郝云陽

（河北昕佳工程勘查設(shè)計(jì)有限公司，河北 石家莊 050000）

礦山的掘進(jìn)開采過程中大多會(huì)不同程度的滲入、涌入或流入一定量的水，如果在礦井中積聚的水量超出了礦井的正常排水能力，那么就會(huì)讓礦井遭遇水害，嚴(yán)重影響礦山開采的安全性。站在不同角度，礦山水害又可以分為不同類型，如果站在礦山導(dǎo)水通道的角度，礦山水害主要包括陷落柱、巖體裂隙、斷層等異常突水；如果站在水源的角度，礦山水害又可以分為地表水、老空水、底板與頂板水等。但是無論哪種水害，都會(huì)對礦井造成嚴(yán)重影響，甚至有可能引發(fā)瓦斯爆炸、硫化氫中毒、礦井淹沒等嚴(yán)重后果，因此必須引起礦山企業(yè)的高度重視。

1 對于礦山井下防治水特征的探究和分析

其一，在最近幾年中，相關(guān)部門結(jié)合礦井施工環(huán)境勘察狀況以及施工流程制定了一系列的規(guī)章體系，對礦井開采階段加以監(jiān)督和管理，以此為后期作業(yè)實(shí)施提供良好的依據(jù)，另外，在防治的過程中，依據(jù)實(shí)際的狀態(tài)對礦井水文地質(zhì)存在的特征進(jìn)行提取匯總，結(jié)合井下水自身特點(diǎn)，創(chuàng)建相應(yīng)的防治模式，通過特定的處理手段，提前制定預(yù)防計(jì)劃，方可在問題出現(xiàn)時(shí)積極應(yīng)對。其二，在礦井開采作業(yè)期間，需要有效實(shí)施井下水治理作業(yè)，通過大型的探測設(shè)備以及處理儀器，對礦井的水文環(huán)境作出調(diào)研，與此同時(shí)，依據(jù)相應(yīng)的防治方案，劃分礦井水文地質(zhì)的類型，可進(jìn)行防治預(yù)測訓(xùn)練，將整體效果體現(xiàn)出來，促使防治水工作朝著良好趨勢邁進(jìn)。其三，井下水可控排放技術(shù)和防噴技術(shù)等工藝由于其極高的實(shí)用性而被廣泛應(yīng)用在礦井開采階段。不同的工藝最終得出的效果也存在較大的差異，并且需要在合理的范圍之內(nèi)實(shí)施，發(fā)揮出最大的作用。這些工藝發(fā)揮出來的效果明顯，有助于礦山防治水工作高質(zhì)量開展。

2 礦山水害類型劃分

通過相關(guān)探究表明，對于礦山水害而言，其類型主要表現(xiàn)為以下幾個(gè)方面。第一，受惡劣天氣因素的影響。通常情況下，外部環(huán)境都是造成礦山水害的重要因素之一，同時(shí)也是很關(guān)鍵的作用條件。在進(jìn)行防治的過程中，所設(shè)計(jì)的方案也都是會(huì)將環(huán)境因素造成的問題考慮進(jìn)去。但是部分設(shè)計(jì)人員對礦井進(jìn)行設(shè)計(jì)的過程中，沒有加大惡劣天氣因素狀況的探究力度，這使得礦山開采或者水害的控制程度大打折扣，并且相關(guān)的防治范圍未能對外作出相應(yīng)的延伸與擴(kuò)展，當(dāng)?shù)V山處于開采作業(yè)期間，如果發(fā)生了惡劣天氣狀況的話，將會(huì)引起山體滑坡以及泥石流等自然災(zāi)害，再加上礦井中采取的開采方式不規(guī)范，和標(biāo)準(zhǔn)要求不相符，人員過度開采等，不僅會(huì)給井巷工程造成極為嚴(yán)重的影響，對于相關(guān)工作人員的人身安全也形成較大的威脅，嚴(yán)重的甚至?xí)斐扇藛T傷亡，形成不可估量的經(jīng)濟(jì)損失，這些因素都會(huì)為后期礦井施工作業(yè)埋下嚴(yán)重的安全隱患，不僅如此，當(dāng)?shù)V山開采過程中，發(fā)生強(qiáng)降水時(shí)，大量雨水短時(shí)間內(nèi)灌入到礦井中，形成瞬時(shí)大規(guī)模的水流沖擊，若礦山準(zhǔn)備不足或排水能力不夠，便會(huì)造成關(guān)聯(lián)性的水害事故，影響礦山開采穩(wěn)定開展。

