邱文凱　宋軍　劉林

摘 要：文章說明了煤礦井水災(zāi)的危害，就目前煤礦井水災(zāi)防治措施也從幾個(gè)方面進(jìn)行了分析，在此基礎(chǔ)上，展望前景，明確了煤礦防治水措施的研究方向，主要探討了對(duì)煤礦物探防水的研究以及注漿防水技術(shù)的研究。

關(guān)鍵詞：煤礦井水害；防治水措施；研究方向

一、煤礦井水災(zāi)的危害

煤礦井水災(zāi)對(duì)礦井的生產(chǎn)作業(yè)產(chǎn)生較大危害，不僅會(huì)降低煤礦井生產(chǎn)作業(yè)的效率，甚至?xí)斐傻V井人員傷亡的惡性事故，危害國家，危害人民，詳細(xì)說來主要體現(xiàn)在以下六個(gè)方面。

第一，會(huì)造成硫化氫中毒、引起瓦斯積聚并進(jìn)一步產(chǎn)生爆炸現(xiàn)象。

第二，污染生產(chǎn)作業(yè)環(huán)境。造成巷道嚴(yán)重積水，頂板的淋水會(huì)使附近巷道空氣以及工作面潮濕，容易引起病菌滋生，惡化工作環(huán)境，對(duì)個(gè)人身體健康構(gòu)成威脅。

第三，排水費(fèi)用增加，造成噸煤成本的提高，降低礦井收益。礦井水的多少與排水費(fèi)用、排水設(shè)備和設(shè)施息息相關(guān)。

第四，增加設(shè)備的損耗，減少相關(guān)設(shè)備的使用壽命。水在氧氣的作用下對(duì)金屬設(shè)施、設(shè)備具有較強(qiáng)腐蝕作用。

第五，造成煤炭資源的浪費(fèi)。這主要體現(xiàn)在隔離煤柱的損失。

第六，當(dāng)煤礦井突然發(fā)生涌水現(xiàn)象或總水量超出煤礦井的排水能力時(shí)，不僅會(huì)造成局部巷道被淹沒或礦井局部停產(chǎn)，甚至?xí)斐傻V井被淹沒以至干人員傷亡等惡性事故，那么煤礦井就會(huì)被迫停產(chǎn)、關(guān)井。

二、當(dāng)前煤礦井水災(zāi)防治措施

目前煤礦井水災(zāi)的防治措施，大體上可總結(jié)為查明、觀測(cè)、探水、放水、截水、堵水。那么查明、觀測(cè)和探水這三個(gè)技術(shù)措施主要是前期的水災(zāi)預(yù)防工作，運(yùn)用監(jiān)測(cè)、預(yù)測(cè)、探測(cè)等手段。放水、截水、堵水則主要是后期的水災(zāi)治理，比如在我國被廣泛應(yīng)用的注漿截流技術(shù)手段。

（一）查明，是指查明充水水源和導(dǎo)水通道

煤礦井水防治措施的關(guān)鍵是查明工作面及采區(qū)、礦井的充水水源及其通道。

（二）觀測(cè)，主要是指水文觀測(cè)

具體說來體現(xiàn)在以下三方面：第一，運(yùn)用水文觀測(cè)孔以及過探水鉆孔，觀測(cè)各類地下水水源的水量變化、水位、水壓，查明水質(zhì)，分析煤礦井水的來源。第二，查明水量的補(bǔ)給、地表水體的分布和排泄條件；查明洪水對(duì)居民點(diǎn)及工業(yè)廣場(chǎng)、礦區(qū)的影響程度；收集當(dāng)?shù)氐暮恿魉牡刭|(zhì)和降水量、氣象資料，包括洪水期和枯水期、水位、速度、流量等。第三，觀測(cè)四季礦井的涌水量并總結(jié)出規(guī)律。

（三）探水

據(jù)《煤礦安全規(guī)程》的相關(guān)規(guī)定：礦井必須做好水害分析預(yù)報(bào)，堅(jiān)持“有疑必探，先探后掘”的探放水原則。由于受客觀認(rèn)識(shí)能力和勘探手段的限制，煤礦生產(chǎn)又是地下作業(yè)，水文地質(zhì)條件相對(duì)復(fù)雜，因此掌握不清地下含水條件，存在水害疑問區(qū)。

（四）放水

即查明水源后，根據(jù)水源的特征采取相應(yīng)的疏放水方法，有準(zhǔn)備、有計(jì)劃地疏放干任何威脅到煤礦井安全生產(chǎn)的水源。這是應(yīng)對(duì)礦井水災(zāi)最有效、最積極的方法。

（五）截水

就是查明水源后，受條件所限無法疏放水或疏放水不合理時(shí)，采用防水煤柱、防水墻、防水閘門等設(shè)施，臨時(shí)或永久性地截住水源，將水與采掘區(qū)隔開，使局部受困不影響整體。

