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摘要：随着近年来煤炭生产规模不断扩大，各大矿区生产中所面临的水文地质状况也越加复杂。面对越加复杂的水文地质条件，如何实现防治水工作有效开展成为保障矿井生产作业安全、持续开展的必要基础所在。当前，煤矿井下的地质条件也显得非常复杂，如何在复杂地质条件的背景下更好地进行矿井防治水技术，这已经成为了大家都在研究的问题。本文主要通过对复杂水文地质条件下矿井防治技术的探究来为矿井的安全生产和运营提供更加重要的保障。
关键词：矿井工程;水文地质;防治水技术中图分类号：TU 文献标识码：A 文章编号：（2020）-08-286
一、复杂水文地质环境下水文状况分析
1、水位上升。当大自然界中的气候发生变化后，就会相应地影响气温以及降水量，这两项也会随之产生变化。一旦降雨量增多，那么地下渗入的水分就会变多。而且地下水文出现上升的情况与人为因素也有很大的关系，尤其是一些水利大坝以及水电站工程建设类项目，都会影响到地下水。所以不管是自然因素还是人为因素，都或多或少会影响到岩层的结构，地下水的长期浸泡再加上下雨天，非常容易产生的一个结果就是泥石流。因为岩土的土体自身具有一定的渗透性，所以一旦地下水位上升，就会影响到已经建好的工程的稳固性，有些比较严重的情况甚至会造成巨大的工程事故。尤其是一些处于正在建设中的工程也会因为这种情况造成工期的延长，出现无法按时完成工期的情形。再者，岩体硬度也会因为水位的上升产生较大的影响，这就造成山体硬度大幅度的降低，山体和桥梁也非常容易发生垮塌的情况，严重的情况下也会造成较大的人身安全和财产损失。
2、水位下降。降水量减少深入地下的水分則会减少，因此就会造成地下水位的下降。造成地下水位出现下降的人为因素占据较大的比率，例如人们日常生活中用水不够节约，过量抽取地下水，造成较大程度的资源浪费，植被被破坏，生态环境出现恶化，最终引起地下水的急剧下降。由于地下水位下降，地表与地下之间的水循环无法正常进行，也会造成海洋水营养化，湖泊面积大范围减少，最终地面降水持续不断减少。长此以往造成整个自然环境无法产生持续循环的状态，岩土工程的安全性和质量也会大幅度降低。
3、水位的频繁上升和降低。地下水位的上升和降低由此则证明其是处于自然循环中的，如果频繁的升降必将产生非常不良的影响，频繁的升降就会造成岩土工程岩土结构发生改变。厚薄不同不均匀的形状对于地上建筑物产生非常严重的影响。而且由于地下水位的频繁升降，土层中的一些元素例如铁铝等就会缺失，造成岩土层状态非常不稳定，最终致使岩土出现土壤解体、岩石疏松的情形，建筑物以及山体的质量和安全性均会受到极大的影响。
二、复杂水文地质条件下矿井防治水技术
1、做好预防，科学查疑。这是复杂水文地质环境下井下防治水作业的基础方针，是实现矿井充水条件探明的主要依据。在具体的矿井充水条件探明作业中，技术人员应在这一方针指导下，综合运用多样化的探查技术，其主要可采用技术有以下几种：
1.1数理统计制图。通过全面的调查矿井周边地质气候环境，绘制相应的地下水位分布图、大气降水图、矿井涌水量关系图等，明晰大气降水、地下水等对矿井涌水的补充特性，从而便于针对性采取防治措施，减小矿井涌水;
1.2连通试验对比。通过前提制图分析，对最有可能导致井下涌水与地表水间存在水力联系的主要过水通道进行连通对比试验，通过投放标示剂（食盐），经由对井下不同出水点的所取水样的检验分析，测定其Na+与Cl-浓度及接收时间，进而明晰地表水同井下涌水的连接性，以便更好地隔绝水源补充;
