郝衛(wèi)光

（安徽省煤田地質(zhì)局第三勘探隊，安徽 宿州 234000）

近年來，伴隨經(jīng)濟社會高速發(fā)展以及科學技術的不斷提升，礦井生產(chǎn)規(guī)模越來越大，深度也日漸加深，然而礦井生產(chǎn)過程當中，面臨的水文地質(zhì)環(huán)境越發(fā)復雜化。同時在礦井生產(chǎn)過程當中，由于礦井地測防治水人員不足，使得礦井防治水管理難度進一步加大，日益復雜的礦井水文地質(zhì)問題嚴重阻礙到礦井穩(wěn)定生產(chǎn)，對礦井持續(xù)健康發(fā)展也形成很大阻礙。為此探討分析復雜水文地質(zhì)條件下礦井水害防治技術越發(fā)凸顯出其重要性，下文闡述了灰?guī)r水與老空水的特點，通過對其來源、賦存方式以及突水過程進行分析探討，并從“查、堵、截、疏、排、探、防、躲 ”八個方面闡述防治礦井水害的一些方法，對預防與控制礦井水害事故發(fā)生，保證礦井持續(xù)高效生產(chǎn)具有非常重要的現(xiàn)實意義。

1 礦井水成因及突水方式

1.1 礦井水成因

老空水：水源補給到采空區(qū)形成的老空水，倘若排泄受阻，就會導致這些老空水累積起來，礦井開采過程當中，在地下留有大量的采空區(qū)，大小規(guī)模不等，非常復雜，泥巖和灰?guī)r存儲的水以及地表降水，便會進入質(zhì)采空區(qū)，發(fā)展成 “老空水”，依照老空水的不同層位關系，又有同層老空水與異層老空水之分，老空水如同地下隱藏的水庫，一旦遭受到誤觸，極易引發(fā)水害事故，導致大量的水進入到礦井中，對礦井設備以及人員造成嚴重威脅，釀成重特大礦井事故，威脅礦井安全生產(chǎn)與健康發(fā)展。老空水通常具有較長的積存時間，特別是在長時間的靜貯過程當中，水量越來越大，而且其中還會積聚大量的有害氣體，增加危險程度，如若礦井采掘過程當中，對這些老空水誤觸，便會導致如同水庫潰壩一樣的水害發(fā)生，嚴重破壞礦井當中的各種設施設備，而且有毒有害氣體還會導致人的窒息，造成的危害性十分嚴重。所以在礦井水害防治過程當中，應當充分重視老空水的防治工作，采取切實可行的防治技術措施，控制和減少老空水對礦井生產(chǎn)帶來的危害性。

承壓水：承壓水主要是指存在于兩個隔水層之間的含水層充滿地下水，在礦井生產(chǎn)實際時常遭受承壓水的威脅，承壓水在埋藏條件方面和地下水十分相似，含水層夾在兩個隔水層之間，同時含水層當中充滿水，存在一定的壓力，尤其是一些單斜構造與向斜構造，是形成層壓水的重要地質(zhì)構造特征，如果在礦井生產(chǎn)過程當中，誤觸到這些礦井承壓水，由于壓力因素影響，承壓水會在瞬間涌出，破壞和淹沒礦井，造成巨大的經(jīng)濟損失和人員傷亡，所以在礦井水害防治過程當中，應當充分重視承壓水的防治工作，避免承壓水對礦井生產(chǎn)帶來不良影響[1]。

1.2 突水方式

老空水突水：老空水通常都積存非常長的時間，屬于死水，老空水補給水量能力較弱，因此老空水水味發(fā)澀，具有較大的酸度，而且其中還含有很多有毒有害氣體。老空水雖然積存的量不是十分大，然而非常集中，造成的影響也不容忽視。老空水雖然存在，但沒有貫通礦井。但是礦井生產(chǎn)過程當中，如果誤觸到老空積水，就極易引發(fā)水害，同時如果礦柱不符合安全厚度要求，掘進施工過程當中就極易引發(fā)突水問題，造成的突水災害十分迅猛，而且也具有非常強的破壞性，常常對巷道和工作面相關設施造成巨大破壞，另外也會有很多有毒有害氣體出現(xiàn)，導致人發(fā)生窒息。

承壓水突水：承壓水具有較強的富水性，能夠達到充足補給，如果有水旱發(fā)生時，常常出現(xiàn)很多突水點，也會引發(fā)非常大的突水強度。承壓水主要在幾個可采礦層之間夾存，和礦層有著相對較近的間距，所以在對下組礦進行開采過程當中，稍有不慎就會導致誤觸，引發(fā)礦井水害。

