摘要：矿井水害是煤矿五大灾害之一，在煤矿建设及工作面开采过程中经常遇到。随着社会经济水平的不断提高，煤矿安全问题受到了越来越多的关注，如果矿井在生产过程中突发涌水情况，且涌水量较大难以排出的话，就会导致矿井水灾发生。矿井发生水害事故，轻则会破坏矿井环境及正常开采的工作面，重则危害矿工的生命财产安全。通过对某某窑矿的水文地质特征进行分析研究，加强对煤矿水文地质特征的研究，有效控制矿井水害，对煤矿企业的长效发展具有重大意义。
关键词：煤矿；水文地质特征；矿井水害；应对措施
引言
对煤矿区域地下水的具体活动改变方式进行研究和分析有利于煤矿的安全生产，可以有效保证煤矿生产的经济效益及社会效益。
1煤矿矿区的水文地质特征分析
1.1主要含水层
（1）第四系松散含水层组：经勘探发现该地层从矿井的东北部逐步向西南部增厚，厚度在98.67m～219.37m之间，均匀厚度大约为158m。在这当中，湖区的厚度大约为103.6～162.8m。岩性包括砂层、粘土、混粒土等。其间含水砂层的厚度存在较大的变化。另外在该地层中由于Ⅴ含和Ⅵ含的局部出现兼并现象，因而我们将其统称为“底含”。（2）某某底部砾岩含水层：某某底部砾岩含水层的厚度大约在15～27m之间，砾径的巨细则为2～5cm，其成分主要包含石英岩及灰岩等，经过钻孔发现存在遍及漏水现象。在主井施工过程中，该层曾出现四次突水事故，其中有三次较为严重，第2次淹井时的水位高程大约达到了21.93m，最大水量在204m3/h左右。
1.2主要隔水层
（1）某某组底部泥岩隔水层：某某组底部泥岩隔水层主要是由铝土岩和铝土质泥岩一起构成，厚度在5～30m之间，平均厚度大约为10m。该隔水层的上层相对来说具有较好的安稳度，而且具有良好的隔水功能，不过因为厚度存在较大的改变，因此在断层附近很容易遭到破坏，再加上遭到寒武系灰岩水较高水压的影响，甚至会出现损失隔水功能的现象，使得上下含水层终究出现水力联系的现象。（2）某某组中段砂泥岩段隔水层：某某组中段砂泥岩段隔水层主要是由中粒砂岩以及砂质泥岩同时构成，地层的厚度在11～31m之间，均匀厚度大约为19m。在该矿井中因为存在断层，因而该隔水层也容易在断层周围遭到损坏，严重削弱了该层的隔水性能。
2矿井防治水综合措施
2.1地面防治水主要措施
依据窑矿的地理位置可知，该矿井属于典型的大陆性气候，全年降水量不多，历年平均降水量大约为448mm左右，且全年降水量的60%～70%主要集中在7月—9月这3个月。从地质条件可知，某某窑矿煤层及上覆地层含水性弱，地下水主要以地表水入渗为主，所以地面防治水工作的重点在于控制地表水导入井下的通道。在这方面采取的具体措施有：a）做好某某窑矿各井筒附近的防洪排涝措施。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆某某窑矿各井筒标高均高于当地历史最高洪水位，但矿井位于山区，井筒附近不排除在降雨中有小股汇水通过，因此在井筒周边采取构筑排水沟渠、在雨季储备沙袋及增加排水设备等措施，防止地表水通过井筒灌入井下；b）由于某某窑矿煤层埋深浅，多层开采后造成地面变形、塌陷、裂缝等，这些塌陷、裂缝易成为地表降水导入井下的通道；另外，井田内及周边已关闭小窑井口由于封闭不严，也会将水导入井下，可能间接影响某某窑矿防治水安全。对此，在每年雨季前开展全井田范围的地表裂缝、塌陷及小窑井筒的排查治理工作，在工作面开采过程中，不定期地对工作面对应地表情况开展巡查，发现有可能导水的通道，及时封堵。