第二，礦井積水現(xiàn)象比較嚴(yán)重?，F(xiàn)階段，雖然礦山企業(yè)加大了各個(gè)環(huán)節(jié)的管理，依照實(shí)際情況制定了健全的管理制度，對各階段加以約束和監(jiān)督，一些尚未依照我國標(biāo)準(zhǔn)要求實(shí)施生產(chǎn)作業(yè)的礦山企業(yè)也隨之關(guān)閉，可是在實(shí)際情況中依舊有著一些難點(diǎn)存在，部分工程在開采的過程中，未依照所設(shè)定的標(biāo)準(zhǔn)來實(shí)施，同時(shí)，開采環(huán)境也十分糟糕，比如沒有做好礦山回填作業(yè)，被關(guān)停的礦井巷道以及采空區(qū)會(huì)不斷積水。這些問題以及隱患雖然不是直觀的，但是隨著工程進(jìn)度的推進(jìn)，再加上礦井內(nèi)部壓力的逐漸增大，便會(huì)形成極為嚴(yán)重的水害問題，若沒有及時(shí)作出緩解，將增加礦井災(zāi)害出現(xiàn)概率。另外，礦井中積水也會(huì)引起礦井中尚未開采階段形成塌陷事故。一些工程對于積水的現(xiàn)象不重視，采用較為粗質(zhì)的方式來實(shí)現(xiàn)暫時(shí)性地解決，這種模式雖然可以在短時(shí)間之內(nèi)獲取較好的效果，但是卻給未來的礦山施工及開采留下了較大的安全隱患。由此可以看出，雖然不符合要求的礦井被停止生產(chǎn)，但是相關(guān)部門也務(wù)必加強(qiáng)對井下積水現(xiàn)象的關(guān)注度，做好合理的排水作業(yè)及礦井、采空區(qū)回填工作，以免礦井中出現(xiàn)水害隱患。最近幾年中，伴隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，市場運(yùn)行良好，對于礦山資源的需求程度有了極大提高，礦山產(chǎn)業(yè)發(fā)展效率提升，開采范圍隨之拓展和延伸，規(guī)模和數(shù)量增多，以往單一的巷道顯然已經(jīng)不符合當(dāng)代采礦作業(yè)提出的高要求，所以礦井內(nèi)隨之形成了新型巷道，部分老巷道被摒棄。基于礦山開采速度的增長，導(dǎo)致礦井中采空區(qū)逐漸增大，受此種現(xiàn)象的影響，礦井中采空區(qū)域和老巷道積水問題特別嚴(yán)重，從而限制了礦山企業(yè)生產(chǎn)作業(yè)的高效率實(shí)施。

另外，在部分開采工程中，地質(zhì)類型比較復(fù)雜，礦井周圍有著大量積水，例如老空水、巖體含水層、地表水，并且補(bǔ)給來源十分充沛，排泄能力又比較差，積水的范圍、位置和積水量的大小均不明了，此時(shí)礦井的采掘工作受到水害的威脅比較大，防治水工作的難度極大，工作量極多。這種情況是無法避免的，所造成的問題也是較難控制的，面對這種情況，在施工時(shí)可以通過相應(yīng)的防治措施以及手段來盡量規(guī)避、管控，降低存在的風(fēng)險(xiǎn)，進(jìn)而提升整體的防治效率和質(zhì)量水平。

3 井下水災(zāi)引起的危害

其一，對礦井施工環(huán)境產(chǎn)生了不良的影響，人員自身安全得不到保障，受到了嚴(yán)重的威脅。礦井工程一般是需要向地下開采極高的深度的，對于地質(zhì)層薄弱、水源充足的一些礦山，便很容易引起地表塌陷，礦坑充水的現(xiàn)象。

其二，增加了排水工作成本和開采施工資金輸出，工程一旦出現(xiàn)充水、溢水的等現(xiàn)象，便需要采取相應(yīng)的措施和手段，將礦坑中的水向外排出，這部分的工作便在一定程度上增加工程的相應(yīng)成本，同時(shí)延長了預(yù)設(shè)的工期，其中，排水工作資金投入情況以及開采作業(yè)期間選取的生產(chǎn)設(shè)備直接影響著礦井內(nèi)部水量，在出現(xiàn)充水的問題之后，要加強(qiáng)控制，對此，需要合理安排資金，引進(jìn)性能良好的設(shè)備，借助新型設(shè)備來更好地解決存在的水害問題其三，由于金屬是組成設(shè)備的重要材料，因此一旦井下水對金屬造成腐蝕，將對設(shè)備性能和使用時(shí)間產(chǎn)生影響，一定程度上會(huì)減少機(jī)器設(shè)備的使用壽命，形成較為嚴(yán)重的經(jīng)濟(jì)損失。

