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[摘要]本文通过对水灾事故的诱发原因、对策以及事故处理的分析，提出一套矿井防治水措施，为煤矿持续、安全生产提供一定的理论依据。
[关键词]矿井水灾防治
中图分类号：TD163 文献标识码：TD 文章编号：1009―914X（2013）31―0567―01
在煤矿生产中，透水是公次于煤矿瓦斯突出的严重事故。矿井一旦发生水灾，轻则恶化生产环境，造成工作面接续紧张，破坏正常生产秩序，重则造成国家资源和财产的损失，造成伤亡或淹井事故。
一、分析矿井水灾发生的条件
1、构造断裂带与接触带
矿区含煤地层中存有数量不等的断裂构造，它不仅使断裂附近岩石破碎、位移，也使地层失去完整性，从而成为各种充水水源涌入矿井的通道。地层的假整合或不整合的接触带，由于空隙发育，当它与水源靠近时，也可能成为地下水进入矿井的通道。无论是构造断裂带，还是接触带，它们都是地层中破碎而变弱的地带，对于矿井充水具有非常重要的意义。
2、采矿造成的裂隙通道
埋藏在地下深处的煤层承受着上覆岩层的自重力，同时它自身也产生对抗力，两者处于平衡稳定状态。煤层开采后，采空区上方的岩层因下部被采空而失去平衡，相应地产生矿山压力，从而对采场产生破坏作用，必然引起顶部岩体的开裂、垮落和移动。塌落的岩块直到充满采空区为止，而上部岩层的移动常达到地表，根据采空区上方的岩层变形和破坏情况的不同，可划分为三带，三带之中的冒落带、裂隙带就是矿井充水的良好通道。
3、封闭不良的钻孔
勘探或生产建设时期，井田内施工许多钻孔，均可揭穿煤层和各含水层，构成沟通含水层的人为通道。按规程要求，钻孔施工完毕后必须用水泥封孔，其目的一方面保护煤层免遭氧化，另一方面为了防止地表与地下各种水体的直接渗透。钻孔封闭不良或没有封闭情况下，当开采接近或揭露进，造成涌水乃至突水。此类突水以突水点接近旧钻孔，采场地层完整无构造破坏，水压力大而无大水量等为特征，易与其他突水相区别。若与其他水源沟通时，亦可造成来水猛、压力大的突水事故。
二、概述影响矿井涌水量大小的因素
1、充水岩层的出露条件和接受补给条件
充水岩层的出露条件，直接影响矿区动力补给的大小。充水岩层的出露条件包括它的出露面积和出露的地形条件。前者指接受外界补给水量的范围。显然，出露面积愈大，则吸收降水和地表水的渗入量就愈多，反之则少；后者指出露的位置、地形的坡度及形态等，它关系到补给水源的类型和补给渗入条件。如分布在地形较陡的分水岭地段，它只能接受降水入渗补给，且地形陡，降水大部呈地表径流流失；分布于低洼处，它不仅能接受降水的补给，而且也能得到地表迳流汇入洼地的补给。故在同等出露面积的情况下，后者获得补给水量比前者多。若直接位于河床下，则大量吸收地表水，对矿井充水程度影响更大。
2、矿井的侧向边界条件
侧向边界指矿井内煤层或含水层与其周围的岩体、岩层、地表水体等接触的界面，称侧向边界。按边界的过水能力来分，有供水边界、隔水边界和弱透水边界等三种。一个矿井的周边大多是由不同边界组合而成，故它们的形状、范围、水量的出入直接控制了矿井的涌水量。若矿井的直接充水含水层的四周均为强透水边界（富水断层、地表水、强含水层），在开采条件下，区域地下水或地表水可通过边界大量流入矿井，供水边界分布范围越大，涌入的水量愈多、愈稳定。如周边由隔水边界组成，则区域地下水与矿井失去水力联系，开采时涌水量则较小，即使初期涌水量较大，也会很快变水，甚至干涸。
三、探讨煤矿矿井水灾发生的应对技术
1、地面水防治技术
地面防水是指在表修筑各种防排水工程，防止或减少大气降水和地表水涌入工业广场或渗入井下，它是保证矿井安全生产的第一道防线，特别是以大气降水和地表水为主要充水水源的矿井尤为重要。地面防水的主要方法有以下几个方面：一是河流改道。矿区范围内有常年性河流流过且与矿井直接充水含水层接触，河水渗漏量大，是矿井的主要充水水源，会给生产带来影响。属该情况可在河流进入矿区的上游地段筑水坝，将原河流截断，用人工河道将河水引出矿区；二是填堵通道。矿区范围内，因采掘活动引起地面沉降、开裂、塌陷等，经查明是矿井进水通道时，应用黏土或水泥填堵，对较大的溶洞或塌陷裂缝，下部填碎石、上部盖以黏土分层夯实，且略高出地面，以防积水。
