论文部分内容阅读
摘要：近年来我国的煤炭开采业得到了迅速发展，推动了我国社会经济建设的发展。其中煤矿生产安全事关安全高效矿井的建设，关系到井下矿工的生命安全。而作为矿井安全生产的重要内容，矿井水的预防、治理和综合利用，已成为众多煤炭企业的重要工作课题。本文就矿井水的综合治理与应用进行深入的分析，介绍几种矿井水的处理方法，并提出一些可供参考的意见与措施。
关键词：矿井；水害；防治；管理
煤矿水害是煤矿中常见的主要灾害之一。矿井一旦发生突水事故，不但增加矿井排水费用，影响矿井正常生产，而目还会造成人员伤亡，矿井淹没，经济损失巨大。后果相当严重。近年来，每年我国都会有因煤矿水害造成的大量人员伤亡事故。因此，如何有效地减少或消除水害事故，是广大防治水工作者需要研究的重要课题。本文就矿井水的防治和管理提出一些建议。
一、矿井突水的条件
矿井突水的要素一般包括：充水水源、水压、涌水通道、突水空间等，一般矿井水的充水水源包括地表水、含水层水、老窑水及断层水等。在一般情况下，含水层水是矿井最经常和最主要的充水水源。不同的矿井其充水水源特点各异，会诱发不同的矿井充水模式，也会产生严重程度不等的水害。矿井的涌水通道根据其形成原因可分为以下两类：？地层裂隙和断层等地质构造形成的自然通道；？矿山开采过程中采掘等活动引起的人为通道。由于地质条件的复杂性及多样性使得不同地区、不同矿井突水的情况存在很大差异，所以讨论矿井水害原理的意义不大。
二、矿井水害分类
根据涌水源对矿井造成的灾害和灾害情况对水害进行分类，可以分为以下三类：第一，由地表水引起的灌入到生活区、工业场地以及矿井井下等地点的矿井地表水害；第二，与积水旧巷及采空区导通或误透导致大量积水淤泥涌入到矿井，进而威胁矿井安全生产的水害；第三，含水层中的地下水随着采动裂缝或者地质构造形成的涌水通道涌入矿井，进而影响矿井采掘工作的水害。
如果按照矿井水害发生的原因进行水害分类，同样可以分为三类：第一，防排水设施不足以有效的应付矿井涌水；第二，水害防止措施执行不到位；第三，特大突水灾害。
三、各类矿井水害的分析和防治
（一）地表水水害的分析和防治
地表水是指江、河、湖、海、水库及季节性的大气降水形成的地面水体。地表水对矿井造成的危害是指地表水直接涌入到矿井的生活区、工业场地以及矿井井筒，进而影响了地表的生活、生产，比如：地表水直接灌入矿井井筒会淹没矿井，进而影响矿井生产工作的正常运行，地表水还会间接的通过矿井采动后的塌陷漏入、渗入到矿井中去，从未封闭好的钻孔、废弃的井筒以及没有覆盖层的煤层露头涌入到矿井井下，进而损害矿井部分生产区域。
通过以上的分析可以看出，地表水会对矿井的安全生产造成很大的影响，因此，矿井施工单位一定要预先采取科学的措施对地表水水害进行有效的防治。煤矿企业在确定矿井位置时，首先要充分考虑该矿井位置以往的最高洪水位，必须保证主要建筑以及工业场地、井口、生活区加高到最高洪水位之上；同时，还要尽量避开地表水通道处的冲击堆、泥石流以及山洪流经地带；另外，还应该在矿区适当的位置挖好泄洪沟和防洪堤坝，防止地面水体直接涌入到工业场地、矿井井筒以及生活区。
（二）地質构造水水害的分析和防治
煤矿矿井水害的根源是地下含水层，故矿井水害防治的主要工作内容是地下水防治。在理想状态下，沉积岩层应是完整水平或者近似水平连续的。但是，实际形成后的沉积岩层基本都是倾斜的，而且这些沉积岩层有些被切断了或者有些被褶皱了。而地质构造指的就是这种构造变动的岩层，地质构造的形成有褶皱、断层、岩浆侵入体以及裂隙等，通过纵向的发育，这些地质构造就形成了地下含水层导水通道。受到矿井采掘活动的影响，含水层以及地表水中水体会顺着这些导水通道涌入到矿井中，进而造成水害事故。
