礦井水害防治探討

摘要：根據所獲取的資料分析了某礦的充水因素、預算了涌水量、確定了礦井水文地質類型，提出了水害防治措施，為礦井防治水工作提供了一定的參考。

關鍵詞：煤礦；水害；防治

中圖分類號：TD82 文獻標識碼：A 文章編號：1671-864X（2016）03-0292-01

一、礦井充水因素分析

（一）充水水源。

1.大氣降水、地表水、第四系潛水。

本礦區屬低山丘陵地貌，沖溝較發育，大氣降水排泄較暢，一般不會形成積水威脅礦井。區內無常年性地表水體。第四系潛水含水層分布范圍較小，厚度不大，富水性不強，對開采二1煤層影響不大。但是礦區內二1煤層埋藏較淺，在采礦活動影響下，產生的地裂縫、冒落帶、裂隙帶可導通大氣降水、地表水或第四系潛水，使得礦井涌水增大，甚至引起突水災害。為防止大氣降水、地表水、第四系潛水涌入礦井，應在井口和礦區淺部、煤層露頭附近留設防水煤柱，同時在雨季來臨之前應加強地面排查，對地面出現通向礦井的通道進行充填，同時加強井下疏排能力，以防不測。

2.地下水。

二1煤層頂板碎屑巖裂隙含水層為二1煤層頂板直接充水含水層；太原組上段巖溶裂隙含水層為二1煤層的底板直接充水含水層。在開采條件下，二1煤層頂板裂隙水和底板的巖溶裂隙水將會進入礦井，成為礦井的充水水源。在一般情況下太原組下段和奧陶系巖溶裂隙水對采礦影響不大。

3.老窯和采空區積水。

礦區內二1煤層露頭附近、井田范圍內及周圍老窯較多，存在較大面積的老采空區及廢棄巷道，其間不可避免地有積水，但積水范圍和水量不詳，其積水進入采掘地段，來勢兇狠，防不勝防，造成損失嚴重，且鄰區的礦曾發生過老空區突水嚴重事故，并造成了人員傷亡。根據礦方提供資料，老窯位置、廢棄巷道位置及采空區范圍都已在礦井充水性圖上標出，并圈定了可能積水區和老窯警戒線，均系推斷，不可靠，故采掘接近老窯和采空區時，應嚴格按照礦井安全生產規程，加強探放水工作，以確保礦井生產安全。

（二）充水通道。

充水通道主要為依據通道性質、充水量及充水速度歸納為滲入性和潰入性兩種通道。

1.滲入性通道。

滲入性通道一般為細小的裂隙、溶隙，水源通過滲入性通道的水量一般較小，以淋漓滴水或小股水的方式進入礦井。從目前的資料分析，該礦的充水通道主要為滲入性通道。

2.潰入性通道。

指水源以較大流量迅速進入礦井的通道。主要為斷層破碎帶及寬大的裂隙等。該通道一般尺寸較大，如寬大的裂隙、溶洞、斷層破碎帶及封閉不良的鉆孔等。水源通過潰入性通道的水量一般較大，但也受充水含水層的富水程度控制，當充水含水層的富水程度強，通過潰入性通道的水量大，當充水含水層的富水程度弱，初期的水量較大，然后干枯。

二、礦井涌水量預算

本礦井限采二1、一1煤層，目前只開采二1煤層，故本次僅預算二1煤層礦井涌水量。

（一）預算依據。

本礦開采二1煤層，現在開采標高+240m，煤層最深賦存標高為+200m，礦井正涌水量20m3/h，最大涌水量為正常涌水量的2倍。故根據礦區開采面積、涌水量情況，采用比擬法進行預算。其公式為：

式中Q—預算涌水量（m3/h）；F—預算開采面積（km2）；Q1—原礦井涌水量（m3/h）；F1—原礦井開采面積（km2）。

目前礦井正常涌水量為20m3/h，已開采面積為0.36km2，未來礦井最大開采面積為1.58 km2。

（二）預算結果。

將上述數據代入所選公式，并對計算結果進行取整，則二1煤層的礦井的正常涌水量為42m3/h，根據該礦區最大涌水量一般是正常涌水量的2倍，本次取最大涌水量為正常涌水量的2倍，則最大涌量為84m3/h。

（三）預算結果評述。

礦井充水受多種因素的影響，本次預算主要參數均由礦方提供，礦井二1煤層的涌水量預算只是根據已有資料對礦井涌水量的預測，用建立的模型預測未來礦井的涌水量，不可能代表所有情況，當隨著開采面積和深度的增大，水文地質條件的充分暴露，其涌水量可能與預測誤差加大。因此礦方應加強礦井水文地質的基礎工作，如加強對礦井涌水量的觀測記錄和積累，當涌水量有明顯的增大時，應根據礦井實際涌水情況委托有資質的單位對礦井涌水量重新進行預測。

根據規范和慣例，預算的礦井涌水量是針對開采煤層的直接充水含水層而言的，是正常情況下的涌水量，最大涌水量是在正常情況下的最大涌水量，故所預算的涌水量只能作為正常情況考慮。

三、礦井水文地質類型

據礦井淺部開采情況及臨近礦井開采資料，目前開采二1煤層礦井充水水源主要為二1煤層頂板碎屑巖裂隙水、太原組上段巖溶裂隙水，相比較而言，太原組上段的巖溶裂隙含水層富水性比二1煤層頂板碎屑巖含水層富水性強，因此該礦井是以底板巖溶裂隙水充水為主的礦井。根據礦井及周邊礦井水文地質條件，預算礦井水平正常涌水量42m3/h，最大涌水量小于84m3/h。參照《礦井水文地質規程》（試行）的劃分標準，該礦為水文地質條件簡單型礦井。

四、結語

（一）礦區內煤層埋深相對較小，基巖保存厚度較薄，隨著開采面積的增大，地表會產生塌陷或地裂縫，大氣降水可通過塌陷區或地面裂縫進入礦坑而引起礦井涌水量增大。故在雨季來臨之前應做好地面裂縫及塌陷區的充填治理工作，以保證安全生產。

（二）礦區內未進行專門的抽水試驗，本次礦井涌水量預算是在現有條件下和現有資料基礎上進行的，預算涌水量與實際涌水量可能存在一定誤差，未來礦井生產中，應加強礦井水文地質條件研究，注意對礦井涌水量、排水量觀測及礦井水文地質資料的積累，以便及時對礦井涌水量進行修正。再者，該礦周邊礦井較多，其開采對本礦礦井涌水量將會產生影響，尤其在周邊礦井停采期間，本礦井涌水量可能增大，應引起注意。

（三）老空水是目前礦井開采的重要安全隱患之一。本礦區淺部及礦區外圍淺部存在老窯、采空區和廢棄巷道，其位置及范圍不詳，老窯警戒線及可能積水區均為推測，且鄰近礦井曾因采空區積水引起突水事故，造成人員傷亡。因此在老窯、采空區及廢棄巷道附近進行采礦活動時，應按照安全生產規程，做好探測、排水工作，以防災害性突水事故發生；禁止越界開采，預防貫通鄰近礦井的老空區，使積水涌入本礦井而造成礦井突水事故。

（四）以往施工的鉆孔封閉質量較差，建議生產時對鉆孔封閉進行抽檢，以防鉆孔突水事故的發生；以往開采過程中，未發現斷層，但是隨開采范圍的擴大，可能揭露部分小斷層，應加強斷層的研究，防止斷層溝通奧陶和太原組巖溶裂隙水而引起礦井突水事故。

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