礦井水害的成因及其防治方法

吳曉玉

摘 ?要：我國的煤炭資源豐富，但隨著煤炭工業的不斷發展和開采技術的不斷更新發展，礦井水害問題也逐漸顯現出來，且呈逐年遞增的趨勢，成為煤礦安全生產的重要隱患。文章對礦井水害的類型做了詳細闡述，并對礦井水害產生的原因和防治措施進行了重點分析。

關鍵詞：礦井水害;煤礦安全;水害防治

中圖分類號：TD745 ? ? ? ? 文獻標志碼：A ? ? ? ? 文章編號：2095-2945（2020）01-0131-02

Abstract： China is rich in coal resources， but with the continuous development of the coal industry and the continuous update and development of mining technology， the problem of mine water damage has gradually emerged， and the trend is increasing year by year， becoming an important hidden danger of coal mine safety production.In this paper， the types of mine water hazards are described in detail， and the causes and prevention measures of mine water hazards are analyzed emphatically.

Keywords： mine water damage; coal mine safety; water damage prevention

前言

我國作為世界上主要的產煤和用煤大國，大量的煤炭開采導致我國煤礦災害事故頻發，在此之中礦井水害事故占很大比例。由于我國復雜的煤田水文地質條件和老礦區的深部開采，導致水害事故發生的幾率不斷上升。到目前為止，礦井水害已造成了大量的人員、物質和經濟的損失。所以深入了解礦井水害發生的原因是科學開展煤礦水害防治工作的重要組成部分。

科學合理的劃分礦井水害的類型為煤礦制定中長期煤礦安全開采提供了重要依據。由于礦井水害在宏觀局面較為嚴重，所以我們要從多角度劃分礦井水害類型，以此來推動我國礦井水害防治工作的深入發展。

就目前來看，根據礦井水害的特征、基本要素、屬性等具體信息表征方面處理劃分較為不充分，在指導礦井水害方面工作有較多的缺陷。

1 礦井水害類型及成因

1.1 大氣降水性水害

此類水害的水源為大氣降水，當發生降水時，地表水水位發生增長，當井口地勢低于地表水水位時，水源會由井口、斷層帶等途徑涌入井下，造成礦井水害的發生。

1.2 地表水倒灌充水水害

地表大型水體（江河、湖泊、池塘、水庫、溝渠、塌陷區積水等）的分布一般較為集中，水量較大，在煤層開采時，會對煤層頂板的巖層產生一定的破壞，使煤層與地表水體之間發生水力聯系，由裂隙、斷層或塌陷區滲入井下，造成較為嚴重的水害事故。

1.3 地下水源性水害

由于充水含水層的介質特征可以形成松散巖層的孔隙充水、可溶巖的巖溶充水;含水層的水利特征的不同，地下水源性水害又可以分為潛水性水害、承壓性水害和上層滯水水害。

1.4 頂板砂巖及其松散層孔隙水透水水害

孔隙水害是以第四系松散層孔隙水為主要水源，此類水源因為第四系底部隔水層的存在一般不會形成水害，但是在煤層開采前對礦區水文地質條件調查研究的疏忽，沒有留設足夠的煤巖柱，或在開采工作時工作面冒落裂隙導通含水層造成較為嚴重的水害事故。

1.5 廢棄小煤窯及老礦井采空區水潰水水害

在已經采掘的舊巷和空洞內，往往會存有大量積水（稱為“老空水”或“老窯水”），當煤層開采揭露或擾動積水區時可能會導致突水事故的發生。在煤礦開采方式開始轉入深部開采與下山開采時，礦井水文地質條件變得更加的錯綜復雜，于是更加容易引起老空水水害事故的發生。老空水的水壓較大，所以當后期的一系列工程在碰觸到水體或水體邊緣時，老空水會兇猛的涌入井下，破壞性巨大，具有突發性的特點。而且老空水的pH值較低，呈現酸性狀態，其對井下的金屬支架、軌道、鋼絲繩、運輸工具等金屬設備有腐蝕作用。

1.6 主采煤層底板高承壓灰巖巖溶水突水水害

煤礦進行開采作業時，煤層采動會造成上層巖層垮落，導水裂隙帶新增破裂斷層與頂板含水層水發生聯系，從而引發頂板水害事故的發生。底板石灰巖含水層對煤層底板產生水害威脅，石灰巖層包括底板厚層寒武系、奧陶系及石炭系太原組石灰巖含水層。由于石灰巖容易發生巖溶，且水壓較大，煤層開采影響范圍波及下部石灰巖含水層[2]，易造成嚴重突水事故。

1.7 導水通道水害

導水通道作為礦井突水的必要條件，我們也可以把不同種類導水通道引發的不同類型的水害進行分類，其中由天然導水通道引發的礦井水害類型包括：地震通道型水害、窄條狀隱伏露頭通道型水害、點狀巖溶陷落柱通道型水害、面狀裂隙網絡通道型水害與線狀斷裂（裂隙）帶通道型水害。此外由于人為通道引發的礦井水害類型包括：封孔質量不佳鉆孔通道型水害、頂板抽冒帶通道型水害、頂板垮落裂隙帶通道型水害、地面巖溶塌陷帶通道型水害、底板地下水導升帶通道型水害、底板礦壓破壞帶通道型水害、頂板切冒裂隙帶通道型水害[3]。

1.8 鉆孔水害

煤層在開采時鉆井與已有的供水井等鉆孔可能會導通含水層從而引發突水威脅，同時封閉不良鉆孔也會導致突水事故的發生。