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摘 要：通过对当前煤矿水害的类型和分类依据的分析，探究煤矿水害的综合防治技术和方法，针对不同类型的水害进行不同方法的防治，主要介绍了充水水源和导水通道所致的水害，以减少水害的发生，减少水害带给煤矿的生命和财产损失，为矿井开采提供安全的生产环境。
关键词：煤矿；水害；综合防治技术方法
1 引言
煤炭是我国的重要能源，我国也是产煤大国。随着经济和社会的发展，日常生产和生活对于煤炭的需求逐渐增多，进一步促进了煤炭企业的发展。但在煤矿生产过程中，水害是常发生的一类病害，给煤炭的安全开采和企业发展带来一定威胁。因此在煤炭企业中较为重视水害综合防治技术与方法，希望借此控制水害的出现，保证煤炭的安全生产。
2防治技术分类依据
对于煤矿水害的防治技术分类，主要是根据矿井存在的水害类型来划分的，根据不同的水害有不同的防治技术。对于煤矿来说，凡是有可能威胁到采掘生产工作或矿井安全的、增加吨煤成本以及可能使矿井局部或全部被淹没的矿井水，都被称为矿井水害。对于矿井水害的分类，主要是依照充水水源、导水通道、煤层与含水层位置关系、危害形式、经济损失与造成的人员伤亡等来划分的，其中常发生的就是充水水源和导水通道导致的水害。
3充水水源型水害防治技术方法
造成矿井水害的水源有多种，大气降水、地表水、地下水和老空水，其中地下水又分为孔隙水、裂隙水和岩溶水等。按照水的来源因素，充水水源可以分为人为充水和天然充水，前者是地下水袭夺水源、采空区积水、煤层顶板离层水源三类，后者是直接补给的水源、地表水和地下水三类。对于充水水源型水害的防治，按照水害类型有不同的防治方法。
一是大气降水型，要与水利、气象、防汛等部门联合，建立灾难型天气预警和预防机制，在出现暴雨、洪水等事故时进行防范；做好雨季的防洪、防排水、防雷电工作，以企业领导人作为负责人；对矿井区域进行实时监测，掌握可能出现的暴雨、洪水等灾害信息，还要密切关注本地区的天气预报；对于矿井存在的防洪防汛薄弱环节或不足进行弥补，特别是雨季要安排专人进行巡视；建立灾害时的紧急撤离制度，并做好员工的培训，在出现灾害时及时撤离。
二是地表水源型，定期对矿井周边的地表水源情况进行调查，这样掌握每年的最高降水量和洪水位，为水害的发生做好准备；查清楚周围水库的最大蓄水标高、蓄水能力等，以及矿区内的采空区、地表裂缝、溶洞、废弃的钻孔等地表水或降雨流入的通道，做好整个矿区的地形地质图；分析矿区内水淹区、积水洼地和矿井开采场地以及塌陷区的关系，同时分析可能发生泥石流、滑坡的地段与矿井的关系；做好防洪泄水措施，设置完善的排水通道和设施，保证在出现大量降雨时能够快速将雨水排空；在适当的区域修建沟渠，植树造林、筑拦拱坝、修建防洪沟等。
三是地下水源型，需要先查清楚地下水源的类型，以及相关特征，掌握矿区导水裂隙带的存在和范围高度，进行疏放水等一系列排水措施，并建立防水柱等。
四是采空区水源型，主要是需要探明积水区的空间面积、积水量以及与矿井开采层之间的距离和上下层的标高差，以及这些数据之间的空间关系，并在适当位置留设一定的防水柱，进行钻孔放净积水。
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五是袭夺水源型，对于这类水害的防治，关键在于切断水源和开采区域之间的水力关系，也就是说将袭夺水源与开采矿井之间的水源通道堵住或截住就可以，一般选择注浆的方法。