在矿井生产过程中一般都要求要尽量降低矿井中的涌水量。因此，在采掘活动过程中，一定要尽量减少接近或揭露地质构造带，进而在一定程度上避免采掘工作面突水事故的发生。对于直接向矿井工作区域充水的地质构造带含水层，可以使用探放疏干降压的办法，消除矿井采掘工作面的淋水和涌水；倘若通过导水裂隙、岩浆侵入体以及断层等含水层的水体作为补给源涌入到采掘破坏范围时，一定要留设好防水煤岩柱，减少矿井的涌水量，消除突水危险；倘若当含水层的这个补给通道不是很大，形成地下防水帷幕时，可以使用帷幕注浆法堵截这个补给通道。
（三）采空区积水水害的分析和防治？
采空区是指开采多年的老矿井自身的旧巷、老窑或者临近矿井的旧巷、老窑。从生产矿井的角度讲，可以依据矿井开拓时间和采空区的形成时间的先后关系，将采空区分为两类：在对矿井进行正常回采时形成的采空区和以往存在的老窑采空区。依据煤层的赋存条件，在矿井的开采过程中，一定会有地下空间场所形成，而且这些地下空间场所一定会接近或揭露一些含水层，倘若这些地下空间场所低于含水层水位，就会承受一定的静水压。而在煤层开采之后，会在这些地下空间场所形成采空区，进而使得工作面上的覆岩层发生破坏或移动，形成裂缝带和冒落带岩层，使得含水层水体漏入或渗入到采空区，从而影响矿井的正常安全生产。
对采空区积水水害的防治可从以下两方面入手：第一，充分掌握采空区旧巷、老窑的积水情况，在矿井开拓的过程中明确记录该采空区的相关数据，同时，将其积水情况正确的填绘到矿井充水图上。第二，探访积水，形成矿井安全生产区域。这种防治水措施，可以使得矿井生产施工人员在保证安全的情况下对积水采空区进行采掘工作，进而对煤炭资源进行最大限度的回收。
（四）小煤矿积水水害的分析和防治
由于煤层赋存条件比较复杂，煤矿在进行深层开采时，在浅部可能存在个体小煤矿进行无序化的开采，而这些小煤矿为了利益最大化，在开采的过程中会盲目的、没有规范的开采煤炭，造成了大量积水采空区的形成，更有甚者，有的小煤矿会突破煤田的界限，与国有煤矿的部分采空区挖通，使得这些个体小煤矿的涌水、积水直接灌入到国有煤矿中，这种做法不仅会影响国有煤矿的正常安全生产，还会威胁矿井作业人员的生命安全。
对那些有溃水、突水淹井危险的矿井来说，可以通过设置防水隔离系统，防止矿井的采空区被淹、减少水害造成的损失。防水隔离系统有水闸门、水闸墙以及防水隔离煤柱等。国有煤矿可以通过在井下适当位置砌筑水闸墙来封闭和周边小煤矿的联通，进而防止因为周边小煤矿积水造成的国有煤矿溃水、突水事故。
四、矿井水害防治工作的几条管理建议
（一）必须建立完善的井下排水系统
矿井排水系统应按照《煤矿防治水规定》的要求，配备与矿井涌水量相匹配的水泵、水仓、排水管路、配电设备等设施，确保矿井正常排水，并满足特殊情况下的排水需要。涌水量大的矿井或水文地质条件复杂的矿井，井底车场及井下中央泵房应设置防水闸门等防水工程。
（二）加强矿井的雨季“三防”工作
要认真编制矿井雨季“三防”工作计划和实施方案，成立雨季“三防”领导小组，组织抢险队伍，储备足够数量的抢险物资；雨季前，要对矿井排水设备和供电设施进行一次全面检修，清挖水仓、水沟和沉淀池。
搞好防治矿井水害的培训教育工作，确保全体井下作业人员有较高的防治水安全意识、掌握一定的常识，并具备必要的应对能力。
参考文献：
[1]虎维岳，矿山水害防治理论与方法 [M].北京：煤炭工业出版社，2005.
