育特征，制订详细的施工方案，治理方法主要是井上下注浆封堵，将陷落柱底部和顶部一定范围都彻底充填，努力做到陷落柱不含水、不导水；b）治理含（导）水断层。对于地质勘探查明的导水断层，处理措施主要有两种，即注浆封堵和留设防隔水煤柱。在具体施工之前，应进一步探明含（导）水断层的导水性，再制订具体的施工方案；c）工作面底板预注浆和局部疏放水。矿井部分地段受底板高承压水威胁，工作面采掘工程进行之前，应对底板采取预注浆加固，同时采取局部疏放水的方式降低底板承压水压。底板注浆加固的方式可以加强底板强度，使强含水层段变为弱含水层段，再通过小范围疏放水的方式降低底板水压，在提高底板承压能力的同时，将水压控制到安全值以下。在预注浆加固的过程中，应对重点部位（如断层构造）进行强化处理，保障单孔注浆量等注浆参数。建立完善地面注浆系统，可进一步提升井下预注浆施工效率和质量；d）掘进疏水降压。在井下巷道掘进过程中，需要根据地层含水层水位情况，采取井下钻孔疏水降压的方法，降低工作面底板水压，避免突水事故的发生；e）做好钻孔密封保障工作，尤其是勘探期间遗留地质钻孔，在掘进或开采工作面推进至钻孔一定距离时，应首先逐个进行密封质量核对，对有出水威胁的钻孔重新封堵。
2.3保证潜水泵房排水能力
为了保证地下水能及时排出矿井，需要根据矿井排水能力需要，通过增加泵房数量、增加泵机功率等方法，增强泵房排水能力。同时，在扩大泵房排水能力时，还需要确保泵房排水能力留出足够的富裕系数，以确保矿井能应对突发性排水需求。
2.4其他措施
除了采取上述几项主要技术方法以外，还需要采取以下几方面的措施：a）加强对采煤工作面底板的应力监测，同时强化对监测数据的分析总结，并根据不同情况适时调整工作面参数，尽可能减小开采过程对底板的扰动破坏；b）定期维护检查矿井排水系统，包括清理水仓、维护设备等内容，确保地下水能顺利排出；c）加强业务技能培训，使工人在工作中能及时识别安全隐患险情，并迅速报相关技术人员，并由决策管理层决定做出最合理的处理措施；d）强化对水文地质情况的超前预报，综合分析采掘过程中揭露的地质情况，做好相应的预防措施；e）在年度灾害预防处理计划和防探水计划中，对于各细节处理程序方法都需要做出明确的规定要求，并具体抓好工作的监督落实。
3提升矿井水害防治效果的措施
3.1雨季加强安全隐患检查
在煤矿开采过程中，需坚持“预测预报、有疑必探、先探后掘、先治后采”原则防治水灾害，充分落实“防、堵、疏、排、截”这几种综合治理措施。由于雨季降水量较多，煤矿出现水灾害事故的几率也较高，因此需做好预防工作，以免引发水灾害事故。针对部分可能被洪水淹没的废弃矿井必须严格依据相关规定封堵严密，或在矿井井口位置浇筑大于井筒断面的钢筋混凝土盖板，以免地表水灌入矿井中引发水害。此外，企业还需在雨季安排专人在矿井周围、周围废弃矿井、地面塌陷坑、其他可能影响矿机安全的水库、湖泊等工程进行检查（在接收到暴雨预警或警报之后，需坚持一天24小时不间断检查）。另外，企业还需制定隐患排查制度，并制定井下人员管理机制，若发现洪水可能淹没矿井，需及时停止生产，以免发生水害事故。
3.2科学制定水灾害应急预案
为保证煤矿井下水灾害预防措施可充分落实，企业需科学制定相应应急预案，设置抢险排水基地，设置各种排水设施，并加强对排水设备的检修及维护，以保证排水设备可正常运行，提高企业抢险救灾效率及效果。此外，企业还需加强对员工专业能力及专业知识的培训，在培训过程中需依据各种水灾害案例，加强对员工水害防治知识培训，提高其专业能力及专业知识水平。企业制定矿井水害应急预案，并进行相应演习，保证每个职工都可掌握逃生路线及方法。煤矿发生透水事故后，需及时启动水害应急预案，并及时将此问题上报给相关部门，并及时进行救援工作。
4结论
综上所述，煤矿水害防治工作不仅会影响煤矿生产安全及工人生命安全，同时还将影响煤矿的开采效率及开采质量。相关企业需加强对煤矿水害发生原因、危害等方面的研究，采取有针对性措施，通过多部门有效配合，提升水害防治效果。
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论文作者:王鹏湖
论文发表刊物:《防护工程》2019年第3期
论文发表时间:2019/5/24
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