矿井水范文

矿井水篇1

关键词：充水水源；上组煤；下组煤；地表水

矿井充水水源指的是能够进入矿床或井巷的水，它们主要有：大气降水、地表水、地下水和老窑水。

紫金煤矿一号井田主要开采二叠系山西组2#（上组煤）和石炭系太原组11#煤层（下组煤）。由于紫金一号井田范围内地表基本覆盖有一定厚度的新生界黄土、粉质粘土及砂质粘土，普遍发育有粘土隔水层，而且煤层埋藏较深，主要河流及沟溪相距煤层较远，且有巨厚的泥质岩层相隔，故地表水及大气降水对煤层开采的直接影响相对较小。紫金一号井田范围内没有小窑及老窑开采，仅在北部的暖泉沟煤矿，存在采空区积水。因此，根据紫金一号矿井生产的实际，矿井充水水源主要来自地下水。现重点对其上、下组煤的矿井充水条件初步分析如下。

1 上组煤充水水源

1.1 上组煤顶板充水水源

上组煤（2#煤）顶板直接充水水源主要来自二叠系山西组几层中粒砂岩和粗粒砂岩含水层，以及下石盒子组底部K8中粒砂岩含水层（考虑到受采动裂隙影响，导水裂隙可能达到K8砂岩，因此将直接充水水源上推到K8砂岩），含水层累计厚度3.65～10.10m。由于砂岩含水层难溶成分高，裂隙开启程度差，加之砂岩与泥质岩层呈相互叠置结构，所以地下水的补、蓄条件不佳。据邻区李雅庄井田L-9、L-21号孔抽水试验，二叠系砂岩的单位涌水量在0.00047～0.0011L/s.m之间，即上组煤顶板直接充水含水层富水性为弱―极弱，仅表现为以滴水或淋水形式向矿井充水。

上组煤顶板间接充水水源主要来自二叠系下石盒子组K9砂岩含水层和上盒子组K10、K11、K12等砂岩含水层以及其间所夹的薄层中粗砂岩含水层中地下水。砂岩结构致密、坚硬，裂隙开启程度较差，多为泥质充填或半充填，一般富水性差，含水微弱。在紫金一号井田沟谷一带，地表风化裂隙较发育，在接受大气降水入渗补给后，可赋存基岩风化裂隙潜水。基岩裂隙水的出露高程随地形起伏而变化，同一地貌单元乃至同一地段，其出露高程相差悬殊，无统一水位，也无统一或固定循环系统。由此可见，风化裂隙泉水的出露高程远远高于可采煤层围岩含水层水位高程，由于有巨厚的弱透水层或隔水层相隔，地表基岩风化裂隙含水层与其下伏裂隙水含水层的水力联系微弱，不会对矿井开采造成较大影响。

1.2 上组煤底板充水水源

上组煤底板直接充水水源主要来自山西组K7砂岩水或局部所夹中粗粒砂岩含水层地下水，含水层厚度不大，累计厚度0.8～5.2m。砂岩含水层裂隙不发育，开启程度差，且多见泥质及碎屑物质充填，加之受地下水补给条件的限制，含水层的富水程度属于弱―极弱。因此上组煤底板直接充水水源一般不会对矿井生产造成较大影响。

上组煤底板间接充水水源主要来自石炭系太原组几层生物碎屑泥晶灰岩含水层（K2、K3、K4）地下水。由于不同地段各层发育不全，含水层的累计厚度10.20～17.30m（K2灰岩部分地段尖灭），岩石致密、坚硬，成份以方解石为主，次为生物碎屑及少量泥质，岩溶裂隙发育一般为弱―中等，以溶孔及溶隙为主，且多见方解石脉所充填或半充填。据太灰含水层抽水试验资料，单位涌水量0.0006～0.05273L/s.m。鉴于上组煤底板有山西组下部及太原组三段（C3t3）弱透水层及隔水层相隔（厚约39.96m），一般情况下上组煤底板间接充水水源对矿井生产不会构成较大威胁。但在一号井田断层构造及陷落柱发育地带，太灰含水层承压水是构成本井田上组煤安全生产的主要充水因素之一。

2 下组煤充水水源

2.1 下组煤顶板充水水源

下组煤顶板直接充水水源同为上组煤底板间接充水水源，即石炭系太原组（K4～K2）灰岩含水层中的地下水。据已有资料，由于该井田断裂构造发育，其岩溶裂隙发育程度及含水层的富水性由北向南逐渐增强，但不均一。据太灰含水层抽水试验资料，单位涌水量0.0006～0.05273L/s.m，表明太灰含水层富水性属极弱―弱，一般情况下不会对下组煤开采造成威胁，但在构造发育地段，太灰含水层仍是下组煤矿井防治水不可忽视的充水水源。

下组煤顶板间接充水水源同为上组煤底板直接充水水源，即太原组三段（C3t3）和山西组底部K7砂岩及局部所夹中、粗粒砂岩水。含水层的富水程度弱。因此下组煤顶板间接充水水源不会对矿井生产造成较大影响。

2.2 下组煤底板充水水源

下组煤底板直接充水水源主要来自太原组一段和本溪组所夹薄层灰岩或中、粗粒砂岩水。据钻探数据统计，下组煤（11# 煤）底板至本溪组底界地层间距为21.96～33.33m，平均26.24m，隔水层累计厚度8.66～21.22m，平均15.68m。由本次钻探及测井资料得知，此段砂岩裂隙不发育，且多砂泥质充填或半充填；灰岩厚度很薄，泥质含量较高，岩溶裂隙不发育，溶蚀现象不明显。钻进时钻井液消耗量甚微，均表明此段含水层富水性很弱。据此分析认为，在无地质构造破坏及沟通的情况下，下组底板直接充水水源不会对矿井生产造成较大影响。

下组煤底板间接充水水源是来自下伏中奥陶统岩溶水，奥灰含水层构成了本区富水性最强的含水岩系。据ZK1-ZK7钻孔抽水试验资料，峰峰组单位涌水量为0.0058～0.4816L/s・m，自然水位标高480.64～520.87m。奥灰峰峰组（O2f）的岩溶裂隙发育程度相对略差，加之质纯灰岩的累计厚度较小，含水层地下水的补、蓄条件及富水性相对较弱。而上马家沟组（O2s）岩溶裂隙较发育，含水层厚度大，且连续、稳定，岩溶水补给来源充沛，传导快，富水性最强。初步分析认为，在无有构造裂隙沟通的情况下，奥陶系灰岩岩溶裂隙水正常情况下对矿床开采没有直接影响。但是因奥灰是井田富水性最强的岩溶裂隙含水层，且井田内岩溶陷落柱、NE―NNE向的正断层比较发育，奥灰水有可能通过导水陷落柱、断层等裂隙密集带和薄弱带等地质异常体或封闭质量不佳的钻孔突入矿井，造成矿井突水乃至重大淹井事故，而且不易被疏干，成为煤层底板发生突水的最重要的水源。

