煤矿开采中综合防治水技术的应用研究

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煤矿井下防治水方法研究

作者：林珍锋

来源：《科技探索》2014年第03期

摘要：在矿山生产与建设过程中，经常会出现水害，危及矿山职工的生命财产安全，特别是资源整合矿井面临多种水害。因此，对水害的治理和预防是必须引起高度重视。本文主要介绍我国预防与解决水害发生的三种方法的内涵及其优缺点，以期能为我国煤矿井下防治水工作的改造与提升起到一定的指导作用。

关键词：煤矿井下 防治水 方法

煤矿透水是指煤矿在采掘过程中，挖穿洞壁导通地下含水层水或者采空区积水，引发的水害事故。我国一直十分重视煤矿防治水工作，且已出台《煤矿防治水规定》等多种有关煤矿防治水的规定。但近年来，煤矿安全事故仍时有发生，其中不乏因煤矿透水事故，煤矿井下透水不但危及井下工作人员的生命安全，更是阻碍事故发生后的救援速度，因此，煤矿安全管理人员必要专研煤矿防水技术，将煤矿井下防水工作作为煤矿安全预防工作中的重中之重。目前我国预防与解决水害的发生，主要有矿井防水煤（岩）柱留设、疏水降压技术、注浆堵水技术等方法。

1 矿井防水煤（岩）柱留设技术

1.1 矿井防水煤（岩）柱留设技术概念及类型

矿井防水煤（岩）柱留设是预防煤矿透水事故的一大重要措施，一般来说，在导水断层、含水层下、水体下或承压含水层上附近进行煤矿开采时，为避免地下水或地表水渗入工作地点，有必要保留一定的高度与宽度的煤（岩）层不予采动，而这部分煤（岩）层即被称为防水煤（岩）柱，又称防隔水煤（岩）柱。根据防水煤（岩）柱所在位置不同，可将其分为六种防水煤（岩）柱类型，分别是：冲积层防水煤（岩）柱、水淹区防水煤（岩）柱、断层防水煤（岩）柱、井田边界煤柱、上下水平（或相邻采区）防水煤（岩）柱、地表水体防水煤（岩）柱[1]。

1.2 防水煤（岩）柱的留设原则

矿井防水煤（岩）柱的留设要遵循一定的原则，首先，在对不适宜疏放或疏放成本较大并有突水威胁的区域进行开采时，有必要留设矿井防水煤（岩）柱；其次，矿井防水煤柱不能进行二次或多次利用，因此，在保证安全的前提下，要尽量将煤柱的高度与宽度降到最低限度，以此减少资源浪费，提高煤矿资源的利用率；再次，防水煤（岩）柱应与采煤方法、开采强度、支护形式等人为因素相结合，还需与当地的水文地质条件、地质构造、围岩的物理力学性质、煤层赋存条件、煤层的组合结构方式等多种自然因素相结合；第四，当地防水煤（岩）柱龙源期刊网

- 1 - 煤 矿 防 治 水 技 术 措 施

煤矿水害是与瓦斯、煤尘、顶板、火灾等并列的五大灾害之一，其严重程度仅次于瓦斯列第二。随着开采深度和开采条件不断变化，特别是兼并重组后，由于地质资料不清，煤矿受采空区、古空区、奥灰水威胁越来越严重，给矿井水害防治工作带来极大困难，因此，煤矿水害已成为影响煤矿安全生产的重大关键问题，所以，搞好水害防治是我矿的重点工作。

一、矿井水害类型

造成矿井水害的水源有：大气降水、地表水、地下水和老空水。

按照水源把矿井水害分成以下几种：

（一） 地表水水害：主要水源为大气降水、地表水体（江河、水库、沟渠等）；

（二） 老空水水害：主要水源为古井、小窑废巷及采空区积水；

（三） 孔隙水水害：主要为第三系、第四系松散含水层孔隙水、流砂水和泥砂等。

（四） 裂隙水水害：主要为砂岩、砾岩等裂隙含水层的水；

（五） 岩溶水水害：主要为华北石炭二叠纪煤田的太原群薄层灰岩岩溶水等；

二 、煤矿水害防治技术现状

煤矿水害与其形成的条件有直接对应关系。矿井充水三个条 - 2 - 件。即“矿井充水三要素”包括充水水源、涌水通道和充水强度（涌水量）。

（一） 水文地质探查技术

1、水文地质试验技术

水文地质试验技术的基本方法是以水文地质理论为基础，以水文地质钻探、抽（放）水试验、底板岩石力学试验为主要手段，探查含水层及其富水性、主要含水层水文地质边界条件、各含水层之间的水力联系等。

