矿山地质防治水关键技术研究

矿山地质防治水关键技术研究

阎守舰

烟台金曼投资有限公司

摘要：在煤矿生产的过程中，为确保生产活动的安全性，有效避免水害事故的发生，应当进一步提高煤矿生产区域内水文地质工作的效率，尤其要加强防治水工作的开展，这是煤矿产业安全发展的重要保障和基本前提。而随着煤矿产业的不断扩展，开采区域的不断延伸，也导致矿井内部出现日益复杂的水文地质条件，例如采空区分布区域越来越广，在极大程度上增加了防治水工作开展的难度，严重的水害隐患还会威胁到煤矿的安全、高效生产。为进一步提高防治水工作的成效，最大程度上降低水害隐患造成的危害，煤矿企业在开采中应当加强对防治水工作的研究。针对当前存在的主要问题加以分析，基于煤矿实际情况提出有效的对策，为煤矿生产提供安全保障。

关键词：矿山地质；防治水；关键技术

1水害的基本概述

近年来，随着煤矿产业的持续发展，开采区域不断拓展，暴露出的相关问题也日益增多，水害就是煤矿生产中需要重点解决的隐患之一。例如在一些被关停的矿井中，虽然已经停止生产，但矿井内部仍然存在排水难的问题。在部分矿井中的巷道和采空区存在严重的积水，如果不加强处理，可能为后续的开采带来极大影响，甚至引发矿井坍塌，不利于煤矿产业的长期发展和健康发展。在正常开采的矿井中，煤矿采掘期间也会出现地质断层、裂缝的问题，造成矿井内部出现涌水，影响正常生产，甚至会引起严重的水害事故。随着开采范围的不断扩大，开采深度的持续增加，矿井内的巷道和采空区也会出现不同程度的积水，如果在生产期间不采取有效的措施，水位升高几率将增高，严重威胁生产的安全性。另外，暴雨天气也容易造成矿井积水，部分矿井在设计之初没有充分考虑到外部因素的问题，如矿区发生暴雨天气，周围山体则容易出现滑坡、泥石流、水位增高等，也容易引发矿井内的积水问题。

2煤矿防治水工作存在的突出问题

2.1陷落柱导致的突水问题较为严重

从当前很多煤矿出现的突水问题来看，由于陷落柱原因导致的突水问题相对较多。例如，在我国的峰峰矿区的煤矿，整体的陷落柱发育明显，在浅部矿井就出现了较多的陷落柱，但是整体的密实度相对较多，导水性不明显。随着煤矿开采深度的增加，陷落柱开始表现出明显的导水性，图1为某煤矿陷落柱突水示意图。这里主要是一些小型隐伏陷落柱，发育层位相对较低。在开采煤层以下，整体的直径相对较小，在原岩情况下这类陷落柱不导水。但是随着煤矿在深部的开采，在采动的影响下，原本借助物探技术、钻探技术等不能较好探出的陷落柱开始出现了明显的导水问题，再加上很多陷落柱自身整体较为薄弱，在高水压、高矿压的作用下，成为了明显的导水通道，导致形成了突水事故。

2.2缺乏完善的开采区防治水管理体系

在煤矿开采期间，要加强防治水工作的开展，必须构建完善的管理体系，包括人员队伍、技术水平、管理制度等。在实际的操作中，由于缺乏对防治水管理工作的重视力度，部分煤矿企业没有构建完善的管理体制，主要包含表现在三个方面。第一，没有根据项目情况组织专职的防治水专业队伍，在一些中小型煤矿中防治水工作中，以临时抽调人员组成队伍，在较大程度上影响了工作效率，同时也使防水工作的开展不能更好地满足安全生产的实际需求。第二，防治水工作的整体技术水平相对较低，在部分煤矿防治水技术人员综合素养较低、学历较低、防治水专业知识相对薄弱，再加上现场经验相对缺乏，在实际的工作开展中不能更好应用新技术和新工艺进行防治水实践，影响工作效率，甚至出现较大的误差，不能有效消除水害隐患。第三，管理制度缺失。没有定期进行水患探测，也没有对煤矿采掘工作面加强监控，在加上对井田探放水在设计上缺乏合理性，导致采掘施工盲目开展，较大程度上影响防治水工作开展的成效。