3 地表水充水水源

井田地处低山丘陵地带，地表径流条件良好。紫金一号井田共有季节性河流3条（分别为位于东部的桃沟河、东南部的陶村河和中南部的十里沟河），沟谷3条（分别为位于东部的石盆沟、中部的芦沟和北部的郝家铺沟），均为汾河的支流沟谷。在雨季接受降水补给后形成规模不等的洪流汇集沟谷，但雨后不久便很快排泄殆尽。开采煤层上覆有一定厚度的不透水层或弱透水层相隔，因此地表水不会对煤层开采产生较大影响。但一旦开采2#煤层形成贯通到地表的地裂缝，就可能导致沟谷洪流顺裂隙灌入地下，对矿井安全生产构成严重威胁。

4 结语

矿井水篇2

企业采矿是为了获得矿藏资源，但是采矿的过程中必然会影响矿井水文，不同的采矿方法、地质构造的差异等都会为矿井水文状况带来不同的影响，而这些影响也会进一步影响到采矿工作。本文首先对采矿工程带来的水文方面的影响进行分析，然后探讨具体的防治水策略。

关键词：

采矿工程；矿井水文；防治水策略

1采矿工程对矿井水文带来的影响

1.1有利的影响

煤顶板的砂岩在采矿进行过程中几乎一直保持着疏干状态，所以在开采过程中水害方面是几乎不会有问题产生的；采矿工程的推进会大幅度的降低第四系下组的下段水位，可以有效的将煤层开采上限提升上去，同时对于开采防水煤柱压滞煤炭来说有很大的帮助；采矿活动还会对十灰以及十四灰水位产生影响，造成其大量降低的情况，采掘工作面水量的水压因此而降低，承压含水层的水压也会受到影响，这样一来突水事故出现的可能性就减少了很多。

1.2不利的影响

采矿活动的面积过大的话，采空区内会出现大量的积水，既会影响企业生产，还会带来安全隐患；采矿活动会对第四系“三含”含水层造成影响，使其水位明显下降，巨大的垂向压力会施加在井壁上，最终无法承受后井壁就会破裂。针对这些不利影响我们可以采取一些针对性的对策来解决，例如排查采空区的积水并对其进行分析，预先排放这些积水；动态性的去监测地下水水位并进行分析，以此为依据来有效的避免或者防治水害的发生；在开矿前严格执行探查分析等工作，保证分析结果的可行性以后再进行开采，将断水层导水导致的突发事故出现的可能性降到最低，尽可能地规避这些风险。

2具体的防治水策略

2.1对砂砾层的渗透系数使用流量测井法来进行测定

目前我国对砂砾层渗透系数进行测试的时候，通常采用的方法为抽水试验法以及室内渗透试验法，均有一定缺陷存在，所以应该使用准确程度更高的流量测井法来对砂砾层的渗透系数进行测定，保证水文地质勘查工作的准确性。在测量井液流速的时候我们使用的仪器是XY-Ⅱ(L)多功能流速仪，每隔一米布置一个测点，然后使用点测法反复对每个测点进行测量，并且要保证这些测量值之间具有5%以下的误差。该测点的流速值就是将各点流速值乘以包网过滤器内截面积所得的结果。在自然状态下孔内的水以轴向在各个水层之间进行交换的状况，就是我们测量到的孔内流量数据，并且是在开始注水工作之间的，各层的渗透系数就可以以水头的抬高值为依据来进行计算了。这种方法不仅准确的划分了含水层、隔水层等，还将每层的渗透系数计算了出来，相比起抽水试验法来说具有更高的精准度和可靠性。

2.2防治底板突水问题的具体措施

煤矿下组尤其是水文地质，一般勘探程度都比较低，获得的资料与设计和生产方面的要求相差还比较远。为了可以对下组煤层的赋存条件以及水文地质条件有更好的了解，保证勘查工作的效果，首先需要对十灰岩、十四灰岩以及奥陶系灰岩等进行研究，确定它们的水文地质特征，对水位以及十四灰水和奥灰水之间的联系掌握清楚。一些矿区十四灰水沉缺，因为其底板隔水岩组的强度不足，没有办法作为骨架发挥作用，所以该地层是非常薄弱的，我们需要采取措施进行防治以后才能开始采矿，避免突水事故发生，下面是具体的防治措施：

2.2.1井下探放水

如果有含水层位于煤层顶板的倒水缝隙范围内的话，按照“矿井水文地质规程”中的规定，必须要对探顶板水进行预防。地下组煤的十灰岩含水层恰好就是十六煤层的顶板，处于开采煤层冒落带的范围之内，所以要尽量结合地质构造条件来设置放水孔，并且保证设置的部位具有良好的疏水效果。因为以往有过裁决过程中出现突水事故的经历，所以在断层、裂隙发育地段或者破碎带进行采掘工程的时候，探水以及打钻防水的工作必须超前进行。

2.2.2合理地疏放十四灰水

如果某点面在疏水的时候越疏越大，那么必然有越流补给的情况出现在该点面附近，必须将出水通道找出来并将水源头堵上才能解决这个问题，然后再疏放水流。疏水降压工作必须要保证其合理性，只要将水压降至安全值以下，否则过犹不及。

2.2.3解决奥灰水

如果发现了奥灰水的出水点或者通道，首先要将其原因查明，保证不会出现安全隐患、不会带来经济损失并且技术可行性高的情况下，封堵其注浆或者不触动煤岩柱，将奥灰水问题从根源上得到解决。

3结束语

采矿工程对矿井水文带来的影响是深远的，所以在施工过程中，企业必须将各方面的影响因素都综合的考虑进来，将采矿工程有利于矿井水文的影响提高，而不利的影响降低。在防治水工作上采取有效的措施充分的做好保护，为企业安全高效的生产打好基础。

作者：白浩然 单位：扎赉诺尔煤业有限责任公司灵露矿

参考文献：

[1]武强.我国矿井水防控与资源化利用的研究进展、问题和展望[J].煤炭学报,2014(05):795-805.

[2]朱顺华.浅谈采矿工程对矿井水文的影响与防治水措施[J].科技创新与应用,2014(22):285.

矿井水篇3

关健词：曲斗煤矿二号井；防治水；河床防治水；井下排水

曲斗煤矿二号井矿区水文地质条件属中等型，含水岩层富水性一般为极弱～弱，大气降水是矿井主要充水水源，矿井涌水量与大气降水关系密切。由于早期曲斗井田420E4-05N运巷与永春煤矿磨刀坑井下山工作面贯通，后期受采动影响，现永春煤矿磨刀坑井下的矿井水通过采空区流入曲斗煤矿二号井井下。而且永春煤矿磨刀坑井周边非法小煤盗采下洋溪保安煤柱，造成河床出现裂缝，局部地方出现塌陷，溪水经永春煤矿磨刀坑井最后流入曲斗煤矿二号井井下，使矿井涌水量增加，特别在雨季期间，严重威胁到矿井安全生产。2006年矿井已对下洋溪塌陷段进行治理，取得利较好的效果，月平均涌水量为 320m3/h，最大涌水量为650m3/h。但近几年河床经过冲刷和周边非法小煤继续采动影响，矿井涌水量增加明显。2012年矿井月平均涌水量为 560m3/h，最大涌水量达800m3/h，年排水电耗达256万kwh。