2、地球物理勘探技术

（1） 地震勘探：包括二维和三维地震勘探。主要应用于以下几个方面：

查明落差大于5米的断层；

查明区内幅度大于5米的褶曲和直径大于20米的陷落柱；

探测采空区和岩浆浸入体。

（2） 瞬变电磁探测技术：是地面探测含水层及其富水性、构造及其含水情况，老窑及其积水多少的主要手段。

（3） 高密度高分辨率电阻率法探测技术：是地面及其地下洞体的首选方法。

（4） 直流电法探测技术：属于全空间电流勘探，可在地面及井下使用。主要应用于以下几个方面：

露天煤矿防治水措施分析

摘要：煤矿行业在我国经济市场中有着重要的地位，蕴含着丰富的煤矿资源。煤矿的开采通常分为井工煤矿和露天煤矿，在煤矿层远离地表时选择向下开采，称为井工煤矿，而煤矿层距离地表较近时选择直接剥离开采，称为露天煤矿。露天煤矿开采对于气候、环境、水文等自然因素的依赖性较强，开采的危险性较高，且在开采中会汇聚大量的降水与地表径流等。所以在露天开采煤矿时，要全面了解涌水原因，并制定具体的防治措施，才能保证稳定开采。

关键词：露天煤矿；防治水；措施

在开展露天煤矿开采时，发生涌水的主要原因在于人员防治意识薄弱，以及勘探工作不完善等，导致降低开采设备的工作效率，影响工程实施，降低了煤矿开采边坡的稳定性，所以在开采前需要充分的做好地表、地下的防水，从而为煤矿开采提供保障措施，降低涌水影响。

一、露天煤矿发生涌水因素分析

导致露天煤矿发生涌水的原因很多，不仅会降低采矿设备的工作效率，还会减少工程的下滑速度，增加采矿的危险性。所以要充分明确涌水发生的因素，才能有效开展防治，具体如下：

1.矿山中含有大量水源。在矿山开采前，需要对周边的地形进行全面的勘察，很多矿山中含有大量的水源，如果不能开展合理的排水，将会导致水位的持续上升，在废弃的煤矿中水源一旦与采场连通，就会出现极大的水压，进而影响采场采矿的顺利作业[1]。

2.人员缺乏防治措施的意识。人员缺乏防治意识是导致采场面临巨大隐患的关键原因。如果人员不能全面的掌握矿山的水文数据，或对防水重视不足，将会缺乏相应的防治工程，导致采场面临巨大的安全隐患，从而致使采场发生涌水，造成对场地、人员、设备的威胁。 3.现场与周边水文地质勘察不到位。在露天煤矿开采时，对周边水文地质的勘察是必备环节，但是如果勘察不到位，或技术不足，就会威胁采场安全。例如，在勘探期间一般会选择钻孔探水，在钻孔与探空期间要充分的用粘土以及水泥来密封保存，避免出现密封性不足而导致地表与地下水沟通，危及作业区域。在露天煤矿开采区域，人员要充分的认识到涌水对采矿现场的危害，提升勘探准确性与真实性，加强防治，从而为采场提供保障。

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煤矿防治水精细化管理研究　

矿井水害是煤矿五大自然灾害之一．搞好　

矿井水害防治工作是矿井水文地质工作者的神　

圣职责，也是矿井实现安全生产的前提　一直以　

来．我国煤炭企业对矿井水害防治工作十分重　

视，投入了大量的人力、物力和财力．促进了矿　

井防治水技术的长足发展．为煤矿生产提供了　

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年攀升．煤矿开采强度越来越大．开采深度不断　

延伸，矿井水压不断增加．矿井水害威胁愈加明　

显．治理难度也随之增大。　

这对矿井水害防治工作提出了更高的要　

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“预测预报、有疑必探、先探后掘、先治后采”的　

防治水十六字原则，认真落实“防、堵、排、疏、　

鲤　

ｃＨｌＮＡ　ＴＲＹ　文／李飞　

截”综合治理措施．从粗放管理、落后技术中摆　

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治水技术发展现状．通过矿井防治水工作精　

细化管理的实践．总结出煤矿防治水工作精细　

化和规范化管理经验．形成了一套精细化的防　

治水管理体系．有效遏止了矿井水害事故发生　

一、煤矿防治水精细化管理的内容　

１．管理制度精细化　

矿井防治水管理制度是矿井安全管理制度　

的一部分，管理制度精细化是矿井防治水工作　

精细化管理的基础，是防治水工程设计、施工措　

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所必须遵循的行为准则．是防治水工作的职责　

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管理制度精细化体现在制度的全面性、实　

用性和精细性　制度的全面性是指制度覆盖的　

广度．无论是宏观管理的指导性原则还是具体　

工作的每一个细节．都能做到有章可循．有法可　

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对性。制度的精细性集中体现为科学、完善、合　

理、完美，是全面性和实用性的升华，是制度精