（六）堵水，是指注漿堵水

將專門準(zhǔn)備的堵水材料漿液通過鉆孔輸送到斷層破碎帶或地層的溶洞、裂隙，使?jié){液不斷的擴(kuò)張、凝固、并進(jìn)一步硬化，達(dá)到隔離水源、填充堵塞通道的目的。注漿堵水方法實(shí)施簡(jiǎn)便，并且效果也不錯(cuò)，是防止煤礦井透水積極有效的手段。目前這種注漿堵水手段不管從工藝、注漿材料、檢測(cè)、設(shè)備以及注漿應(yīng)用等方面都有了一定進(jìn)步。

三、煤礦防治水措施的研究方向

（一）對(duì)煤礦防水物探的研究

物探方法有成本低、速度快、工作靈活等優(yōu)點(diǎn)，所以煤礦地質(zhì)部門也逐漸認(rèn)可這種方法。但是就目前來說，物探方法發(fā)展程度不夠完善，目前的煤礦防水物探方法還不能完全解決煤礦防治水所遇到的實(shí)際問題，物探方法還要不斷的提高和完善，并且還應(yīng)進(jìn)一步探索出能夠解決實(shí)際問題的物探方法。以下是防水物探的發(fā)展方向。

1.理解煤礦防水物探的整體作用。這其中包括地質(zhì)資料與物探資料的結(jié)合，不同的問題采用不同的方法等。不僅可以減少多解性、局限性和盲目性，還可以相互借鑒，以他人之長(zhǎng)，補(bǔ)己之短。

2.不斷完善現(xiàn)有的技術(shù)手段，物探資料解釋由定性化研究向定量化研究發(fā)展。

3.加大物探資料處理自動(dòng)化、微機(jī)化研究的力度，使煤礦防水物探結(jié)果標(biāo)示、資料處理等向前邁向一大步。

4.加強(qiáng)對(duì)與煤礦井防治水息息相關(guān)相關(guān)并且難度較大的解決地質(zhì)問題方法的研究。比如預(yù)測(cè)工作面底板結(jié)構(gòu)、超前探測(cè)距離在50m以上等。

煤礦防水物探技術(shù)手段經(jīng)過不斷實(shí)踐與探索，基本形成了應(yīng)用地球物理這個(gè)領(lǐng)域的重要分支并具有自己的特色，同時(shí)也已經(jīng)成為解決煤礦防治水問題的非常重要的手段。實(shí)際上，它不僅可以提供解決與煤礦生產(chǎn)相關(guān)的地質(zhì)問題，還可以在減少煤礦自然災(zāi)害方面發(fā)揮重要作用。因此煤礦防水物探的完善與發(fā)展，還會(huì)進(jìn)一步提高水文物探、工程物探的水平。

（二）堵水截流方法的研究

堵水截流方法作為煤礦防治水的輔助措施，目前有了較大發(fā)展，也因此產(chǎn)生了很多新技術(shù)。國外在建井階段施工酮室和井筒是主要應(yīng)用的是注漿堵水，他們普遍認(rèn)為在建井前期，排水并不能被注漿堵水所代替。現(xiàn)在，很多國家采用的是挖溝機(jī)，修建隔水帷幕于軟巖層中，清渣、護(hù)壁、開挖流水作業(yè)，是目前國內(nèi)外最先進(jìn)的堵水截流手段。蘇聯(lián)有關(guān)專家認(rèn)為，深度不超過50m的砂礫層水可以用帷幕加以解決，這主要取決于當(dāng)前的技術(shù)裝備水平，如蘇聯(lián)的BM型挖溝機(jī)，挖溝寬度為0.5m，溝深50m，在巖石硬度4級(jí)以內(nèi)都可以挖溝。日本的BM型多齒輪轉(zhuǎn)頭挖溝機(jī)，挖溝寬度0.4m～1.2m，溝深50m。雖然現(xiàn)在還沒有在難度更大的喀斯特巖層中建立較大型的地下帷幕，但是根據(jù)國外較先進(jìn)的注漿設(shè)備，鉆探設(shè)備及測(cè)試儀表的水平，在技術(shù)層面還是可以滿足要求的。

四、結(jié)語

煤礦防治水問題亟待解決，因?yàn)樗粌H與礦工的生命財(cái)產(chǎn)安全以及礦井本身等切身利益息息相關(guān)，而且對(duì)于社會(huì)經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展，礦區(qū)自然生態(tài)環(huán)境的保護(hù)及國家各種資源的開發(fā)利用都有著非常重要的意義。所以，我們要理論與實(shí)踐相結(jié)合，逐漸探尋礦井水災(zāi)發(fā)生的規(guī)律，發(fā)揮各種防治水技術(shù)措施的優(yōu)勢(shì)，走預(yù)防為主，防治結(jié)合之路，并以更為先進(jìn)的儀器、工藝、材料、設(shè)備為輔導(dǎo)，根除礦井水害，還礦山一片燦爛的天空。

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