其四，數(shù)據(jù)勘查不精準(zhǔn)，設(shè)備應(yīng)用不當(dāng)。在礦山開采處理的過程中，如果在勘查中數(shù)據(jù)不精準(zhǔn)，出現(xiàn)設(shè)備應(yīng)用不當(dāng)，可能會(huì)造成大量涌水，此種情況輕則造成生產(chǎn)環(huán)境惡劣或局部停產(chǎn)，重則直接危害及工人生命和造成國家財(cái)產(chǎn)損失。

其五，降低礦井內(nèi)部排水效果，設(shè)施出現(xiàn)了問題的話，此時(shí)礦井內(nèi)部結(jié)構(gòu)的承載能力將會(huì)發(fā)生變化，難以對礦井內(nèi)部水量加以承載，不僅會(huì)對工程的實(shí)施產(chǎn)生阻礙，甚至還會(huì)為后期埋下塌方危害，施工人員安全受到了威脅。

4 實(shí)施礦井防治水工作的基本策略

4.1 強(qiáng)化水害防治力度，成立專業(yè)性的防治水機(jī)構(gòu)

現(xiàn)階段，要想提升礦山防治水工作管理效率，促使該項(xiàng)工作高效率實(shí)施，就需要成立專門的防治水機(jī)構(gòu)，加強(qiáng)水害防治工作的重視程度?？梢蕴暨x具有專業(yè)素質(zhì)的工作人員，成立監(jiān)督檢測的防治部門。在工程建立初期，對相關(guān)的防治措施以及方案進(jìn)行核查，并確保其可應(yīng)用性。在工程實(shí)施的過程中，監(jiān)督對應(yīng)的防治處理環(huán)節(jié)，結(jié)合引進(jìn)性能良好的機(jī)械設(shè)備以及新型的技術(shù)，增加日常數(shù)據(jù)信息的處理精度，實(shí)現(xiàn)更加可靠的測算和核定。與此同時(shí)，對于設(shè)備的監(jiān)管與使用也要符合日常的規(guī)范，降低防治工作存在的誤差，并延長相關(guān)設(shè)備儀器的使用壽命，確保應(yīng)用的機(jī)械設(shè)備以及材料均和標(biāo)準(zhǔn)需求相一致，進(jìn)而在一定程度上促使工作有效實(shí)施，最大程度降低水害的發(fā)生。

4.2 建立完善的礦山水害預(yù)警機(jī)制

礦山防治水，一定要做到預(yù)防為主、治理為輔，這也就需要礦山企業(yè)必須建立完善的水害預(yù)警機(jī)制，結(jié)合礦井的實(shí)際情況與地質(zhì)條件，制定出嚴(yán)密的水害防治措施。傳統(tǒng)的礦山水害防治機(jī)制雖然可以達(dá)到預(yù)期的處理目的，但是在實(shí)際應(yīng)用的過程中，存在一定的問題和缺陷，極易出現(xiàn)關(guān)聯(lián)性的誤差與異常，這也給礦山開采以及防治造成了極大的阻礙，所以，面對這種情況，需要?jiǎng)?chuàng)建設(shè)計(jì)更為靈活、多變的水害防治結(jié)構(gòu)機(jī)制。例如，礦山企業(yè)可以購進(jìn)更加先進(jìn)的監(jiān)測設(shè)備，結(jié)合互聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)等技術(shù)，創(chuàng)建全面且系統(tǒng)的智能化防治平臺，采用更為科學(xué)的防治手段，獲取礦山開采的數(shù)據(jù)。同時(shí)，地質(zhì)勘查人員也可結(jié)合礦井的補(bǔ)給水源和涌水通道，將需要治理的區(qū)域劃歸為不同的區(qū)域，并將每一個(gè)區(qū)域的管控與互聯(lián)網(wǎng)的監(jiān)督相關(guān)聯(lián)，形成智能化的監(jiān)測模式，以此來進(jìn)一步明確水流方向，找到最為科學(xué)的觀測點(diǎn)，關(guān)聯(lián)測定設(shè)備，進(jìn)而對礦井涌水量進(jìn)行密切關(guān)注，同時(shí)工作人員也要對所觀測到的數(shù)據(jù)進(jìn)行記錄與分析，在整理后匯報(bào)給上級部門。除此之外，地質(zhì)勘查人員也要運(yùn)用先進(jìn)的技術(shù)與設(shè)備，結(jié)合綜采面的地質(zhì)特征與斷層破碎帶，及時(shí)發(fā)現(xiàn)礦井涌水情況是否存在異常，特別是在雨量較大的季節(jié)，要實(shí)現(xiàn)對礦井的全天候無間斷觀測，并將觀測數(shù)據(jù)繪制成圖紙，為后期的防治水工作提供有力支持。礦山企業(yè)也要加大對水患的排查力度，勘查人員要按時(shí)對警戒線、積水線、探水線等重點(diǎn)區(qū)域進(jìn)行仔細(xì)排查，一旦出現(xiàn)異常要及時(shí)發(fā)出警報(bào)信息。