为了切实做好曲斗煤矿二号井的防治水工作，确保矿井正常安全生产，必须查明曲斗煤矿二号井的水患现状，并对目前井下水患情况进行全面分析，结合矿井水文地质条件及矿井防治水存在的问题与不足，本着“综合防治、标本兼治”的原则，对矿区水患进行综合治理。

1 矿井防治水的主要方法

（1）对下洋溪磨刀坑段塌陷区和裂隙进行治理，对地表水采用疏、引排、截、堵等方式，减少地表水渗入井下。

（2）对井下防治水重点区域砌筑挡水墙，增加上区段的的排水能力，确保井下作业安全。

2 此次方案的技术路线

（1）调查下洋溪磨刀坑段塌陷区与周边小煤的开采渗水情况。

（2）分析渗水量与矿井涌水量的关系和周边小煤开采对矿井生产的影响。

（3）研究制定防治水方案和措施。

（4）进行疏、堵、截、引排水试验。

（5）下洋溪磨刀坑段塌陷区治理实施和井下受水患威胁的区域砌筑挡水墙。

3 地表防治水的治理

3.1 地表裂隙带分布调查，下洋溪河床塌陷区及裂隙情况调查

矿井地表较大的裂隙带区域主要分布于曲斗井田的东部，由于小煤井和磨刀坑县矿多年的开采，造成的裂隙与下洋溪河床贯通，河水渗入矿井，增加矿井的涌水量。矿井于2013年1月-3月每旬组织4名安全管理人员到下洋溪进行普查。下洋溪河床（原县矿磨刀坑525井口塌陷区）于2006年经进行充填、浇灌后，经过近几年的地质变化和采空区的影响，525小煤井口桥体裂隙有所增大，通过对下洋溪河床进行全面普查，发现磨刀坑桥往下洋方向15米左右有明显裂隙（长度10米），河床底部往上2米的裂隙有进风；磨刀坑桥往曲斗方向20米左右河对岸原砌碹处有裂隙，山体变形明显，有跨落危险（长度20米），个别裂隙进水明显。

3.2 矿井地表存在主要水患

在雨季期间，矿井地表的塌陷区是大气降水导水的主要区域。根据现场调查分析：是矿外补水的主要来源，也是矿井生产存在的主要水患之一。查明了下洋溪磨刀坑段塌陷区范围，并对下洋溪磨刀坑段塌陷区和裂隙段进行综合治理，提高矿井抗灾能力。

下洋溪磨刀坑段受地质变化和采空区的影响，已有五处河床有明显裂隙，三处地段塌陷区已形成，下洋溪水渗入井下，尤其是雨季期间，井下涌水量增加明显，严重影响矿井的正常生产。

3.3 组织方案研讨，优化、细化方案设计

施工前应先将河水引流，做好地基，先分段进行河水堵截、分流，并对其进行抽干，等水抽干后在河床周边安排挖掘机进行河床清挖工作，挖到河床实底后，先用黄土对清挖后的河床进行夯实，后再用混凝土进行浇灌。采用混凝土现搅施工，断面形状为梯形墙体。在裂隙区采用C20混泥土浇灌，每立方米混泥土材料用量为：水泥（425号）326Kg：中砂（平均0.35―0.5 mm）639 Kg：石子（粒径5―40 mm）1242 Kg：水202Kg。即材料混合比为水泥：砂：石子：水=1：1.96：3.8：0.62。地面防治水工程项目分二期进行实施。具体施工见图1。

根据矿井周边小煤的调查结果，为避免老空区水流入矿井，经科学论证研究决定在420E4-03N巷、 420E4-05N巷、 420E4-09N巷、420E4石门、420N集运、395E4石门、395E5石门、370E4石门采用混凝土钢材振捣砌筑8道挡水墙。同时对矿井威胁较大370E4及395E5两条石门附近撤出采掘作业，并划定一定范围禁采区。工程质量要求混凝土标号：采用325R水泥，要求砌体灰份饱满，没有瞎缝和干缝；混凝土的表面要求无裂缝、蜂窝、麻面等现象，混凝土标号为C20（重量比为水61.9kg：水泥100kg：砂196kg：石子380kg）。

通过上述本方案的施工：通过在+395E4和矿井总涌水量的观测，研究发现，经过河床治理和挡水墙的设置，矿井涌水量有了明显的减少。

通过数据分析对比2013年6、7月份395E4涌水量同比12年分别减少了102.7m?/h、126.98m?/h，矿井涌水量同比减少101.01m?/h、107.89m?/h；与2013年6、7月份涌水量对比分别减少了46.96m?/h、50.8m?/h，矿井涌水量同比减少25.22m?/h、48.91m?/h.取修筑前后近2年涌水量的平均值，通过数据分析可得，磨刀坑拦水坝修筑后6、7月份矿井涌水量分别减少了111.52m?/h、130.78m?/h。

4 井下排水的调查和优化

经过对曲斗井田水流的调查，及水往低处流的规律，排水要在上区段引流，可减少下区段的排水压力，调查发现在569W1有一水流，流量约80立方米/小时，在480区段的水流从445W1风井往420区段流下，+395S集在水量大时，水沟排不完，水会流入370区段等需要改进的地方。

5 矿井井下防治水设备完善

针对上述排查出的问题，作出如下优化措施：

（1）+370m泵房加装1台200DⅡ-43×5型离心水泵，其额定流量为280m3/h，额定扬程为185m，配套电机功率为160kW。排水管路选择规格为 DN=200×3的钢管，管路长度约为500m。把水排到520排水硐。从而减少395中央水泵房的排水压力。

（2）+395车场口（一东口部）安装1台型号为IS150-125-315B的耐磨泵， 流量170m3/h，扬程24m，配套电机18.5kW，排水管路选择规格为 DN=150×3的钢管。把水引到395水仓口，减少水流入370下区段。

（3）做好+370m、395、420区段的拦水工作，减少往采空区溃入片盘的水量，并在+420m区段设应急水仓，安装排水泵，直接排放到+520m副井平硐水沟，减轻+395m泵房的排水压力。

（4）+395水平设立临时水仓，通过潜水泵把+395水引到引到395水仓口，减少水流入370下区段。

（5）+395南集临时泵房装1台200DⅡ-43×5型离心水泵，（作为备用），其额定流量为280m3/h，额定扬程为185m，配套电机功率为160kW。排水管路选择规格为 DN=200×3的钢管， 把水排放到+520m副井平硐水沟，减轻+395m泵房的排水压力。（作为备用暂时未投入使用，假如+370水平关闭或者突发水时，将+370的200DⅡ-43×5型离心水泵拆至南集口进行安装）。

（6）针对我矿569上部小煤下山水流入矿井，经过论证在569W1、设置抽水点，分别安装排水泵和排水管将水引至556硐口，从其平硐排出，减少矿井涌水量83m3/h。通过对井下水采用疏、引、排等方式进行治理，降低了矿井的排水压力。

通过本方案研究，于2014年4月-9月对井下各涌水点进行观测，矿井总涌水量为431m3/h。涌水量相对下降125m3/h。395水仓水泵单台机抽水时间减少了2.5个小时，没有出现水患险情，确保井下安全生产。

6 结束语

曲斗煤矿二号井2013-14年经过通过地表防治水治理、井下增加排防水设备和加大防治水论证及防治水现场管理，确定矿井重点防治水区域，对地表水采用疏、堵、截、引排水，减少地表水渗入井下。掌握小煤开采对矿井安全生产造成的影响，通过井下巷道砌筑挡水墙和下洋溪磨刀坑段塌陷区和裂隙段的综合治理，确保井下安全生产避免出现水患险情。有力地提高了矿井防治水工作，抵抗住了今年雨汛和多起台风，并为今后曲斗煤矿二号井矿井防治水工作打下了坚实基础。

参考文献：

[1]刘小娟.峰峰矿区矿井防治水技术与对策研究[J].河北工程大学，2012（05）.