1.3综合物理探测。综合运用瞬变电磁技术与直流电检测技术，探明井下不同地层含水程度，划分赋水等级，并明确不同富水区域的面积及方位井下，为井下采掘生产提供有效指导。
2、综合运用无缆通讯定位技术、高效注浆堵水系统及快速救援堵孔技术，构建覆盖全矿井的一体化“堵”水系统。首先做好突水风险的有效预测。依据前期水文地质探查所得富水区区域及导水通道位置，综合考量采掘作业面顶底板导水岩层变化规律，结合相应岩层岩体力学特性测试试验、应力场变化演化模型、计算机数值模拟运行等多样手段，预判煤矿采掘作业面高突水危险区域，对补水充足、短时间内难以借助“排”“疏”手段实现水压下降的区域为堵水段，然后进行针对性堵水。确定危险系数较高的堵水段后，从地面源头及井下采掘作业面同时进行封堵作业，封堵主要采用分层注浆、采掘面顶底板注浆、地表渗漏区硬化等多种手段，实现堵水区域的有效封堵，将安全隐患消除在萌芽阶段。
3、煤矿防治水作业中，疏水技术主要囊括两方面：其一，对地面积水区域进行全面疏排，以降低地表积水区域积水量与面积，从而避免地表水向地下采掘作业面的持续渗漏;其二，针对井下富水区，在采掘作业前通过钻设疏水钻孔进行疏水作业，以降低承压水头，确保作业安全。但一般情况下，这种防范仅适用于水源补充条件一般的矿井，需要通过多个钻孔长时间疏排，方可取得较好效果，但其成效具有较强的稳定性。
4、煤矿井下排水作业的开展必须严格依照安全作业规程布设排水装备，并通过前期探测，对各采区正常涌水量及最大涌水量做到详实准确。特别是对于老矿区而言，经由数十年的长时间生产，其井下含水地层地质状况必然会发生巨大改变，乃至无法对当前井下涌水量测算提供借鉴与参照。针对这一状况，必须及时借助非常规计算手段，准确测定井下涌水量，常用方法主要有：借助井下涌水量同其它相关因素（开拓进尺、大气降水量、原煤产量、开采面积等）的关联性开展多元统计分析，构建井下涌水量预测回归方程，并借助模糊分析及神经网络测算法等进行验证，实现涌水量的准确预测。
5、井下回采作业中遭遇小煤窑、废弃巷道、老采空区等地质环境时，若对其具体积水状况了解有限，应当及时通过有效的探放水手段进行了解。搜集以往地质勘测资料，初步了解老空区内水清状况，随后依照“有疑必探，先探后采”的原则，超前作业探水孔，明确老空区内水压、水量、积水范围等内容，并针对性地制定处置方案，进行有效排水，以保障后期生产作业安全。
6、井下防治水作业必须始终贯彻“以防为主，防治结合”的基本策略，具体而言整套防治体系可包括四点：第一，将“查”“探”相关技术手段同现代电子科技井下有机融合，进一步提升井下积水区、涌水通道等水患威胁的测报精准度;第二，针对预测、预报成果，将安全生产作为其工作根本性目标，在综合考量矿井内外环境的基础上，构建多样性的防治水体系;第三，始终秉承“技术上可行、安全上可靠、经济上合理”的原则方针，在具体水害的防治上通过对不同备选方案的有效比对分析，依照科学决策程序，筛选出最优化的防治水方案;第四，有效落实所选定防治水方案，同时在方案实施过程中必须对其进行实时监控，并适时调整和修订其所反映出的各类问题，从而为整个方案的全面有效落实提供保障。
结束语
面对水文地质条件复杂的矿井，鉴于其水文地质环境的多变性与难测性，在防治水方案的制定上切不可简单的以一概全，而应进一步增强对基础水文地质环境的探测，针对水文地质条件极复杂工作面，坚持“预测预报、逢掘（钻）、先探后掘、先治后采（掘）、采前评价”的防治水原则，加强地质构造勘探工作，采取多种物探手段、方法和钻探验证、底板注浆加固手段，完全可以实现无水害安全开采。
参考文献
[1]杨忠峰.复杂水文地质条件下组煤开采防治水技术研究[J].科技信息，2017（16）：90-92.
