摘要：煤矿水害事故作为煤矿生产中的主要安全事故，对人们的生命和财产带来了严重损失。在煤矿所有灾难中煤矿水害事故引起的经济损失最大。本文先是讲解了煤矿水害事故发生的原因、种类，然后从几个方面讲解了煤矿水害事故的防治技术。
关键词：煤矿水害；事故原因分析；防治技术
一、形成煤矿水害事故的原因以及先兆
1.1 产生煤矿水害的原因
产生煤矿水灾的原因是由于充水的渠道与充水的源头达到一定的强度。矿井水的源头就是充水的源头，而水的源头流进矿井的渠道就是充水的渠道。
1.1.1 矿井为什么会充水。生产和建设煤矿的过程中经常会发现水的源头有地表水、大气降水与地下水（包含断层水、采空区水、承压水与潜水等）。
（1）大气降水。雨、雪和冰雹等溶化的水；（2）地表水。地球表面江、湖、河、海、水池、水库等处的水；（3）采空区水。那些开采过的窑洞，报废的旧巷道或采空区，因为占停排水很长时间导致存积地下水；（4）承压水。处于两个隔水层中间的地下水，存在巨大的水量与压力，严重地威胁煤矿的建设；（5）潜水。通常位于地表露出的岩块缝隙与地下的浅部松散的第四层沉积层的缝隙中；（6）断层水。一般情况下断层带的通道里面有许多的水层，而且有特别充足的水源，严重地威胁着采矿工作的安全问题。
1.1.2 矿井充水途径。常见的充水渠道一般有挖掘过的废旧的钻孔、岩溶陷落柱、断层缝隙、深陷孔隙、塌陷坑、巷道与井筒等。万一水源和上述通道相通就会产生矿井水害。（1）断裂构造。断裂导水造成矿井突水约占突水事故的80%以上；（2）岩溶陷落柱。90%以上的陷落柱是不导水、不含水的，但陷落柱一旦导水，往往是灾难性的；（3）封堵不良或者说没有进行封堵的钻孔；（4）顶、底板三带。采出煤层过后，因为上覆的岩层没有支撑导致产生位移与损坏，构成弯曲带、裂隙带与垮落带；（5）岩溶塌陷通道。
1.2 煤矿透水征兆
1.2.1 煤层发潮、变暗。如果把表面挖去还是这样，就代表周转积水了。
1.2.2 产生雾气。道里面如果处于高温状态，煤壁受到积水渗入后就会出现蒸发导致雾气。
1.2.3 煤壁“挂红”，这是老空水的主要特点。由于积水时间长、酸度大，溶解多种含有铁的氧化物所致。
1.2.4 空气变冷。工作面接近大量积水区，气温降低。
1.2.5 煤壁或巷道壁出现发法（挂汗）。这是因为水压力渗透到煤里面，细小的岩石缝隙聚集在岩石与煤层的表层面上。
1.2.6 有害气体的提高。一般积水区都存在有害气体，主要是CH4、CO2、H2S，闻到臭鸡蛋气味。
1.2.7 加大淋水，顶板来压与鼓起底板。因为被积水的地方的矿山压力与静水压力影响，最明显的就是离断层最近的积水区。
1.2.8 水叫。一般有两种声音：一种是高压水向煤岩裂隙挤压发出的“嘶嘶”的音响；另一种是如同水开锅或非常低沉的鸣雷声，这是由于水的位置变动了或者岩石滚动撞击而导致的结果。
1.2.9 出现压力水线。水清即离积水区稍远，若涌水混浊，表明已接近水源。
深入研究分析矿井水来源和矿井充水途径，掌握矿井水害形成和发展规律是减少和遏制矿井水害事故发生的根本所在。
二、矿井产生水害意外的原因
2.1 产生水害的直接性原因
2.1.1 没有提前调查清楚矿井的地理地质就盲目地进行挖掘采矿。
2.1.2 在水体下采煤措施不落实。一些煤矿违反《煤矿安全规程》规定，在防隔水煤柱中进行采掘活动。
2.1.3 未留设或破坏防隔水煤柱。
2.1.4 防治水技术力量及从业人员相关知识匮乏。井下的挖掘的工人与地质工作人员并无具备专业的水害防治知识，无法对显而易见的透水征兆进行识别。
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2.1.5 对已有水患未采取措施。某些煤矿的冲积层与水体下没有安全合理地设置煤柱，没有充实地填充废弃的煤矿，没有认真地制定防水方案导致出现灾害。
2.1.6 雨季暴雨期井上下水情监测不够。
2.1.7 未进行或者违章探放水。
2.2 管理原因
2.2.1 没有严格地管理防治水的工作，没有足够的投入防治水工作，没有落实到位的防治水方针，没有真正地执行防治水害的责任制。
