礦井防治水工作中的主要方法與措施分析

安俊孝

摘要：礦井水是煤礦生產(chǎn)的主要災(zāi)害之一，近些年礦井的開(kāi)采范圍不斷增加，而且礦井的生產(chǎn)水平也在逐漸的延深，如果在這種情況下發(fā)生漏水的問(wèn)題，會(huì)給企業(yè)的生產(chǎn)和發(fā)展帶來(lái)更嚴(yán)重的威脅。所以在礦井的防水工作方面，一定要嚴(yán)格的管控，把企業(yè)的利益和員工的生命安全控制在自己的手里，下面就對(duì)這方面的問(wèn)題進(jìn)行分析。

關(guān)鍵詞：礦井防治水；主要方法；措施分析

礦井的相關(guān)人員在進(jìn)行防治水工作中，先要根據(jù)礦井水來(lái)源的不同，因地制宜的進(jìn)行處理，針對(duì)不同的來(lái)源，采用不同的礦井防治水措施，這個(gè)工作不僅會(huì)關(guān)系到煤礦生產(chǎn)建設(shè)，而且還關(guān)系到煤礦企業(yè)的開(kāi)采人員的人身安全問(wèn)題。下面就對(duì)礦井防治水工作中的主要方法和具體措施做進(jìn)一步的分析。

一、 礦井中的主要充水水源

煤礦在生產(chǎn)的過(guò)程中，經(jīng)常會(huì)發(fā)生地下水流入到巷道里和工作表面，這個(gè)問(wèn)題就是所說(shuō)的礦井水。一般情況下，礦井水的形成主要有巷道揭露，還有采空區(qū)塌陷波，以及到水源，它的水源主要是有大氣降水，地表水，還有斷層水，含水層水，采空區(qū)水，如圖所示是主要的礦井涌水源。

1.1大氣降水

大氣降水可以說(shuō)所是礦井水來(lái)源的總根源，它只有一少部份被蒸發(fā)和隨河流流走之外，另外的大部分都沿著巖石的孔隙，還有裂隙進(jìn)入到了地層里面，有的甚至就直接的進(jìn)入了礦井。大氣降水量的影響因素有很多，比如不同的地區(qū)，或者是不同的季節(jié)，還有不同的開(kāi)采深度等，這些因素也間接的影響了礦井水的涌入量。比如在西北地區(qū)，因?yàn)榻涤炅可?，所以礦井的涌水量就小，而在南方地區(qū)，因?yàn)榻涤炅糠浅４螅缘V井中的涌水量就大。

1.2地表水

地表水就是指其高度和礦井開(kāi)采的地方比較接近，或者就在附近，有的直接就在礦井以上的地表水體，比如河流，湖泊，還有水池和水庫(kù)等，這些都是礦井充水的重要原因，這些水源可以直接或間接的透過(guò)巖石的孔隙，或者裂隙和巖溶等，流進(jìn)到礦井中，從而威脅到礦井的生產(chǎn)和安全。

1.3斷層水

礦井中大量流入的水源，通常和這一地區(qū)的區(qū)域地質(zhì)有關(guān)，尤其是斷層破碎帶，它不僅是地下水的通道，而且還是地下水的聚積區(qū)，沿著這個(gè)斷層破碎帶，可和各個(gè)方面的含水層進(jìn)行溝通，同時(shí)還可以和地表水發(fā)生水力的聯(lián)系，進(jìn)而形成斷層水。

1.4含水層水

通常情況下，含有水分的斷層也是礦井水的主要來(lái)源。大氣降水和地表水先把水補(bǔ)給到含水層，通過(guò)含水層再將水流入礦井。流入的礦井中的含水層水量主要包括靜儲(chǔ)量和動(dòng)儲(chǔ)量。

二、礦井水對(duì)急傾斜煤層開(kāi)采的影響分析

在對(duì)急傾斜煤層開(kāi)采過(guò)程中，礦井中會(huì)非常容易發(fā)生灌水問(wèn)題，涌入水的來(lái)源和緩傾斜煤層開(kāi)采的礦井形式基本相同，礦井水對(duì)煤礦生產(chǎn)工作的影響非常嚴(yán)重，而且對(duì)礦井生產(chǎn)安全的影響也十分的嚴(yán)重。其影響的方面主要表現(xiàn)在一下幾個(gè)方面：

1.在煤礦的開(kāi)采中，因?yàn)榈刭|(zhì)構(gòu)造的變化情況，同時(shí)急傾斜煤層礦井和開(kāi)采地區(qū)地質(zhì)構(gòu)造的復(fù)雜等原因，富煤層會(huì)存在不穩(wěn)定因素，而且在這種復(fù)雜的地質(zhì)情況下，會(huì)出現(xiàn)很多斷層和褶曲，煤層和圍巖還會(huì)有節(jié)理的發(fā)育，挖掘工作隨時(shí)都會(huì)遭受到構(gòu)造裂隙滲水的影響。

