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摘要：经济的进步，促进社会对矿产资源需求的不增多。采矿工程是获取矿藏资源的重要手段，但是由于采矿手法的差异与地质构造复杂程度的不同，所以采矿工程在施工时会对矿井的水文情况产生不同的影响。采矿工程建设对矿井水文有双方面的影响，相关企业和专家应深层次分析和探究这双方面的影响，为矿井开采中出现的突水现象提供科学依据，并制定相应改善措施。本文就采矿工程对矿井水文的影响与防治水对策展开探讨。
关键词：采矿工程；矿井水文；影响；防治水对策
引言
采矿工程在施工过程中会对矿井水文环境造成一些变化和影响，这些变化与影响有利有弊。企业应针对这些变化和影响进行深度的分析，充分认识到这些变化会给工程的建设带来怎样的后果以及对矿区生态和社会经济效益等方面造成的影响。
1采矿工程对矿井水文的影响
采矿工程对矿井水文地质条件的影响有一定益处，如采矿工程建设很大程度降低第四系下组下段水位，从而使原先被防水煤柱压制煤炭可进一步开发，有效提高厚薄煤层开采上限；采矿工程建设使煤顶板砂岩层面水处于接近疏干状态，改善开采过程中的水患问题；同时，采矿工程建设很大程度降低十灰和十四灰水位，从而减少开采工作面涌水量，并降低含水层水压，有效避免重特大突水事故发生。采矿工程对矿井水文地质条件影响也有一定缺陷：（1）采矿工程建设降低第四系“三含”含水层水位，从而增大井壁竖向压力，容易造成井壁裂开；（2）大规模采矿工程建设形成采空区，而采空区的积水给开采工作带来水患；（3）随着采矿工程进行，原本不导水的断层逐渐变成导水断层，为突水事故的发生提供条件。对此，要加强对地下水位的动态监测，收集相关数据并综合分析，为防治水的措施提供科学依据；加强对采空区积水和断层导水性的提前探测工作，分析存在的问题，制定相应排水措施，必须做到“有疑必探、先探后掘、先探后采”的基本理念，避免重特大突水事故发生。
2采矿工程对矿井水文影响因素分析
2.1岩层的滑动构造
由于重力和地质应力作用，岩层沿着某些岩层界面或是层理棉发生滑动的地质构造被称为岩层的滑动构造。硬度差别显著地岩石相遇时，较软的岩层隔水性能良好，岩层的滑动构造会造成隔水层导水。岩层的滑动构造会造成很多后果，例如，煤层厚度的改变，层间滑动可能会带来“沉顶”、或是煤脉、煤包等，这些都严重破坏了原有的煤层结构，使顶板的完整性大大降低；由于岩层的滑动构造，滑面周围的煤炭还会出现碎裂煤、碎粒煤和碎粉煤，颜色暗沉，硬度也降低，严重影响了煤质，降低效益；岩层的滑动构造发生后，会使煤层发生变动，会产生无煤区域，或是煤层变厚变薄等，对今后的回采工作增加了困难。
2.2地质构造对煤层顶板突水造成的影响
因赋存条件及煤层顶底板的岩性等因素的关系，整个开采矿区的主要充水水源就是红层水和煤顶、底板砂岩水，而煤层顶板水会对矿区生产及安全产生巨大的影响。关于工作面会不会发生突水事故，其主要影响因素在于顶板冒裂带的高度内是否存在水体，是否存在这些水体主要取决于是否具有良好的汇水条件以及裂隙含水空间，而断裂及褶皱等地质构造正是影响此两项因素的主要原因。所以，煤顶板突水与地质构造有直接联系。
3防治水措施
3.1流量测井法测定砂砾层渗透系数
