安俊孝

摘要：礦井水是煤礦生產(chǎn)的主要災害之一，近些年礦井的開采范圍不斷增加，而且礦井的生產(chǎn)水平也在逐漸的延深，如果在這種情況下發(fā)生漏水的問題，會給企業(yè)的生產(chǎn)和發(fā)展帶來更嚴重的威脅。所以在礦井的防水工作方面，一定要嚴格的管控，把企業(yè)的利益和員工的生命安全控制在自己的手里，下面就對這方面的問題進行分析。

關鍵詞：礦井防治水；主要方法；措施分析

礦井的相關人員在進行防治水工作中，先要根據(jù)礦井水來源的不同，因地制宜的進行處理，針對不同的來源，采用不同的礦井防治水措施，這個工作不僅會關系到煤礦生產(chǎn)建設，而且還關系到煤礦企業(yè)的開采人員的人身安全問題。下面就對礦井防治水工作中的主要方法和具體措施做進一步的分析。

一、 礦井中的主要充水水源

煤礦在生產(chǎn)的過程中，經(jīng)常會發(fā)生地下水流入到巷道里和工作表面，這個問題就是所說的礦井水。一般情況下，礦井水的形成主要有巷道揭露，還有采空區(qū)塌陷波，以及到水源，它的水源主要是有大氣降水，地表水，還有斷層水，含水層水，采空區(qū)水，如圖所示是主要的礦井涌水源。

1.1大氣降水

大氣降水可以說所是礦井水來源的總根源，它只有一少部份被蒸發(fā)和隨河流流走之外，另外的大部分都沿著巖石的孔隙，還有裂隙進入到了地層里面，有的甚至就直接的進入了礦井。大氣降水量的影響因素有很多，比如不同的地區(qū)，或者是不同的季節(jié)，還有不同的開采深度等，這些因素也間接的影響了礦井水的涌入量。比如在西北地區(qū)，因為降雨量少，所以礦井的涌水量就小，而在南方地區(qū)，因為降雨量非常大，所以礦井中的涌水量就大。

1.2地表水

地表水就是指其高度和礦井開采的地方比較接近，或者就在附近，有的直接就在礦井以上的地表水體，比如河流，湖泊，還有水池和水庫等，這些都是礦井充水的重要原因，這些水源可以直接或間接的透過巖石的孔隙，或者裂隙和巖溶等，流進到礦井中，從而威脅到礦井的生產(chǎn)和安全。

1.3斷層水

礦井中大量流入的水源，通常和這一地區(qū)的區(qū)域地質(zhì)有關，尤其是斷層破碎帶，它不僅是地下水的通道，而且還是地下水的聚積區(qū)，沿著這個斷層破碎帶，可和各個方面的含水層進行溝通，同時還可以和地表水發(fā)生水力的聯(lián)系，進而形成斷層水。

1.4含水層水

通常情況下，含有水分的斷層也是礦井水的主要來源。大氣降水和地表水先把水補給到含水層，通過含水層再將水流入礦井。流入的礦井中的含水層水量主要包括靜儲量和動儲量。

二、礦井水對急傾斜煤層開采的影響分析

在對急傾斜煤層開采過程中，礦井中會非常容易發(fā)生灌水問題，涌入水的來源和緩傾斜煤層開采的礦井形式基本相同，礦井水對煤礦生產(chǎn)工作的影響非常嚴重，而且對礦井生產(chǎn)安全的影響也十分的嚴重。其影響的方面主要表現(xiàn)在一下幾個方面：

1.在煤礦的開采中，因為地質(zhì)構造的變化情況，同時急傾斜煤層礦井和開采地區(qū)地質(zhì)構造的復雜等原因，富煤層會存在不穩(wěn)定因素，而且在這種復雜的地質(zhì)情況下，會出現(xiàn)很多斷層和褶曲，煤層和圍巖還會有節(jié)理的發(fā)育，挖掘工作隨時都會遭受到構造裂隙滲水的影響。

