水文地質(zhì)條件極復(fù)雜工作面水害探查與治理技術(shù)研究

李健健

（內(nèi)蒙古自治區(qū)煤田地質(zhì)局109勘探隊，內(nèi)蒙古 呼倫貝爾 021000）

水害問題是地質(zhì)工程實踐中常見的影響因素之一。當(dāng)前地質(zhì)實踐中，通過合理的方式探查水害存在，并以科學(xué)的方式對其進(jìn)行治理已成為所有工作者工作的重要內(nèi)容，本文由此展開分析。

1 A地質(zhì)工程水文條件概述

A地質(zhì)工程是一處大型的煤炭礦井實踐工程。其通過輕型綜采放頂煤工藝的應(yīng)用，實現(xiàn)了32m、100m、270m及500m各不同水平深度的煤炭探查與開采。并且在礦坑的頂板管理上，普遍采用了跨落法進(jìn)行技術(shù)處理。就目前看來，其面臨的水害問題主要表現(xiàn)在兩個方面：第一，煤炭開采的掘進(jìn)缺乏必要的巷探工程，煤巖傾角較大，不穩(wěn)定的隱伏斷層容易造成水害問題；第二，隨著掘進(jìn)深度的不斷增加，新增巖層的水文地質(zhì)鉆孔比較缺乏，使得前方掘進(jìn)的不穩(wěn)定因素較多，水文災(zāi)害難以預(yù)測。為實現(xiàn)A地質(zhì)工程深層復(fù)雜地質(zhì)工作面的煤炭開采安全，進(jìn)行水害的探查與治理勢在必行。

2 水文地質(zhì)條件極復(fù)雜工作面的水害探查

水害探查是地質(zhì)工程產(chǎn)前地質(zhì)安全檢測的重要內(nèi)容。實踐過程中，水文地質(zhì)條件極復(fù)雜工作面的水害探查包含了物探、鉆探、及化探三種基本方法。

（1）物探法。物探法是水文地質(zhì)條件極復(fù)雜工作面水害探查的基本方式[1]。其在掘進(jìn)過程中細(xì)致分析導(dǎo)水構(gòu)造的具體特征，為水害探查奠定基礎(chǔ)。然后通過探查儀及順變電磁儀的應(yīng)用，實現(xiàn)了底板、前方和兩側(cè)的超前檢查。A工程項目水害物探探查應(yīng)用中，其不僅保證了前方的探查距離，更實現(xiàn)了工作面兩側(cè)60m、地下80m的探查保證，有效的提升了水害探查的準(zhǔn)確性。

（2）鉆探法。鉆探法是水文地質(zhì)條件極復(fù)雜工作面水害探查的又一重要手段。實踐過程中，全方位覆蓋是鉆探水害探查應(yīng)用的重要原則，探查過程中，每個探查點(diǎn)的鉆孔數(shù)量最少應(yīng)保持在三個，并且重點(diǎn)做好垂直及兩側(cè)的鉆探應(yīng)用；同時每超前探查200m，在間隔170m的區(qū)域就應(yīng)設(shè)置探查鉆孔點(diǎn)，保證鉆孔的超前距離不少于30m。A地質(zhì)工程的鉆探應(yīng)用分井上鉆探和井下鉆探兩個部分，其在物探指導(dǎo)、鉆探超前的指導(dǎo)下，進(jìn)行了博灰的改造和礦基架構(gòu)，實現(xiàn)了礦坑的查治結(jié)合。

（3）化探法?；椒ㄊ且环N利用化學(xué)方式找礦的探查方式。與物探方式相比，化探法的經(jīng)濟(jì)效益沒有物探法高，但化探操作輕松，能較大的減輕工作人員的探查強(qiáng)度和壓力。A工程施工團(tuán)隊在現(xiàn)已擁有的鉆孔中注入適量水分，進(jìn)行水質(zhì)變化的化學(xué)觀測和分析，實現(xiàn)了探查區(qū)域內(nèi)含水狀況和隱伏水構(gòu)造的準(zhǔn)確把控。

3 水文地質(zhì)條件極復(fù)雜工作面的水害防治

隨著地質(zhì)工程建設(shè)數(shù)量的不斷增加，水害問題的影響愈發(fā)嚴(yán)重突出。為進(jìn)一步提升地質(zhì)工程建設(shè)的效率和質(zhì)量，進(jìn)行科學(xué)的水害防治勢在必行。具體而言，水害防治的措施包含如下內(nèi)容。