4.3 加強(qiáng)雨季三防工作和地面防治水隱患排查、治理工作

雨季對采礦作業(yè)的質(zhì)量和效率具有相對不利的影響。不同地區(qū)的雨季持續(xù)時(shí)間也存在一定的差異，所以，設(shè)計(jì)治理工作時(shí)，需要考慮地域的問題，同時(shí)形成靈活的處理形式，為避免雨季對采礦作業(yè)的影響，應(yīng)采取一定的措施：一是采取適當(dāng)?shù)姆篮榫葹?zāi)措施，形成有針對性的防汛措施。洪災(zāi)的發(fā)生具有極強(qiáng)的不穩(wěn)定性，爆發(fā)時(shí)對于周圍環(huán)境的影響與礦山工程的開采也會(huì)造成極為嚴(yán)重的阻礙，面對這種情況，監(jiān)測部門必須要定期對礦山進(jìn)行監(jiān)測與災(zāi)害排查，結(jié)合信息化處理技術(shù)以及智能化防控手段科學(xué)準(zhǔn)確地記錄監(jiān)測數(shù)據(jù)，并進(jìn)行匯總整合，上傳至關(guān)聯(lián)的系統(tǒng)之中，進(jìn)行下一步的分析與研究。二是要投入適當(dāng)?shù)馁Y金支出，采購治水新技術(shù)和新設(shè)備，建立控制機(jī)制，確保在山洪暴發(fā)和降水量較大的情況下及時(shí)有效地進(jìn)行礦山清理。三是成立專業(yè)巡查組，定期巡查，確保雨水不影響礦山整體穩(wěn)定和安全。但是這部分需要注意的是，所設(shè)定的周期要與此區(qū)域雨季的時(shí)間相匹配，具有一致性，這樣可以最大程度地獲取礦山水害的防治效果，降低形成的經(jīng)濟(jì)損失，避免出現(xiàn)關(guān)聯(lián)性的水源危害，確保施工人員的人身安全，一定程度上提升了整體的工作效率。

4.4 提升礦井水害防治工作效率和管理水平

其一，當(dāng)實(shí)施防治水作業(yè)期間，需要做好礦井水害防治要點(diǎn)的控制措施，這部分需要提前對防治區(qū)域的實(shí)際情況以及防控的具體要求進(jìn)行融合，形成一整套防治機(jī)制，標(biāo)記防治的相關(guān)要點(diǎn)，劃歸核心的防治區(qū)域，結(jié)合相應(yīng)的處理設(shè)備，提升工作效率，處于此種時(shí)期中要求礦山企業(yè)正確了解到防治水工作的作用以及在礦山開采過程中安全實(shí)施的重要性，投入相應(yīng)資金，提前制定出關(guān)于預(yù)防水害的處理計(jì)劃，以此提升防治水工作質(zhì)量。

同時(shí)強(qiáng)化技術(shù)人員培訓(xùn)力度，強(qiáng)化技術(shù)人員專業(yè)技能，加深對知識點(diǎn)的掌握程度。部分工程在執(zhí)行之前，對于施工人員以及管控人員的專業(yè)素質(zhì)并沒有較為嚴(yán)格地限制，這對于礦山水文地質(zhì)的研究與水害的防控效果也是十分不利的，在實(shí)施防治水作業(yè)前期，可以先對地質(zhì)狀況加以勘察，有效劃分礦井水害類型，清楚地了解到水害實(shí)際分布現(xiàn)象，引進(jìn)相關(guān)技術(shù)，將技術(shù)在防治水工作中的作用體現(xiàn)出來，加深各部門之間溝通力度，為防治水工作進(jìn)一步開展奠定堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。