2.在挖掘急傾斜煤層的時(shí)候，危險(xiǎn)時(shí)刻存在，煤層采空區(qū)域的頂板會(huì)發(fā)生冒落，嚴(yán)重會(huì)發(fā)生移動(dòng)和坍塌，所以在開(kāi)采急傾斜煤層時(shí)，除了預(yù)防煤層頂板裂隙水外，還要預(yù)防煤層底板“冒汗”問(wèn)題，從而很多不安全因素會(huì)增加。

3.開(kāi)采急傾斜煤層礦井的工作，既要受很大的地質(zhì)構(gòu)造限制，而且這種礦井只有非常少的煤炭?jī)?chǔ)量，又只有較小的生產(chǎn)能力，不過(guò)單位面積里的水量涌入?yún)s非常大，再加上排水費(fèi)用在噸煤中高，且存在礦井，采區(qū)的服務(wù)和水平年限太短，進(jìn)而接替工作就會(huì)導(dǎo)致緊張，企業(yè)生存在市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)中就會(huì)顯得十分困難。

三、礦井防治水的措施

對(duì)于礦井防治水來(lái)說(shuō)有很多措施，要是是針對(duì)急傾斜煤層和緩傾斜煤層的開(kāi)采來(lái)說(shuō)，基本都是相同的原理，在一般情況下，有兩種措施方式可以針對(duì)礦井的防治水，一種方法是礦井防水，另一種方法是礦井排水。其工作原理第一種是利用各種方法，阻止讓水流進(jìn)礦井內(nèi)部，或者盡可能減少礦井中水的流量，這種措施方法是非常積極有效的。而另一種方法的工作原理在于巷道的排水溝、水倉(cāng)、水泵以及其它排除礦井中水的排水管路，這種措施方法是非常消極的。礦井防水的作用，既可以在礦井排水所不能解決的問(wèn)題中體現(xiàn)，還能在減少礦井的涌水量方面體現(xiàn)出來(lái)，進(jìn)而在排水過(guò)程節(jié)約費(fèi)用，使原煤生產(chǎn)所花費(fèi)的成本降低。如果礦井的防水技術(shù)做到位了，采掘工程中可以創(chuàng)造出的工作環(huán)境是非常安全的，從而在勞動(dòng)中提高生產(chǎn)率，預(yù)防發(fā)生一切偶然事故。

3.1在防治礦井水方面應(yīng)該遵循的原則

在設(shè)置防治水工程計(jì)劃前夕，一定要做好必要的預(yù)測(cè)工作，同時(shí)還要進(jìn)行大量的實(shí)際調(diào)查，進(jìn)而摸清礦井水的來(lái)龍去脈，掌握其變化的規(guī)律，為制定防治水工程打好堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。在實(shí)踐的過(guò)程中，還要堅(jiān)持防治和利用相結(jié)合，井下和地表相結(jié)合，眼前和長(zhǎng)遠(yuǎn)相結(jié)合，多種方法結(jié)合和綜合考慮等治水原則。在礦井工程的布置方面，一定要按照礦井的開(kāi)采程序和速度，同時(shí)結(jié)合當(dāng)?shù)氐膶?shí)際地形和自然條件，應(yīng)用由近到遠(yuǎn)，還有由線到面，由低到高，以及先重點(diǎn)后一般的原則，因地制宜，隨高就低，因陋就簡(jiǎn)，就地取材等方針。

3.2地表的防水技術(shù)

針對(duì)于對(duì)地表防水的防范和治理，首先地表水就是指在施工地的表面修筑防水工程，作用就是防止大氣降水，還有地表水滲入到礦井里面，在實(shí)踐應(yīng)用中，這種方法不僅表現(xiàn)出來(lái)了非常經(jīng)濟(jì)的優(yōu)勢(shì)，同時(shí)在急傾斜煤層的防治水過(guò)程中，也是非常有效的一種主要防水手段。它的應(yīng)用，先要根據(jù)礦井開(kāi)采的地形地貌和地表水體的綜合情況，第一點(diǎn)是要合理的確定井筒的位置，要保證井口，還有各種建筑物基礎(chǔ)的高程都要比歷年的洪水位高，這樣地表水涌入礦井中的概率就會(huì)非常的低。第二是如果煤礦地區(qū)附近有河流通過(guò)，就應(yīng)選擇一個(gè)合適的地點(diǎn)，修建一個(gè)防水大壩，截?cái)嘣瓉?lái)河道的流經(jīng)方式，再在防水大壩附近修筑人工河床，讓它們聯(lián)系在一起，然后把水源引出礦區(qū)以外，或者是在漏水的地段，應(yīng)用片石和水泥等材料建筑一個(gè)人工河床，把周?chē)e聚的水源引導(dǎo)到別的地方，防止?jié)B透到礦井的里面。第三點(diǎn)是如果礦井建設(shè)在山區(qū)，而且當(dāng)?shù)氐乇碛兴莺土严兜臅r(shí)候，可以沿著地形的等高線，并保持一定的坡度來(lái)修筑排水溝，也可以用粘土對(duì)其進(jìn)行填滿(mǎn)并夯實(shí)，讓其稍微的高出地表即可，以此來(lái)防止水流的滲入問(wèn)題。