[2]李永兰.矿井防治水技术综合研究与应用[J].山西焦煤科技，2014（09）.

矿井水篇4

关键词：煤矿立井；突水治理；堵水案例

中图分类号：TD265 文献标识码：A 文章编号：1009-2374（2013）32-0093-02

1 概况

该矿立井位于井田的东北区域，设计井筒垂直深度300m，水平大巷沿煤层顶板布置在煤层中，井底马头门处底板标高+347m。井底罐窝底位于马头底板标高下20m处标高为+327m。

5号煤层底板至奥陶系石灰岩顶面距离18.05～38.92m，一般厚度20m左右。也就是说井底罐窝底底板可能破强含水层峰峰二段。

煤层底板太原组K2灰岩和石英砂岩属直接充水含水层，其水量稍大，充水强度稍强，由于太原组下部隔水岩层不稳定，该含水层与富水性强的奥灰岩溶水发生水力联系时，极有可能造成矿井突水。

煤系沉积基底为奥陶系灰岩，该层含水空间以溶蚀裂隙为主，富水性强且及不均匀，岩溶水连通性良好，区域性水位标高为+372.00m，由于太原组下部岩层隔水性能不稳定，奥灰水将对煤层开采标高+372以下均会构成威胁。

该矿煤混合立井净直径为5m、掘进直径7m、马头门底板标高为煤层底板标高、2012年12月底当罐窝掘至马头门下12.5m时即+334.8m时井筒与井壁结合部出现透水，透水量50～70m3/h，根据化验结果初步断定水源为间接裂隙导入的奥陶纪灰岩岩溶水。突水导致混合立井停工直至2013年5月的突水治理工作竣工后才正常施工。

2 治理方案

2.1 设计方案

用建筑架管在罐掘进底板上搭1.0m处搭建工作平台、以便钻机在水面上施工导水孔；在罐窝底四周施工132mm导水钻孔并安装108mm导水管；因为罐窝底板经常因为排水问题有一定深度的积水，所以无法用常规材料固结导水管，我们选用高分子亲水材料美固德作为导水管固结材料；用60m3/h流量管道泵将导水孔中水排出，使井底不再积水以便于施工；导水孔工作正常后在罐窝底按设计施工周边和中介底板改造注浆加固钻孔，以改造加固罐窝底以下15m（设计7m突水防护层）范围的底板，以防后期向下延深罐窝至马头门以下20m时突水。

图1

2.2 因故变更方案

因施工过程中发现矿井总排水能力不能满足施工中透水量增加需要的排水量，故方案调整如下：

（1）撤除搭建的工作台钻机，放弃原来搭建的钻机平台；（2）用机砖垛和10cm木板在罐窝底板上搭建（水面以上）搭建一个混凝土承载平台，平台高度1000mm，平台下部为容纳积水空间；（3）在平台上施工2.6m厚混凝土，混凝土标号为C30、并在混凝土中参入防渗剂和少量速凝剂；（4）平台上的混凝土中预埋800mm混凝土管和4根108导水管，导水管下部与井壁壁根相接，在800mm混凝土管放置530mm塔式排沙水泵，水泵扬程50m流量80m3/h，水泵主要用于平台施工期间泵水；（5）平台上108mm导水管用于平台施工期间导水及平台凝固后向平台下容水空间注浆，同时在混凝土施工期间预埋9个后期深部注浆的133mm一级注浆套管；（6）混凝土凝固后，从井壁和混凝土管周壁之间及预埋的800mm管路四周预埋的高分子注射管中美固得高分子材料，以防用混凝土充注平台下空间时这些部位泄压泄水；（7）从800mm混凝土管中抽出排沙泵，用混凝土充注平台下部预留容水空间后再高压从800mm管道中、平台于井壁之间预埋的美固得注射管高压注入亲水高分子材料；确保原来预留的下部空间充满充实，再用混凝土和美固德充注下部预留空间时导水管路必须能正常导水。

3 施工工艺

以上工作完成后形成一个可靠的无水平台，用平台上的钻机从9个预埋的133mm一级套管中（套管上安装高压截止阀）施工直到平台下垂直18m的钻孔、并通过钻孔向深部以3～5MPa的压力注射水泥；水泥、胶泥土混合浆液。

4 治理效果

经过为时30天的施工，9个注射孔注入水泥150吨、胶泥土100多吨、2013年5月中旬爆破起除了2.6m混凝土止浆盖层及1m混凝土、美固德注射复合层，直至原来突水面，并向下再掘8m至标高+326.8再无突水、积水的踪影，收到了很好的治理结果。

5 分析及结果

第一次搭建平台施工失败的主要原因是矿井井底排水系统能力小，钻机平台下的突水点涌水不能及时排尽并经常处于积水较深的状态，更换流量和扬程较大的排沙泵后系统管路不能满足原来井底断层破碎带涌水、新钻孔涌水及钻机施工排出水需要，不得已调整为第二套施工费用较高的至浆盖方案。

如果矿井及立井排水能力能够满足原来井底断层破碎带涌水、新施工钻孔涌水及钻机施工排总水量需要，第一套施工方案还是比较经济可行的。

矿井水篇5

【关键词】 王洼煤矿 最小二乘法 矿井涌水量 预测

在水资源极度短缺的形势下，将矿井水计入具有一定可靠保障的水资源，对矿井水涌水量进行科学预测分析显得十分重要。本文在其他学者对王洼煤矿矿井涌水分析研究的基础上，利用现有排水资料，采用最小二乘法进行数值计算，力求获得更加准确的矿井涌水量预测值。

1 煤矿概况

王洼煤矿位于宁夏彭阳县王洼镇境内。井田面积10.26km2，可采储量1.05亿t，原设计能力21万t/a，经2003年技术改造后，05年核定生产能力近45万t/a，06年实际产量近60万t/a。09年该矿再次进行技改，设计生产能力120万t/a，服务年限92.6a。

2 井田主要含水层特征分析

2.1 水文地质条件

（1）中奥陶系平原群分布于井田西部及煤系地层下部，埋深于95.49～514.52m以下。含裂隙-溶洞承压水，水位较深（160.40m），水量小，单位涌水量为0.0028L/s・m，渗透系数0.0011m/d，为涌水量很小的岩层。（2）上三迭统延长群分布于井田西部及南部，埋深于248.27～589.53m以下，无涌漏水现象，含水不大。（3）侏罗系分布于井田内部。单位涌水量0.00347～0.00012L/S・m，渗透系数为 0.000110～0.00261m/d。（4）下白恶统六盘山群分布较广，埋深于87.8～272.80m之下，含水微弱。（5）第三系在全矿井普遍发育，埋深于0～224.23m以下，钻孔揭露最大厚度160.03m，含孔隙―裂隙承压水。（6）第四系遍布全矿井，具多孔性，垂直透水性较好，水平透水性较差，普遍含孔隙潜水。

