煤矿井下防治水技术与施工研究

刘志耀

江苏省矿业工程集团有限公司  江苏省徐州市221000

摘要：我国经济建设的快速发展，人们生活水平的提高，使得我国人们对于基础能源的需求与日俱增。在煤矿生产过程，矿井下可能存在特殊地质构造，常见的有溶洞和裂隙，这类地质问题可能诱发水害，而且治理困难，严重威胁井下开采工作安全。近几年，国内的煤矿开采深度逐渐增加，水害风险也越来越大。因此，在开采实践阶段，需要相关人员对于水害防治这一问题展开深入思考，综合运用防治技术，对于矿井水害问题进行有效治理，让煤矿开采安全性能够得到保证。

关键词：煤矿；井下防治水技术；施工研究

引言

近年来，我国加大对于各行业的发展力度，经过不断努力，取得了非常不错的成就，为我国基础建设贡献力量。煤炭是我国最主要的能源，随着煤炭的开采向地下更深处发展，开采区域的水文地质情况，也越来越复杂。煤矿勘探工作中，如果不重视矿区的水文地质情况，盲目地进行煤矿开发，会很容易出现水害，影响煤矿的安全开采，造成经济损失，严重的甚至危害工作人员的生命安全。

1井下水害产生的原因

1.矿山压力的影响，当矿山所承受的压力不断增加，容易让矿山的岩体出现破碎的情况，从而容易使矿井发生水害。在矿井下进行开采时，如果外界的压力发生变化会影响底板的导水层，当矿井岩体的阻水能力不强，在受到外界的压力后使矿井岩层的阻水能力不断下降。当出现这样的情况时，矿井的岩层会出现一条断裂带使得原本的阻水层变为导水层，从而致使矿井发生严重的水灾。2.钻孔不合理，在开采矿井时通常会形成垂直的导水通道，在进行矿井开采过程中，如果钻孔不合理会提高水害发生的概率。以点状形式存在的垂直导水通道通常不易被发现，水流一般都是沿垂直方向不断向下流动，这样可以提高导水的速度。矿井的周围具有不同的含水岩层，这些含水岩层之间具有一定的连通性。当矿井开采作业时留下的钻孔会提高突水事故的概率，从而有可能出现更加严重的突水事故。

2煤矿井下的水害防治工作现状

综合分析，我国在煤矿生产过程，对于地下水的防治工作已经具备对应技术标准，也制定了较为完善的规章制度，让煤矿产业能够规范化发展。当前，国家已经出台诸多矿井防治水工作条例，包括《煤矿安全管理规程》、《井下水文地质勘测规程》、《矿井防治水管理条例》等。依据上述规章制度要求展开此项工作，让具体工作可以有章可依。与此同时，我国在煤矿的井下生产工作当中，水害防治相关基础工作也逐渐加强，特别是在水文地质的勘测领域，对于地质条件的归类也取得重大突破，水害防治运用了更多自动化的监测设备，信息化技术也被应用其中。除此之外，煤矿的井下水害防治施工技术也有了较高突破，在防治工作开展过程，可以针对水害特点，综合利用排放技术、防喷技术，还可利用带压帷幕的注浆技术，在上述技术的支持下，让水害防治工作更具成效。

3煤矿井下防治水技术与施工

3.1吸收先进的地质预报技术

1.综合物探技术的优势是能及时探测出矿井的异常点，掌握异常点的具体数据信息，以便煤矿企业开展深入分析确定有效的防治措施，保障后续煤矿开采的安全推进。借助地面物探和地球物理测井，可以确定矿井底层的结构，明确矿井是否存在积水及积水的具体位置。综合物探技术的原理是通过裂隙，判断矿井的含水层，与直接测出水位置的方式有一定区别。由于煤矿开采的不稳定性，随着开采的有序推进，积水层也会不断变化，而综合物探技术可以实现动态监测，及时检测煤矿的积水位置，探测煤矿的裂缝位置等等，分析煤矿开采存在的各种隐患，优化煤矿开采设计。2.三维地震技术的应用，可以迅速探测出矿井的地质情况，保障煤矿开采的整体安全性。而实际应用于矿井开采工作中，三维地震技术需要一定的高科技软件辅助，才能发挥出应有的作用，得到矿井地质的具体数据，开展后续分析与处理工作，找出存在安全隐患的位置和具体内容。煤矿企业结合三维地震技术的数据信息，采取有效措施保障煤矿开采的安全性。在近年来的煤矿开采工作中，三维地震技术的应用较为广泛，大多数煤矿企业都借助三维地震技术避免地质灾害，提高煤矿开采的效率与质量。

