新疆兴陶大北矿业有限公司 新疆乌鲁木齐 830000
摘要：在矿井实际建设的过程当中，煤矿水害是危害最大的重大自然灾害之一。很多时候，矿井的生产以及建设中经常会因为治理不当引发透水或突水事故，既会直接影响矿井的日常生产，也会给生产人员的生命财产安全带来一定的威胁。本文对中国煤矿水害基本类型、事故特征与发展趋势进行分析。通过对“十二五”期间煤矿水害事故的数据进行统计分析，发现当前对于煤矿防治水工作的重点在于对老空水、地表水及岩溶水的治理，且就中国当前在煤矿水害方面的防治技术进行了分析。
关键词：煤矿；水害事故；分析；防治技术
1 引言
中国煤炭资源最大的特点就是储量多样化、产量大。但在实际开采中，中国许多煤矿产地的地质及水文条件相对都比较复杂，所以水害对于煤矿的威胁相当严重，且水害类型比较多样化，面积相对也比较大，甚至一些情况在世界煤矿开采方面都相当少见。煤矿水害事故不仅会对煤矿开采造成影响，甚至还会对环境造成影响。因为煤矿水害会对其周边围岩造成侵蚀，使其发生弱化，这种情况下，极易造成次生灾害的出现，使煤矿可采率严重下降，且每吨煤的排水费也在不断增加，因此，要想不断提高中国煤炭资源的开采技术，促进煤矿产业进一步发展，水害问题的防治亟需研究。
2 煤矿水害事故的具体含义介绍
煤矿水害事故是煤矿生产过程中重点关注的问题之一，它通常指的是在进行矿井建设和生产时，由于没有对水方面上的问题进行详细的分析、研究和防治处理，导致在地下水或地表水经过坍塌区、断层以及裂缝等相关位置时，出现难以控制的情况，使得部分的水进入到了矿井中；情况轻微时可能只会影响到矿井生产设备无法正常的使用，如果是情况严重时，则会对矿井工作的人员的安全带来很大的威胁，导致正常的生产工作无法继续进行等。煤矿水害的出现与矿井所在地的自然地质有着非常密切的关系有，特别是对所在地地质的赋存情况有关联，它可能是引起煤矿水害出现的直接原因。通常煤矿的充水水源都会有许多种，例如：地下水、地表水、大气降水和老空区水等，而造成煤矿水害事故的水源大多数都属于采空区水。煤矿水害事故的发生一般都是集中在基建煤矿、乡镇煤矿以及改制煤矿上，所以这一部分的煤矿更加应该注意对其水害事故进行科学的预防和处理。
3 煤矿水害类型分析
3.1 地表水水害
地表水水害顾名思义说的就是由地表水所导致的煤矿水害。如果煤矿开采区域与湖泊、江河、水塘、水库等非常接近时，在连续性降雨的情况下，水体的水位则会上升，这时地表水则有很大的可能性会进入到矿井中，进而引导致煤矿水害的发生，从它的成因我们可以看出，煤矿地表水水害经常出现在雨季时期。
3.2 地下水水害
地下水水害主要指的是因地下水所造成的煤矿水害。其中地下水的来源又分为许多种，例如：断层水、含水层水、溶洞水和老采空区水等，在煤矿生产过程中，如果碰上类似的含水层时，含水层中的水便会进入到矿井内，这就是造成煤矿地下水害的一大原因。除此之外，通常含水层的水压都会比较大，如果出现水压破坏隔水层的情况，含水层也就进入到煤矿井中，这也是导致煤矿水害出现的原因之一。
3.3 老采空区水害
老采空区水通常都是有荒废了的采空区所形成的，由于老采空区水的分散规律难以掌控，当出现突水时，由于水体中煤块、砂粒等的含量比较大，这也让老采空区水害的防治工作变得更加困难。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆
4 煤矿水害的防治
4.1 防水煤岩柱的留设
