基于水文地質(zhì)工作在煤礦防治水中的重要性研究

劉 罡

（山西地寶能源有限公司，山西太原 030045）

我國的煤炭生產(chǎn)事業(yè)發(fā)展中，展開防治水工作的創(chuàng)新探索，目前仍舊還處于不斷發(fā)展的時(shí)期，加強(qiáng)對(duì)水文地質(zhì)工作的研究，提高煤礦防治水的工作水平，已經(jīng)成為了煤礦事業(yè)發(fā)展的必然方向。在水文地質(zhì)工作的研究中，應(yīng)發(fā)揮其功能，增強(qiáng)煤礦防治水工作的有效性，提升安全管理的效益，為我國煤礦事業(yè)的發(fā)展提供切實(shí)的保障。

1 水文地質(zhì)工作在煤礦防治水中的重要性

1.1 降低了安全事故問題的發(fā)生風(fēng)險(xiǎn)

在礦井防治水中實(shí)施水文地質(zhì)工作，可以對(duì)安全事故問題進(jìn)行防范，降低安全事故問題的發(fā)生幾率，因?yàn)樽龊妹旱V水害預(yù)防措施，可以降低安全事故的發(fā)生幾率。在井下開采工作過程中，時(shí)常會(huì)出現(xiàn)積水區(qū)，經(jīng)過地質(zhì)測(cè)量，提高水文地質(zhì)工作的全面性、有效性，可以對(duì)積水的真實(shí)情況進(jìn)行預(yù)測(cè)，例如判斷積水的基本條件，包括積水的水壓、水量和所屬區(qū)域，及時(shí)制定和實(shí)施相應(yīng)的預(yù)防措施，確保開采活動(dòng)的安全性。礦井生產(chǎn)過程中遇到的斷層問題，會(huì)降低開采工作的效率，使開采活動(dòng)無法順利地進(jìn)行下去，在實(shí)施水文地質(zhì)工作的過程中，通過地測(cè)作業(yè)，對(duì)斷層的具體位置進(jìn)行判斷，加強(qiáng)對(duì)地質(zhì)環(huán)境的勘測(cè)分析，可以降低煤礦企業(yè)發(fā)生地質(zhì)災(zāi)害的整體概率，確保生產(chǎn)安全。

1.2 提高了煤礦企業(yè)的生產(chǎn)效益

實(shí)施水文地質(zhì)活動(dòng)，加強(qiáng)礦井防治水工作的創(chuàng)新，有助于煤礦企業(yè)提高生產(chǎn)效益，優(yōu)化采礦思路，提高發(fā)展水平，在煤礦開采作業(yè)的環(huán)節(jié)預(yù)測(cè)的信息很有可能無法將真實(shí)的環(huán)境反映出來，缺少對(duì)礦山真實(shí)環(huán)境的了解，會(huì)導(dǎo)致開采過程中發(fā)生安全事故的風(fēng)險(xiǎn)增加，可造成不可預(yù)估的影響。因此需要在水文地質(zhì)工作的協(xié)助下，做好前期的預(yù)報(bào)工作，在地測(cè)和防治預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)的實(shí)踐中，為煤礦企業(yè)的采礦活動(dòng)提供支持和保障，優(yōu)化采礦設(shè)計(jì)方案的內(nèi)容，高效率地實(shí)施采礦生產(chǎn)，降低安全事故問題的發(fā)生幾率。

工作人員通過實(shí)施水文地質(zhì)工作，利用地理探測(cè)的方法，了解礦井地質(zhì)結(jié)構(gòu)和水文情況，可以歸納有關(guān)的地質(zhì)資料信息，進(jìn)行科學(xué)規(guī)劃，為礦井施工的方案提供參考，確保礦井施工活動(dòng)可以高效、便捷地進(jìn)行。在水文地質(zhì)工作的實(shí)踐中，利用地質(zhì)勘測(cè)的工藝和技術(shù)，煤礦工作面還可以實(shí)現(xiàn)再次開采，提高生產(chǎn)效益，地質(zhì)勘測(cè)工作的實(shí)施，提高了工作面的數(shù)量，拓寬了開采區(qū)域，因此將會(huì)增加整體的煤炭采出量，企業(yè)可以在開采工作中，獲取理想的開采效益、經(jīng)濟(jì)收益。