2、井下防治水技术
井下水害来势凶猛，俗有“水老虎”之称。矿井防治水可归纳为“查、探、放、排、堵、截”六个字。在采掘过程中有可能掘透压力大又和固定水脉相沟通的含水层和水体，形成突然大量涌水。井下探水是指在井下采掘工作面用打超前钻孔的方法，对掘进与回采工作面顶板、底板、侧帮和前方端头的地质构造、含水层及废弃坑道积水的具体位置、产状和突水的可能性等做事先探查工作。“有疑必探，先探后掘”是采掘工作必须遵循的原则，也是防止井下水害事故发生的重要方法。将预先配置好的浆液压入井下岩层空隙、裂隙或巷道中，使其扩散、凝固和硬化，使岩层具有较高的强度、密实性和不透水性而达到封堵截断补给水源和加固地层的目的，是矿井防止水害的重要手段之一。当多个钻孔注浆形成隔水帷幕带时，称帷幕注浆。
3、建立观测系统
生产矿井必须分水平，分采区建立水文观测站，并按规定时间进行观测。对观测数据进行定性、定量综合分析，及时掌握水文地质动态变化情况。对有水患的地方及时进行预报和向上级有关部门汇报，提出合理处理意见和制定有效防治措施。并及时做好预报工作。矿井必须做到年度有水情水患分析预报，月度有水情水患分析预报，特殊情况水文地质预报。预报过程中加强采掘工程与地表水体（水库、河流等）的水力联系分析，加强生产地点与浅部积水采空区和上覆煤层积水采空区的水力联系分析，加强工作面与相连煤矿的积水分析，加强工作面与地面废弃老窑积水情况的水力联系分析，对生产地点的水害隐患逐一排查，从而做出准确可靠的预测预报。
四、结语
在矿井生产经营的具体环境下，要全面围绕水灾害发生的不同情况和原因进行深入分析，并采用防、堵、排等多种计数方式，坚持以预防为主、防治结合的整体方式，减少矿井的涌水量，节约排水费用，更好的创设出安全生产、效率提升的良好模式。
参考文献
[1] 煤矿安全规程.国家安全生产监督管理总局.国家煤矿安全监察局.煤炭工业出版社，2011年
[2] 刘其志，肖丹主编.矿井灾害防治.重庆大学出版社，2009年
[3] 郭国政，陆明心主编.煤矿安全技术与管理.冶金工业出版社，2006年
[4] 吴晋军.水平井油层液体炸药爆炸压裂作用机理及裂缝计算模型分析研究[A].中国石油学会，2010：169-177
[关键词]矿井水灾防治
中图分类号：TD163 文献标识码：TD 文章编号：1009―914X（2013）31―0567―01
在煤矿生产中，透水是公次于煤矿瓦斯突出的严重事故。矿井一旦发生水灾，轻则恶化生产环境，造成工作面接续紧张，破坏正常生产秩序，重则造成国家资源和财产的损失，造成伤亡或淹井事故。
一、分析矿井水灾发生的条件
1、构造断裂带与接触带
矿区含煤地层中存有数量不等的断裂构造，它不仅使断裂附近岩石破碎、位移，也使地层失去完整性，从而成为各种充水水源涌入矿井的通道。地层的假整合或不整合的接触带，由于空隙发育，当它与水源靠近时，也可能成为地下水进入矿井的通道。无论是构造断裂带，还是接触带，它们都是地层中破碎而变弱的地带，对于矿井充水具有非常重要的意义。
2、采矿造成的裂隙通道
埋藏在地下深处的煤层承受着上覆岩层的自重力，同时它自身也产生对抗力，两者处于平衡稳定状态。煤层开采后，采空区上方的岩层因下部被采空而失去平衡，相应地产生矿山压力，从而对采场产生破坏作用，必然引起顶部岩体的开裂、垮落和移动。塌落的岩块直到充满采空区为止，而上部岩层的移动常达到地表，根据采空区上方的岩层变形和破坏情况的不同，可划分为三带，三带之中的冒落带、裂隙带就是矿井充水的良好通道。
3、封闭不良的钻孔
勘探或生产建设时期，井田内施工许多钻孔，均可揭穿煤层和各含水层，构成沟通含水层的人为通道。按规程要求，钻孔施工完毕后必须用水泥封孔，其目的一方面保护煤层免遭氧化，另一方面为了防止地表与地下各种水体的直接渗透。钻孔封闭不良或没有封闭情况下，当开采接近或揭露进，造成涌水乃至突水。此类突水以突水点接近旧钻孔，采场地层完整无构造破坏，水压力大而无大水量等为特征，易与其他突水相区别。若与其他水源沟通时，亦可造成来水猛、压力大的突水事故。
二、概述影响矿井涌水量大小的因素
1、充水岩层的出露条件和接受补给条件
