淺談礦區水文特征及礦井充水因素

張 廷，孔祥樂

（內蒙古自治區第九地質礦產勘查開發院，內蒙古 錫林郭勒 026000）

在煤礦的開采中，我們為了保證開采過程的安全、有效，就要最大程度的降低礦井充水現象的發生。我們要通過嚴格的勘查等工作，分析研究煤礦區的水文特征，找出切實有效的措施，避免由于礦井充水所帶來的安全問題，從而保證煤礦開采工作的順利進行。研究有效的解決礦井充水問題的對策，是我國煤炭開采行業當前亟待解決的，是我國煤炭開采行業能夠健康持續發展的重要的方面。

1 煤礦區域水文特征

我們對煤礦區水文特征的研究，首先要研究地層特點，要考慮地層的水流情況、巖石類型等。由于我國地質巖石分為很多種，每一種都有不同的特征，我們要分析這些特征，有助于我們對礦區的水文分析。我們不但要研究巖石本身的特征，還要研究煤礦區水源來源的不同，因為不同的水流來源，也是影響礦區水文特征的重要因素。一般情況下，空氣中的降水，是巖石中水源的重要來源。因為巖石結構等原因，空氣中的降水會儲存于巖石的裂縫當中[1]。在巖石的裂縫中，水源會隨著巖石的傾斜及重力的作用，流入其他的區域。這種水流，也是煤礦區水文特征的一個重要表現方面。

2 礦井充水因素分析

為了分析礦井充水的因素，我們就要分析礦井水的來源，分析不同水源對礦井充水的影響。首先，我們就要分析空氣中的降水，因為空氣中的降水，是礦井水最主要的來源。由于采煤層的層頂，多為粉砂巖或者泥巖，這類巖石強度較好，抗風能力較好，所以一般采煤層的層頂比較穩定。采煤層的層底，一般都是由粉砂巖和細砂巖組成的地質巖組，一般抗氧化等能力較差，遇到地質中的水的時候，會產生不穩定的情況。其次，我們要分析地表水的影響。地表水基本是由江、河、湖、海等水源組成。這些水源有著流經量較大，水體豐富的特點，這些特點，也給礦井造成了一定的影響。在這些地表水的長時間的作用下，不可避免的會產生滲透作用。這些地表水的滲透作用，會對礦井產生侵蝕，從而使礦井中形成充水。再次，我們也要對地下水進行研究。地下水是指地表以下的水源。地下水的形成一般是由于含水層中存在的水，還有地表水的流動和滲透作用，使一部分水存儲于地下，另外還有一些巖石縫隙中所存儲的水，或者是通過空氣中的降水流入地下所形成。地下水對礦井充水的影響，主要是通過采煤層的頂層的巖石裂縫或者其他的縫隙流入煤礦井中，或者通過采煤層的底板的巖石組流入礦井中，由于底層的巖石組的不穩定，對抵御滲水的能力較差，也是使礦井充水的重要原因。最后，還有一些人為因素的影響。例如：在很多的煤礦開采區，由于管理疏忽等原因，有很多附近的居民或者外來人員進行私挖亂采。由于這些人沒有完備的采礦設備以及不具備應有的采礦的技術，這些人經常會采用斜井開采方式。由于煤礦附近這樣的不規范的斜井數量較多，導致很多的地上水及地下水通過這些斜井流入煤礦井中。這些斜井中長期的積水，也導致了礦井充水。因為這些斜井的內部沒有相關的防水措施，斜井中的積水長時間得不到排出，就會通過層底或者井邊的巖石縫隙等，深入到周圍的地質環境中，從而增加了煤礦區的礦井充水的可能性和礦井充水的水量。

圖1 礦井充水的可能性及礦井充水水量

3 應當采取的有效措施

（1）重視開采前的勘測。為了防止煤礦井的充水事故的發生，我們要積極重視起煤礦井開采前的勘測工作。我們為了減少事后的補救工作，就要防范于未然，將可能的風險在最開始的階段就降到最低。煤礦開采前對整個煤礦區的水文環境的有效勘測，可以使我們的煤礦開采人員在煤礦開采前就及時發現問題，從而能夠及時有效的進行問題的研究和解決，避免在開采過程中發生安全事故。可見，開采前期的勘測工作是非常重要，不容忽視的。這不但能使我們避免安全事故的發生，還能減少煤炭開采中的經濟損失。

（2）加強煤礦井的防水。要想做到降低煤礦井的充水情況，必要的防水工作是必不可少的。我們在對礦井的施工過程中，要充分了解周圍的地質結構，熟悉其特征，預測其會對煤礦井產生的不利影響，做好防水措施。我們要建立有效的防水系統，通過先進科學技術以及新型的防水材料的使用，來增強防水系統的工作效果。我們的防水系統要科學合理的安排，要結合勘探結果，設計最適合當地水文環境的防水系統。在建造防水系統時，要嚴格按照工程質量的要求進行，保證防水系統能夠在煤礦開采中達到預期的使用效果。

（3）采取有效的截水措施。由于煤礦井的透水、涌水等現象的發生，我們就要因地制宜的在煤礦井下修建水倉，來有效的截斷煤礦井在開采過程中發生的透水、涌水等。通過水倉的建立，可以減少礦井充水事故的發生。我們還需要在煤礦井的周圍設計并建造排水溝，這些排水溝的建造，能夠有效的將空氣中的降水或者地面徑流的水從排水溝排出礦井，從而降低煤礦井中的充水的發生。

（4）采取必要的堵水措施。由于煤礦區長時間的采礦以及一些個人的私采等因素的影響，煤礦井周邊會經常發生一些地面塌陷等問題。而這些地面的塌陷現象，會導致礦井周邊的地表水大量涌入煤礦井中。為了防止這些地表水的涌入，我們就需要對煤礦井進行堵水處理。我們要合理設計并修建溝渠等排出積水。還要對那些由于塌陷或者其他原因形成的地勢低洼的區域以及地面上的裂縫等地質結構進行修復。我們要采取有效的方法對那些低洼地面進行回填。還要對一些廢棄礦坑進行有效的處理、拆除、填滿等。我們還要加強個人私自采礦的監督管理工作。這些都可以對預防煤礦井的充水情況的發生起到積極的左右。由于煤礦井周圍經常會存在河流湖泊等自然因素，我們還要對地表水等影響因素實施積極的控制措施，消除地表水對煤礦井的潛在不利影響。這就要求我們對流經河流的堤壩等的質量實施監控，避免由于堤壩等的年久失修而導致的地表水對煤礦井的充水的影響。

4 結語

由于我國各地區的水文環境的不同，我們要充分認識其中的不同特征，為煤礦開采做好前期的勘測準備工作。我們也要深刻認識到煤礦充水對煤礦開采工作的不利影響，了解煤礦充水對開采工作造成的安全隱患，從而積極的研究對策，加強防水措施的建設，并有效設計合理的堵水措施和截水措施，將一切可能造成煤礦井充水事故的不利可能性都降到最低，這不但是我國安全生產的需要，也是保證采礦工作者的人身安全的需要。