（1）進(jìn)行頂板砂巖水的疏放。實踐過程中，工作面的掘進(jìn)使得頂板的砂巖面臨較大水壓，一旦不能進(jìn)行及時的疏放，勢必造成掘洞的結(jié)構(gòu)破壞。在疏放過程中，鉆孔疏放是頂板砂巖水疏放的重要方式，其根據(jù)探查的基礎(chǔ)情況，進(jìn)行疏放孔的合理布置，一般情況下，疏放孔應(yīng)盡可能了的布置在工作面的機(jī)巷，并且每個放水點(diǎn)的終孔應(yīng)控制在2～3個，保證頂板巖的穩(wěn)定。需要注意的是，疏水孔應(yīng)于斷層面保持垂直，且穿過斷層上下層。另外，一旦頂板巖堅硬，應(yīng)停止使用疏水孔對其進(jìn)行內(nèi)壓水釋放。

（2）建立強(qiáng)排水系統(tǒng)。強(qiáng)排水系統(tǒng)是水害預(yù)先防治的重要控制措施。強(qiáng)排水系統(tǒng)的應(yīng)用必須滿足一下應(yīng)用條件：第一，具有獨(dú)立的供電系統(tǒng)，與其他設(shè)備互不干擾。第二，擁有必要的動態(tài)監(jiān)控系統(tǒng)，實現(xiàn)排水性工作狀態(tài)的合理把握。第三，確保排數(shù)系統(tǒng)與水倉水位、水泵溫度、排水管流的系統(tǒng)協(xié)調(diào)。在A建設(shè)工程中，工程人員就采用了強(qiáng)排水系統(tǒng)進(jìn)行礦坑積水的疏排。其通過三趟4寸排水管和二趟6寸排水管的應(yīng)用，實現(xiàn)了6臺潛水泵和4臺自吸泵的系統(tǒng)配合，使得多余積水有效的排放到了機(jī)巷連巷。

（3）建設(shè)型水害治理。常見的建設(shè)型水害防治措施包含了泄水巷施工、沉淀池和排水溝施工、擋水墻施工、水倉和臨時排水系統(tǒng)施工等諸多內(nèi)容。這些措施俱能保證水文地質(zhì)條件極復(fù)雜工作面水害的有效治理，保證地質(zhì)工程的建設(shè)質(zhì)量和工作人員安全，實現(xiàn)工程經(jīng)濟(jì)效益提升。實踐過程中，A地質(zhì)項目的不穩(wěn)定隱伏斷層較多，因此工程人員在建立強(qiáng)排水系統(tǒng)的同時，對其進(jìn)行了水倉和擋水墻的建設(shè)，有效的保證了工程的建設(shè)質(zhì)量。

4 A地質(zhì)工程水害探查與治理技術(shù)應(yīng)用的效果

水害的探查及治理是一個較為專業(yè)、復(fù)雜的系統(tǒng)過程。其探查實踐的操作往往需要多種方式的系統(tǒng)結(jié)合。在A地質(zhì)工程水害探查過程中，其充分應(yīng)用了物探、鉆探、化探相結(jié)合的探查方式，并且通過強(qiáng)排系統(tǒng)、水倉建設(shè)、擋水墻建設(shè)等手段進(jìn)行防治處理，有效的提高了地質(zhì)工程的水害治理水平。具體而言，其查明了主要導(dǎo)水通道的斷層結(jié)構(gòu)，在鉆孔過程中，弱化了通道山伏青與大青含水層之間水力聯(lián)系，降低了復(fù)雜工作面的富水含量。另一方面，強(qiáng)排水系統(tǒng)的建立使得機(jī)巷的多余積水能及時的進(jìn)行排出，一旦積水較多，無法及時有效的排出，則可通過水倉進(jìn)行臨時調(diào)節(jié)。并且擋水墻的建設(shè)大大減少了機(jī)巷富水含量，確保了掘進(jìn)機(jī)巷的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定。

5 結(jié)語

地質(zhì)工程建設(shè)中，水文地質(zhì)極復(fù)雜工作面水害的探查及治理至關(guān)重要。工程建設(shè)人員只有充分認(rèn)識到水害探查治理的重要性，并在科學(xué)探查的基礎(chǔ)上，進(jìn)行規(guī)范合理的治理保證，才能進(jìn)一步提高水害探查及治理水平，推動地質(zhì)工程建設(shè)的良性發(fā)展。