3.3井下的防治水技術(shù)

3.3.1對(duì)采空區(qū)水的防治技術(shù)

礦井在生產(chǎn)過(guò)程中，最大的水害就是發(fā)生在采空區(qū)的滲水問(wèn)題。在防治采空區(qū)的滲水時(shí)，先是要對(duì)附近老窯的開(kāi)采范圍，還有涌水量和其地質(zhì)的構(gòu)造情況進(jìn)行分析，當(dāng)調(diào)查清楚，并作好文字記錄以及繪制草圖后，再進(jìn)行施工的建設(shè)工作。第二點(diǎn)是要對(duì)礦區(qū)進(jìn)行控制測(cè)量，并且還要對(duì)井下的導(dǎo)線進(jìn)行測(cè)量，首要工作是把老窯位置，還有采空區(qū)的范圍標(biāo)記好，方便后續(xù)的工作進(jìn)行。第三點(diǎn)是要把礦井采掘工作面的位置，及時(shí)準(zhǔn)確的填繪在相關(guān)的圖紙上，在接近老窯積水區(qū)域的附近，一定要標(biāo)注清楚，并且立即停止采掘工作。第四是，井下的作業(yè)人員一定要熟悉透水前的預(yù)兆，這樣如果發(fā)現(xiàn)有下列的預(yù)兆時(shí)，立即馬上的停止開(kāi)采工作，然后進(jìn)行探放水的補(bǔ)救措施，之后再組織人員進(jìn)行施工，如果井下的作業(yè)人員對(duì)漏水前的預(yù)兆一點(diǎn)都不清楚，那么遇到這些情況就會(huì)非常的危險(xiǎn)，也就等同于直接自己親手把水引進(jìn)了礦井中一樣。一般的漏水預(yù)兆主要有這幾點(diǎn)，大家一定要牢記在心，第一，煤層壁或者頂板表面滲出了水珠，或者是煤層有松軟發(fā)潮的情況，一定是快滲水的先兆。第二點(diǎn)，頂板出現(xiàn)淋水，或是底板發(fā)生冒水的問(wèn)題也是快要滲水的預(yù)兆，第三點(diǎn)，煤層的內(nèi)部出現(xiàn)了暗紅色的水銹，或者有少部分水滲入后煤層表面掛有紅色。第四點(diǎn)，在工作中，如果發(fā)現(xiàn)迎頭的空氣變冷，或者是水蒸氣變大，有的會(huì)因此而發(fā)生霧氣的現(xiàn)象，也是有滲水的預(yù)兆。第五點(diǎn)，在工作的周?chē)鷷?huì)有嘶嘶水叫聲，這也是非常危險(xiǎn)的，要立即停止開(kāi)采工作，特別要注意的是水頭壓力小的時(shí)候沒(méi)有這個(gè)現(xiàn)象發(fā)生。

3.3.2地下暗河水的防治

井巷在施工中，如果在沒(méi)有揭露暗河之前，暗河對(duì)煤礦開(kāi)采和生產(chǎn)的影響是非常少的，但是如果在巷道施工匯總揭露出了暗河，那么暗河的水就會(huì)“破門(mén)”而出，形成非常嚴(yán)重的透水事故。礦井施工的地方如果有可溶性巖石，或者是嘉陵江灰?guī)r，還有長(zhǎng)興灰?guī)r，以及茅口灰?guī)r的時(shí)候，相關(guān)的人員一定要先組織人員對(duì)礦區(qū)附近進(jìn)行排查，看周?chē)欠裼邪岛樱约鞍岛拥某隹谖恢?、高程、水量進(jìn)行調(diào)查分析，結(jié)合暗河分布的規(guī)律，推測(cè)出暗河的走向，從而避免揭露出暗河。同時(shí)還要根據(jù)掌握的暗河分布情況，可以應(yīng)用堵塞，或者是繞過(guò)，截流，還有斷源的方法對(duì)地下的暗河進(jìn)行治理。下圖是一些區(qū)域地質(zhì)的特點(diǎn)分列圖。