充水岩层的出露条件，直接影响矿区动力补给的大小。充水岩层的出露条件包括它的出露面积和出露的地形条件。前者指接受外界补给水量的范围。显然，出露面积愈大，则吸收降水和地表水的渗入量就愈多，反之则少；后者指出露的位置、地形的坡度及形态等，它关系到补给水源的类型和补给渗入条件。如分布在地形较陡的分水岭地段，它只能接受降水入渗补给，且地形陡，降水大部呈地表径流流失；分布于低洼处，它不仅能接受降水的补给，而且也能得到地表迳流汇入洼地的补给。故在同等出露面积的情况下，后者获得补给水量比前者多。若直接位于河床下，则大量吸收地表水，对矿井充水程度影响更大。
2、矿井的侧向边界条件
侧向边界指矿井内煤层或含水层与其周围的岩体、岩层、地表水体等接触的界面，称侧向边界。按边界的过水能力来分，有供水边界、隔水边界和弱透水边界等三种。一个矿井的周边大多是由不同边界组合而成，故它们的形状、范围、水量的出入直接控制了矿井的涌水量。若矿井的直接充水含水层的四周均为强透水边界（富水断层、地表水、强含水层），在开采条件下，区域地下水或地表水可通过边界大量流入矿井，供水边界分布范围越大，涌入的水量愈多、愈稳定。如周边由隔水边界组成，则区域地下水与矿井失去水力联系，开采时涌水量则较小，即使初期涌水量较大，也会很快变水，甚至干涸。
三、探讨煤矿矿井水灾发生的应对技术
1、地面水防治技术
地面防水是指在表修筑各种防排水工程，防止或减少大气降水和地表水涌入工业广场或渗入井下，它是保证矿井安全生产的第一道防线，特别是以大气降水和地表水为主要充水水源的矿井尤为重要。地面防水的主要方法有以下几个方面：一是河流改道。矿区范围内有常年性河流流过且与矿井直接充水含水层接触，河水渗漏量大，是矿井的主要充水水源，会给生产带来影响。属该情况可在河流进入矿区的上游地段筑水坝，将原河流截断，用人工河道将河水引出矿区；二是填堵通道。矿区范围内，因采掘活动引起地面沉降、开裂、塌陷等，经查明是矿井进水通道时，应用黏土或水泥填堵，对较大的溶洞或塌陷裂缝，下部填碎石、上部盖以黏土分层夯实，且略高出地面，以防积水。
2、井下防治水技术
井下水害来势凶猛，俗有“水老虎”之称。矿井防治水可归纳为“查、探、放、排、堵、截”六个字。在采掘过程中有可能掘透压力大又和固定水脉相沟通的含水层和水体，形成突然大量涌水。井下探水是指在井下采掘工作面用打超前钻孔的方法，对掘进与回采工作面顶板、底板、侧帮和前方端头的地质构造、含水层及废弃坑道积水的具体位置、产状和突水的可能性等做事先探查工作。“有疑必探，先探后掘”是采掘工作必须遵循的原则，也是防止井下水害事故发生的重要方法。将预先配置好的浆液压入井下岩层空隙、裂隙或巷道中，使其扩散、凝固和硬化，使岩层具有较高的强度、密实性和不透水性而达到封堵截断补给水源和加固地层的目的，是矿井防止水害的重要手段之一。当多个钻孔注浆形成隔水帷幕带时，称帷幕注浆。
3、建立观测系统
生产矿井必须分水平，分采区建立水文观测站，并按规定时间进行观测。对观测数据进行定性、定量综合分析，及时掌握水文地质动态变化情况。对有水患的地方及时进行预报和向上级有关部门汇报，提出合理处理意见和制定有效防治措施。并及时做好预报工作。矿井必须做到年度有水情水患分析预报，月度有水情水患分析预报，特殊情况水文地质预报。预报过程中加强采掘工程与地表水体（水库、河流等）的水力联系分析，加强生产地点与浅部积水采空区和上覆煤层积水采空区的水力联系分析，加强工作面与相连煤矿的积水分析，加强工作面与地面废弃老窑积水情况的水力联系分析，对生产地点的水害隐患逐一排查，从而做出准确可靠的预测预报。
四、结语
在矿井生产经营的具体环境下，要全面围绕水灾害发生的不同情况和原因进行深入分析，并采用防、堵、排等多种计数方式，坚持以预防为主、防治结合的整体方式，减少矿井的涌水量，节约排水费用，更好的创设出安全生产、效率提升的良好模式。
参考文献
[1] 煤矿安全规程.国家安全生产监督管理总局.国家煤矿安全监察局.煤炭工业出版社，2011年
[2] 刘其志，肖丹主编.矿井灾害防治.重庆大学出版社，2009年
[3] 郭国政，陆明心主编.煤矿安全技术与管理.冶金工业出版社，2006年
[4] 吴晋军.水平井油层液体炸药爆炸压裂作用机理及裂缝计算模型分析研究[A].中国石油学会，2010：169-177