摘要：获取矿藏资源的一个重要的方式就是采矿工程，但是因为采矿方式的不同以及不同的地质构造，在采矿工程施工时会对矿井的水文情况产生不同的影响。基于此，本文针对采矿工程对矿井水文的影响，以及具体的影响因素进行了分析，并提出了更新测量方法、底板突水防治与顶板突水防治等相应的防治水对策，希望相关研究对采矿业今后的发展和防治水工程的构建提供帮助。
关键词：采矿工程；矿井水文；影响；防治水；对策
1采矿工程对矿井水文的影响及因素
1.1积极影响
采矿施工过程会采用人工排水措施，使煤层顶板的砂岩水含水层的水位降低，使开采部分的地下水部分或全部被排除，在整个开采过程中使底板承压含水层的水头降至低于安全水头，既不用担忧水害问题，还可以解放了原来作为防水煤柱压滞的煤炭，有效提高厚薄煤层的开采上限，从而增加经济效益。十灰、十四灰水位也随着采矿工程的推进而降低，使涌水量和承压含水层水压得到降低，降低了突水事故发生的概率。
1.2消极影响
大范围且持久的采矿工程会对采空区今后发展造成一定的影响。例如，采空区的积水问题就迫在眉睫，如果不加以解决，会对企业的生产造成不利的影响。尤其是在夏季的雨季，采空区往往容易积水，且这种水体呈不规则的几何形状，与地表水流相通，采掘工程一旦接近便有可能溃出，造成“渗水”事故，后果不堪设想；而且井壁的承压能力是有限的，采矿会导致含水层水位降低，垂向的压力过大会使井壁不堪重负而爆裂，可能会出现坍塌，对企业、对矿工造成一定安全隐患。总之，这些影响对采矿企业都是致命的。因此，相关企业要高度重视采矿工程对矿井水文的影响，并制定相应的解决对策，避免各种灾情的发生。
1.3因素分析。
1.3.1岩层的滑动构
由于重力和地质应力作用，岩层沿着某些岩层界面或是层理棉发生滑动的地址构造被称为岩层的滑动构造。硬度差别显著地岩石相遇时，较软的岩层隔水性能良好，岩层的滑动构造会造成隔水层导水。岩层的滑动构造会造成很多后果，例如，煤层厚度的改变，层间滑动可能会带来“沉顶”、或是煤脉、煤包等，这些都严重破坏了原有的煤层结构，使顶板的完整性大大降低；由于岩层的滑动构造，滑面周围的煤炭还会出现碎裂煤、碎粒煤和碎粉煤，颜色暗沉，硬度也降低，严重影响了煤质，降低效益；岩层的滑动构造发生后，会使煤层发生变动，会产生无煤区域，或是煤层变厚变薄等，对今后的回采工作增加了困难。
1.3.2煤层顶板突水与地质构造的关系
煤层顶层板水是指对生产与安全有重大隐患的突出水源。褶皱与断裂等地质构造会形成优秀的裂隙含水空间与汇水优势，进而贮藏丰富的水体，而水体存在于顶板冒裂带高度之内，就极有可能单只工作面发生突水现象。所以说，煤顶板突水与地质构造脱不开联系。
1.3.3煤层顶板突水与断层活动的关系
采矿工程与断层走向相同时，由于采动后断层两盘覆岩移动较为均衡，受采动影响的断层活化高度较小，则不易发生红层突水；采矿工程与断层走向呈90度或接近于90度时，走向一致时，由于断层面上受覆岩移动影响的作用力是先拉后压，不易造成红层突水，或突水后水道易于堵塞，使涌水量降低。采矿工程与断层位置一致时，正断层比逆断层、落差大的断层比落差小的断层、倾角大比倾较小的断层对突水的影响大；靠近停采线或离切眼远的断层比离切眼近的断层，更易发生红层突水。
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2防治水措施
2.1流量测井法测定砂砾层渗透系数