[2]孙伟明.大采深高承压矿井水文地质条件及防治水技术[J].煤炭科学技术，2016（19）：484-489.
（山东鲁泰控股集团有限公司鹿洼煤矿 山东济宁 272350）
关键词：矿井工程;水文地质;防治水技术中图分类号：TU 文献标识码：A 文章编号：（2020）-08-286
一、复杂水文地质环境下水文状况分析
1、水位上升。当大自然界中的气候发生变化后，就会相应地影响气温以及降水量，这两项也会随之产生变化。一旦降雨量增多，那么地下渗入的水分就会变多。而且地下水文出现上升的情况与人为因素也有很大的关系，尤其是一些水利大坝以及水电站工程建设类项目，都会影响到地下水。所以不管是自然因素还是人为因素，都或多或少会影响到岩层的结构，地下水的长期浸泡再加上下雨天，非常容易产生的一个结果就是泥石流。因为岩土的土体自身具有一定的渗透性，所以一旦地下水位上升，就会影响到已经建好的工程的稳固性，有些比较严重的情况甚至会造成巨大的工程事故。尤其是一些处于正在建设中的工程也会因为这种情况造成工期的延长，出现无法按时完成工期的情形。再者，岩体硬度也会因为水位的上升产生较大的影响，这就造成山体硬度大幅度的降低，山体和桥梁也非常容易发生垮塌的情况，严重的情况下也会造成较大的人身安全和财产损失。
2、水位下降。降水量减少深入地下的水分則会减少，因此就会造成地下水位的下降。造成地下水位出现下降的人为因素占据较大的比率，例如人们日常生活中用水不够节约，过量抽取地下水，造成较大程度的资源浪费，植被被破坏，生态环境出现恶化，最终引起地下水的急剧下降。由于地下水位下降，地表与地下之间的水循环无法正常进行，也会造成海洋水营养化，湖泊面积大范围减少，最终地面降水持续不断减少。长此以往造成整个自然环境无法产生持续循环的状态，岩土工程的安全性和质量也会大幅度降低。
3、水位的频繁上升和降低。地下水位的上升和降低由此则证明其是处于自然循环中的，如果频繁的升降必将产生非常不良的影响，频繁的升降就会造成岩土工程岩土结构发生改变。厚薄不同不均匀的形状对于地上建筑物产生非常严重的影响。而且由于地下水位的频繁升降，土层中的一些元素例如铁铝等就会缺失，造成岩土层状态非常不稳定，最终致使岩土出现土壤解体、岩石疏松的情形，建筑物以及山体的质量和安全性均会受到极大的影响。
二、复杂水文地质条件下矿井防治水技术
1、做好预防，科学查疑。这是复杂水文地质环境下井下防治水作业的基础方针，是实现矿井充水条件探明的主要依据。在具体的矿井充水条件探明作业中，技术人员应在这一方针指导下，综合运用多样化的探查技术，其主要可采用技术有以下几种：
1.1数理统计制图。通过全面的调查矿井周边地质气候环境，绘制相应的地下水位分布图、大气降水图、矿井涌水量关系图等，明晰大气降水、地下水等对矿井涌水的补充特性，从而便于针对性采取防治措施，减小矿井涌水;
1.2连通试验对比。通过前提制图分析，对最有可能导致井下涌水与地表水间存在水力联系的主要过水通道进行连通对比试验，通过投放标示剂（食盐），经由对井下不同出水点的所取水样的检验分析，测定其Na+与Cl-浓度及接收时间，进而明晰地表水同井下涌水的连接性，以便更好地隔绝水源补充;
1.3综合物理探测。综合运用瞬变电磁技术与直流电检测技术，探明井下不同地层含水程度，划分赋水等级，并明确不同富水区域的面积及方位井下，为井下采掘生产提供有效指导。