3.4井下排水的技術(shù)方法

井下的排水方法，就是利用相關(guān)的排水設(shè)施，把礦井中的水從井下排到地面上，它所包括的設(shè)備主要有水泵，排水管道，還有水倉(cāng)和水泵房，以及排水巷道等這些排水設(shè)施。在進(jìn)行礦井的排水工作中，一定要嚴(yán)格的執(zhí)行《煤礦的安全規(guī)程》，在實(shí)際中還要注意以下幾個(gè)方面：

1.水倉(cāng)在布置的時(shí)候，盡可能放在井底的車(chē)場(chǎng)，或者是巷道的最低點(diǎn)附近，它的最高儲(chǔ)水位一定要低于井底的車(chē)場(chǎng)，或者是巷道底板的高程，不然的話井底車(chē)場(chǎng)，還洼巷道就會(huì)面臨長(zhǎng)期積水的問(wèn)題，這樣對(duì)以后的各個(gè)階段的礦井施工都是不利的，而且還會(huì)帶來(lái)很多棘手的麻煩。

2.在主要的水倉(cāng)安排方面，一定要有主水倉(cāng)和副水倉(cāng)，如果一個(gè)水倉(cāng)在進(jìn)行正常清理時(shí)，保證另一個(gè)水倉(cāng)還能正常的工作和使用，水倉(cāng)的有效容積還要保持的正常的涌水量范圍內(nèi)，否則就會(huì)導(dǎo)致水倉(cāng)無(wú)法自行清理，進(jìn)而其有效的容積量就會(huì)逐漸的減少。

3.在主要的水泵房設(shè)計(jì)方面，一定最少要設(shè)計(jì)兩個(gè)安全出口，其中的一個(gè)必須和管道相連接，而另一個(gè)可以連接到井底的車(chē)場(chǎng)。值得注意的是，兩個(gè)安全出口不能同時(shí)都和井底的車(chē)場(chǎng)進(jìn)行連接，在連接的過(guò)程中，泵房的基礎(chǔ)設(shè)計(jì)一定要高于車(chē)場(chǎng)的底板，這樣可以有效的產(chǎn)生水源囤積的問(wèn)題發(fā)生。

4.在選擇水泵的時(shí)候，水泵的型號(hào)一定要合理，和整個(gè)礦井中應(yīng)用的主要管道要能夠很好的匹配，同時(shí)還要滿(mǎn)足二十小時(shí)排完二十四小時(shí)的最大涌水量要求，工

作泵也要配備相同能力的，同時(shí)還要配備備用泵和檢修泵。以此來(lái)增強(qiáng)礦井的排水可靠性。

5.礦井的供電方式必須要實(shí)現(xiàn)雙回路雙電源的供電模式，即便是備用的變壓器，還有高壓開(kāi)關(guān)柜，也要安裝同等能力的，因?yàn)檫@樣才能保證在出現(xiàn)故障時(shí)，煤礦的相關(guān)工作不會(huì)受到一點(diǎn)的影響，保證企業(yè)在生產(chǎn)中的安全和經(jīng)濟(jì)利益。這樣如果有一個(gè)回路的電源發(fā)生故障后，其還能在半個(gè)小時(shí)后恢復(fù)正常的排水工作。

6.在日常的工作中，一定要加強(qiáng)對(duì)設(shè)備的管理工作，并且還要定期的對(duì)其進(jìn)行排水，對(duì)供電設(shè)備進(jìn)行維修和保養(yǎng)，一些主要的配件，還有零配件要有一定數(shù)量的備用，以此來(lái)提高設(shè)備的完好率，增強(qiáng)礦井工作中排水的可靠性。

7.在工作中，保證礦井的巷道坡度在任何情況下都是一致的，避免發(fā)生積累水源的危險(xiǎn)，而且要保證所有的水溝暢通，還要定期對(duì)水溝的淤泥，以及雜物進(jìn)行徹底的清除，同時(shí)還要消除巷道里面的積水，為煤礦的安全文明生產(chǎn)創(chuàng)造有利的條件。

總結(jié)

礦井水的形成，大多數(shù)都是因?yàn)橄锏赖慕衣?，還有采空區(qū)的塌陷波，以及到水源造成的，而水的來(lái)源主要是大氣降水，還有地表水，斷層水，以及含水層水和采空區(qū)水等。這里面大氣降水是礦井水的總根源，它不僅可以給其它的水源進(jìn)行補(bǔ)給，而且還能直接的對(duì)礦井進(jìn)行透水。所以以上的治理礦井水源的辦法一定要謹(jǐn)記，為以后的工作打好基礎(chǔ)。

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