2.2 充水因素分析

矿井充水水源主要有大气降水、地表水和地下水。

大气降水：多集中7～9月，多年平均降水量441.9mm，最大降水量613.5mm均渗入地下，为间接充水水源。

地表水：仅有3个小水库，煤层开采形成的冒裂带、导水裂隙带可能与这些水体沟通，而导致采煤时矿井充水强度增大，但不同地段差别很大。

地下水：直接充水水源为松散岩类孔隙水及各煤层顶板基岩裂隙水，煤层开采后在王洼背斜以西导水裂隙带可能沟通上覆第四系松散岩类孔隙水，由间接充水水源变为矿井直接充水水源，而在王洼背斜以东的绝大部分地段导水裂隙带均未与上覆第四系潜水沟通，通过补给煤系地层之上碎屑岩类裂隙水成为矿井间接充水水源。

矿井充水通道主要是煤层开采后所形成的冒落带和导水裂隙带。矿坑充水强度主要取决于直接充水水源的富水程度和冒落带及导水裂隙带发育程度两个因素，并受隔水层明显影响。王洼煤矿矿井涌水量比较稳定，在强降水时涌水量无明显增加。

3 最小二乘法对矿井涌水量的计算

3.1 最小二乘法公式建立

王洼煤矿属技改项目，矿井水文地质条件比较稳定，具有一定期的矿井涌水量与原煤产量统计资料。表1中给出了王洼煤矿2004-2008年矿井涌水量和原煤产量统计数据。根据以上资料，建立矿井涌水量Q和原煤产量Ti之间的最小二乘法经验公式，见图1。求得比拟参数，进而推出新开拓规模下的预测涌水量。

从（图1）可知，矿井涌水量和产量呈现线性关系，可以将近似公式设为：

（1）

其中a和b是待定常数。

利用最小二乘法原理，令来保证偏差绝对值最小，根据5年的统计数据，求解出a和b的值分别为0.444和- 0.44，带入近似公式得到：

Qi=0.444Ti-0.44 （2）

现根据最小二乘法得出5年计算值与对应实测值进行对比分析。

由（表1）分析知，该法计算04年的理论与实测涌水量之间误差较大，根该矿开采实际情况分析，该煤矿在03年进行了技改，04年开采量和涌水量都不稳定，05年重新核定生产能力近45万t/a，06年实际产量近60万t/a。对于05-08年的计算值和实测值相对误差较小，在合理范围内。因此，本文将利用公式（2）进行该矿涌水量预测。

3.2 矿井涌水量预测

对于有监测资料的王洼煤矿，通过分析矿坑排水量资料的合理性、可靠性、排水量变化及其影响因素，选择了5年排水量变化稳定，能够代表技改后矿井相应年度的矿井涌水量均值，作为了矿井涌水量计算的依据。

根据建立的最小二乘法计算公式，王洼煤矿在技改后，年产120万t的情况下，矿井涌水量为

Qi=0.444×120-0.44=52.84万m3

3.3 预测值合理性分析

根据学者对该矿井涌水量的研究，稳定流大井法计算涌水量为1715.71m3/d[1]。稳定流大井法属解析法，其假定矿坑为中心的稳定流场，利用裘布依公式求解，假定条件：①地下水处于稳定流态、呈层流缓变运动，并遵循达西定律；②水流为承压转无压，静水位水平且降落漏斗的供水边界呈圆形；③含水层均值等厚，分布宽广，集水井为完整井。也有学者认为稳定流裘布依公式，在大降深、形状不规则的矿坑涌水量预测中不可盲目应用，应尽量采用数值模拟方法，辅以其他类比外推法[2]。

根据该矿实际条件分析，煤层开采后第四系松散岩类孔隙水在王洼背斜以西和以东充水情况不一，充水水源及速率不平稳；煤层开采时，冒落带和导水裂隙带将连通地表水体从而增大采煤时矿井充水强度，但不同地段差别很大，水流流态不稳定；根据水文地质资料参数知，中奥陶系埋深于95.49～514.52m以下，为涌水量很小的岩层，上三迭统延长群无涌漏水现象，侏罗系单位涌水量0.00347～ 0.00012L/S・m；下白恶统含水微弱；第三系埋深于0～224.23m以下，含孔隙―裂隙承压水，第四系普遍含孔隙潜水，各个含水层之间差异性大，并非均值等厚的无限边界。

由此，本报告对于有实测统计资料的王洼煤矿优先选择了运用实测资料进行矿井涌水量的预测，并根据实测资料的数值特征选择了最小二乘法，建立了矿井涌水量和原煤产量之间的关系式，求得比拟参数，进而推出了新开拓规模下的预测涌水量，具有一定的合理性。

4 结论

1）根据王洼煤矿矿井涌水量与原煤产量统计资料建立了最小二乘法计算公式，预测了技改后年产120万t情况下矿井涌水量为 52.84万m3/a。

2）通过对稳定流大井法公式建立的假设条件和王洼煤矿水文地质及充水条件的分析，本文认为依靠最小二乘法建立预测方法，具有一定的合理性，而且计算简便。

参考文献：

[1]李金燕，张维江.宁夏王洼煤矿矿井涌水分析与涌水量计算[J].煤炭工程：研究探讨，2012，8：81-84.

[2]华解明.“大井法”预测矿井涌水量问题探讨[J].中国煤炭地质，2009，21（6）：45-47.

[3]陈江峰.许亚坤.芦沟煤矿水文地质特征及矿井涌水量计算[J].煤矿安全：技术经验，2009-11：39-42.

矿井水篇6

关键词：地质构造；含水层；矿井涌水量

DOI：10.16640/ki.37-1222/t.2017.13.054

1 地表概况

香山矿井田位于平顶山矿区的西南缘，属剥蚀残余丘陵地貌单元。井田北及东北部为三叠系刘家沟组组成的红石山、蜘蛛山、香山、莲花盆等丘陵山体，山体呈北西～南东向展布，山脊标高+227.3～+320.4m；山体南坡为褶裙状坡洪积层及二叠系平顶山砂岩组成的艾山，弹花锤等剥蚀残丘，标高+245.6～+130.0m；南北向冲沟较为发育，沟深2.0～3.5m。井田南缘为寒武系灰岩组成北西～南东向展布的剥蚀残丘（青石山）和垄岗，标高+110.0～+176.1m；井田南中部为剥蚀残丘，垄岗与坡洪积层之间由冲洪积层组成的北西～南东向槽形谷地，标高+110.0～+140.0m，地势较平坦。相对高差约210m。