2 礦井的防治水工作

為了有效的防治礦井水害，必須要將預防為主。防治結合的原則充分落到實處，加強預測預報，有疑必探，在認真探查分析基礎上，采取有效措施進行治理。在具體操作實際要充分的結合礦井水害情況，采取科學有效的措施進行應對，實現(xiàn)防治結合，對礦井水害及時進行解決，目前應用最多的幾項措施分別為“查、堵、截、疏、排、探、防、躲”等。

2.1 將預測預報有疑必探，先探后掘，先治后采這一原則充分落到實處

在治理礦井水害過程當中，預測預報工作占據(jù)非常重要的地位，通過勘察勘測能夠更好的了解和掌握礦井水文地質(zhì)特征，獲取相應數(shù)據(jù)，并在分析研究礦井水文地質(zhì)類型過程中，對水害造成的影響進行評估，并通過圖紙明確標注安全區(qū)危險區(qū)以及臨界危險區(qū)，具體施工過程當中加強監(jiān)督指導，控制和減少礦井水害事故發(fā)生機率。

對于有疑必探而言，是基于預測預報前提之下，充分結合物、化探以及鉆探技術充分探明水害疑點，措施進行應對，不可抱有僥幸心理。

先探后掘是基于勘探前提下，保證開采道路不會遭受水害影響，開展相應的掘進工作。

先治后采是在勘探前提下通過相應的措施治理水害隱患，控制和減少水害造成了威脅，之后再組織開展正常作業(yè)工作。

2.2 嚴格執(zhí)行“查、堵、截、疏、排、探、防、躲”八項措施

2.2.1 查-注重探查

復雜水文地質(zhì)條件給礦井水害防治工作造成很大難度，在防治工作實際，應當認真堅持有效查疑、預防為先這一重要指導策略，這樣才能對礦井水害情況充分查明。應用的探查技術主要。

（1）比較聯(lián)通試驗，綜合分析基礎上制作圖形，對于引發(fā)地表水與礦井涌水間水力聯(lián)系相關通道，展開聯(lián)通比較試驗，并進行試驗標準計投放，在對礦井各個出水點水樣情況開展試驗，檢測接收時間、氯離子以及鈉離子濃度，進而對礦井地表水與礦井涌水連接性充分清楚，并對補充水源有效隔絕。

（2）數(shù)理統(tǒng)計制圖。全面掌握礦區(qū)周圍的氣候條件，對大氣降水圖以及地下水位分布圖和礦井涌水量關系圖科學繪制，對大氣降水、地下水給礦井涌水補充的特點充分明確，展開更加針對性的防治，有效控制和減少礦井涌水。

（3）提高物理探測水平，高校應用瞬變電磁技術以及直流電檢測技術，對礦井區(qū)域地層含水情況充分探明，有效劃分賦水等級，對各種富水范圍充分摸清，為礦井采掘工作提供有效指導。

2.2.2 堵-注重堵水

對礦井突水風險科學預測，與之前礦區(qū)水文地質(zhì)資料探測情況充分結合，了解和掌握礦井復水范圍于導水通道，并對開采作業(yè)頂?shù)装鍖畮r層改變特點綜合分析，依照巖層巖體檢測力學特點試驗，并對計算機數(shù)值進行模擬以及應力場改變演化模型，預計和判斷礦井開采工作面突水危險范圍。對于存在豐富補水，難以及時利用疏通排放等形式，控制水壓范圍的堵水段，通過有目的的實施堵水措施。確定存在較大危險性的堵水段，結合地面源頭以及礦井采掘作業(yè)面，共同進行封堵作業(yè)，利用封堵形式，對地表滲漏區(qū)進行硬化，并對開采頂?shù)装暹M行注漿與分層注漿， 起到良好的堵水效果，有效消除水害造成的不利影響。

2.2.3 截-注重截水

在對埋深較淺煤層進行開采過程當中，應當在回采工作面相近的距離上，對節(jié)水巷道進行挖掘，對排水裝置進行設置，使其成為由上向下順流補充通道。通過這種方法：

（1）制和降低深部開采工作面承壓水頭，減少深部涌水.