在进行开拓方式设计的过程中，为防止后期煤矿水害事故的发生，所以需在积水区和采煤区预留一定防水煤岩柱。对于防水煤岩柱的设置，对煤矿水害事故的发生有着相当重要的作用，首先能有效防止煤矿水害事故发生，因为煤岩柱有一定的隔水性能，可有效防止积水进入工作面和采空区。另外，煤岩柱有一定的隔离作用，能将工作区和积水区进行有效隔离。在进行防水煤岩柱的过程中，对于其大小的确定，需兼顾安全性能及经济性。一般情况下，如果煤层厚度小于3.5m，倾角小于30°，那么留设的防水煤岩柱就应在20m以上。在实际煤矿开采中，如需在地下水体以下及强含水层以下进行煤矿开采时，防水煤岩柱的留设一定要大于导水裂隙带的高度。
4.2 地下水防治措施
对矿区冲积层水主要采取留设冲积层防水煤柱方法进行防治，这种方法能有效的防治冲积层水对开采造成的威胁，从技术上容易实现；对矿区煤系含水层水主要以排水为主，矿井涌水点的充水水源主要为煤层顶板砂岩、石灰岩裂隙水，这些含水层水沿着构造裂隙及回采放顶冒落裂隙带直接向矿井冲水，但是水量较小，补给较差，矿井以排水为主，易于防治。对于矿区奥灰水，由于矿区只是开采部分区域的局部带压，且最大突水系数小于突水的临界值0.06MPa/m，开采时不受奥灰水影响，但随着开采条件变化和人们对水节约措施加强，了解奥灰水水位是否上升到煤层标高，主要通过加强动态监控实现。
4.3 应用防水闸门和防水闸墙技术
为了有效的防止井下突发水害事故的发生，可通过应用防水闸门和防水闸墙阻挡涌水突然进入到矿井当中，造成井下的重要的开采区以及重要的设备机械遭受淹没。通常来说，密封性能较好的防水闸门和防水闸墙还可以起到隔离的作用，能够有效地隔离涌水区和保护区。作为结果，应该提前在可能发生突水的采区巷道进出口处或井下修建好防水闸门，而防水闸墙则应该安置在局部有突水威胁的采掘工作面，这样可以有效地避免水透的危害。
4.4 注浆堵水技术
注浆堵水技术也是煤矿水害防治的一个有效措施，它主要是把特定浓度的水浆后化学浆液注入到含水层的通道中，从而起到疏导含水层的通道中积水的效果。在利用煤矿注浆堵水技术进行煤矿水害的防治时，还可以配合矿井内注浆堵水、矿井上注浆堵水等方法进行，这样不仅可以起到更好的防治效果，还可以降低水害防治的成本，为煤矿的正常生产提供更有力的条件。
5 结束语
煤矿水害是煤矿开采中一个严重威胁煤矿及人身安全的因素，一旦发生煤矿水害，将会导致非常严重的后果，不仅会给整个矿区的正常运行带来一定的经济损失，同时还会影响到相关工作人员的人身安全，针对其实际特点，做好其防治工作非常必要。通过上述分析，要想降低煤矿水害的发生率，就需不断强化对乡镇煤矿的规范化管理，这样才能实现煤矿产业的安全、顺利发展。
参考文献：
[1] 魏久传,肖乐乐,牛超,尹会永,施龙青,韩进,段法坦.2001—2013年中国矿井水害事故相关性因素特征分析[J].中国科技论文,2015,03:336-341+369.
[2] 常献伟,张建星,唐智勇.超化煤矿23071工作面水害因素分析与防治技术[J].企业技术开发,2015,26:30-31.
[3] 刘浩,文广超,谢洪波,王林林,师艳坤,江泽宇.大数据背景下矿井水害案例库系统建设[J/OL].工矿自动化,2017(01).
[4] 尹丽,黄采伦,王靖,李朝仕,陈红钊.天然电场法在煤矿水害隐患探测中的应用[J].矿业工程研究,2014,02:29-32.
[5] 海玮.宁夏金风煤矿首采区煤层开采过程中地下水水动力场的演化研究[D].吉林大学,2014.
论文作者:刘虎根
论文发表刊物:《防护工程》2017年第3期
论文发表时间:2017/6/30
标签：水害论文; 煤矿论文; 矿井论文; 含水层论文; 采空区论文; 事故论文; 地表水论文; 《防护工程》2017年第3期论文;