要想制定出科学的防治水方案，首先要得到精准的砂砾层渗透系数。传统求取砂砾层渗透系数方法主要有抽水试验法和室内渗透试验法，但都在一定程度上存在缺陷。所以，要改善勘测水文地质的方法，而流量测井法广泛应用，使得勘测工序更加全面、科学，从而使求取砂砾层地层中各分层渗透系数更加精确。开采工作前，先进行勘测工作，用多功能流速仪测量矿井水流速度。井下每1m都设立一个测点，并保持反复测量，重复测量值之间偏差不能超过5%。每一个测点流速值就是用该点测量值与包网过滤器内截面积相乘。自然状态下各含水层之间在轴向方向上孔内水量交换量需在注水前测量，然后将测量的数据与水头抬高值结合，就可计算得到各层渗透系数。流量测井法相比较传统测量渗透系数方法，能准确地划分含水层与隔水层，并计算得到每个分层渗透系数，具有更高的精确性和科学性。
分析研究首采区及首采面地质与水文地质资料，发现其中首采面存在水患，同时分析探讨涌水形式、涌水量对工作面影响，为有效制定防治水措施提供科学依据。防治水措施如下：完善对地下水位监测的系统，构建包括奥灰、红层下段、第四系下组等水位动态监测系统，同时安装相应科学设施设备，实现全面化、精确化、智能化监测，密实相关地质孔，防治钻孔导水；开采工作前，探测红层水孔流量，避免回采过程中红层向工作面涌水，加强覆岩导水裂隙高度探测工作，监测矿井土质压力，综合分析采矿活动时井下土质应力情况，制定工作面初次来压步距。
2.3底板突水研究和防治措施
煤矿下组的煤勘探程度比较低，尤其是水文地质的勘探程度更低，在目前现有的资料下无法满足设计和生产方面的需要。为了能够更好地勘察水文地质条件和下组煤层的赋存条件，查明十灰岩与十四灰岩以及奥陶系灰岩水文地质方面的特性，还有富水性、水位及奥灰水和十四灰水的联系。在十四灰水沉缺的矿区，底板隔水岩组由于缺乏具有高强度起骨架作用，因而导致了该地层的薄弱，这就要求在采矿之前注意采取一些防治的措施，否则就有可能发生突水事故。具体防治水措施如下：
2.3.1进行井下探放水
依据“矿井水文地质规程”的各项要求，煤层顶板的倒水裂隙范围之内如果有含水层分布时必须要防探顶板水。十六煤层的直接顶板就是是下组煤的十灰岩含水层，煤层冒落带开采范围内，要求放水孔尽最大限度地与地质构造条件进行结合，并将其设置在疏水效果良好的部位。据煤矿资料记载，裁决过程中确实出现过突水的例子，所以的那个采掘工程进入到了破碎带或断层、裂隙发育地段的时候必须进行超前探水和打钻防水的工作。
2.3.2合理有效地对十四灰水进行疏放
如果发生了某点面水量越疏越大的情况，那么此点面附近必然存在越流补给的现象。针对这个问题，必须要找出来水通道，堵住来水源头，然后再进行水流疏放。降压疏水工作要合理有度，只要把水压降到安全线之下就可以了，对于突水系数的计算，要求必须用十四灰最小实测层间距和本块段煤层，结合是否存在地板破坏和断裂构造破坏等情况进行综合评估。
2.3.3对奥灰水实行“避”“堵”工作
对于出现的奥灰出水点或者补给通道，应当查明原因，在技术可行、安全可靠以及经济合理的前提之下，对其进行注浆封堵或者不触动煤岩柱，从根本上解决奥灰水方面的问题。
结语
采矿工程对矿井水文带来的影响是深远的，所以在施工过程中，企业必须将各方面的影响因素都综合的考虑进来，将采矿工程有利于矿井水文的影响提高，而不利的影响降低。在防治水工作上采取有效的措施充分的做好保护，为企业安全高效的生产打好基础。
参考文献：
［1］胡鹏，张林华，丛秀枝，等.郑州地区煤矿瓦斯治理现状与对策研究［J］.中国矿业，2013，22(9)：137-140.
［2］张喜贵.矿井瓦斯管理现状及改善策略探析［J］.山西煤炭管理干部学院学报，2015(3)：100-102.
论文作者:马乐
论文发表刊物:《基层建设》2017年第36期
论文发表时间:2018/4/9
标签：采矿工程论文; 煤层论文; 断层论文; 顶板论文; 矿井论文; 含水层论文; 岩层论文; 《基层建设》2017年第36期论文;