浅析矿井水防治管理实践

[摘 要]本文以受水害影响较大的宁东煤田石槽村煤矿防治水工程为依托，综合应用现场施工、观测与数据分析相结合的研究方法，以防、堵、疏、截、排等防治水手段为切入口，针对砂岩含煤地层特点，研究了该区域含水层给水机理，提出有针对性的疏放水措施，实现了安全生产。

[关键词]煤矿 矿井防治水 孔隙裂隙水 分析 推广

中图分类号：TD745 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2014）34-0262-01

引言

宁东煤田各矿井高度重视防治水工作，石槽村煤矿作为宁东煤田标杆型矿井，防治水工作得到有效的落实，矿井建设至今未出现防治水重大事故，本文主要介绍了石槽村煤矿矿井防治水工作过程中的成果总结，具有推广应用价值。

1.当前石槽村煤矿防治水的基本情况

1.1 矿井防治水的基本概括

石槽村煤矿主要充水水源主要来源于地表水、孔隙裂隙水、顶板水、钻孔水、断裂构造水，水文地质类型为复杂型，对矿井构成水害威胁的主要有顶板孔隙裂隙水和断裂构造水。随着各回采工作面的形成，工作面疏放水工程均超前回采3-4个月开始，目前，已完成112201～112206等5个工作面的疏放水工程，未出现因防治水工作不利造成的重大水害事故，防治工作取得良好进展。

1.2 基本情况

根据石槽村煤矿矿井水文地质特征，结合矿井建设自身条件，分析确定各工作面回采的主要水害为工作面顶板“七里镇”砂岩含水层，采取的主要防治水手段为顶板钻孔疏放。2011年至今，共疏放112201、112202、1102203、1102205、1102206等5个工作面，各工作面疏放水工程量共计62444.5m、疏放水总量共计776（m3）

2012年11月底，在回风斜井井底，针对DF5断层和张家庙向斜轴交汇处，进行集中疏放水，单孔涌水量达420 m3/h，平均涌水量150 m3/h，持续长达1年之久，总疏放水量达300万m3，地面水文补充钻孔出现干孔，疏放水效果明显。

2.疏放水成果总结分析

通过对施工的疏放水钻孔水量观测，水文地质条件对比，现将石槽村煤矿各工作面的疏放水规律总结如下：

2.1 不同方位角的钻孔疏放水量分析

以112201工作面为例，根据对疏放水钻孔的统计，沿辅运巷巷道方向施工的钻孔一共有29个，共疏放水量282839.4m3；而辅运巷一共施工了61个钻孔，共疏放水量409748.8m3，沿巷道方向的钻孔占47.54%，但是却疏放了占辅运巷69.03%的疏放水量，说明112201工作面辅运巷内沿巷道方向的钻孔水量均较大。

通过对各工作面不同方位角钻孔疏放水量的分析，发现沿着巷道方向，即平行于煤岩层走向方向施工的钻孔水量较其他方向钻孔的水量大，均占总疏放水量60%以上，1102206工作面因优化原因比例高达90%。究其根本原因，是因为鸳鸯湖背斜为井田主要褶曲构造，且位于112201、112202工作面中部，背斜轴部的地下水沿背斜向两侧径流，顶板水疏放钻孔具有截流的作用，沿巷道方向的钻孔截流效果更佳明显，同时上述区域均为各工作面的最低点，故此说明，工作面内施工的钻孔沿巷道方向的水量比较大。

2.2 构造对钻孔疏放水量的影响

通过对试验段钻孔水量与构造之间关系的分析，发现距离断层较近的钻孔水量通常较大，下面对112201工作面后期施工的钻孔水量与构造之间的关系进行进一步分析：根据数据统计分析112201辅运巷和机巷各钻场疏放水量对比中可以看出FY1钻场、FY7钻场、FY12钻场和J6钻场疏放水量较大，通过结合112201工作面构造分析，这四个钻场水量较大主要原因为：距离断层较近， DF21和DF22为正断层，断层带孔隙多、孔隙度大，加之断层两盘常伴有次生裂隙构造，形成断层的裂隙带，距离这两个断层较近的钻场水量通常较大。