要想制定出科学的防治水方案，首先要得到精准的砂砾层渗透系数。传统求取砂砾层渗透系数方法主要有抽水试验法和室内渗透试验法，但都在一定程度上存在缺陷。所以，要改善勘测水文地质的方法，而流量测井法广泛应用，使得勘测工序更加全面、科学，从而使求取砂砾层地层中各分层渗透系数更加精确。开采工作前，先进行勘测工作，用多功能流速仪测量矿井水流速度。井下每1m都设立一个测点，并保持反复测量，重复测量值之间偏差不能超过5%。每一个测点流速值就是用该点测量值与包网过滤器内截面积相乘。自然状态下各含水层之间在轴向方向上孔内水量交换量需在注水前测量，然后将测量的数据与水头抬高值结合，就可计算得到各层渗透系数。流量测井法相比较传统测量渗透系数方法，能准确地划分含水层与隔水层，并计算得到每个分层渗透系数，具有更高的精确性和科学性。
3.2底板突水研究和防治措施
煤矿下组的煤勘探程度比较低，尤其是水文地质的勘探程度更低，在目前现有的资料下无法满足设计和生产方面的需要。为了能够更好地勘察水文地质条件和下组煤层的赋存条件，查明十灰岩与十四灰岩以及奥陶系灰岩水文地质方面的特性，还有富水性、水位及奥灰水和十四灰水的联系。在十四灰水沉缺的矿区，底板隔水岩组由于缺乏具有高强度起骨架作用，因而导致了该地层的薄弱，这就要求在采矿之前注意采取一些防治的措施，否则就有可能发生突水事故。具体防治水措施如下：（1）进行井下探放水。依据“矿井水文地质规程”的各项要求，煤层顶板的倒水裂隙范围之内如果有含水层分布时必须要防探顶板水。十六煤层的直接顶板就是是下组煤的十灰岩含水层，煤层冒落带开采范围内，要求放水孔尽最大限度地与地质构造条件进行结合，并将其设置在疏水效果良好的部位。据煤矿资料记载，裁决过程中确实出现过突水的例子，所以的那个采掘工程进入到了破碎带或断层、裂隙发育地段的时候必须进行超前探水和打钻防水的工作。（2）合理有效地对十四灰水进行疏放。如果某点面在疏水的时候越疏越大，那么必然有越流补给的情况出现在该点面附近，必须将出水通道找出来并将水源头堵上才能解决这个问题，然后再疏放水流。疏水降压工作必须要保证其合理性，只要将水压降至安全值以下，否则过犹不及。（3）对奥灰水实行“避”“堵”工作。对于出现的奥灰出水点或者补给通道，应当查明原因，在技术可行、安全可靠以及经济合理的前提之下，对其进行注浆封堵或者不触动煤岩柱，从根本上解决奥灰水方面的问题。
3.3底板突水防治
为进一步研究采矿工程对水文影响，在此基础上寻求可行的防治水措施，应加强对顶板突水防治。①井下放探水。根据相关要求，煤层顶板的倒水裂隙范围内，若存在水层，必须对顶板水进行防探。煤层冒落带开采范围内，放水孔要尽最大可能与当地的地质条件结合，并将放水孔安置在疏水效果的最优地带。②有效疏通排放十四灰水。如果水量随着疏通没有减缓反而增加，应在附近寻找越流补给的水通道，在源头上将其控制，再进行疏通。在此期间，还要注意安全，将降压疏水的水压降在安全线之下。③对奥灰水进行合理的规避。对于已有的奥灰通道与出水部位，应予以调查，在可行性与安全性达标的基础上，对奥灰通道与出水部位进行堵截。
结语
目前，中国对采矿工程对矿井水文影响的研究水平还不够成熟，相关措施还需进一步完善。在矿井开采过程中，既要保证开采质量，也要确保开采安全，同时要注意保护地质结构和生态平衡，综合提高采矿工程经济效益和社会效益。
参考文献
[1]武强.我国矿井水防控与资源化利用的研究进展、问题和展望[J].煤炭学报，2017（05）：795～805.
[2]朱顺华.浅谈采矿工程对矿井水文的影响与防治水措施[J].科技创新与应用，2016（22）：285.
[3]罗先锋，王彬，孟丽娜，等.杨村煤矿水文地质特征分析及防治水对策[J].内蒙古煤炭经济，2016（5）：187.
