卓運(yùn)亮

摘 要 本文分析了礦井水形成原因，探究了礦井水突水方式，提出了優(yōu)化大采深高承壓礦井安全開采的措施建議。

關(guān)鍵詞 大采深;高承壓;礦井水文地質(zhì)條件;防治水技術(shù)

1礦井水的形成原因和安全事故發(fā)生原因

1.1 分析礦井水的形成原因

礦井水產(chǎn)生應(yīng)因?yàn)榈V井采礦區(qū)長期積水，在沒有有效排水措施下，礦井內(nèi)部積累了大量的積水。實(shí)際上，在實(shí)際的采礦過程總會(huì)遺留大量的采空區(qū)，當(dāng)?shù)乇斫邓钊氲降V井內(nèi)部后就會(huì)累計(jì)，產(chǎn)生老空水問題[1]。從某種角度而言，老空水也可以被當(dāng)作為礦井內(nèi)地下水庫。隨著時(shí)間的累計(jì)，老空水內(nèi)部積累了大量的礦井水，若地若開采前沒有勘測(cè)地下水環(huán)境，很容易引發(fā)礦井開采事故，導(dǎo)致老空水用于礦井。嚴(yán)重時(shí)，地下積累大量的有害氣體，直接威脅了井下作業(yè)的工作人員的生命安全。

在煤炭開采過程中，地下水與煤層、巖層接觸，加上人類的活動(dòng)的影響，發(fā)生了一系列的物理、化學(xué)和生化反應(yīng)，因而水質(zhì)具有顯著的煤炭行業(yè)特征：含有懸浮物的礦井水的懸浮物含量遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于地表水，感官性狀差;并且所含懸浮物的粒度小、比重輕、沉降速度慢、混凝效果差;礦井水中還含有廢機(jī)油、乳化油有機(jī)物，這些物質(zhì)會(huì)干擾開采，不利于生產(chǎn)管理[2]。礦井水中含有的總離子含量比一般地表水高得多，而且很大一部分是硫酸根離子。礦井水往往pH特別低，常伴有大量的亞鐵離子，增加了處理的難度。

1.2 礦井水安全事故發(fā)生原因

地材礦井內(nèi)巖層就像是兩個(gè)水層之間的隔離帶，經(jīng)過長時(shí)間的積累，地下水內(nèi)巖層量測(cè)水壓增大，井下作業(yè)若觸碰巖層會(huì)因?yàn)楦羲畬铀畨涸黾幼尩V井被淹沒，造成嚴(yán)重的礦井安全事故。

1.3 突水問題

實(shí)際上，地下老空水因?yàn)殚L期的不到活水中和，周圍毒氣融合在水體中會(huì)導(dǎo)致水質(zhì)的酸性不斷增大，對(duì)比其他的承壓水，老空水的積水較為集中，若發(fā)生了碰撞會(huì)引起嚴(yán)重的安全事故，在深層地下礦井作業(yè)中，老空水問題較為常見，建議采礦人員做好安全措施。

2礦井水的防治措施

一般來說，不同煤礦對(duì)出水的要求差異較大，應(yīng)根據(jù)我國環(huán)保部門的要求確定處理程度，做好采煤礦井地下水處理。對(duì)此，針對(duì)井下煤礦礦井水處理問題，對(duì)應(yīng)的工作單位需建立針對(duì)性的防治措施。

2.1 開采前充分了解礦井內(nèi)水文地質(zhì)結(jié)構(gòu)

為保證井下作業(yè)安全性。建議工作人員在開采前要了解礦井水文地質(zhì)條件[3]：①首先，充分判斷地下水文地質(zhì)環(huán)境，了解開采區(qū)區(qū)域的斷層落差，并判斷導(dǎo)師通道，進(jìn)而進(jìn)行掘進(jìn)和開采管理。②研究礦井水文地質(zhì)變化情況，要充分了解和勘測(cè)礦井地板和頂板的情況，可用無線電坑透儀檢測(cè)地下水結(jié)構(gòu)，制定安全的治理方案。最后，做好防水試驗(yàn)，分析地下含水層疏降效果，分析各個(gè)含水層之間的關(guān)系。