2.在挖掘急傾斜煤層的時候，危險時刻存在，煤層采空區(qū)域的頂板會發(fā)生冒落，嚴重會發(fā)生移動和坍塌，所以在開采急傾斜煤層時，除了預防煤層頂板裂隙水外，還要預防煤層底板“冒汗”問題，從而很多不安全因素會增加。

3.開采急傾斜煤層礦井的工作，既要受很大的地質(zhì)構造限制，而且這種礦井只有非常少的煤炭儲量，又只有較小的生產(chǎn)能力，不過單位面積里的水量涌入?yún)s非常大，再加上排水費用在噸煤中高，且存在礦井，采區(qū)的服務和水平年限太短，進而接替工作就會導致緊張，企業(yè)生存在市場競爭中就會顯得十分困難。

三、礦井防治水的措施

對于礦井防治水來說有很多措施，要是是針對急傾斜煤層和緩傾斜煤層的開采來說，基本都是相同的原理，在一般情況下，有兩種措施方式可以針對礦井的防治水，一種方法是礦井防水，另一種方法是礦井排水。其工作原理第一種是利用各種方法，阻止讓水流進礦井內(nèi)部，或者盡可能減少礦井中水的流量，這種措施方法是非常積極有效的。而另一種方法的工作原理在于巷道的排水溝、水倉、水泵以及其它排除礦井中水的排水管路，這種措施方法是非常消極的。礦井防水的作用，既可以在礦井排水所不能解決的問題中體現(xiàn)，還能在減少礦井的涌水量方面體現(xiàn)出來，進而在排水過程節(jié)約費用，使原煤生產(chǎn)所花費的成本降低。如果礦井的防水技術做到位了，采掘工程中可以創(chuàng)造出的工作環(huán)境是非常安全的，從而在勞動中提高生產(chǎn)率，預防發(fā)生一切偶然事故。

3.1在防治礦井水方面應該遵循的原則

在設置防治水工程計劃前夕，一定要做好必要的預測工作，同時還要進行大量的實際調(diào)查，進而摸清礦井水的來龍去脈，掌握其變化的規(guī)律，為制定防治水工程打好堅實的基礎。在實踐的過程中，還要堅持防治和利用相結合，井下和地表相結合，眼前和長遠相結合，多種方法結合和綜合考慮等治水原則。在礦井工程的布置方面，一定要按照礦井的開采程序和速度，同時結合當?shù)氐膶嶋H地形和自然條件，應用由近到遠，還有由線到面，由低到高，以及先重點后一般的原則，因地制宜，隨高就低，因陋就簡，就地取材等方針。

3.2地表的防水技術

針對于對地表防水的防范和治理，首先地表水就是指在施工地的表面修筑防水工程，作用就是防止大氣降水，還有地表水滲入到礦井里面，在實踐應用中，這種方法不僅表現(xiàn)出來了非常經(jīng)濟的優(yōu)勢，同時在急傾斜煤層的防治水過程中，也是非常有效的一種主要防水手段。它的應用，先要根據(jù)礦井開采的地形地貌和地表水體的綜合情況，第一點是要合理的確定井筒的位置，要保證井口，還有各種建筑物基礎的高程都要比歷年的洪水位高，這樣地表水涌入礦井中的概率就會非常的低。第二是如果煤礦地區(qū)附近有河流通過，就應選擇一個合適的地點，修建一個防水大壩，截斷原來河道的流經(jīng)方式，再在防水大壩附近修筑人工河床，讓它們聯(lián)系在一起，然后把水源引出礦區(qū)以外，或者是在漏水的地段，應用片石和水泥等材料建筑一個人工河床，把周圍積聚的水源引導到別的地方，防止?jié)B透到礦井的里面。第三點是如果礦井建設在山區(qū)，而且當?shù)氐乇碛兴莺土严兜臅r候，可以沿著地形的等高線，并保持一定的坡度來修筑排水溝，也可以用粘土對其進行填滿并夯實，讓其稍微的高出地表即可，以此來防止水流的滲入問題。