2 含煤地层

香山矿井田位于平顶山矿区西南部，李口向斜西南翼，主体构造为浅部陡、深部缓的单斜构造，见图3-2。由于受北东向挤压应力影响，在井田西南的浅部形成紧密褶皱带，地层倾角最大高达67°，局部出现直立甚至倒转，向深部逐渐变缓，至二1煤层底板-400m标高倾角22°。井田断裂构造较简单，较大断层仅1条，即凤凰岭逆断层。该断层位于井田西部，走向近南北，倾向西，倾角37°，落差55m。井田由59-4、59-6和58’-1孔控制。58’-1孔在孔深313.00mL8灰岩后岩芯破碎，在孔深347.85m和367.33m两次见L8；59-4孔在355.13m穿过太原组后，至447.80m出现寒武系灰岩，以下又重复出现太原组灰岩和一5煤层；59-6孔在孔深83.34m见四2煤层后至629.74m终孔尚未见到己组。

3 区域水文地质

井田范围内无天然河流和水库，仅在井田北部有一些南北向季节性水流冲沟，地表排泄条件良好；在井田南部，沿寒武系露头北侧有一条排水沟，矿井排水及雨季地表水沿排水沟由东向西至余官营附近注入湛河。依据地层岩性、含水层充水空间和地下水类型，将本矿区含水层归并为四大含水岩组，即松散岩类孔隙含水岩组、碎屑岩类裂隙含水岩组、碎屑岩夹碳酸盐岩类裂隙含水岩组、碳酸盐岩类岩溶裂隙含水岩组。

4 水力性质

矿井目前开采的五、四、二煤层，对矿井直接充水有影响的含水层，主要为煤层顶板砂岩裂隙水，以及二煤组煤层底板石炭系太原组与寒武系灰岩岩溶裂隙水。井田各煤层顶板砂岩裂隙水，由于受含水层厚度、赋存特征及其裂隙发育程度的制约，均以弱含水为主，除在煤层埋藏的浅部基岩风化带，通过第四系间接受大气降水的微弱补给外，在井田区内基本不受其他水源的补给。加之煤层顶板砂岩含水层，虽层数多，但单层厚度小，岩相变化大，含水层间均有砂质泥岩隔水层，在横向与垂向上，水力联系较差。矿井排水以消耗裂隙中的静态水为主。其次为煤层底板灰岩岩溶裂隙地下水，由于受赋存条件、构造条件的影响，灰岩地下水富水性、补给与径流及水位具有明显的分区、分带性，总体变化趋势，随埋藏深度的增加而呈逐渐减弱趋势。由于石炭系太原组和寒武系灰岩埋藏的浅部及其露头分布区，由于受构造与风化裂隙，地表水与地下水活动的影响，岩溶裂隙十分发育，不仅具有良好的富水性，而且横向与垂向上相互间有密切的水力联系，致使石炭系太原组下段灰岩与寒武系灰岩岩构成统一的含水体，水位标高基本一致，且由于受大气降水与地表水补给影响，水位季节性变化较大。

5 评定指标类别

（1）受采掘影响的含水层及水体补给条件 ： 二1煤层顶板砂岩裂隙含水层，单位涌水量0.00141～0.00158L/（s.m），属简单型；二1煤层底板直接充水含水层石炭系太原组灰岩，单位涌水量0.00003L/s・m，具有随着深度的增加，富水性逐渐减弱的变化趋势，目前生产的井田深部为简单类型；二1煤层底板间接充水含水层寒武系灰岩，具有随埋藏深度的增加，富水性性逐渐减弱的变化规律，目前生产区位于井田深部，单位涌水量0.00003～0.00158L/（s.m），综合二煤组受采掘影响的含水层及水体补给条件属简单型。

（2）矿井及周边老空水的分布状况 ：本矿与小煤矿及十一矿老空区积水位置、积水范围与积水量清楚，属中等类型。

（3）矿井涌水量 近几年矿井平均和最大值分别为90.3m3/h和173.3m3/h。应属简单类型。

（4）突水量 矿井生产期间，底板灰岩水最大突水量150m3/h，老空水突水3次，最大突水量180 m3/h，属中等类型。

（5）矿井开采受水害影响程度 矿井目前开采的井田深部，煤层顶板砂岩裂隙水及二1煤层底板石炭系灰岩水，均为弱富水性，局部出现涌突水现象，但水量在可控制范围以内，在巷道与工作面排水设施完备的情况下，对矿井安全正常生产构不成危害。本矿回采结束的工作面老空水，位置、范围和积水量清楚，采取超前探放措施可确保安全正常生产。废弃小窑采空区，主要位于井田浅部，除采取放水措施外，由泄水巷截流排水，可排除对矿井直接构成充水危害。综合评价矿井开采受水害影响程度为中等类型。

（6）防治水工作的难易程度 由于矿井目前充水水源、位置、水量已基本清楚，现配置的防治水设施与排水能力可满足目前和后续生产涌水量的要求。防治水工程，一是加大巷道与工作面排水设施与能力措施，以防顶板砂岩局部富水区对矿井充水的影响；二是，在预测有积水的工作面，采取超前探放水措施；三是对井下水位观测孔进行维护；四是继续利用泄水巷排水，以防大气降水和小煤矿老空水对生产区的危害。防治措施技术可行、经济合理、效果显著及安全可靠，应为中等类型。

依照《煤矿防治水规定》水文地质类型划分标准及就高不就低的原则，香山矿水文地质类型综合评价为中等类型。在矿井生产过程中应进一步加强防治水队伍建设，以及防治水工作的日常管理与地质与水文地质资料的归纳与分析，以便为矿井水的防治提供切实可靠的依据。

参考文献：

矿井水篇7

关键词：煤矿；矿井废水；回收技术

目前，煤炭在中国能源资源中占据绝对优势，可是随着煤矿开采规模扩大，矿井生产过程中形成的废水量也明显增多，如果未对矿井废水处理而直接排放，必然对地下水资源与生态环境造成污染，而且会导致水资源严重浪费。据相关调查，中国大约50%的矿区水资源贫乏，直接影响煤炭生产发展。针对煤矿生产过程中产生的废水，要采用科学、有效的技术进行处理，把煤矿废水转变成煤矿生产用水，实现煤矿废水的回收与应用，从而推动煤矿生产进一步发展。因而，通过研究煤矿矿井废水处理技术，实现废水的回收与应用，对煤矿企业的可持续发展具有重要意义。

1煤矿矿井废水处理技术

现阶段，煤矿矿井废水处理技术主要包含物理化学技术、生物技术及自然生态技术。a)物理化学技术。物理化学法的基本原理是物质间存在的物理化学效应，应用相关物理化学法实现矿井废水污染物的有效转化，去除有害物质，完成废水净化。一般应用的物理化学方法主要为萃取法与光化学混凝法及膜分离法等。煤矿矿井废水处理中物理化学法发挥着关键作用，主要原因是矿井废水存在大量悬浮物质，且浓度相对较大，一定要先处理体积大与密度大的污染物质，不然会导致生化处理效果不佳。因而，矿井废水应用生化处理前，必须对矿井废水中的固体与液体进行有效分离，并先处理固体物质，然后才能够开展生化处理；b)生物技术。生物技术主要指应用自然微生物具备的呼吸作用，通过微生物呼吸作用实现矿井废水中有机物质的降解，同时应用生物技术可降低废水处理过程中对生态环境造成的不利影响[1]。普遍应用的生物处理技术为氧化沟处理技术，通过氧化沟臭氧可有效去除污水中存在的COODer，并且减小氨氮含量。查阅相关实验资料发现，采用氧化沟技术处理矿井废水，其中COODer去除率与总氮去除率都达到了75.9%，有效减小SS含量；c)自然生态技术。目前自然生态技术主要是人工湿地处理与稳定塘处理及土地处理。大量实践表明，矿井废水处理中人工湿地技术效果最好。而稳定塘处理技术中的氧化塘与土地处理系统可选择煤矿塌陷盆地，这样可根据矿井废水与矿区生活废水相关情况设计处理系统，从而提高社会效益与环境效益。另外，选择自然生态技术处理矿井废水，可有效减小矿井废水污染物的浓度，并且改进煤矿塌陷盆地生态环境。

