煤矿井下防治水技术与施工研究

杨 兵

(山西新元煤炭有限责任公司，山西 晋中 045400)

引言

基于安全生产的要求，近年来，煤矿实际生产过程中越来越重视水害等常见灾害的防治。但随着煤矿井下生产环境的逐渐恶劣化以及受到人员、资金等因素的限制，现阶段煤矿井下水害防治工作还存在着一定的缺陷与不足之处，导致煤矿井下生产依然面临着水害的威胁。因此，必须进一步加强对防治水技术的研究。

1 常见的煤矿井下水害类型

1.1 矿压破坏所致水害

随着经济的快速发展，在近些年中我国对于煤矿采掘的深度逐渐增加，已经到达了地下水所处的深度，如果没能进行有效的预防和治理，就会非常容易产生水灾害问题。因为矿压的破坏而导致的水灾害是最为普遍的矿下水灾害，在针对煤层底板实施采挖作业期间，极易对其导水带带来损坏，另外也使阻水岩体受到了采动，进而提升了防治水的困难性。矿压破坏所致水害的构成原理是，矿压破坏会使得岩体的阻水能力大幅度减小，并连续不断的降低，慢慢将小的断面摧毁成更大的断裂带，然后慢慢和阻水结构形成导水道，最后致使产生水灾害。

1.2 不良钻孔所致水害

一般来讲，导水通道都是以点状垂向的形式呈现的，如果采用的钻孔模式不正确，同样极易致使产生矿下水灾害。导水通道具有非常高的隐蔽性，同时导水的方向是垂直状态的，拥有较高的畅通性。在此种情况下，各个垂向层次间的含水层构成了关联水力，在进行钻孔作业期间、矿下施工期间，工作面的突水情况就会非常容易产生，最终引发水灾害事故。

2 煤矿井下水防治水技术

2.1 防治特点

我们国家在进行井下煤炭开采期间，通常矿下开采重点会对阶段性特点进行运用，所以矿下的水防治问题会分为几个不同的环节：第一，采挖以前，需要对地面实施物理勘测活动，同时还要对防治水程序进行改良或重建，然后对避灾路线进行合理规划。第二，采挖期间，必须实施好钻探工作和超前物探工作，另外还需要将预测方面的工作和预报方面的工作实施好。第三，回采以前，需要针对矿下实施综合性的物探工作，另外为了提升其外侧底板和内侧底板阻水层的牢固性，还需要运用全面注浆法来实现，以此来进一步保证开采活动可以在更为安全的情况下进行。第四，必须将勘测工作面的有关问题解决好，在进行回采期间和回采工作以后，均需要对矿下的水质和水量进行监测，以此来更好的保证煤矿开采的安全程度。

2.2 防治技术

在对矿下防治水技术进行应用期间，通常都会影响到很多方面，影响较为严重的方面包括：矿下的状况、导水通道的情况、开采地区和工作面的充水状态等等。对于较为关键的防治水技术来讲，重点包含两类：第一，在对普通地质水文检测进行剖析期间，通常会运用物理水防治方式，这种方式可更好的对矿下水灾害进行预测，同时还能对其实施有效防御。第二，采用机械技术和电子技术来综合预防、治理矿下水灾害，在这一过程中还会运用到物理勘测技术、传感器技术和钻探技术等等，另外还会用到钻探的方式以及设备。在对矿下水灾害进行检测与治理期间，以上这部分技术均获得了实践与运用，且收获了较好的运用成效。

3 井下水害防治的实现途径

3.1 掘进前的水防治

在对煤炭进行开采时，在采掘以前对工作面区域实施监测时应该运用三维地震技术，同时还需要运用三维三分量地震勘测技术实施整体性的覆盖，进而有效确定地质的实际架构。在进行地震勘探期间，部分区域出现异常情况，可采用支流电法来完成整体的覆盖，还可运用瞬变电磁法来完成整体性的覆盖，针对含水层赋水规律和结构导水能力实施监测，同时采用适宜的方式，对矿下水灾害进行合理的预防和治理。

3.2 采掘过程中的水防治

在对矿下煤炭进行开采期间，把地面物理勘探期间找到的不正常问题当成防治水工作中的关键点来解决，另外，还需要针对这部分关键地区进行超前钻孔探测操作和超前物理探测操作。在进行物理探测期间，对于不正常的部分，需要对其富水情况进行勘察，而后进行钻孔探测实验，从而辨别出在采掘期间是不是必须对安全距离进行留设。

3.3 回采前的水防治

在回采以前进行防治水的首要任务就是对工作面进行划定，对工作面进行划定以后，再进行坑透探测，同时还需要探测侧向瞬变电磁，从而为增固底板和注浆带来更好的参考依据。另外，如此操作还能够为奥灰处到煤层底板之间隔水层的稳固性打好根基，进而有效加强隔水层的厚度和隔水层的完善性，保证矿下煤炭开采的安全程度。

4 煤矿井下水防治施工管理策略

4.1 建立健全组织机构

在对煤矿进行采掘以前，想要完成对于水灾害的良好预防和治理，需要事先创建有关的工作团队，同时派遣专职工作者来确定具体的职责和任务，进而为矿下防治水活动的正常进行打下坚实的基础。将矿下水灾害的类型作为依据，建立应急治理方案，同时创建应急救援指挥中心，并布控专业抢险队、技术队以及救援队等退伍。对各个部门以及工作人员的实际责任进行确定，以保证在产生水灾害时能够第一时间做出应对措施，确定水灾害的实际方位，剖析水灾害出现的原由，同时做出对应的解决操作，进而在最大程度上降低水灾害带来的破坏力，降低损失，保证矿下采掘工作的顺利实施。

4.2 完善应急处置机制

为了保证矿下防治水活动的有效实施，需要创建和完备应急处理机制。在对煤炭进行采掘期间，能够在出现水灾害时及时组织施工人员撤离场地，针对工作场地中的具体状况实施检测，确定引发水灾害的原因和实际状况等。建立专家队伍来探析水灾害形成的原因，运用有效方案来进行治理，对过水通道进行确定、对突水的水源进行确定，针对水灾害有可能引发的灾害展开预估，按照水灾害的具体状况，运用相应的治理方案，有效控制水灾害的威胁程度。

4.3 规范施工工艺流程

在进行矿下采掘期间，需要严格遵守有关的制度规范，充分控制采掘期间的所有环节和所有工作要点。另外，在进行矿下采掘以前，需要对相关工作者进行严格培训，使工作人员能够充分把握有关的工作程序，可充分依照相关制度规范来实施，严禁违反规定的情况发生，进而有效控制因为操控不正确而引发的水灾害现象。最后，必须针对作业场地的规范制度进行严格遵守并落实到位，严格控制采掘期间所有操作的规范性，将巡查工作落实好，对隐患进行实时化解，防治出现问题，从源头上消除矿下水灾害问题。

结束语

综上所述，在煤矿井下作业的过程中，水害是非常常见的一种灾害，国内的很多煤矿区中都存在水害事故的影响。因此为了能够有效提高煤矿井下采掘的效率，并避免发生安全事故，就必须加强水防治以及施工实践，这样才能确保煤矿工作能够安全顺利进行。