2.3 各钻孔疏放水量随时间变化分析

通过对随机对部分巷道疏放水总量绘制疏放水钻孔水量历时曲线图可以看出，几乎所有的钻孔疏放水量都是随着时间而逐渐减小的，甚至大部分钻孔出现水量消失的情况，这说明顶板水疏放钻孔对直罗组砂岩水的静储量疏放起到了重要的作用，也证明了在工作面回采前对顶板砂岩水进行提前预疏放是顶板水防治技术一种切实可行并且效果显著的方法。

2.4 各工作面疏放水钻孔水量稳定情况

从112201钻孔疏放水量历时曲线图中可以看出：几乎所有钻孔水量到疏放后期都呈现出疏干趋势（钻孔涌水量

3.防治水工作实践推广应用价值

3.1 矿井防治水的重点方向

1）认真落实地方政府监管和企业负责两个主体责任

坚持“预测预报，有疑必探，先探后掘，先治后采”的原则，认真落实“防、堵、疏、排、截”五项综合治理措施，按照新颁布的《煤矿防治水规定》，认真开展防治水工作，治大隐患，防大事故。

2）加强煤矿防治水基础工作

定期收集、调查、核对本矿及相邻煤矿的采掘情况，编制《矿井水文地质图》等基础图纸和资料，准确掌握矿井水患危险的情况，对矿井生产区域的地质构造情况、水害类型等进行预测预报，提出预防和处理水害的针对性措施。

3）继续认真落实工作面疏放水措施

根据目前石槽村煤矿各回采工作面采空区涌水情况，基本确定各工作面疏放水取得了预期的目的，达到了“削峰平谷”的作用，虽然各工作面随着矿井的不断建设，涌水量在不断衰减，但仍不排除工作面顶板突水，发生水害事故的可能，继续做好工作面疏放水工作仍然十分必要。

4）提炼疏放水成功经验，进一步提升疏放水效率

根据石槽村煤矿目前疏放水工程量、疏放水总量和采后的采空区涌水量对比，采空区涌水量远小于超前疏放水平均涌水量，即疏放水工程较彻底，同时可反应存在一定程度的工程浪费，进一步提炼疏放水规律，提升疏放水效率，减少疏放水工程，是减少原煤成本的主要途径。

3.2 对疏放水成功经验推广的建议

1）在对钻孔疏放水量、水压观测的同时，建议对施工钻孔时各钻孔的初始见水位置和初见水量进行观测，这样可以通过对大量钻孔见水位置的分析，确定煤层顶板隔水层的厚度，进一步完善工作面的水文地质资料，为后期钻孔参数的优化提供依据。

2）影响112201工作面疏放水钻孔水量大小的因素较多，并且各因素之间的关系比较复杂，建议在未来工作面疏放水钻孔设计的同时，考虑影响各钻孔水量的因素，以最少的钻孔达到疏放水的效果。

3）建议对矿井直罗组砂岩含水层富水性进行进一步研究，探讨影响含水层富水性的因素，在对其工作面疏放水钻孔设计前，对直罗组砂岩含水层的富水性通过物探结合数学方法进行综合分析，划分出富水性分区图，以便有重点、有步骤的开展顶板水疏放工作。

4）建议钻孔施工人员和防治水技术人员要密切关注钻孔水量变化情况，如果出现流量较大的钻孔突然水量减小或者无流量，要结合钻孔水量情况进行分析，如果判断为塌孔或者堵孔，要及时进行透孔，以保障钻孔内畅通无阻。

4.结语

随着石槽村煤矿的不断建设发展，防治水职能管理的进一步完善，矿井防治水体系的不断建全，各种先进防治水设备的投入和技术的提高，我们相信石槽村煤矿在今后的矿井水防治方面会取得更好的成就，为宁东矿区的矿井水防治技术注入新的活力。

参考文献

[1] 2012年全国煤矿生产状况综合分析，国家安监总局网站.

[2] 国家安全生产监督局.国家煤矿安全监察局，《煤矿防治水规定》[M].北京.煤炭工业出版社，2009.

[3] 中国煤矿出版社，《煤矿防治水快速治理新技术使用手册》，2010.

[4] 神华宁夏煤业集团石槽村煤矿建井资料，2010.

作者简介

杨宗泉，毕业于湖南科技大学，石槽村煤矿工程科副科长。

谢晋，毕业于河南理工大学资源与工程学校，石槽村煤矿地测科副科长，助理工程师。