六是离层水源型，离层是煤矿开采过程中经常出现的情况，垮落带和裂隙带的离层发育时间较短，而且一般会自动闭合，但弯曲带的离层一般发育时间较长，范围大，需要重视。对于该类水害的防治，主要是对开采工作面上下巷道进行探查，从推进方向向斜向工作面内的一定距离内钻孔，这样促进离层内的水源排出，同时为了避免钻孔堵塞，需要在钻孔下入透水套管，并完善矿井内的排水系统，在出现暴雨等灾害天气时可以快速将水排出。
4“煤”－“水”相对位置型水害防治技术
这个相对位置是指可采煤层和充水含水层之间的位置关系，该类型水害分为顶板充水型、底板充水型和周边充水型三种。对于这类水害的防治，现在多应用地面区域治理技术。该技术就是在发生水害的煤矿区域，对这个区域的水文地质条件进行综合分析，然后采取井下钻探和物探手段，进行区域性治理。
在具体实施前，需要对该位置水害的底板突水机理进行分析，对隔水层有效承压能力进行合理评价，然后综合水害区域的实际情况，选择合适的区域治理改造层位和路线，然后借助关键技术进行地面区域治理。地面区域治理的关键技术包括多分支近水平定向钻探技术和裂隙含水层水平注浆技术。
定向钻探技术是利用特殊的井底动力工具和随钻测量技术，钻成井斜大于86°并保持这个角度一直沿目标层的定向钻井技术，需要用到随钻测量、井眼轨迹控制、井壁稳定等技术。在实施时一般先在地面施工垂直井，然后造斜进入含水层一定深度变成近水平井，利用水平钻孔的可分支特点，钻孔轨迹可以设置成“羽、带”状，借此实现对煤层底板和含水层的多方控制和治理。
5导水通道型水害的防治技术方法
导水通道型水害是常发生的煤矿水害之一。这个导水通道有天然和人为的两种，前者是因为岩溶、断裂、地震等因素造成的通道，后者则是开采、塌陷、矿压破坏等导致的通道，具体类型有多种。对于该类水害的防治，很多类型的水害的防治方法相近，一是陷落柱通道型水害，进行防治需要对陷落柱空间进行特征调查，选择合适地面进行钻孔，注浆防治，隔断奥灰水进入矿系地层；防治后的陷落柱需要保留，设置保护岩柱，避免开采被破坏。二是断裂裂隙通道型水害，需要通过电磁、直流电、音频电穿透、超声波等技术，进行矿井断层、不明地质体的检测，还需要进行水压试验、水化学分析等，分析断裂结构的构造位置、导水性、范围等，进行注浆封堵、留设防水柱等防治方法。三是其他通道型水害，主要是需要切断开采煤层和含水层之间的水力关系，然后进行注浆封堵或帷幕进行防治，底板通道水害的防治与底板充水型水害一致，顶板通道水害的防治与顶板充水型水害一致，地面岩溶塌陷导致的水害的防治与地表水源型水害的防治方法一致；对于封孔质量不佳的钻孔通道型水害，一般是进行井下探放水，地面重新启封或留设防水柱等方法进行水害的防治。
6其他类型矿井水害防治技术方法
其他类型的水害，包括常温、中高温、腐蚀性的矿井水害，以及按照经济损失和人员伤亡划分类型的特别重大型、重大型、较大型和一般型水害，以及按照时效特征划分的即时型、滞后型、跳跃型以及渐变型水害，这些水害的防治技术和方法与充水水源型和导水通道型水害的防治方法重叠，可重复使用。
7结语
煤矿水害有多种，其中常发生的就是充水水源型和导水通道型水害，根据对这些谁还类型的分析，提出相应的针对性防治技术和方法，以尽可能减少水害的发生，降低水害带来的损失，保证矿井开采的正常安全进行。
参考文献：
[1]崔芳鹏,武强,林元惠,等.中国煤矿水害综合防治技术与方法研究[J].矿业科学学报,2018,3(3):219-228.
[2]郭俊生.煤矿水害防治技术方法及发展现状[J].山西焦煤科技,2012,(3):47-49.
论文作者:冯明振
论文发表刊物:《科技新时代》2018年9期
论文发表时间:2018/11/14
标签：水害论文; 矿井论文; 水源论文; 技术论文; 通道论文; 方法论文; 煤矿论文; 《科技新时代》2018年9期论文;