（2）在淺水前排前提下，降低礦井排水成本，并減少礦井中央泵房排水量。一般而言，在對礦井地表導水通道進行封堵之后，仍然還有地表水下滲對礦井安全回采造成影響情況下較為適用。如某煤礦探明1#煤層 -90m水平礦井導水通道，依照煤層走向，進行2000m截水巷挖掘，將其中9處導水通道進行揭露，最大的通道在1.2m，寬度最大的為2.1m，能夠開展820m3/h 截流，約為全控正常涌水量30%左右，節(jié)水能耗達到1400 元 /d，而且還能有效消除突水對深部開采工作造成的不良影響[2]。

2.2.4 疏 - 注重疏水

（1）對地面積水進行全部的疏排，控制與減少地表積水，并降低積水量，以免工作面地下開采過程當中，地表水的不斷滲入。

（2）通過疏水轉孔在富水的工作面進行疏水工作，有效控制與減少承壓水頭，確保安全高效生產(chǎn)。然而，一般而言，水源充足的礦井比較適用這種方法，但需要多鉆孔長時間的進行疏排，如此才能達到較好的疏排作用。

2.2.5 排-注重排水

礦井排水工作中，應當依照安全生產(chǎn)要求水裝置，科學合理地開展設計工作，與之前的探測充分結合，進而準確獲取正常涌水量于最大涌水量，特別是對于一些老礦區(qū)，含水地層以及地質(zhì)狀況出現(xiàn)的改變非常大，所以在礦井涌水量檢測過程中，難以起到相應的借鑒與參考作用。針對這種情況，應當利用特殊的計算方式，準確地測定礦井涌水。結合原煤產(chǎn)量，開采進尺以及大氣降水，采掘面積等相關要素，全面綜合性的進行分析，了解和掌握礦井涌水量，并對礦井涌水量預測回歸方程進行構建，利用神經(jīng)網(wǎng)絡測算法以及模糊分析法，提高檢驗水平，對涌水量精準預測，并對排水系統(tǒng)科學調(diào)整，確保與相關要求符合

2.2.6 探-注重探放水

礦井進行回采時，如果遇到一些小煤窯，廢棄巷道和老采礦區(qū)等不良地質(zhì)情況，倘若無法對這些地質(zhì)條件下的積水現(xiàn)狀充分把握，就應當發(fā)揮現(xiàn)代化探放水技術，全面收集勘查區(qū)域地質(zhì)信息資料，對老礦區(qū)的水情情況充分了解，并將先探測后開采原則充分落到實處，達到超前探水孔作業(yè)，對老空區(qū)的積水位置、水量、水壓等情況全面把握，采取有效措施進行應對，保證更加有效的排水，為安全作業(yè)奠定堅實的基礎。

2.2.7 防-注重預防

發(fā)揮現(xiàn)代勘察與探測技術手段，對礦井積水區(qū)域水災進行精準檢測與預報，了解與掌握礦井涌水通道，在基于預報以及預測前提下，嚴格遵循安全生產(chǎn)這一目標，對礦井內(nèi)外部條件充分分析，構建更加完善的防治水系統(tǒng)，確保安全穩(wěn)定經(jīng)濟合理，提高治水效果，依照科學的決策步驟，優(yōu)選出更加高效的防治水手段，并對防治水效果動態(tài)實時的進行監(jiān)控。

2.2.8 躲-注重暫時躲避

礦井生產(chǎn)實際時常遇到一些水文地質(zhì)條件非常復雜的情況，應當對水文地質(zhì)范圍充分了解和掌握，對礦井現(xiàn)狀給予系統(tǒng)全面分析，如果無法確?；夭砂踩?，應當通過暫時躲避方式進行應對，并在工作中不斷積累工作經(jīng)驗，采取科學有效的防治水技術手段，保證安全前提下逐步地進行回采，提高資源回采率，避免造成更大的浪費[3-5]。

3 結語

礦井生產(chǎn)作業(yè)過程當中面臨的水文地質(zhì)條件非常復雜，而且很多時候難以精準的預測水文地質(zhì)情況，復雜水文地質(zhì)條件下的礦井開采，不僅多變，探測難度大，還具有不可預測性的特征，所以需要運用到很多先進的防治技術與對策來全面的進行應對，并結合現(xiàn)場實際展開系統(tǒng)的分析，提高勘查水平，充分結合實際情況下，通過科學有效的防治對策，控制和減少水害對礦井生產(chǎn)造成的不利影響，更加高效的防治礦井水害，為礦井安全生產(chǎn)奠定堅實的基礎。