2矿井废水回收应用技术

2.1磁混凝沉淀工艺

磁混凝沉淀是根据混凝物理化学基本原理，并且融合生物作用原理，实现了多种原理与过程融合的复合工艺。首先通过磁分离然后通过生物作用，实现两者的密切结合，有效发挥出磁分离与生物作用特点，有效处理废水。如今，在一般混凝沉淀工艺中添加适量磁粉，就可实现磁粉与矿井废水中的相关物质絮凝结合，并且呈现出混凝与絮凝效果，这样就可产生高密度与大体积的絮状物体，最终完成快速沉降目标，详细工艺流程见图1。磁混凝沉淀工艺的优势是具备良好的絮凝效果，同时磁粉能够通过磁鼓实现回收循环应用[2]。但是现阶段此回收技术并不成熟，且技术稳定性仍然需要考证，因此磁混凝沉淀工艺并未普遍应用在矿井废水处理及回收应用方面。

2.2活性炭吸附技术

煤矿矿井废水中通常包含挥发酚成分，而酚类是高毒物质，其能够通过皮肤与口腔及粘膜等深入人类身体，如果酚浓度比较低，可造成细胞蛋白质变性；如果酚浓度相对较高，就会造成蛋白质沉淀。人类长期饮用含酚类成分的水源可能引发蛋白质变性与凝固，发生头晕、出疹及相关神经症状，严重时可能引发中毒[3]。因而在处理矿区生活饮用水时，要设置活性炭吸附设备，通常活性炭比表面积能够达到800m2/g～2000m2/g，具备较强吸附能力。同时设备应该选择连续模式的固定床吸附操作办法，这样活性炭的吸附剂厚度能够达到3.5m，生活废水由上至下过滤，速度大约是4m/h～15m/h，并且接触时间最长不超过1h。但随着过滤时间延长，活性炭就会不断吸附废水中物质，慢慢的活性炭吸附能力就会达到饱和，不再吸附废水中杂质，因而必须及时更换新的活性炭，以保证废水处理质量。

2.3生物滤池工艺

生物滤池工艺主要指制作一个生物膜的介质滤料填充床，使废水从介质中流过。在废水流过滤池时，养料与O2就会进入到生物膜中，形成生物同化作用，生成的CO2与其它相关代谢物就会从生物膜中释放出来，并且进入废水中。另外，O2进入生物膜中，也为微生物生长提供O2，从而保证生物膜具备较强的活性，详细流程如图2所示。图2生物滤池污水处理系统煤矿废水首选通过沉砂池进行沉淀，然后通过介质进入到微生物滤池，同时养料与O2也会扩散到微生物滤池，这样微生物就可应用O2与养料产生微生物同化作用，最后再通过反冲洗水获取干净水。生物滤池结合了生物氧化与化学吸附及物理截虑等相关原理，因而应用生物滤池技术处理煤矿废水，可得到优质的水资源，特别是富营养化的污染水体或微生物染污相对严重的水体[4]。但是生物滤池技术也存在不足之处，实践应用过程中要为微生物正常生长构建适宜的物理与化学环境，如温度与离子浓度等。

2.4膜处理技术

膜分离技术因为具备分离、纯化及精制等功能，并且高效、环保，操作过程简单，容易控制，所以在多个领域普遍应用，特别是水处理方案发展十分迅速，现已是水质深度处理与回用的关键技术。膜过滤分为过滤、超滤机反渗透等多个分离过程。膜处理技术关系到微滤膜、反渗透及超滤膜工艺等相关技术，是以微生物降解功能与膜分离作为基础进行污水处理，而且应用超滤膜工艺与反渗透系统可实现有关组件在曝气池中的安装，免去二次沉淀池与污泥回流系统设置，同时废水处理后的水质效果更好，能够直接用于生活饮用水。

2.5臭氧氧化技术

臭氧属于强氧化剂，可应用在消毒与废水处理方面。臭氧处在常温常压环境下是亚稳态气体，因而煤矿废水处理过程中需要进行现场制备。而高压环境下，O3可快速分解，所以制备与输送O3时一定要在低压环境下进行。煤矿废水处理过程中应用臭氧氧化技术，一般是对水进行消毒处理。臭氧氧化技术主要具备以下优势：a)O3能够快速杀菌、消毒，可氧化有机化合物与无机化合物，并且可以有效去除其它工艺难以去除的杂质；b)部分O3可转变成O2，可增加水中溶解氧的含量，而且效率高，并不会产生二次污染；c)制备O3过程中应用的电与空气不需要储存于运输，同时设备占地面积小，操作程序简单；d)O3还能够强化絮凝效果，降低混凝剂添加量，显著提高过滤速度。

3结语

矿井水是煤矿产业特有的污染源，但也是一种珍贵的水资源。现阶段，中国一些煤矿生产严重缺水，而且个别煤矿并未对矿井水进行处理就直接排放，不仅严重浪费水资源，还对生态环境造成严重影响。因而，要应用各种水处理技术与回用技术，把矿井水转变为工业用水或生活用水，既能解决煤矿生产水资源短缺问题，还可节约地下水资源，为煤矿企业创造更大的经济效益与社会效益。

作者:李亚前 单位:山西汾河焦煤股份有限公司三交河煤矿

参考文献：

［1］宋柯.煤矿矿井水处理工程中常见的问题与对策［J］.中国高新技术企业，2014(10)：58-59.

［2］李慧玲，桂和荣，段中稳.矿井水资源化技术的现状与发展趋势［J］.宿州学院学报，2015(2)：104-108.

［3］占幼鸿.废水资源化利用在德兴铜矿的实践［J］.有色金属工程，2015(4)：90-93.