2 煤礦防治水的任務(wù)

2.1 收集資料

防治水工作是煤礦生產(chǎn)中的關(guān)鍵內(nèi)容，在實(shí)施防治水工作時(shí)，工作人員需要收集相關(guān)的資料，包括煤礦生產(chǎn)過程中所產(chǎn)生的各個(gè)環(huán)節(jié)的地質(zhì)資料，其中應(yīng)用到了物探、鉆探等手段，觀測(cè)水文地質(zhì)環(huán)境，獲取有關(guān)的資料信息。收集煤礦防治水的相關(guān)資料時(shí)，最重要的一個(gè)任務(wù)就是需要了解礦井含水層、隔水層的相關(guān)數(shù)據(jù)，獲取地下水的補(bǔ)、徑、排條件資料。對(duì)礦井充水水源、充水水道加強(qiáng)掌握。調(diào)查與煤礦開采水文地質(zhì)情況的有關(guān)資料，收集資料，例如，地下水埋藏條件和巖體空隙性質(zhì)的綜合分類資料見表1，制作分析報(bào)告，為礦井資源的開采生產(chǎn)提供可靠的資料依據(jù)和保障[1]。

表1 地下水埋藏條件和巖體空隙性質(zhì)的綜合分類

2.2 建立防排水體系

在礦井防治水實(shí)踐中建立起防排水體系，是重要的工作任務(wù)之一，工作人員要對(duì)礦井附近的地面水文情況加強(qiáng)了解，結(jié)合當(dāng)?shù)氐臍夂颦h(huán)境，與氣象部門之間相互協(xié)作，了解最大降水量，獲取有關(guān)的數(shù)據(jù)信息。在氣象資料、水文資料相結(jié)合的運(yùn)用中，整理信息資源，建立起科學(xué)、完善的防排水體系，提高礦井防治水效果。

2.3 加強(qiáng)地下水觀測(cè)

觀測(cè)地下水的情況，建立起地下水觀測(cè)系統(tǒng)，在煤礦生產(chǎn)中，是重要的防治水工作任務(wù)，因?yàn)槊旱V礦井所在地發(fā)生水害的風(fēng)險(xiǎn)較高，要通過建立礦井水觀測(cè)系統(tǒng)，加強(qiáng)對(duì)地下水的觀測(cè)分析，在動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)下，了解礦井水文情況，最大限度達(dá)到防治目標(biāo)。對(duì)危險(xiǎn)因素進(jìn)行早期的防范和治理，在防治水工作中，要建立起完備的觀測(cè)系統(tǒng)，對(duì)礦井水的情況加強(qiáng)調(diào)研和分析。

2.4 留設(shè)防隔水煤柱

收集礦井水文資料后，要進(jìn)行進(jìn)一步的研究分析，結(jié)合礦井內(nèi)的斷層等地質(zhì)構(gòu)造信息，掌握全面的水文地質(zhì)情況，準(zhǔn)確地預(yù)留防隔水巖柱，或防隔水煤柱，做好礦井防治水工作的前期準(zhǔn)備工作。

2.5 建立探放水管理系統(tǒng)

防治水工作除了要完成上述任務(wù)之外，還需要在生產(chǎn)中建立起探放水管理系統(tǒng)，由專人負(fù)責(zé)探放水管理，要求探放水隊(duì)伍中的人員具備較強(qiáng)的專業(yè)能力，能夠勝任探放水的相關(guān)任務(wù)，建立起完善的探放水管理體系，提高礦井防治水害的綜合能力。

3 煤礦防治水中提高水文地質(zhì)工作效益的措施

3.1 加強(qiáng)制度建設(shè)

