摘要：随着矿井开采技术的发展和开采深度的增加，水害威胁程度逐渐加大，矿井防治水工作日趋艰巨，同时对防治水工作也提出了更高的要求。在矿井水害防治工作中，还需强化技术管理，通过实践逐渐探索形成矿井自己的防治水技术管理办法，做到时时、处处、层层有人把关，这样才能保障矿井的安全开采。
关键词：煤炭；矿井防治水技术；应用
1矿井水害分类
矿井中常见的水害有突水、洪水淹井、透水溃沙等，这些事故造成的危害性较大，同时死亡率也比较高，对环境的负面影响较大。矿井水害根据来源和进入矿井的方式与途径大致分为五种，分别为岩溶水、裂隙水、孔隙水、老窑水和地表水等。矿井水害进入方式包括滴水、突水、淋水、渗水等。所谓突水是指工作面或者井巷和含水裂隙带、被淹巷道、地表水体、含水层沟通而造成的溃水或者是涌水事故，其特点比较明显，具有时间短、来势汹、人身伤亡大、突发性较强等特点。
2煤矿水害事故特征
2.1地表水水害特征
地表水是陆地表面动态水和静态水的总称，包括各种液态、固态的水体，即河流、湖泊、沼泽、水库、池塘等。地表水可通过井口直接灌入井下，也可通过水体下的松散岩层、基岩含水层露头渗入井下或通过采后顶板冒落裂隙带贯通地表随裂缝渗入井下或通过构造破碎带、老空区直接溃入等。
2.2岩溶水水害特征
岩溶水是指赋存并运动于溶蚀洞隙中的地下水。岩溶水的特点是分布极不均匀的，岩溶含水层以顶底板突水、溃水、集中出水等形式向矿井充水，充水不均一性是岩溶充水矿床的一个普遍现象。在岩溶充水矿井中，多数突水都是在工作面揭露断层、陷落柱或在断层附近发生的，特别是揭露小断层后，发生导水的情况较多。岩溶含水层一般水量丰富、水质优良，常作为大中型供水源，位于岩溶水分布地区的矿井，如防治水措施落实不及时或不到位，容易产生突然大量涌水，甚至造成淹井事故。
2.3老空水水害特征
采空区、老窑和已经报废的井巷内，常有大量积水，统称为老空水。老空水为矿井水灾事故的主要原因。老空水瞬时水量大，且来势迅速，破坏力非常大，但是老空水的涌水持续时间短，对补给缺乏的老空水，可逐渐疏干，但对补给条件好的老空水，在矿山开采深部煤层时，可能成为矿井充水的重要充水来源；老窑水可以形成酸性的强腐蚀性水，对井下金属设备有腐蚀作用，破坏甚大。老空水一般位于矿井开采历史上煤层埋藏浅部，数量多且位置不清，积水量和积水标高会随外部环境的变化而变化。老空溃水一般伴有有毒有害气体的涌出，老空水一般处于密闭的空间，容易造成硫化氢、甲烷等气体的聚积，溃水时这些有害气体会同时涌出，对人体伤害极大。
3矿井防治水方法探析
3.1防治老空水
1）探查。检查相关区域的时候要遵循一定的原则，即有疑必探、先探再掘、边探边掘，而且要使用先进的物理探查手段，对积水区范围进行圈定。但实际情况是由于我国煤炭开采历史较长，国内的很多煤矿和老空区都没有详细的资料，比如范围、面积、深度等，因此，一定要采用多种探查手段查明老空区的位置及富水等情况。2）防治。对于一些小煤矿和老空区情况明确的，探查防水工作可以相应进行，而情况不明确的，一定要探查防水，留设足够的安全防隔水煤柱，同时还要把整个范围内的警戒线、探水线、积水线都划出来，严格按照积水“三线”进行管理（老空水“三线”管理：当采掘工作面接近老空积水区时，为防止老空水透水，确保采掘工作和人身安全，需将老空积水区的积水范围、水位标高、积水量等资料填绘在采掘工程图上。经过分析划出三条界线，即积水线、探水线、和警戒线，简称“三线”）。积水线：即老空区、小窑采空区的积水范围。是根据地质调查、物探、钻探等探查结果圈定的老空积水边界线。探水线：根据积水区的位置、范围、地质及水文地质条件及其资料可靠程度、采空区和巷道受矿山压力破坏情况等因素确定。警戒线：图纸资料可靠的由探水线外推不少于30m作为警戒线；有一定图纸资料参考的外推不少于50m作为警戒线，资料依靠调查分析判断的外推不少于80m作为警戒线。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆在靠近老空区时，严格落实好各项防治水措施，将老空区的水害防治工作落实好，确保矿井安全生产。
3.2地表水水害防治
