水文地質勘探對煤礦防治水的作用范文
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摘要:煤炭是我國的重要資源，水災是影響礦井安全生產的重要因素，通過地質勘探的手段，弄清礦井的水文地質情況，對于礦井水的防治工作具有重要意義。本文介紹礦井水災的產生原因及相應的預防措施，為類似礦井的防治水管理工作提供參考。
影響煤礦安全生產的五大災害分別為水、火、瓦斯、煤塵和頂板。這五大災害中排在第一位的就是“水”，井下發生水災事故會造成嚴重的后果，大量生產設備因為被水浸泡而無法繼續使用，嚴重時可能造成礦井無法繼續生產。水文地質勘探技術是礦井防治水的重要技術，可大大降低水對礦井安全生產的影響。
1礦井水災形成的原因及危害
礦井水災是指煤礦企業在進行建井或回采過程中，地下水或地表水涌入采煤工作面，造成設備損壞、人員傷亡，嚴重影響正常生產活動［1］。
1．1礦井水災形成的原因礦井水災的原因主要是安全意識不牢固、思想麻痹，沒有按照有關規程的規定進行地質勘探工作，主要原因包括:(1)在礦井生產過程中，沒有嚴格按照設計標準進行回采，存在亂采亂掘現象，降低防水隔離煤柱尺寸，無法滿足防水要求，造成礦井水災。(2)礦井工程質量差，未對巷道進行有效支護，造成巷道塌落甚至冒頂事故，由于頂板的原因，溝通了導水裂隙通道，造成礦井水災［2］。(3)排水設備的工作能力無法滿足使用要求。正常情況下，井下應該配備三臺水泵，一臺工作，一臺備用，一臺檢修，且水泵應該在20小時之內排干24小時涌出的水。(4)相關工作人員麻痹大意。礦井發生水災事故前會伴隨一定的征兆，如工作面濕潤、有流水聲等，但是相關人員未察覺或者察覺之后處理方法不當，最終造成礦井水災。(5)未定期檢查防水閘門的質量情況，因防水閘門質量原因造成礦井水災。
1．2礦井水災的危害水災作為礦井五大災害之一，會對安全生產造成巨大的影響，當井下發生水災事故時，不但會造成礦井無法生產，還會造成大量的人員傷亡，危害主要包括:(1)人員中毒。在老空區中可能積聚了硫化氫、瓦斯等有毒有害氣體［3］，當老空區的積水涌入工作面后，有毒有害氣體也會跟著進入工作面，如果礦井通風無法滿足要求，工作人員吸入有毒有害氣體會導致呼吸困難，嚴重的甚至造成死亡。(2)污染工作環境。井下工作條件惡劣，當井下發生水災事故后，將井下的水排除之后，還會遺留一部分在巷道內，工作面及巷道內的濕度大，容易滋生有害細菌，影響工作人員的健康。(3)增加礦井生產成本。當工作面或頂板出現涌水后，為保證安全，必須將涌出的水排至地表，排水過程需要使用大量的電能，還需要安排專門人員進行管理，增加了生產成本，礦井涌水量越大，成本越高。(4)降低設備使用壽命。井下生產設備多為金屬設備，由于水的存在，增加了井下空氣的濕度，空氣越濕潤，對生產設備的腐蝕越大，降低了設備的使用壽命。(5)降低煤炭回采率。為了預防礦井水災，需要留設寬度較大的防水隔離煤柱，造成煤炭資源的浪費，降低了煤炭的回采率。
2地質勘探在防治水工作中的作用及工作內容
2．1地質勘探的作用根據來源不同，可將礦井水分為地表水、老窯水、裂隙水、奧陶水、巖溶水，礦井在進行防治水工作時［4］，采用的一個重要手段就是地質勘探。地質勘探在防治水作用主要體現在:①可以顯著提高礦井防治水工作的質量;②可以降低采動對地下水的影響。根據勘探結果，調整生產方案，為礦井的安全生產保駕護航。
2．2地質勘探工作的主要內容通過地質勘探進行防治水時，需要從以下方面入手:①了解礦井的工程概況;②勘探井田范圍內的水文地質特征［5］。在進行地質勘探時，首先應掌握礦井概況。由于煤層賦存條件差異較大，為保證安全生產，要進行詳細的水文地質勘探。勘探重點包括:地表湖水的影響、礦井附近老空區積水的影響、主含水層的影響、奧陶紀灰巖的影響、斷層導水性及礦井涌水量［6］。
3礦井防治水手段
3．1加強勘探工作開采時要按照“有疑必探，先探后采”的原則進行生產，打超前探空，確定采空區內是否有積水及積水量，判斷是否會影響生產，確保安全后再進行施工。在進行采空區探放水時，關鍵是確定含水系數，以此來判斷采空區的水頭高度。實際生產中，通常根據工作面測量數據及以往的水文地質資料判斷含水系數。
3．2井下放水試驗井下放水試驗是對水文地質勘探的有效補充，放水試驗的目的是弄清水源的補給通道、補給來源及補給量，根據試驗的結果制定相應的防水措施。常用的包括:留設放水煤柱、注漿堵水和打排放孔降低水壓。放水試驗具有成本低、實用性強、試驗效果直觀等特點，已經在淄博礦區、邢臺礦區、永夏礦區、皖北礦區等多地使用。
3．3完善排水系統排水系統是煤礦生產的重要系統，必須保證排水系統的可靠。但是在建井過程中，施工單位可能會存在偷工減料的情況，沒有嚴格按照設計要求進行施工，部分礦井水倉容量不滿足要求，且未在水倉出口設置封閉門。煤礦企業應對排水系統進行檢查，查看工程質量是否滿足設計要求。
3．4建立有效的應急措施嚴格按照規程進行生產作業，可以避免災害的發生，但因為工作人員的疏忽，可能導致災害發生，煤礦企業應事先準備好應急措施，即使災害發生，也能迅速冷靜地處理，將災害帶來的損失降到最低。
4結束語
水災是影響工作面生產的重要因素，地質勘探手段是預防礦井水災的重要手段，本文分析造成礦井水災的原因及水災所帶來的嚴重后果，并給出礦井防治水的技術手段，對于礦井防治水管理工作具有借鑒意義。
參考文獻:
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［2］牛仁亮，李振拴．山西省煤炭開采對水資源的破壞影響及評價［M］．北京:中國科學技術出版社，2003．
［3］周韜，等．瞬變電磁法在煤礦水害防治中的應用［J］．中國煤田地質，2012，10(02):165－166．
［4］王成緒．煤礦防治水理論與實踐的思考［A］．中國煤炭資源現狀與勘探開發利用技術進展及環境保護———中國地質學會、中國煤炭學會煤炭田地質專業委員會2004年學術交流會論文集［C］．中國地質學會，2004:4．
［5］張保國，等．混合投注截堵大流量過水煤巷機理與實踐［J］．中州煤炭，2013，20(5):158－159．
［6］郭啟文．煤巷及采煤工作面突水快速治理配套技術［J］．煤炭科學技術，2011，13(6):78－79.
作者：李成偉 單位：西安地質礦產勘探開發院有限公司