其二，需要對礦井水文地質(zhì)情況進(jìn)行科學(xué)合理的探測，提前做好有關(guān)的防治水作業(yè)，遵循有采必探、有掘必探和先探查后挖掘的基本原則，以免產(chǎn)生尚未有效探查地質(zhì)構(gòu)造以及水文地質(zhì)條件掌握不到位的情況下便實(shí)施采掘作業(yè)，做好物探測量，采取局部注漿加固改進(jìn)方式實(shí)施綜合性治理，逐一檢驗(yàn)礦井水害隱患性，結(jié)合實(shí)際情況制定健全的防治水作業(yè)操作體系，落實(shí)合理的生產(chǎn)計(jì)劃和防治水方案，在開采期間編制規(guī)程，重點(diǎn)檢驗(yàn)和審查防治技術(shù)，在挖掘前期階段中，確定出所探查工作項(xiàng)目，從而完成施工工程，同時(shí)在不受水患威脅的狀態(tài)下加以技術(shù)操作，促使以往被動(dòng)防治工作轉(zhuǎn)變?yōu)橹鲃?dòng)超前治理。

4.5 分類治理水害

①導(dǎo)水陷落柱的治理。對于導(dǎo)水陷落柱，通常是進(jìn)行注漿封堵，徹底填充陷落柱的頂部和底部，最大程度降低陷落柱的含水量，并確保其不會(huì)導(dǎo)水。②導(dǎo)水?dāng)鄬拥闹卫?。如果在地質(zhì)勘查中發(fā)現(xiàn)礦井底部存在導(dǎo)水?dāng)鄬?，通常選擇注漿封堵或者是預(yù)留防隔水礦柱的方式進(jìn)行處理。在施工之前需要對導(dǎo)水?dāng)鄬舆M(jìn)行更為細(xì)致的勘查，并制定詳細(xì)的施工計(jì)劃。③工作面底板預(yù)注漿以及局部疏放水。在礦山開采過程中，礦井底板在一定程度上承受著承壓水的壓力，所以在具體掘進(jìn)施工之前，可以采用注漿的方式對底板進(jìn)行加固，這可使礦井底板的含水層變?yōu)槿鹾畬?，可在很大程度上提高底板?qiáng)度，然后進(jìn)行局部疏放水釋放掉一部分水壓，水壓就會(huì)被控制在安全值以下，這可有效降低礦井遭遇水害的概率。

4.6 提高人員思想認(rèn)識

為了避免地下水的負(fù)面影響，提高員工的思想意識是當(dāng)務(wù)之急。一些人員對水害的防治十分不重視，認(rèn)為對于工程的影響有限。這種想法在一定程度上也會(huì)給礦井水害的防治造成消極的影響。礦山地質(zhì)、地質(zhì)構(gòu)造、礦山類型等環(huán)境地質(zhì)研究往往是重要且關(guān)鍵的研究內(nèi)容，但水文地質(zhì)參數(shù)并未得到部分企業(yè)和人員的高度重視。相關(guān)企業(yè)要改變這種現(xiàn)象，采取會(huì)議、培訓(xùn)等多種方式，對實(shí)施人員的專業(yè)素質(zhì)作出培訓(xùn)，同時(shí)，加強(qiáng)其對于專業(yè)檢測設(shè)備儀器的掌握程度，進(jìn)而提高人員思想意識，也增強(qiáng)了綜合實(shí)踐能力，使領(lǐng)導(dǎo)和測量人員全面了解水文地質(zhì)中地下水問題對采礦作業(yè)的影響。同時(shí)，企業(yè)必須建立嚴(yán)格的管理制度，并制定具體的獎(jiǎng)懲規(guī)則。

4.7 引進(jìn)合理的安全評價(jià)方式

可以依據(jù)實(shí)際的防治需求，設(shè)計(jì)較為全面且系統(tǒng)的執(zhí)行評價(jià)模式。例如在對井下巷道進(jìn)行掘進(jìn)期間，可以采取直流電法以及音頻電透視法，并利用超前物探技術(shù)對掘進(jìn)工作進(jìn)行判斷。在完成防治工作后，明確了解到作業(yè)位置是否出現(xiàn)了積水現(xiàn)象，和超前探測數(shù)據(jù)加以論證，對實(shí)際的防治效果作出檢測與驗(yàn)證，以此來進(jìn)一步確保防治效果的真實(shí)性和可靠性。

5 結(jié)語

從以上論述來看，在新形勢發(fā)展背景下強(qiáng)化礦井防治水作業(yè)管理力度是非常關(guān)鍵的，要想提升防治水工作水平和效率，使其與標(biāo)準(zhǔn)要求相一致，就需要相關(guān)人員摒棄以往滯后理念，樹立新型意識，制定出健全的管理體系，依照我國標(biāo)準(zhǔn)要求構(gòu)建專業(yè)性強(qiáng)且經(jīng)驗(yàn)豐富的施工團(tuán)隊(duì)，合理應(yīng)用資金，提升資金利用率，依照具體現(xiàn)象落實(shí)完善的防治對策，從而促使礦井工作得到更好的開展。