地表水水害防治是指在地面上采取措施，以限制大气降水和地表水渗入井下，减小矿井涌水量，防止水害事故的发生。地表水水害主要发生在汛期，危害严重。地面防排水工程是保证煤矿安全生产的第一道防线，对主要充水水源是大气降水和地表水的矿井尤为重要。（1）填塞通道。对于由于采矿形成的塌陷坑、地表裂缝以及基岩露头区的裂隙和岩溶塌陷坑、废弃钻孔等，经查明与井下有水力联系时，可将其堵填。（2）整铺河底。当河流、渠道、冲沟等流经矿区，有水渗漏补给矿井时，可在漏失地段用黏土、料石或水泥等铺砌不透水的人工河床，减少河流漏失。（3）修排洪沟及水库。排洪沟的作用是拦截洪水和浅部地下水，利用自然坡度将水引出矿区，也可修建水库进行蓄洪，削减洪峰等。
3.3防治顶板水
通常开采的煤层中，顶板水主要包括灰岩水和砂岩水，其含水层的富水性相对不强。开采的时候顶板水就会由采动裂隙进入采掘工作面。因此，为了不影响采掘工作面的正常生产，在顶板水进入工作面之前就要将其处理好，主要是通过疏水巷道和疏放钻孔来进行疏排。1）疏放钻孔。如果通过物探方法对顶板富水区的情况查明后，就要探查顶板上方岩层的富水状况，同时疏放其灰岩水和砂岩水，把顶板冒落引起的顶板水集中涌入的情况降低，工作面回采时，将砂岩水对开采工作面的影响减弱或消除。工作面疏放钻孔归根结底是把集中的涌水改为分散逐段放水。2）疏水巷道。如果砂岩含水层通过疏放钻孔的方式达不到理想效果时，就可以打设疏水巷道。该巷道把顶板裂缝切穿，然后垂直水流方向，目的是将疏放的效果达到最佳。
3.4岩溶承压水水害防治
岩溶承压水突水主要与断层构造及节理裂隙、底板隔水层的厚度及岩性组合、奥灰水头压力、采动矿压对底板隔水岩层的破坏等因素有关。超前防范技术主要有：（1）合理疏水降压。矿井开采水平较浅时，可通过对灰岩含水层疏水降压开采。而矿井深部，则需要采取区域治理措施并对措施的实施情况做出安全性评价。（2）分区隔离开采。对突水系数大于0.1MPa / m的地段，通过分区评价确定突水危险性很大的区域，实行分区隔离开采。（3）注浆改造隔水层。主要是通过对断层带和灰岩含水层及其上的隔水岩层进行注浆加固，使防治水由被动转主动。同时，对煤层与太灰间的相对隔水岩层进行注浆加固，改善工程地质条件，优化煤层底板的水文地质条件，减少底板突水概率。（4）注浆封堵。大小突水点只要证明有奥灰水参与，都必须采取堵水措施进行治理。（5）扩大排水能力。凡是受水威胁的矿井，应结合水平延深或改扩建工程适当调整增强排水能力，水文地质条件复杂的矿井按规定增设潜水泵排水系统。（6）留足断层防隔水煤柱。在预先分析断层展布情况的基础上，对有直接突水危险的断裂构造合理留设断层防隔水煤柱；对于回采工作面上、下顺槽揭露的落差大于 3m 的断层及探明的边界断层，留设足够的防隔水煤柱，防止开采引起断裂构造重新活动诱发突水；对采掘工作面揭露的小断层采用重点注浆加固的方法防止突水，若小断层成组出现，组合关系复杂，在注浆加固后仍不能排除突水险情的，也要采用留设足够的防隔水煤柱的方法进行治理。
结束语
随着煤矿规模越来越大，开采深度也持续加大，这些因素都使得开采工作面面临复杂的地质情况，而且也会增加矿井的水害事故，对煤矿企业的发展形成制约，对人民群众的生命和财产安全也造成较大的危害。综上所述，以上内容就是对煤炭矿井防治水技术分析及应用的论述。
参考文献：
[1]尚振平.百吉煤矿防治水安全性评价[J].建井技术，2018，39（01）：11-13.
[2]巩起立.大采深高承压矿井水文地质条件及防治水技术探讨[J].资源信息与工程，2018，33（01）：93-94.
[3]李波.矿井充水因素及防治方法研究[J].山西化工，2018，38（01）：130-132.
[4]王鹏飞.浅析煤矿防治水工作主要存在的问题及对策措施[J].山东煤炭科技，2018（01）：159-160+163.
[5]张玉松，潘巨刚，马坡.矿井复杂水情区域掘进防治水技术探讨与应用[J].价值工程，2018，37（06）：228-229.
论文作者:董海辉
论文发表刊物:《基层建设》2018年第32期
论文发表时间:2018/12/19
标签：矿井论文; 水害论文; 岩溶论文; 积水论文; 工作面论文; 顶板论文; 断层论文; 《基层建设》2018年第32期论文;