[4]李可，刘萍，芦慶和，等.顶底板裂隙和老窑采空区涌水的水文地质分析与防治水对策[J].煤，2015（9）：1-3.
（作者单位：山西焦煤西山煤电晋兴公司斜沟煤矿大学生综采队）
关键词：采矿工程；矿井水文；影响；防治水对策
引言
采矿工程在施工过程中会对矿井水文环境造成一些变化和影响，这些变化与影响有利有弊。企业应针对这些变化和影响进行深度的分析，充分认识到这些变化会给工程的建设带来怎样的后果以及对矿区生态和社会经济效益等方面造成的影响。
1采矿工程对矿井水文的影响
采矿工程对矿井水文地质条件的影响有一定益处，如采矿工程建设很大程度降低第四系下组下段水位，从而使原先被防水煤柱压制煤炭可进一步开发，有效提高厚薄煤层开采上限；采矿工程建设使煤顶板砂岩层面水处于接近疏干状态，改善开采过程中的水患问题；同时，采矿工程建设很大程度降低十灰和十四灰水位，从而减少开采工作面涌水量，并降低含水层水压，有效避免重特大突水事故发生。采矿工程对矿井水文地质条件影响也有一定缺陷：（1）采矿工程建设降低第四系“三含”含水层水位，从而增大井壁竖向压力，容易造成井壁裂开；（2）大规模采矿工程建设形成采空区，而采空区的积水给开采工作带来水患；（3）随着采矿工程进行，原本不导水的断层逐渐变成导水断层，为突水事故的发生提供条件。对此，要加强对地下水位的动态监测，收集相关数据并综合分析，为防治水的措施提供科学依据；加强对采空区积水和断层导水性的提前探测工作，分析存在的问题，制定相应排水措施，必须做到“有疑必探、先探后掘、先探后采”的基本理念，避免重特大突水事故发生。
2采矿工程对矿井水文影响因素分析
2.1岩层的滑动构造
由于重力和地质应力作用，岩层沿着某些岩层界面或是层理棉发生滑动的地质构造被称为岩层的滑动构造。硬度差别显著地岩石相遇时，较软的岩层隔水性能良好，岩层的滑动构造会造成隔水层导水。岩层的滑动构造会造成很多后果，例如，煤层厚度的改变，层间滑动可能会带来“沉顶”、或是煤脉、煤包等，这些都严重破坏了原有的煤层结构，使顶板的完整性大大降低；由于岩层的滑动构造，滑面周围的煤炭还会出现碎裂煤、碎粒煤和碎粉煤，颜色暗沉，硬度也降低，严重影响了煤质，降低效益；岩层的滑动构造发生后，会使煤层发生变动，会产生无煤区域，或是煤层变厚变薄等，对今后的回采工作增加了困难。
2.2地质构造对煤层顶板突水造成的影响
因赋存条件及煤层顶底板的岩性等因素的关系，整个开采矿区的主要充水水源就是红层水和煤顶、底板砂岩水，而煤层顶板水会对矿区生产及安全产生巨大的影响。关于工作面会不会发生突水事故，其主要影响因素在于顶板冒裂带的高度内是否存在水体，是否存在这些水体主要取决于是否具有良好的汇水条件以及裂隙含水空间，而断裂及褶皱等地质构造正是影响此两项因素的主要原因。所以，煤顶板突水与地质构造有直接联系。
3防治水措施
3.1流量测井法测定砂砾层渗透系数
要想制定出科学的防治水方案，首先要得到精准的砂砾层渗透系数。传统求取砂砾层渗透系数方法主要有抽水试验法和室内渗透试验法，但都在一定程度上存在缺陷。所以，要改善勘测水文地质的方法，而流量测井法广泛应用，使得勘测工序更加全面、科学，从而使求取砂砾层地层中各分层渗透系数更加精确。开采工作前，先进行勘测工作，用多功能流速仪测量矿井水流速度。井下每1m都设立一个测点，并保持反复测量，重复测量值之间偏差不能超过5%。每一个测点流速值就是用该点测量值与包网过滤器内截面积相乘。自然状态下各含水层之间在轴向方向上孔内水量交换量需在注水前测量，然后将测量的数据与水头抬高值结合，就可计算得到各层渗透系数。流量测井法相比较传统测量渗透系数方法，能准确地划分含水层与隔水层，并计算得到每个分层渗透系数，具有更高的精确性和科学性。
