水文地質問題研究與科學防范

王峰 孔寧

摘要：隨著礦井開采向地層深處不斷延伸，地層地質及水文地質條件愈加復雜，嚴重影響礦井安全生產。了解煤礦防治水的危害、措施和管理辦法，加強礦井水的探測和疏放工作，提高技術和管理水平，采取相應的礦井防治水措施，是降低水害事故的必要條件。

關鍵詞：煤礦；防治水；措施

在煤礦開采和施工過程中，水文地質問題始終是一個極為重要，但也是一個易于被忽視的問題。由于沒有足夠的重視，導致地下水引起的各種工程危害時有發生。為此，在煤礦開采過程中要加強防治水技術管理，查明水文地質問題，評估地下水對煤礦開采的作用及影響，同時采取必要措施，防止水害安全事故的發生。

一、礦井水災的危害

凡影響生產、威脅采掘工作面或礦井安全、增加噸煤成本和使礦井局部或全部被淹沒的礦井水，都稱為礦井水害。礦井水災對礦井生產危害較大，輕則影響礦井生產效率，重則造成淹井人亡的惡性事故，具體來說主要表現在以下幾個方面：

（一）惡化生產環境。可造成巷道積水，頂板淋水使工作面及附近巷道空氣潮濕，工作環境惡化，影響個人身體健康。

（二）增加排水費用，提高噸煤成本。礦井水的大小直接關系到排水設施、設備和排水費用。

（三）縮短生產設備的使用壽命。水對金屬設備、設施具有腐蝕作用。

（四）損失煤炭資源。主要是指隔離煤柱的煤損。

（五）引起瓦斯積聚、爆炸和硫化氫中毒。

（六）當礦井水的水量超過礦井的排水能力或發生突然涌水時，輕則造成礦井局部停產或局部巷道被淹沒，重則造成礦井淹沒、人員傷亡，被迫停產、關井。

二、防治水工作存在的問題

礦井防治水是指在盡可能地保持礦井或采區開采前原有的水文地質狀態，減少或防止地下水和地表水流入礦井、巷道、采區而危害采礦工作所采取的措施。由于認識不足、開展不力，使防治水工作存在著一些問題。

一是水文地質工作程度低，水文地質基礎資料缺乏，絕大部分鄉鎮煤礦未進行過正規地質勘探與水文地質勘探，現有水文地質資料難以滿足煤礦安全生產工作的需要。近年煤礦整改中，有些煤礦補編了地質報告和水文地質報告，但大多數內容偏簡單，指導性和針對性不強，有的甚至流于形式，缺乏可操作性。

二是煤礦礦井水文地質工作開展不力，水文地質編錄及觀測資料缺乏，無礦井水文地質臺帳或臺帳內容不全。絕大部分礦井未進行礦井涌水量觀測。

三是可能發生水害的地點、水害類型和水災隱患底數不清，采掘工作面水害預測預報不及時，對有突水危險的地方監測不夠或無監測制度，防治水措施與防探水措施不完善，甚至突發礦井突水事故，造成不必要的損失。

四是各類防隔水煤（巖）柱未留設或留設不規范。少數煤礦甚至越界超深跨界開采，破壞了井田邊界防隔水煤（巖）柱，使水文地質條件復雜化。

五是礦井排水設備（包括水泵、水管、配電設備）和水倉不完善，滿足不了排水工作的要求。

三、科學開展礦井防治水工作

一是切實加強防治水基礎工作。煤礦要編制中長期防治水規劃和年度防治水計劃，并認真組織實施。各類礦井要采用適合本礦井的物探、鉆探、化探等先進適用技術，查明礦井或采區水文地質情況。重視地球物理技術在煤礦水害方之中的地位，在采取設計階段堅持利用三維地震勘探技術和瞬變電磁技術進行補充勘探，查明落差大于5m的斷層及富水性。

二是認真做好井下探放水工作。凡采掘工作面受水害影響的礦井，要開展充水條件分析，堅持“預測預報、有疑必探、先探后掘、先治后采”的原則，落實“防、堵、疏、排、截”五項綜合治理措施。礦井有透水征兆時，受水害威脅的區域要立即停止作業，撤出作業人員到安全地點，分析原因，采取有效措施。井下探放水必須使用專用的探放水鉆機，嚴禁使用煤電鉆探放水。

三是加強“雨季”三防工作。煤礦企業必須就防范暴雨洪水進行隱患排查和專項整治，徹底消除隱患。井口標高低于歷史最高洪水水位的礦井要有應急措施；對洪水可能淹沒的廢棄老窯井口必須按規定填實封死，或在井口澆注1個大于井筒斷面的堅實的鋼筋混凝土蓋板，嚴防地表水倒灌井下導致淹井。雨季要安排專人負責對本井田范圍及可能波及的周邊廢棄老窯、地面塌陷坑、采動裂隙，以及可能影響礦井安全的水庫、湖泊、河流、涵閘、堤防工程等重點部位進行巡視檢查，特別是接到暴雨災害預警信息和警報后，要實施24小時不間斷巡視。建立暴雨洪水可能引發淹井等事故災害緊急情況下及時撤出井下人員的制度，發現暴雨洪水災害嚴重，可能引發淹井時，必須立即停產撤人，只有在確認隱患已徹底消除后方可恢復生產。

四是加強水害應急救援和職工防治水安全知識培訓各產煤地區相關部門要制訂完善水害應急預案，建立區域搶險排水基地，增置各類排水設備，定期對設備進行檢修，保證設備完好，以提高搶險救災能力和效果。煤礦企業也要儲備足夠的搶險物資和設備，確保搶險救災時能夠及時到位并發揮作用。煤礦企業要結合典型水害案例，加強對職工水害防治知識的培訓和教育，提高安全生產技能和綜合素質。制定并不斷完善礦井水害應急預案，開展應急預案的演練，使職工掌握逃生的路線。煤礦企業發生透水后，要立即啟動礦井水害應急預案，并按規定及時上報有關部門，積極開展救援工作。

四、防治水的技術措施

防治水工作應當堅持預測預報、有疑必探、先探后掘、先治后采的原則，采取綜合治理措施進行防治。

地表水防治。首先查清新增井田的水文地質條件。其次對井田范圍內及相鄰礦區回采塌陷所造成的地面裂隙進行檢查、充填、疏通。然后采取以下具體措施：以導流為主，導排結合。對地面排放水系統進行完善，各排水溝進行清淤、加幫墊底。對各揚水站設備進行維修，保證設備的完好，對蓄水池進行清淤。對地面塌陷坑、裂隙、廢棄露天坑及廢棄小煤礦等進行回填。

井下采空區積水的防治。一是采空區積水的防治。采空區積水是由于開采時的低洼地段或下山開采所形成的，要以疏放為主，查清各期開采時形成的采空區積水情況，及時建立探放水系統進行探放水，確保煤層開采過程的安全，要按規定設立水倉和排水管路。健全相鄰礦井間的交換圖制度和雨季巡回檢查制度，完善生產活動的監測和預測預報制度，要做好定期報交換圖工作。

二是斷層水、裂隙水和鉆孔水的治理。該煤礦井田內斷層較多，斷層破碎帶較寬，導水性較強，當井巷工程施工穿過斷層時，斷層裂隙帶水或斷層導通的積水區的水就會進入礦井。對斷層水的治理主要以疏導為主，在開采時要留設防隔水煤柱，確保開采安全。

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