[2]王永红，沈文.中国煤矿水害预防及治理 [M].北京：煤炭工业出版社，1996.
关键词：矿井；水害；防治；管理
煤矿水害是煤矿中常见的主要灾害之一。矿井一旦发生突水事故，不但增加矿井排水费用，影响矿井正常生产，而目还会造成人员伤亡，矿井淹没，经济损失巨大。后果相当严重。近年来，每年我国都会有因煤矿水害造成的大量人员伤亡事故。因此，如何有效地减少或消除水害事故，是广大防治水工作者需要研究的重要课题。本文就矿井水的防治和管理提出一些建议。
一、矿井突水的条件
矿井突水的要素一般包括：充水水源、水压、涌水通道、突水空间等，一般矿井水的充水水源包括地表水、含水层水、老窑水及断层水等。在一般情况下，含水层水是矿井最经常和最主要的充水水源。不同的矿井其充水水源特点各异，会诱发不同的矿井充水模式，也会产生严重程度不等的水害。矿井的涌水通道根据其形成原因可分为以下两类：？地层裂隙和断层等地质构造形成的自然通道；？矿山开采过程中采掘等活动引起的人为通道。由于地质条件的复杂性及多样性使得不同地区、不同矿井突水的情况存在很大差异，所以讨论矿井水害原理的意义不大。
二、矿井水害分类
根据涌水源对矿井造成的灾害和灾害情况对水害进行分类，可以分为以下三类：第一，由地表水引起的灌入到生活区、工业场地以及矿井井下等地点的矿井地表水害；第二，与积水旧巷及采空区导通或误透导致大量积水淤泥涌入到矿井，进而威胁矿井安全生产的水害；第三，含水层中的地下水随着采动裂缝或者地质构造形成的涌水通道涌入矿井，进而影响矿井采掘工作的水害。
如果按照矿井水害发生的原因进行水害分类，同样可以分为三类：第一，防排水设施不足以有效的应付矿井涌水；第二，水害防止措施执行不到位；第三，特大突水灾害。
三、各类矿井水害的分析和防治
（一）地表水水害的分析和防治
地表水是指江、河、湖、海、水库及季节性的大气降水形成的地面水体。地表水对矿井造成的危害是指地表水直接涌入到矿井的生活区、工业场地以及矿井井筒，进而影响了地表的生活、生产，比如：地表水直接灌入矿井井筒会淹没矿井，进而影响矿井生产工作的正常运行，地表水还会间接的通过矿井采动后的塌陷漏入、渗入到矿井中去，从未封闭好的钻孔、废弃的井筒以及没有覆盖层的煤层露头涌入到矿井井下，进而损害矿井部分生产区域。
通过以上的分析可以看出，地表水会对矿井的安全生产造成很大的影响，因此，矿井施工单位一定要预先采取科学的措施对地表水水害进行有效的防治。煤矿企业在确定矿井位置时，首先要充分考虑该矿井位置以往的最高洪水位，必须保证主要建筑以及工业场地、井口、生活区加高到最高洪水位之上；同时，还要尽量避开地表水通道处的冲击堆、泥石流以及山洪流经地带；另外，还应该在矿区适当的位置挖好泄洪沟和防洪堤坝，防止地面水体直接涌入到工业场地、矿井井筒以及生活区。
（二）地質构造水水害的分析和防治
煤矿矿井水害的根源是地下含水层，故矿井水害防治的主要工作内容是地下水防治。在理想状态下，沉积岩层应是完整水平或者近似水平连续的。但是，实际形成后的沉积岩层基本都是倾斜的，而且这些沉积岩层有些被切断了或者有些被褶皱了。而地质构造指的就是这种构造变动的岩层，地质构造的形成有褶皱、断层、岩浆侵入体以及裂隙等，通过纵向的发育，这些地质构造就形成了地下含水层导水通道。受到矿井采掘活动的影响，含水层以及地表水中水体会顺着这些导水通道涌入到矿井中，进而造成水害事故。