2.2.2 防治水措施针对性不强。大部分经常透水的意外在出现之前，就已经有明显的透水征兆，但是因为没有专业的人文水质与煤矿地质的人员，没有专业的防范灾害意识，所见人不能观察到这些前兆，让原本能够避免的意外不断在相同地区或者不相同的地方重复出现。
2.2.3 煤矿水害防治监管监察制度不落实。某些煤矿企业没有严格地执行相关的安全规定，采掘隔水防水的煤柱，还有的挖掘水体下的急倾斜矿层没有根据三下采煤的要求开展试采，开采强高过高，煤层不断冒落，引发透水的意外。
三、煤矿水害事故的防治技术
1．探放水技术
在煤矿进行采掘时，对可能有水害的煤矿工作区域进行超前的钻孔放水以及钻孔探水，确定出煤矿采掘区域前方、侧方、顶部、底板处的水源情况，然后采取相应措施。在进行煤矿采掘时发现有矿井顶部石块有淋水、出汗，井道内有异味、声响时，需要对矿井采掘区域进行超前探放水工作。钻孔的摆放位置，需要在采掘面靠近断层、含水层、老空积水处进行布置，在可以能出现有泥沙的溶洞、突水的地方进行探放水工作。
2．防水煤岩柱技术
煤矿在进行开拓设计时要注意到采掘区域和积水区域间需要预留一定厚度和宽度的防水煤岩柱，防水煤岩柱技术在进行煤矿水害事故的防治时有两个主要作用，分别是隔离作用和防止作用。防水煤岩柱的防止作用可以通过煤岩柱阻止水进入煤矿工程的采掘区域；防水煤岩柱的隔离作用可以隔离可能的积水区域和正在开采的采煤区域。在进行防水煤岩柱大小的留设时，要考虑到安全性和经济合理性。对于厚度小于3.5m，倾角小于30°的采矿区域，防水煤岩柱大小留设方面要大于20m；对于在含水层下、地下水层下进行采矿作业的煤层，防水煤岩柱需要大于导水裂缝带高度；当采掘区域侧面直接接触含水区域时，根据斯列夫公式来导出防水煤岩柱的设置宽度。
3．闸门防水技术
在煤矿采掘区域，进行闸门的防水设计可以防止积水涌入煤矿采掘区域，淹没采掘设备和采掘控制场所，例如水泵房、井底车场、中央变电所等。煤矿控制场所有密封性良好的防水闸门，可以有效隔离相应的保护区域和积水区域，可以在可能会有突水的采矿进出口处以及采掘重要设备的通道处设置防水闸门，在局部面临突水的工作面建筑防水闸墙，通过这种闸门防水技术，可以将涌水堵截，防止涌水波及到全部矿区。
4．老采空区水治理技术
在进行老采空区水的治理时，要根据老采空区水的空间隐蔽、形状不规则、水体集中等特征，提前做好老采空区水的勘验工作，划出老采空区水的空间分布情况和积水规模情况，标出分等级的老采空区水危险区，计算出老采空区的积水量。然后通过钻探探明水层分布、积水状况，通过钻孔放水降低老采空区域水体的压力。探放水要根据煤矿井下的实际情况，积极探放、先降压再进行探放、先隔离再进行探放、先堵截再进行探放。
5．注浆堵水技术
煤矿的注浆堵水技术可以有效防治煤矿的水害事故，它通过将一定浓度的水浆、化学浆液注入含水层通道，使这些水浆、化学浆液可以扩散、凝固，然后达到疏导积水的目的。在进行煤矿注浆堵水时，可以同时采用煤矿井内注浆堵水和煤矿井上注浆堵水两种方法，使注浆堵水达到不影响正常的煤矿采掘工作、快速、高效、高质量、低成本的效果。
总结
由于煤矿所在地不同的水文地质条件，在进行煤矿水害事故的防治时实际情况会很复杂，煤矿水害事故的防治工作要把预防当成主体，根据煤矿采掘所在地的实际情况，采用合适的防治技术，然后配合强有力的排水工具，做好煤矿水害的综合治理，降低煤矿水害事故发生的概率。
参考文献：
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[2]张海君.矿井突水灾害防治技术浅析[J].煤炭技术，2010（12）
[3]郭平.华蓥山复杂地质条件下的矿井水害防治方法[J].煤炭科学技术，2011（03）
论文作者:张童,李光国
论文发表刊物:《建筑细部》2018年第11期
论文发表时间:2019/1/3
标签：水害论文; 煤矿论文; 矿井论文; 积水论文; 采空区论文; 区域论文; 事故论文; 《建筑细部》2018年第11期论文;