2.2井下防治水主要措施
井下防治水主要分井下防水和井下疏干排水两方面。当遇到煤层与水体或含水层之间存在隔水层的情况下，通常采用防水措施就能起到很好的效果。反之，如果煤层没有隔水层而是直接与水体接触或距离非常近的情况下，采用疏干排水措施更为安全有效，但唯一不足的是疏干排水的费用较高，因此，在进行防治水时应结合实际情况综合考虑选择合适的防治水对策。a）依据水文地质条件合理开采。煤矿矿井在设计过程中，要首先考察好矿区的水文地质条件，结合水文地质条件将井田合理地进行划分，并选择合适的采掘方法。在矿井布局上应遵循先简后繁的原则，即优先开采简单、容易开采的煤层，当积累一定防治水经验以后，再向水文地质复杂的煤层扩展；b）开采层预留防水隔离煤柱确保安全开采。防水隔离煤柱即在开采煤层与含水层或含水带直接预留的一定宽度的煤层。通过预留一定宽度的不采煤层（防水隔离煤柱）不仅可隔绝地下水涌入矿井中，且能杜绝瓦斯及火灾事故的发生。一般情况下防水隔离煤柱主要有以下几种类型：（a）在井田边界及风化带设立的防水隔离煤柱。这样主要是防止相邻煤田或相邻矿井之间发生沟通，防止邻矿积水或发生透水危及本矿。此外在煤层的风化带也要预留防水隔离煤柱，防止巷道或硐室掘进过程中发生水害事故；（b）在被淹井巷间留设的防水隔离煤柱。假如矿井内局部积水较多或有井巷被淹，无法排出积水时，就要在被淹井巷留设防水隔离煤柱，这样可将生产区域与被淹区域充分隔离开，以便安全开采；（c）在断层等导水构造留设防水隔离煤柱。由于断层破碎带内通常含有大量的水，且断层还具有一定的导水性，能将含水层与地表水、采空积水进行沟通，危害采掘工作面的安全；（d）在其它特殊情况下留设的防水隔离煤柱。煤矿采掘进过程中，可能遇到封闭不良钻孔或导水陷落柱等一些突发状况，当采掘过程中遇到这种情况也必须要留设防水隔离煤柱，以免发生矿井水害事故；c）加强采空区积水的探测工作。某某窑矿已开采多年，一些采空区内避免不了会存有大量积水。因此，井下探放水是防治水工作最为重要的一个环节。（a）掘进过程中首先查清对巷道有影响的各类水害因素，在掘进过程中实施“有掘必探”措施，开展超前物探和超前钻探，进一步消除防治水不确定因素；对掘进前方存在积水或物探异常的情况，科学合理划定探放水“三线”；探水线内探放水工程布置完全符合《煤矿防治水规定》要求；（b）针对回采工作面的探放水，由于侏罗系煤层间层间距小，经测算开采下层煤层及导水裂隙带发育必然 导通上覆积水，因 此贸然开采极易发生来自采空区积水的危险。因此对每个综采工作面均对上覆及周边采空积水进行探放，在开采前彻底消除水患。
结束语
我国煤矿的挖掘至今已有悠久的前史，现阶段传统的挖掘方式已无法满足矿井的实践需求，不能保证矿井的安全生产，因此随着社会经济水平的不断提高以及各种新兴技术的广泛应用，我们应该进一步加深对煤矿所在区域的水文地质条件的研究，同时采取有用的防治水害的措施，进一步加强煤矿生产的综合能力，促进我国煤矿工业的合理化发展。
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论文作者:魏琦
论文发表刊物:《基层建设》2017年第29期
论文发表时间:2018/1/2
标签：矿井论文; 水文地质论文; 煤层论文; 煤矿论文; 水害论文; 水层论文; 含水层论文; 《基层建设》2017年第29期论文;