2.2 加強(qiáng)礦井內(nèi)支撐管理

加強(qiáng)礦井內(nèi)基本支撐可以提升井下工作安全性。常規(guī)的支撐結(jié)構(gòu)有鋼結(jié)構(gòu)、木結(jié)構(gòu)、石結(jié)構(gòu)以及混合結(jié)構(gòu)等，其中木結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)是質(zhì)地輕盈，方便搭建，適合多種煤礦井下施工環(huán)境。但是木材支架也存在明顯的缺點(diǎn)，例如木材支架的承載力不足，防水性差，長期浸泡在水中容易腐蝕。對(duì)此石材支架，其原材料時(shí)砂漿和石材，來源廣泛且承載力強(qiáng)，因此被廣泛運(yùn)用于施工建設(shè)中。

井下巷道加固有兩種常見的處理方式[4]，第一種是注漿加固，是將注漿液注射到圍巖巖體內(nèi)，讓其形成一個(gè)整體，保證其能夠在高應(yīng)力平衡下預(yù)防縫隙產(chǎn)生，提升巷道結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性。第二種是機(jī)械加固，是通過機(jī)械處理磨平和壓實(shí)圍巖松散部分，提升巷道的穩(wěn)定性。

3采煤綜合治理分析

3.1 地下水位監(jiān)測(cè)

礦井作業(yè)人員要及時(shí)檢測(cè)礦井內(nèi)部的水量、水位，按照其變化特征制定響應(yīng)的預(yù)防措施，減少風(fēng)險(xiǎn)。

3.2 防水煤柱

防水煤柱可以減少構(gòu)造地段的水危害發(fā)生頻率，保證施工安全性。防水煤柱留設(shè)也應(yīng)當(dāng)針對(duì)治理區(qū)域和斷層構(gòu)造特點(diǎn)布局，以保證安全生產(chǎn)質(zhì)量。

3.3 條帶開采

條帶開采可以降低煤層底板破壞，保證開采質(zhì)量。

3.4 填充開采

填充開采可以防治水威脅影響，提升防治技術(shù)，減少煤層底板破壞程度，增加開采的安全性。針對(duì)突水情況，可采用鉆、物探技術(shù)，想了解開采區(qū)域的水文地質(zhì)情況，應(yīng)用加固、注漿、分支井綜合技術(shù)，降低復(fù)雜水文對(duì)環(huán)境的影響。

4結(jié)束語

綜上所述，地下煤礦資源開發(fā)中存在一定風(fēng)險(xiǎn)，大采深高承壓礦井水文開采難度帶，水文地質(zhì)環(huán)境特殊，因此，在開采時(shí)候，工作人員要做好水文地質(zhì)探測(cè)工作，針對(duì)礦井水的成因以及突水處理方式進(jìn)行科學(xué)分析研究，進(jìn)而制定可行、高效的處理措施和防治計(jì)劃，保證礦井開采質(zhì)量，促進(jìn)我國采煤行業(yè)不斷發(fā)展。

參考文獻(xiàn)

[1] 蘇宏.大采深高承壓礦井水文地質(zhì)條件及防治水技術(shù)[J].石化技術(shù)，2019，26（2）：297.

[2] 鞏起立.大采深高承壓礦井水文地質(zhì)條件及防治水技術(shù)探討[J].資源信息與工程，2018，33（1）：93-94.

[3] 崔瑜科.大采深高承壓礦井水文地質(zhì)條件及防治水技術(shù)[J].機(jī)械管理開發(fā)，2016，31（9）：124-126.

[4] 李志明.大采深高承壓礦井水文地質(zhì)條件及防治水技術(shù)[J].煤炭科學(xué)技術(shù)，2010，38（9）：104-107，116.