3.3井下的防治水技術

3.3.1對采空區(qū)水的防治技術

礦井在生產(chǎn)過程中，最大的水害就是發(fā)生在采空區(qū)的滲水問題。在防治采空區(qū)的滲水時，先是要對附近老窯的開采范圍，還有涌水量和其地質(zhì)的構造情況進行分析，當調(diào)查清楚，并作好文字記錄以及繪制草圖后，再進行施工的建設工作。第二點是要對礦區(qū)進行控制測量，并且還要對井下的導線進行測量，首要工作是把老窯位置，還有采空區(qū)的范圍標記好，方便后續(xù)的工作進行。第三點是要把礦井采掘工作面的位置，及時準確的填繪在相關的圖紙上，在接近老窯積水區(qū)域的附近，一定要標注清楚，并且立即停止采掘工作。第四是，井下的作業(yè)人員一定要熟悉透水前的預兆，這樣如果發(fā)現(xiàn)有下列的預兆時，立即馬上的停止開采工作，然后進行探放水的補救措施，之后再組織人員進行施工，如果井下的作業(yè)人員對漏水前的預兆一點都不清楚，那么遇到這些情況就會非常的危險，也就等同于直接自己親手把水引進了礦井中一樣。一般的漏水預兆主要有這幾點，大家一定要牢記在心，第一，煤層壁或者頂板表面滲出了水珠，或者是煤層有松軟發(fā)潮的情況，一定是快滲水的先兆。第二點，頂板出現(xiàn)淋水，或是底板發(fā)生冒水的問題也是快要滲水的預兆，第三點，煤層的內(nèi)部出現(xiàn)了暗紅色的水銹，或者有少部分水滲入后煤層表面掛有紅色。第四點，在工作中，如果發(fā)現(xiàn)迎頭的空氣變冷，或者是水蒸氣變大，有的會因此而發(fā)生霧氣的現(xiàn)象，也是有滲水的預兆。第五點，在工作的周圍會有嘶嘶水叫聲，這也是非常危險的，要立即停止開采工作，特別要注意的是水頭壓力小的時候沒有這個現(xiàn)象發(fā)生。

3.3.2地下暗河水的防治

井巷在施工中，如果在沒有揭露暗河之前，暗河對煤礦開采和生產(chǎn)的影響是非常少的，但是如果在巷道施工匯總揭露出了暗河，那么暗河的水就會“破門”而出，形成非常嚴重的透水事故。礦井施工的地方如果有可溶性巖石，或者是嘉陵江灰?guī)r，還有長興灰?guī)r，以及茅口灰?guī)r的時候，相關的人員一定要先組織人員對礦區(qū)附近進行排查，看周圍是否有暗河，以及暗河的出口位置、高程、水量進行調(diào)查分析，結合暗河分布的規(guī)律，推測出暗河的走向，從而避免揭露出暗河。同時還要根據(jù)掌握的暗河分布情況，可以應用堵塞，或者是繞過，截流，還有斷源的方法對地下的暗河進行治理。下圖是一些區(qū)域地質(zhì)的特點分列圖。

3.4井下排水的技術方法

井下的排水方法，就是利用相關的排水設施，把礦井中的水從井下排到地面上，它所包括的設備主要有水泵，排水管道，還有水倉和水泵房，以及排水巷道等這些排水設施。在進行礦井的排水工作中，一定要嚴格的執(zhí)行《煤礦的安全規(guī)程》，在實際中還要注意以下幾個方面：

1.水倉在布置的時候，盡可能放在井底的車場，或者是巷道的最低點附近，它的最高儲水位一定要低于井底的車場，或者是巷道底板的高程，不然的話井底車場，還洼巷道就會面臨長期積水的問題，這樣對以后的各個階段的礦井施工都是不利的，而且還會帶來很多棘手的麻煩。

2.在主要的水倉安排方面，一定要有主水倉和副水倉，如果一個水倉在進行正常清理時，保證另一個水倉還能正常的工作和使用，水倉的有效容積還要保持的正常的涌水量范圍內(nèi)，否則就會導致水倉無法自行清理，進而其有效的容積量就會逐漸的減少。