2、综合运用无缆通讯定位技术、高效注浆堵水系统及快速救援堵孔技术，构建覆盖全矿井的一体化“堵”水系统。首先做好突水风险的有效预测。依据前期水文地质探查所得富水区区域及导水通道位置，综合考量采掘作业面顶底板导水岩层变化规律，结合相应岩层岩体力学特性测试试验、应力场变化演化模型、计算机数值模拟运行等多样手段，预判煤矿采掘作业面高突水危险区域，对补水充足、短时间内难以借助“排”“疏”手段实现水压下降的区域为堵水段，然后进行针对性堵水。确定危险系数较高的堵水段后，从地面源头及井下采掘作业面同时进行封堵作业，封堵主要采用分层注浆、采掘面顶底板注浆、地表渗漏区硬化等多种手段，实现堵水区域的有效封堵，将安全隐患消除在萌芽阶段。
3、煤矿防治水作业中，疏水技术主要囊括两方面：其一，对地面积水区域进行全面疏排，以降低地表积水区域积水量与面积，从而避免地表水向地下采掘作业面的持续渗漏;其二，针对井下富水区，在采掘作业前通过钻设疏水钻孔进行疏水作业，以降低承压水头，确保作业安全。但一般情况下，这种防范仅适用于水源补充条件一般的矿井，需要通过多个钻孔长时间疏排，方可取得较好效果，但其成效具有较强的稳定性。
4、煤矿井下排水作业的开展必须严格依照安全作业规程布设排水装备，并通过前期探测，对各采区正常涌水量及最大涌水量做到详实准确。特别是对于老矿区而言，经由数十年的长时间生产，其井下含水地层地质状况必然会发生巨大改变，乃至无法对当前井下涌水量测算提供借鉴与参照。针对这一状况，必须及时借助非常规计算手段，准确测定井下涌水量，常用方法主要有：借助井下涌水量同其它相关因素（开拓进尺、大气降水量、原煤产量、开采面积等）的关联性开展多元统计分析，构建井下涌水量预测回归方程，并借助模糊分析及神经网络测算法等进行验证，实现涌水量的准确预测。
5、井下回采作业中遭遇小煤窑、废弃巷道、老采空区等地质环境时，若对其具体积水状况了解有限，应当及时通过有效的探放水手段进行了解。搜集以往地质勘测资料，初步了解老空区内水清状况，随后依照“有疑必探，先探后采”的原则，超前作业探水孔，明确老空区内水压、水量、积水范围等内容，并针对性地制定处置方案，进行有效排水，以保障后期生产作业安全。
6、井下防治水作业必须始终贯彻“以防为主，防治结合”的基本策略，具体而言整套防治体系可包括四点：第一，将“查”“探”相关技术手段同现代电子科技井下有机融合，进一步提升井下积水区、涌水通道等水患威胁的测报精准度;第二，针对预测、预报成果，将安全生产作为其工作根本性目标，在综合考量矿井内外环境的基础上，构建多样性的防治水体系;第三，始终秉承“技术上可行、安全上可靠、经济上合理”的原则方针，在具体水害的防治上通过对不同备选方案的有效比对分析，依照科学决策程序，筛选出最优化的防治水方案;第四，有效落实所选定防治水方案，同时在方案实施过程中必须对其进行实时监控，并适时调整和修订其所反映出的各类问题，从而为整个方案的全面有效落实提供保障。
结束语
面对水文地质条件复杂的矿井，鉴于其水文地质环境的多变性与难测性，在防治水方案的制定上切不可简单的以一概全，而应进一步增强对基础水文地质环境的探测，针对水文地质条件极复杂工作面，坚持“预测预报、逢掘（钻）、先探后掘、先治后采（掘）、采前评价”的防治水原则，加强地质构造勘探工作，采取多种物探手段、方法和钻探验证、底板注浆加固手段，完全可以实现无水害安全开采。
参考文献
[1]杨忠峰.复杂水文地质条件下组煤开采防治水技术研究[J].科技信息，2017（16）：90-92.
[2]孙伟明.大采深高承压矿井水文地质条件及防治水技术[J].煤炭科学技术，2016（19）：484-489.
（山东鲁泰控股集团有限公司鹿洼煤矿 山东济宁 272350）