2.3缺乏有效的防治水措施

煤矿防治水工作要想顺利的开展就必须选取合理有效的方式。目前，一些煤矿企业选择的防治水措施并不一定适用该矿区防治水工作的开展，这也是导致煤矿开采工作中发生水害问题的主要原因。各大煤矿的矿层含水情况是不同的，需要结合实际情况，科学、合理地制定适用本矿区的防治水措施。

3改善煤矿防治水工作的措施

3.1全面对煤矿水源进行探查

在煤矿开采的过程中，为了更好采取针对性的防治水措施，做好对煤矿水源的探查非常关键。在具体实施中，主要包含井下超前探查与地面探查两类。①地面探查。主要选择钻探或者采取三维地震等方式，对煤矿井下的断层、陷落柱等进行全面的超前探查，从而为煤矿井下防治水工作提供出较为精准的数据。在井下探查的过程中，主要是在工作面掘进与煤矿巷道掘进的过程中，对掘进前方煤矿地质构造等进行全面的探查，特别是对水文情况出现异常的区域需要采取更为精准的防治水探查措施，开展高质量的区域治理。②超前物探。在采煤工作面形成之后，技术人员可选择使用音频电透视技术、坑透或者瞬变电磁等方式，对工作面煤层底板整体的含水量进行全面的探查，对探查得到的异常区域进行全面的钻探验证。必要情况下，应当采取注浆加固措施。开展井下或者井上超前探查主要目的是将导水通道精准找到，并采取针对性的治理措施，特别是将奥灰水通道全部切断，更好保证煤矿开采的安全性。

3.2深入分析矿井综合情况，构建完善的防治水管理体系

为进一步提高防治水工作的开展成效，煤矿企业应当加强对于矿井实际情况的分析，综合水文地质条件，构建完善的防治水管理体系，制定完善的防治水管理机制，落实责任制与考核制。首先，基于防治水工作的开展需求组建专业防治水工作队伍，分配经验丰富的技术人员组成，加强对防治水工作的开展成效，通过多样化宣传的方式加强水害事故防范的责任心，不断加强专业培训，提高治水防治水综合能力，全面提高防治水的综合水平。同时，在采掘期间持续增强对开采区域及周边环境的地质水文条件监测，及时采取探放水措施，制定有效的应急处理方案，严格落实防治水管理措施，全面提高安全生产。

3.3加强对防治水工作的管理

在实际进行防治水工作的过程中，需要选取相关的管理人员对整个工作进行管理，主要是为了提高整个防治水工作的效率而进行的有效管理措施。通过对相关工作人员进行合理的分工，在每位工作人员明确自身职责的情况下，可以促使相关工作人员更加努力尽责的工作。除此之外，矿井水害的管理工作也是非常重要的，这一工作可以通过建立一个完善的矿井水文监测系统来完成。在雨季之前，还需要对整体的煤矿的防洪设施以及排水设备等进行充分的监管，保证其能够为有可能存在的矿井水害问题起到预防作用。

3.4全面加强对采空区探测

由于采空区导致的煤矿突水事故时有发生，为了更好提升煤矿防治水工作实效，全面加强对采空区的探测非常重要。在具体实施时，可充分利用采空区电阻率偏大的实际，根据电阻率变化情况对煤矿采空区位置及相关的情况进行全面了解，对地下岩层的结构及其中的含水量进行全面预测，全面精准掌握水文地质情况，将含水量较高的岩层提前划分出来。在具体施工之前，根据掌握的情况，提前制定出针对性的方案，从而更好指导防治水工作的开展，提升开采作业的安全性，降低事故发生的概率。

结论

综上分析，全面提升防治水工作效果是当前很多煤矿需要重点解决的问题之一。当前煤矿采取的防治水工作取得了较好的效果，但在许多方面仍旧需要采取针对性措施给予提升，以更好保证煤矿防治水效果，为煤矿安全可持续生产保驾护航。

参考文献：

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[2]程晓红.煤矿防治水工作常见问题与解决对策[J].矿业装备,2021(4):186-187.

[3]李鹏飞.煤矿地测防治水安全管理技术要点分析[J].当代化工研究,2021(13):27-28.