3.在主要的水泵房設計方面，一定最少要設計兩個安全出口，其中的一個必須和管道相連接，而另一個可以連接到井底的車場。值得注意的是，兩個安全出口不能同時都和井底的車場進行連接，在連接的過程中，泵房的基礎設計一定要高于車場的底板，這樣可以有效的產(chǎn)生水源囤積的問題發(fā)生。

4.在選擇水泵的時候，水泵的型號一定要合理，和整個礦井中應用的主要管道要能夠很好的匹配，同時還要滿足二十小時排完二十四小時的最大涌水量要求，工

作泵也要配備相同能力的，同時還要配備備用泵和檢修泵。以此來增強礦井的排水可靠性。

5.礦井的供電方式必須要實現(xiàn)雙回路雙電源的供電模式，即便是備用的變壓器，還有高壓開關柜，也要安裝同等能力的，因為這樣才能保證在出現(xiàn)故障時，煤礦的相關工作不會受到一點的影響，保證企業(yè)在生產(chǎn)中的安全和經(jīng)濟利益。這樣如果有一個回路的電源發(fā)生故障后，其還能在半個小時后恢復正常的排水工作。

6.在日常的工作中，一定要加強對設備的管理工作，并且還要定期的對其進行排水，對供電設備進行維修和保養(yǎng)，一些主要的配件，還有零配件要有一定數(shù)量的備用，以此來提高設備的完好率，增強礦井工作中排水的可靠性。

7.在工作中，保證礦井的巷道坡度在任何情況下都是一致的，避免發(fā)生積累水源的危險，而且要保證所有的水溝暢通，還要定期對水溝的淤泥，以及雜物進行徹底的清除，同時還要消除巷道里面的積水，為煤礦的安全文明生產(chǎn)創(chuàng)造有利的條件。

總結

礦井水的形成，大多數(shù)都是因為巷道的揭露，還有采空區(qū)的塌陷波，以及到水源造成的，而水的來源主要是大氣降水，還有地表水，斷層水，以及含水層水和采空區(qū)水等。這里面大氣降水是礦井水的總根源，它不僅可以給其它的水源進行補給，而且還能直接的對礦井進行透水。所以以上的治理礦井水源的辦法一定要謹記，為以后的工作打好基礎。

參考文獻：

[1]寇貴德，李林.神木北部礦區(qū)防治水技術[J].煤田地質(zhì)與勘探， 2005（增刊）， 33： 134-03

[2] 李林.神東礦區(qū)煤礦水害及其防治研究[ J].煤田地質(zhì)與勘探， 2004（增刊）， 32： 128-02

[3] 劉洋，柴學周，李競生.相鄰工作面防水煤巖柱優(yōu)化研究[ J].煤炭學報， 2009， 34（02）： 239-04

[4]范維唐，胡省三，成玉琪.采煤史上一場深刻的革命，我國綜合機械化采煤30年發(fā)展述評[J].煤礦機電， 2000（5）： 6-9.

[5]武 強，張志龍，馬積福.煤層底板突水評價的新型實用方法，主控指標體系的建設[J].煤炭學報， 2007， 32（1）： 42-47.

[6]武 強，劉金韜，鐘亞平，等.開灤趙各莊礦斷裂滯后突水數(shù)值仿真模擬[J].煤炭學報， 2002， 27（5）： 511-516.

[7] 尹尚先，吳文金，李永軍，等.華北煤田巖溶陷落柱及其突水研究[M].北京：煤炭工業(yè)出版社， 2008.

[8] 中國煤炭工業(yè)勞動保護科學技術學會.礦井水害防治技術[M].北京：煤炭工業(yè)出版社， 2007.

[9] 武 強，黃曉玲，董東林，等.評價煤層頂板涌（突）水條件的/三圖-雙預測法 [J].煤炭學報， 2000， 25（1）： 60-65.

[10] 武 強，陳 紅，劉守強.基于環(huán)套原理的ANN型礦井小構造預測方法與應用，以淄博嶺子煤礦為例[J].煤炭學報，2010， 35（3）： 449-453.

[11] 國家安全生產(chǎn)監(jiān)督管理總局，國家煤礦安全監(jiān)察局.煤礦防治水規(guī)定[M].北京：煤炭工業(yè)出版社， 2009.