3.2注重专业防治水工作队伍的建立

煤矿防治水工作应当尽量采取专人专项的工作方式，聘请足够数量的专业煤矿防治水人员组建专业化的队伍，尤其是对于水文地质勘测人员的专业性进行认真审查。为了更好地适应不同水文地质情况的煤矿开采工作，还需要对防治水工作人员进行定期培训，尤其是针对水文地质情况比较复杂的区域，更应当安排专业能力过硬的人员并整理相关的水文地质资料，同时还应当采取相应的措施提升相关技术人员的责任意识以及综合素养。为了使全体工作人员认识到防治水工作的重要性，应当加强宣传防治水工作的重要性，提升工作人员的防治水积极性。

3.3现场实践

工作人员在进行开采工作之前，要对目标煤矿井以及矿井周围的地质情况进行了解，明确其特点。对具有复杂性的水文地质进行探测时，可能会发现其中存在的异常区域，专业的工作人员使用有效适用的技术进行探测。全方位的探测可以及时找到该区域的水通道以及掌握存水情况。工作人员在开采时对于矿井下的异常区域要作为重点观测对象，并进行实时的监测。对于开采区的异常区域可以使用钻探对其进行监测，利用真实结果对其进行判断，将其作为决策的依据。在对矿井的水文地质进行监测时，了解其实际状况，为其增加支护以及加固操作。在将防治水技术用于回采阶段时，要选择工作面的主要范围，利用相应的技术对其周围地质环境的存水情况进行仔细地探测，之后对其进行底板注浆从而可以对其进行加固，此种技术可以增加矿井的隔水层厚度，为工作人员的生命安全提供有效地保障。

3.4做好井下防探水措施

井下探水是做好煤矿区治水工作的重要环节。要严格遵守探水原则，有疑必探，先探后掘，充分做好安全评估工作，并采取针对性的安全措施。对井下探水突发事故，提前做好应急预案，并加强日常演练，积累经验。一旦出现水文地质灾害，能够反应迅速，及时地处置，将水文地质灾害的危害程度降到最低。矿区如果在地热田，有控热导水构造，地温场温度从断裂带向外逐渐降低。要根据煤矿所在地的实际情况，每年在雨季到来之前，对矿井防治水工作，进行全面、细致的排查，如果排查出安全隐患，采取针对性的整改措施，将水文地质灾害的隐患及时地消灭掉，以保障煤矿开采作业的安全、顺利开展。

3.5煤矿复合煤层开采条件下的水害防治技术

1.复合煤层开采下分层时，应提前查清上覆采空区积水情况，对采空区积水范围和水量进行预算，同时对该区域的水文地质情况进行评价，并提出相对应的安全技术措施，确保安全生产。2.坚持“预测预报、有疑必探、先探后掘、先治后采”的防治水原则;严格落实“三专两探一撤”防治水要求，形成了“超前探放、阶段布局、多级沉淀、均衡排放、循序渐进”的防治水工作思路。3.通过瞬变电磁法、井下高分辨直流电法等物探形式，对上覆老空区含水分布、隔水层厚度、含水层富水性分布、垂向导水通道具体位置、上下联通等情况进行探查，并对含水层富水性平面分布，潜在富水区、突水通道作出预测。通过物探对富水区进行探查，并编制相应的探放水设计，合理布置钻孔数量及位置，优化作业环境。

结语

总之，在煤矿的井下开采环节，水害防治严重威胁矿井生产，并且对于生产进度、人员安全都可产生不同程度影响。因此，在矿井水害防治工作开展阶段，应该综合运用技术措施，建立水害预防管理工作机制，注意施工技术的攻关，严格按照矿井勘测结果，运用施工技术。

参考文献

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