煤礦“五含”水文地質特征及水害防治對策解析

龍廣慶

摘 要：對煤礦“五含”水文地質特征進行了簡單的研究分析，綜合實際狀況提出了水害的防治對策與手段，希望可以為煤礦行業(yè)的發(fā)展奠定基礎。文章通過對煤礦“五含”的水害特征以及主要含水層補給關系的分析，綜合實際狀況提出了“帷幕截流”以及“疏干開采”結合的水害防治方式，希望可以有效的預防煤礦“五含”水害問題，保障煤礦安全生產作業(yè)。

關鍵詞：煤礦；“五含”；水文地質特征

煤礦中的“五含”大面積的在煤系以及石炭系的太原組灰?guī)r、奧陶系灰?guī)r之上，表現(xiàn)為角度不整合的接觸關系。煤礦“五含”具有一定的破壞力，可預見性也相對較差。如果通過常規(guī)的方式進行防治，則無法控制水害問題，而對煤礦“五含”進行研究分析，深入探查，可以制定較為完善的根治水害的防治對策與手段。

1 “五含”的水文地質特征

通過對煤礦“五含”富水性以及分區(qū)進行抽水實驗分析，了解“五含”是中等到強等類型的富水性，且大部分區(qū)域的富水性相對較強。而在不同的區(qū)段中，巖溶發(fā)育并不均勻，富水性強弱也不相同。在礫巖厚度由南到北逐漸增加的過程中巖溶發(fā)育的程度也在逐漸的增強，其富水性也隨之增大。

1.1 煤礦“五含”的水力聯(lián)系特征

煤礦“五含”的水力聯(lián)系在天然狀況之下以及礦井開采程度的影響之下，“四含”水平徑流的條件相對較差，且“五含”、太灰以及奧灰水的補給也相對較為微弱；“五含”水平徑流條件則相對較好，在井下并沒有“五含”出水，其整體的排泄條件相對較差，而“四含”、太灰以及奧灰水對于煤礦“五含”的補給也相對較為微弱。

1.2 煤礦“五含”的疏放水條

煤礦“五含”的疏放水條件主要就是通過疏放防水實驗分析，了解各個含水層水位降深曲線，在各個含水層中其均呈現(xiàn)較為顯著的下降問題；而在放水實驗中，基于“五含”為中，而“四含”與太灰、奧灰水等均會給煤礦“五含”帶來一定的補給，是較為主要的補給水源。

1.3 煤礦“五含”潰水條件

通過對煤礦“五含”的工作面出水、各個鉆孔水位變化分析可以了解到，煤礦“五含”的靜存儲量相對較大，其是出水的直接能源補給，而“四含”以及奧灰水也會在不同程度上參與到與“五含”的補給之中，而補水最為顯著的就是奧灰水。

1.4 煤礦“五含”與主要含水層的補給關系

通過對“五含”覆蓋區(qū)地層接觸關系的分析，了解各個含水層水位的動態(tài)變化特征以及水化學特征，對其進行綜合分析研究，煤礦“五含”的補給水源主要就是“四含”以及太灰含水層等。

在煤礦“五含”中，其與“四含”的補給關系主要就是基于壓覆補給方式為主，將間接補給作為輔助方式。對“四含”與“五含”直接接觸帶之上，可以將二者作為相同的二含水層組，二者呈現(xiàn)互相補給的關系。在煤礦“五含”中水位下降會直接影響“四含”，而“五含”則會直接補給。“四含”則缺乏連續(xù)性，其透水性也相對較差，主要的作用就是為“五含”隱伏露頭的區(qū)域進行區(qū)局部的補給，補給量也具有一定的限制。同時，“四含”主要就是在侏羅系、煤系及太灰等之上，灰?guī)r水與“四含”之間存在著不同程度的補給關系，在“四含”與“五含”之間則就是一種隱伏露頭區(qū)補給的關系，灰?guī)r水就是通過“四含”成為“五含”的一種間接的補給水源。

2 煤礦“五含”水害特征分析及防治對策

煤礦“五含”會給煤礦的生產作業(yè)帶來一定的影響。通過對煤礦“五含”的水害特征分析，了解其具體狀況，綜合實際狀況制定科學合理的預防手段與對策，可以加強對煤礦“五含”的控制，保障煤礦的穩(wěn)定生產。