3.2底板突水研究和防治措施
煤矿下组的煤勘探程度比较低，尤其是水文地质的勘探程度更低，在目前现有的资料下无法满足设计和生产方面的需要。为了能够更好地勘察水文地质条件和下组煤层的赋存条件，查明十灰岩与十四灰岩以及奥陶系灰岩水文地质方面的特性，还有富水性、水位及奥灰水和十四灰水的联系。在十四灰水沉缺的矿区，底板隔水岩组由于缺乏具有高强度起骨架作用，因而导致了该地层的薄弱，这就要求在采矿之前注意采取一些防治的措施，否则就有可能发生突水事故。具体防治水措施如下：（1）进行井下探放水。依据“矿井水文地质规程”的各项要求，煤层顶板的倒水裂隙范围之内如果有含水层分布时必须要防探顶板水。十六煤层的直接顶板就是是下组煤的十灰岩含水层，煤层冒落带开采范围内，要求放水孔尽最大限度地与地质构造条件进行结合，并将其设置在疏水效果良好的部位。据煤矿资料记载，裁决过程中确实出现过突水的例子，所以的那个采掘工程进入到了破碎带或断层、裂隙发育地段的时候必须进行超前探水和打钻防水的工作。（2）合理有效地对十四灰水进行疏放。如果某点面在疏水的时候越疏越大，那么必然有越流补给的情况出现在该点面附近，必须将出水通道找出来并将水源头堵上才能解决这个问题，然后再疏放水流。疏水降压工作必须要保证其合理性，只要将水压降至安全值以下，否则过犹不及。（3）对奥灰水实行“避”“堵”工作。对于出现的奥灰出水点或者补给通道，应当查明原因，在技术可行、安全可靠以及经济合理的前提之下，对其进行注浆封堵或者不触动煤岩柱，从根本上解决奥灰水方面的问题。
3.3底板突水防治
为进一步研究采矿工程对水文影响，在此基础上寻求可行的防治水措施，应加强对顶板突水防治。①井下放探水。根据相关要求，煤层顶板的倒水裂隙范围内，若存在水层，必须对顶板水进行防探。煤层冒落带开采范围内，放水孔要尽最大可能与当地的地质条件结合，并将放水孔安置在疏水效果的最优地带。②有效疏通排放十四灰水。如果水量随着疏通没有减缓反而增加，应在附近寻找越流补给的水通道，在源头上将其控制，再进行疏通。在此期间，还要注意安全，将降压疏水的水压降在安全线之下。③对奥灰水进行合理的规避。对于已有的奥灰通道与出水部位，应予以调查，在可行性与安全性达标的基础上，对奥灰通道与出水部位进行堵截。
结语
目前，中国对采矿工程对矿井水文影响的研究水平还不够成熟，相关措施还需进一步完善。在矿井开采过程中，既要保证开采质量，也要确保开采安全，同时要注意保护地质结构和生态平衡，综合提高采矿工程经济效益和社会效益。
参考文献
[1]武强.我国矿井水防控与资源化利用的研究进展、问题和展望[J].煤炭学报，2017（05）：795～805.
[2]朱顺华.浅谈采矿工程对矿井水文的影响与防治水措施[J].科技创新与应用，2016（22）：285.
[3]罗先锋，王彬，孟丽娜，等.杨村煤矿水文地质特征分析及防治水对策[J].内蒙古煤炭经济，2016（5）：187.
[4]李可，刘萍，芦慶和，等.顶底板裂隙和老窑采空区涌水的水文地质分析与防治水对策[J].煤，2015（9）：1-3.
（作者单位：山西焦煤西山煤电晋兴公司斜沟煤矿大学生综采队）