建立完善的制度體系，需要建立起防治水管理制度，包括預(yù)案制度、事故分析制度，提高防治水的綜合效率，明確人員職責(zé)，對(duì)防治水小組中的人員職權(quán)和工作職能進(jìn)行明確的劃分，實(shí)現(xiàn)對(duì)防治水工作的全面監(jiān)管。由組長(zhǎng)負(fù)責(zé)整體監(jiān)管，副組長(zhǎng)領(lǐng)導(dǎo)小組人員進(jìn)行鉆探前期的準(zhǔn)備工作，實(shí)施安全措施，提高水文地質(zhì)的勘測(cè)水平，掌握水患情況，及時(shí)進(jìn)行信息的反饋，制定預(yù)防措施。在制度建設(shè)中，明確關(guān)鍵的注意事項(xiàng)，約束人員行為，確保相關(guān)工作人員可以明確任務(wù)，落實(shí)自身職責(zé)。將水文地質(zhì)工作在煤礦防治水中的作用利用起來，加強(qiáng)水文地質(zhì)工作的創(chuàng)新，提高煤礦防治水的工作水平、工作效益。從制度建設(shè)、應(yīng)急管理等多個(gè)層面，提高對(duì)水文地質(zhì)工作的創(chuàng)新水平，發(fā)揮出水文地質(zhì)管理制度的功能，促使地測(cè)防治水活動(dòng)的順利實(shí)施，提高開采效益。例如，落實(shí)人員責(zé)任制，為了明確井田水文地質(zhì)條件，使用高分辨三維地震勘探的方式，對(duì)采區(qū)進(jìn)行分析，查明斷層情況，獲取豐富的水文地質(zhì)資料信息。要求施工人員落實(shí)崗位職責(zé)，改造排水系統(tǒng)，采取分區(qū)隔離的形式，根據(jù)煤礦安全規(guī)程提出的要求，使用防水閘門，監(jiān)測(cè)和治理巷道底板的突水情況。

在雨季到來之前，應(yīng)調(diào)查礦采空區(qū)地表裂縫的具體情況，準(zhǔn)備防洪物資，防止出現(xiàn)地表水灌入坑下的問題，在水患位置，尤其要加強(qiáng)水溫勘查，檢測(cè)和維護(hù)排水設(shè)施。制定水文地質(zhì)工作制度，在調(diào)查編排等相關(guān)工作的實(shí)踐中，由具備完善資質(zhì)的工作單位進(jìn)行實(shí)踐，為安全生產(chǎn)發(fā)揮出指導(dǎo)的功能，建立水文勘察制度。在雨季之前，對(duì)礦井附近煤礦的開采事宜進(jìn)行清晰的劃分，檢查開采深度、開采面積，了解積水情況、地面裂隙情況，并詳細(xì)記錄有關(guān)的信息。掌握裂縫所處的位置、走向、積水的具體情況，在制定和實(shí)施相關(guān)制度的過程中，提高防治水工作的水平和綜合效益[4]。

3.2 建立水害應(yīng)急預(yù)案

煤礦企業(yè)需要根據(jù)有關(guān)的規(guī)章制度要求，加強(qiáng)水害應(yīng)急預(yù)案的建設(shè)，嚴(yán)格遵照行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行有關(guān)的應(yīng)急處理措施，完善水害應(yīng)急預(yù)案的內(nèi)容，加強(qiáng)實(shí)際情況的調(diào)研，對(duì)水害情況進(jìn)行預(yù)測(cè)，在汛前進(jìn)行演練，提高應(yīng)急處理的水平。在煤礦防治水的工作中，要落實(shí)人員責(zé)任制，配備完善的應(yīng)急排水裝置，結(jié)合出現(xiàn)過的突水問題情況，加強(qiáng)對(duì)先進(jìn)的應(yīng)急排水機(jī)制設(shè)備的研發(fā)、運(yùn)用，增強(qiáng)水害的防治效果。出現(xiàn)水害問題時(shí)，要快速地對(duì)水害的影響范圍進(jìn)行控制，降低損害所帶來的負(fù)面影響，減輕危害[5]。