2.1 水害特征

通過對煤礦“五含”的具體狀況分析，了解富水性分區(qū)特征以及主要含水層補給的各項因素，綜合分析了解到煤礦“五含”的水害特征主要如下：第一，靜儲量相對較大。通過對煤礦“五含”的狀況分析，對具體的賦存條件、線巖溶率等因素系統(tǒng)分析可以了解到在煤礦“五含”的儲量相對較大。第二，徑流條件好。通過防水實驗、潰水的水位觀測資料分析可以了解到，在煤礦“五含”的部分區(qū)域中其巖溶發(fā)育率相對較高，徑流條件相對較好，在其區(qū)域范圍中的煤礦“五含”水可以快速補給。第三，通過對動態(tài)補給強放水試驗以及潰水資料的分析可以了解到，在“四含”、太灰以及奧灰水中均可以對“五含”形成不同程度的補給，其中奧灰含水層中水量較為豐富，補給量也較為充足，也是煤礦“五含”的主要補給水源。因此，在采掘擾動的影響之下，導水裂縫帶如果涉及到或煤礦“五含”的問題，在水壓相對較高、徑流相對較強，境儲量大以及動態(tài)補給相對較強的狀況之下，很容易導致出現(xiàn)頂板潰水的問題，而其潰水量相對較大，呈現(xiàn)持續(xù)穩(wěn)定的狀態(tài)。而現(xiàn)有的治理方法也相對較為困難，治理效果也收效甚微，很容易導致其出現(xiàn)一些隱蔽性較強的水災問題，這樣無疑給礦井的生產安全帶來了一定的安全隱患。

2.2 煤礦“五含”水害防治對策

煤礦“五含”會導致較為嚴重的頂板水害問題。在通過常規(guī)的方式進行煤礦“五含”治理就是通過疏干開采的方式進行處理，而通過對煤礦“五含”的實際狀況分析，了解水文地質特征，因為“四含”、太灰水以及奧灰水會在不同程度上對“五含”進行補給，其中灰?guī)r水的補給量相對較大，這樣就會造成煤礦“五含”的進行區(qū)域性的輸水，在一定程度上牽動灰?guī)r水補給，這樣不僅僅會增加無效的排水費用，也會影響水位疏降效果，無法在根本上根治水害問題。通過對煤礦“五含”的水害特征以及主要含水層補給關系的分析，綜合實際狀況提出了“帷幕截流”以及“疏干開采”結合的水害防治方式。

2.2.1 帷幕截流。要在不受到采動影響的相關位置中，設計構建防滲帷幕墻，通過合理的布置，設置地面探注鉆孔，對墻體位置進行有效的鉆探探查分析，了解在帷幕線上煤礦“五含”儲水的空間以及徑流通道。利用地面注漿系統(tǒng)對其進行注漿以及壓水檢查，通過反復的實驗檢查，在預設位置上建設上頂下底隔水”的防滲漏墻體，其要符合安全開采的實際需求，進而有效的阻隔在帷幕墻外側的煤礦“五含”以及其他類型的水害對礦井參數(shù)的影響，保障礦井的側向補給。

2.2.2 疏干開采。通過對建帷幕墻前的不同含水層的水位動態(tài)特征分信息、了解其具體的補徑排關系、分析水力的聯(lián)系特征以及水均衡等相關信息資料，綜合實際狀況構建煤礦“五含”的覆蓋區(qū)域與影響范圍的地下水流數(shù)值模型。模擬帷幕墻建成之后的地下水流場之間的動態(tài)變化特征，綜合實際狀況，模擬獲得，并且計算確定最優(yōu)的疏放水量數(shù)值以及排放位置。綜合具體的井下、地面結合的疏干工程，對帷幕墻中的煤礦“五含”水位進行疏放，放到主采煤層的底板之下，進而保障工作面不受到頂板中煤礦“五含”水害的威脅與影響。

3 結束語

通過對煤礦“五含”水文地質特征的分析，了解其具有水靜儲量大，徑流條件良好且水壓高以及動態(tài)補給強的特征。而綜合“五含”水害特征以及主要含水層之間的補給關系分析，通過“帷幕截流”以及“疏干開采”結合的方式預防水害問題，加強對一些會導致水害的地質因素的控制與預防，通過科學的方式進行處理，可以在根本上提升煤礦安全生產的安全性。

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