浅谈矿井防治水技术

浅谈矿井防治水技术

作者：于振才

来源：《中国科技纵横》2012年第22期

摘要：本文首先阐述矿井水对生产的影响，其次分析矿井水害分类及其水害原因，重点论述矿井水的预防和防治水技术。只有做好矿井防治水工作，才能确保矿井的安全生产。 关键词：矿井 防治水 技术

水害是煤矿五大自然灾害之一，在煤矿建设和生产过程中，常常会遇到水的危害。矿井突然涌水或涌水量超过正常排水能力造成水患，称为矿井水灾。矿井一旦发生水灾，不仅能给井下工作面带来严重的威胁，恶化生产环境，破坏正常生产秩序，而且还给矿井带来巨大的经济损失恶劣的社会影响，甚至造成人员伤亡或淹井事故。因此说加强煤矿防治水工作势在必行。 1、矿井水对生产的影响

在煤矿生产建设中，大气降水、地表水和地下水都可能通过各种渠道进入矿井，各种水源凡是经过一定途径流入井下的水，被称为矿井水。由于各矿井的水文地质条件不同，流入井下的水量可能有很大差别。有的涌水量，每小时只有几十立方米，生产时几乎处于干燥状态，但是有一些矿井则涌水量很大，在一天内可有10多万立方米水流入矿井，从而影响生产，为了保证煤矿生产正常进行，必须将水排出矿外，当井下的涌水超过正常排水能力时，将造成严重后果，甚至威胁井下人员的生命安全。矿井水对生产的影响主要表现在以下几方面：（1）由于矿井水在采掘工作面可出现淋水，使空气湿度明显增加，顶板破碎，对劳动条件及生产效率影响很大。（2）由于矿井水的存在，在生产中必须进行排水，水量越大，排水费用越高，势必增加煤炭生产成本。（3）矿井水对各种金属设备、钢轨和金属支架等，均有腐蚀作用，这就缩短了生产设备的使用寿命。（4）当井下突然涌水或者水量超过矿井排水能力时，则会给生产带来严重影响，轻者可造成矿井局部停产，重者则可造成全矿被淹，使国家资产遭受重大损失并危及工人的生命安全。 2、矿井水害分类及其水害原因

矿井水害是指影响矿井生产、威胁采掘工作面或矿井安全、增加吨煤成本和使矿井局部或全部被淹没的矿井水。近几年来，随着煤田开采向地层深处不断延伸，井筒深度的不断增加，地层情况变得越来越复杂，开凿条件越来越恶劣，突水淹井事故呈现出明显的上升趋势，因此说严重影响和威胁着矿井安全生产。依据矿井充水水源及水源进入矿井的途径和方式，矿井水害可划分为五种，即地表水水害、老窑水水害、孔隙水水害、裂隙水水害及岩溶水水害。矿井水进入矿井的方式有渗水、滴水、淋水、突水（涌水、溃水）。其中因井巷或工作面与含水层、被淹巷道、地表水体或含水的裂隙带、岩溶带、顶板冒落带、构造破碎带等接近或沟通而

龙源期刊网 http://www.qikan.com.cn

产生的涌水或溃水事故，由于来势猛、时间短、水量大，故称突水。突水灾害的突发性强，人身伤亡大。

矿井水害事故原因主要有以下几种情况：在矿井水文地质条件不清的条件下盲目开采；在水体下开采的防护措施不落实；越层越界开采；破坏防隔水煤柱；现场人员水害意识匮乏，已由水患征兆而未采取措施等。 3、矿井水的预防

在煤矿建设和生产中，为了防止水害事故的发生，保证矿井建设和生产安全，首先应以预防为主，同时要进行矿井水的防治工作，即从地面、井下采取一切可能错失，包括堵和排两大途径，进行综合治理。要想治理水灾，首先必须熟悉矿井地质和水文地质的条件，以及矿井水形成条件。在此基础上，预测矿井中可能突水的危险地段，为矿井建设、采掘生产提供必要的水文地质资料。

3.1 井筒位置选定条件与合理开采布置

矿井水的预防工作，应从基本建设开始着手。首先是井筒位置的选定，要根据地质构造的分析尽量避开水患，因此要对设计部门初步确定的井筒位置，必须作进一步的地质剖面检查。在已确定的井筒位置附近打一钻孔，获得井筒位置的准确地层柱状图和抽水试验资料，以验证和充分掌握水情资料，为施工提供依据。

井筒和井底车场是矿井生产的重要基地，一些防排水及其它重要设施都在这里。因此，要求井筒和井底车场位于矿井中不会发生突水的安全位置。井筒位置选定后，要结合矿井具体的水文地质条件，进行合理的开采部署。合理开采部署应首先开采井田中构造为封闭或半封闭和水文地质条件简单及涌水量小的地段，以达到流入井巷和采区的水量愈小愈好。这样开采部署有三个优点：（1）矿井开拓掘进抽排水工程量小，开始施工进度快。（2）可探索和积累矿井防治水经验。（3）为开采水文地质条件负责地段的煤层起到疏降地下水的作用。 3.2 掌握矿井水变化规律及突水征兆

普查、详查和精查等地质勘探阶段已获得了大量资料，查明井田内主要充水含水层、隔水层、断裂构造和老窑积水等内容。为进一步推断它们在开采过程中的变化趋势，以及由此引起的水文地质和工程地质问题，在地质勘探基础上，从井筒开拓起就必须建立健全地下水动态长期观测网，监视水情变化。随着矿井建设生产的发展，还应进行矿井水文地质补充勘探，进一步加强水文地质试验和观测工作，查清开采条件下井田地下水的补给来源、途径、补给条件及其动态变化，为开展水害因素分析，进行矿井水害预测提供依据。 4、防治水技术

龙源期刊网 http://www.qikan.com.cn

（1）对地表水治理。为了保证矿井的安全生产，每年汛期来临前，对关闭的小井及古井进行了回填治理，对地表泄洪沟进行了清挖，保证泄洪沟畅通，切断地表水进入井下，避免了地表水泄流对矿井的危害。（2）相邻矿井的处理。在井下采取留设防水隔离煤柱、打挡水墙的办法把水隔离。杜绝越界采掘，确保安全生产。（3）老空水的治理。防治的根本对策是“先探后掘，不探不掘”。对于老空、井巷积水、可疑区域，认真核查图纸资料，弄清积水区的范围和水量，进行探放水设计，进一步查清水文地质资料，加强井下涌水量观测系统，对井下采掘工作面邻近或有可能揭露的导水断层、可疑区域进行探放。加强对古空、老空水的物理探测及实施有效的动态监控。 5、结语

总之，煤矿防治水工作是推动煤矿健康发展的动力源，防治水的专业技术又是煤矿的基础专业技术，更是煤矿的开采中安全开采的主要内容之一。因此说掌握好防治水的专业技术更是我们每个技术人员应具备的技术能力。 参考文献

[1]胡东林，顾林编.矿井防治水[M].太原：山西科学技术出版社，1993.