3.3 建立防排水體系

加強(qiáng)對(duì)礦井地面水情況和附近匯水真實(shí)情況的掌握，細(xì)致、認(rèn)真地進(jìn)行排查，了解周邊水利工程項(xiàng)目的情況和礦井的輸水能力現(xiàn)狀。結(jié)合當(dāng)?shù)氐臍夂驐l件以及水文氣象部門出示和提供的有關(guān)數(shù)據(jù)信息，對(duì)降水量資料、本地洪水位置的資料進(jìn)行收集、分析，設(shè)計(jì)防排水和疏水系統(tǒng)，掌握上層滯水情況，上層滯水示意圖見圖1，在系統(tǒng)的防排水程序下，增強(qiáng)礦井防治水的有效性。值得一提的是，在防治大氣降水和地表水方面，需要考慮到現(xiàn)實(shí)情況，加強(qiáng)礦區(qū)及附近的地表水流系統(tǒng)中的滲透水狀態(tài)和匯水狀態(tài)的調(diào)研工作，了解近些年來的降水情況，掌握最高洪水位置。設(shè)計(jì)疏水、防水、排水系統(tǒng)，在雨季要做好三防預(yù)案，提高防治水的綜合水平，發(fā)揮出防排水體系的功能。

圖1 上層滯水示意圖（A.上層滯水；B.潛水）

3.4 加強(qiáng)超前探測(cè)

超前探測(cè)指的是井下超前探測(cè)利用超前探測(cè)鉆孔的方式，或是使用井下物探的作業(yè)方法進(jìn)行防治水，對(duì)隱伏結(jié)構(gòu)要進(jìn)行科學(xué)探查，確保工作面前方底板中不存在地質(zhì)構(gòu)造體，防范脫水風(fēng)險(xiǎn)。在回采工作面的生產(chǎn)環(huán)節(jié)，使用電法透視的方式，加強(qiáng)對(duì)地質(zhì)情況的掌握，對(duì)出現(xiàn)了地質(zhì)問題的區(qū)域要進(jìn)行補(bǔ)孔注漿處理，完成注漿后，再次進(jìn)行檢查工作。

使用鉆探法、物探法等方式，了解異常情況所在區(qū)域的現(xiàn)狀，確保后續(xù)的開采工作順利穩(wěn)定運(yùn)行。加強(qiáng)對(duì)超前探測(cè)工作的高度重視，要求工作人員要樹立起正確的思想觀念，明確地認(rèn)識(shí)到防治水中水文地質(zhì)工作的重要意義，主動(dòng)探索新路徑、新方法。加強(qiáng)對(duì)細(xì)節(jié)問題的關(guān)注，尤其是地質(zhì)結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜的框架，需要由專業(yè)化的團(tuán)隊(duì)針對(duì)超前探測(cè)工作進(jìn)行優(yōu)化，提高超前探測(cè)的全面性[6]。

4 水文地質(zhì)工作在煤礦防治水效果

在煤礦生產(chǎn)中，為了釋放儲(chǔ)量，提高防治水的綜合效益，加強(qiáng)對(duì)可采煤層的開采，需要將防治水技術(shù)應(yīng)用貫穿到全過程中，提高礦井的穩(wěn)定生產(chǎn)水平，促進(jìn)開采活動(dòng)的順利實(shí)施。通過建立完善的煤礦防治水制度和水害應(yīng)急預(yù)案、構(gòu)建起健全的防排水體系、提高超前探測(cè)的技術(shù)應(yīng)用水平等方式，煤礦防治水工作取得了理想的效果，在水文地質(zhì)工作的實(shí)踐中獲取正確的信息，增強(qiáng)了煤礦防治水的綜合效能，為煤礦活動(dòng)的順利實(shí)施與開展打下了牢固的基礎(chǔ)。

5 結(jié)論

綜上所述，在煤礦安全生產(chǎn)中，水文地質(zhì)工作具有不可替代的作用，得到了煤礦生產(chǎn)企業(yè)的高度重視。加強(qiáng)防治水工作的實(shí)踐探究，需要明確目標(biāo)，保障安全生產(chǎn)、高效生產(chǎn)，將水文地質(zhì)工作任務(wù)落實(shí)到位，為煤礦生產(chǎn)活動(dòng)的順利實(shí)施和高效運(yùn)轉(zhuǎn)打下牢固的基礎(chǔ)。