在矿井生产过程中一般都要求要尽量降低矿井中的涌水量。因此，在采掘活动过程中，一定要尽量减少接近或揭露地质构造带，进而在一定程度上避免采掘工作面突水事故的发生。对于直接向矿井工作区域充水的地质构造带含水层，可以使用探放疏干降压的办法，消除矿井采掘工作面的淋水和涌水；倘若通过导水裂隙、岩浆侵入体以及断层等含水层的水体作为补给源涌入到采掘破坏范围时，一定要留设好防水煤岩柱，减少矿井的涌水量，消除突水危险；倘若当含水层的这个补给通道不是很大，形成地下防水帷幕时，可以使用帷幕注浆法堵截这个补给通道。
（三）采空区积水水害的分析和防治？
采空区是指开采多年的老矿井自身的旧巷、老窑或者临近矿井的旧巷、老窑。从生产矿井的角度讲，可以依据矿井开拓时间和采空区的形成时间的先后关系，将采空区分为两类：在对矿井进行正常回采时形成的采空区和以往存在的老窑采空区。依据煤层的赋存条件，在矿井的开采过程中，一定会有地下空间场所形成，而且这些地下空间场所一定会接近或揭露一些含水层，倘若这些地下空间场所低于含水层水位，就会承受一定的静水压。而在煤层开采之后，会在这些地下空间场所形成采空区，进而使得工作面上的覆岩层发生破坏或移动，形成裂缝带和冒落带岩层，使得含水层水体漏入或渗入到采空区，从而影响矿井的正常安全生产。
对采空区积水水害的防治可从以下两方面入手：第一，充分掌握采空区旧巷、老窑的积水情况，在矿井开拓的过程中明确记录该采空区的相关数据，同时，将其积水情况正确的填绘到矿井充水图上。第二，探访积水，形成矿井安全生产区域。这种防治水措施，可以使得矿井生产施工人员在保证安全的情况下对积水采空区进行采掘工作，进而对煤炭资源进行最大限度的回收。
（四）小煤矿积水水害的分析和防治
由于煤层赋存条件比较复杂，煤矿在进行深层开采时，在浅部可能存在个体小煤矿进行无序化的开采，而这些小煤矿为了利益最大化，在开采的过程中会盲目的、没有规范的开采煤炭，造成了大量积水采空区的形成，更有甚者，有的小煤矿会突破煤田的界限，与国有煤矿的部分采空区挖通，使得这些个体小煤矿的涌水、积水直接灌入到国有煤矿中，这种做法不仅会影响国有煤矿的正常安全生产，还会威胁矿井作业人员的生命安全。
对那些有溃水、突水淹井危险的矿井来说，可以通过设置防水隔离系统，防止矿井的采空区被淹、减少水害造成的损失。防水隔离系统有水闸门、水闸墙以及防水隔离煤柱等。国有煤矿可以通过在井下适当位置砌筑水闸墙来封闭和周边小煤矿的联通，进而防止因为周边小煤矿积水造成的国有煤矿溃水、突水事故。
四、矿井水害防治工作的几条管理建议
（一）必须建立完善的井下排水系统
矿井排水系统应按照《煤矿防治水规定》的要求，配备与矿井涌水量相匹配的水泵、水仓、排水管路、配电设备等设施，确保矿井正常排水，并满足特殊情况下的排水需要。涌水量大的矿井或水文地质条件复杂的矿井，井底车场及井下中央泵房应设置防水闸门等防水工程。
（二）加强矿井的雨季“三防”工作
要认真编制矿井雨季“三防”工作计划和实施方案，成立雨季“三防”领导小组，组织抢险队伍，储备足够数量的抢险物资；雨季前，要对矿井排水设备和供电设施进行一次全面检修，清挖水仓、水沟和沉淀池。
搞好防治矿井水害的培训教育工作，确保全体井下作业人员有较高的防治水安全意识、掌握一定的常识，并具备必要的应对能力。
参考文献：
[1]虎维岳，矿山水害防治理论与方法 [M].北京：煤炭工业出版社，2005.
[2]王永红，沈文.中国煤矿水害预防及治理 [M].北京：煤炭工业出版社，1996.