矿井水篇8

[关键词]煤矿水文地质 特征 矿井水害 措施

中图分类号：TH22.5 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2014）10-0285-01

随着煤矿开采行业的迅速发展，我们必须使用高科技来对煤矿水文地质进行勘测和检查，以确保从事采矿行业的施工人员的施工安全。以下主要介绍了煤矿水文地质的基本特征，并对矿井水害问题进行研究分析，探讨科学合理的方法去解决矿井水害问题，为进行采矿行业的施工人员提供一个安全的施工环境，促进开采煤矿行业的迅速发展，促进国民经济的发展。

1.对煤矿进行水文地质勘察时的主要内容

在对煤矿进行水文地质勘察时，为了有效地确保开采煤矿过程中采矿人员的安全，我们要利用高新技术来对煤矿进行水文地质勘测，通过对煤矿进行勘察，可以让采矿人员对工作区域有一定的了解，并激发工作人员寻找科学合理的方法去解决矿井中存在的各种危险，确保施工过程的安全。对煤矿进行水文地质勘察的内容主要包括以下几个方面：

1.1 对开采煤矿区域的地下水进行分析

对开采矿山区域的地下水进行分析，是勘测过程中的重点，因为地下水能够在很大程度上影响开采矿山区域的土质，如果忽视了对地下水的分析，那么就有可能造成采矿区域的土壤发生塌陷，危害从事开采煤矿行业的人员的人身安全。

1.2 在对煤矿进行勘测时，必须了解在矿山处建立建筑物的地基所需要的土质类型

在建设矿井之前，必须对开采煤矿区域的土壤有一个清晰的认识，并且对建筑物所需土质类型有一个大致的判断，避免因水文地质的特征与建筑物所需的不同而影响建筑物的安全性和稳定性，给进行煤矿开采工作的工作人员带来危险。

1.3 将勘测数据与周围环境相结合，综合分析发生矿井水害的原因

对煤矿的水文地质进行勘测之后，根据得到的数据与周围环境的关系，得到发生矿井水害问题的原因，进而寻找科学合理的方法去解决这些问题。

2.煤矿水文地质的基本特征

通过对煤矿进行勘测，我们可以发现，水文地质条件在不同的地区是不一样的，有的地方的水文地质条件相对来说比较简单，只有个别地区纷繁复杂，不利于煤矿开采工作的进行。有的地区拥有较多的含水层，因而土壤含有较多的水分，水文地质条件处于中等。对煤矿区域的水文地质进行垂直分析，那么不难看出，含水层涵养的水分由上到下是呈递减趋势进行变化的。水文地质的特征主要表现在如下几个方面：

2.1 水文地质的含水层的基本特征

水文地质的含水层可以分为多个含水层，其中最主要的是奥陶系灰岩岩溶裂隙含水层和太原组下段L1-4灰岩岩溶裂缝含水层，下面让我们了解一下这两个含水层的特征。

2.1.1 奥陶系灰岩岩溶裂隙含水层

奥陶系灰岩岩溶裂隙含水层中水的分布是不均匀的，但是能够完成煤层底板之间的水传递，如果在对煤矿进行勘测时忽视了此层含水层对煤矿的影响，那么在进行开采煤矿时，就会给开采工人带来严重的灾难。

2.1.2 L1-4灰岩岩溶裂隙含水层

L1-4灰岩岩溶裂隙含水层的厚度比较均匀，拥有一个完整的结构，硬度和密度都很高，该层的含水量很少，因为岩溶裂隙大多都被填埋，水分进入很困难。

2.2 水文地质的主要隔水层的特征

在对煤矿进行勘测时，在煤矿的底部存在着由铝质泥岩组成的隔水层，这个隔水层能够有效地隔离水分，拥有较为稳定的层位，但是该隔水层有时会出现断层、破碎带，所以在进行煤矿开采时，因为开采煤矿引发防水层和隔水层的震动，造成断层或破碎带，无法再进行隔水工作。

3.矿井水害主要有哪些

在煤矿开采的过程中，存在很多灾害，其中之一便是矿井水害事故，矿井水害事故严重危害了开采煤矿工人的人身安全。随着开采煤矿力度的加强，矿井水害问题已成为我们必须要考虑的灾难。下面就让我们深入了解一下矿井水害到底有哪些

3.1 地表水引发的矿井水害

埋藏煤矿的地表有时会有河流或水库，在进行煤炭开采的过程中，如果埋藏的煤炭与地表的距离很近，那么就很可能造成塌陷，导致河流或水库中的水流入埋藏煤炭的地方。另外，如果发生暴雨天气，并且煤矿的井口与河流或水库的最高水位线相比要低很多的话，就可能引发河流或水库中的水发生倒灌，造成矿井水害，危害进行开采工作的工人的生命。

3.2 煤层上方的含水层引发的矿井水害

一般情况下，煤层上方的含水层的含水量会随着煤层深度的增加而减少，但是煤层上方的含水层会直接向煤层渗透水源，如果在进行煤炭开采的过程中，不能有效地吸收煤层上方含水层中的水分，那么就极有可能发生矿井水害，给采矿人员的家庭带来巨大的灾难。

3.3 煤层下方的含水层

在煤矿开采的过程中，有可能因为测量的不准确，导致开采时破坏了煤层底部的碳酸盐岩，碳酸盐岩遭到损害之后，由于碳酸盐岩底部拥有大量的地下水，一旦地下水的水位高于煤层的话，就会发生水害，给开采的企业或组织带来巨大的经济损失。

3.4 老空区和老窑区内部积水引起的矿井水害

有的地区由于拥有较长的开采煤矿的历史，但是没有留下书面依据，所以地下有很多不为人所知的老空区和老窑区，这些老空区和老窑区的分布杂乱无章，人们无法从地表的情况找到老空区和老窑区的具置，因而老空区和老窑区里的积水情况也不能为人所知，所以那些进行不规范开采煤矿的个体户在进行开采时，很容易发生矿井水害。

4.如何对矿井水害进行防治

4.1 如何解决地表水引发的矿井水害

在进行煤炭开采时，建立矿井时要确保牢固可靠，避免开采煤矿时发生塌陷。另外，矿井的高度要尽量增高，力求高度超过河流或水库的最高洪水位线，避免暴雨天气来临时，发生河流或水库的水倒灌的现象。

4.2 如何解决煤层上方的含水层引发的矿井水害

在对煤矿进行勘测的过程中，要对煤层上方的含水层进行抽水试验，明确煤层上方的含水层的含水量，在进行煤炭开采的过程中，使用合适的抽水设备将破坏的含水层中的水全部抽出，避免发生矿井水害。

4.3 如何解决煤层下方的含水层引发的矿井水害

在对煤矿进行开采之前，必须对煤层的深度进行测量，以及煤层下方的碳酸盐岩的深度，在开采的过程中，开采人员要把握好尺度，避免开采过深，破坏了煤层下方的含水层，造成矿井水害。

4.4 如何解决老空区和老窑区积水引起的矿井水害

在开采煤炭之前，要对开采的区域尽心准确地勘探，明确老空区和老窑区的位置，在进行勘探的过程中，由于老空区和老窑区不易被发现，勘探人员必须使用新的技术来进行勘测，以便准确定位老空区和老窑区的位置，然后将老空区和老窑区的积水抽出，为开采煤矿创造安全的环境。

5.总结语

由于煤矿水文地质的特征，导致开采人员在进行煤炭开采工作的过程中很容易发生矿井水害，包括地表水引起的水害，煤层上下方的含水层引起的水害，以及老空区和老窑区积水过多引起的水害。矿井水害严重危害了从事煤炭开采工作的工作人员的生命健康权，我们必须竭尽所能去解决这些水害问题，保证工作人员的安全，促进开采煤矿行业的健康发展。

参考文献

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[2] 闫光达，程功.乌兰煤矿井田水文地质特征分析及水害防治措施探讨[J].矿山安全与环保，2010.11（37）：120-121.