浅析煤矿水文地质条件及其水害防治

浅析煤矿水文地质条件及其水害防治

官文润

身份证号码：420802198903070327

摘要：在对煤矿水文地质条件进行分析的基础上，探讨了煤矿水文地质条件的勘探技术以及煤矿各种水文地质条件的目的和任务，以期为相关的理论研究和实际工作提供一定的参考。

关键词：煤矿；水文地质条件；分析

引言

近年来，煤矿水害造成的危害在中国被广泛报道，严重危及煤矿工人的生命安全。煤矿水害是由于缺乏对水文地质条件的分析造成的，因此有必要考虑煤矿水文地质条件。通过对煤矿水文地质条件的分析，可以有效地预防水害，解决水文地质条件与煤炭生产之间的联系，促进煤炭工业的发展和生产，保证煤矿工人的安全。

1煤矿水文地质条件分析的概述

在分析煤矿水文地质条件时，根据实际情况研究各水系的水文结构，重点研究自然地理环境和气候条件。此外，通过对水源和气候的分析，可以得到整个区域水文地质条件的具体分布情况，不同环境下的水文分析可以采用不同的研究分析方法[1]。

2煤矿的水文地质特征分析

2.1煤矿水文地质的评价标准简述

由于煤矿水的流动有相关规律，技术人员在开采前必须了解相关原理，充分分析水文地质的实际情况，这样才能不断提高煤矿的生产效率。

技术人员在对煤矿水文地质条件进行核查时，在煤矿的生产过程中，要结合各种评价技术，充分了解矿区地下水的特点，提前应用水文地质资料，保证生产的安全。在煤矿生产过程中，由于不同岩层和土壤质量对地下水的影响，技术人员必须提前做好相关工作，最大限度地保证安全生产。

2.2煤矿水文地质评价策略

由于水文地质条件不同，技术人员必须坚持个案分析的原则。一般来说，在地质条件简单的地区，技术人员只能通过水文地质调查来准确分析含水层变化的趋势。在水文地质条件复杂的地区，技术人员必须了解河床的浸出和水文地质条件，采矿工程师必须了解实际水位。

3煤矿水文地质条件

3.1地层

前古生代变质岩系主要由黑色花岗岩和白云岩组成。中生代白垩纪由800m厚地层、400m厚黑木地层和600m厚东山地层组成。新生代第四系由砾石、粘土和黄泥组成。

3.2地质构造

我国煤矿地质构造复杂。多年的实践表明，我国煤炭开采已掌握了煤区构造，煤层裂缝目前已基本得到控制。断层结构分析分为F17和F47。F17离煤层较近，但坡度大于地面层，南北勘探线之间的间隔相当均匀，一般约为200米，东南倾角为30度；F47断层也穿过南北勘探线，将勘探区与产区分隔开来，断层之间的距离约为100米，西北角为35度。第二阶段比第一阶段减少了大约50米，在这一阶段，井下发现的缺陷是可以控制的，特别是F2、F4、177、FI0、F12、F27，其中F7、FI0、F27存在较大的反向断层[2]。

3.3含水层

根据不同的地质构造和岩石特征，含水层可分为四类，白垩质花岗岩的含水层主要由不同厚度的砂岩和砾石组成，变形深度50米，岩石穿透系数0.67米/天，裂缝发育不规则，碳酸铝钙水质类型。白垩纪城子河组主要由砂岩、煤、少量砂岩和砾石组成，组成不均匀，决定了水力导电性、低含水率。煤地层最底部由一系列含水地层组成，砾石及地下砾石裂缝属于低含水率的中裂缝，F17断层进水量为50.3 m3/h。第四纪冲积沙砾石含水岩系属于重碳酸钙镁型，孔隙度大，含水量大，含水层含水量大，主要来自黄土、腐殖质土和砾石，该系列地层厚度为0.2m，地下水埋深为1.6m，断层清除位置为2m ~10m。含水层的功能包括补给、排水和水力连接，然而，我国含水层水文地质条件复杂。一般来说，砂岩和砾石主要由孔隙水和裂隙水组成，大气降水到达地下水位后，由于水位的降低，降水有一定程度的减少，塌陷井较多。

4水文地质对煤矿防治水工作的相关影响

4.1不利于矿井的安全生产

在煤矿安全生产过程中，水文地质资料的准确性对煤矿安全生产有着很大的影响，从广泛的水文地质档案中提取地质条件数据，分析矿井注水规律，为防治水提供重要依据，汇水区域附近的突发性水流会导致矿井透水，不利于矿井安全生产。

4.2不利于调查工作的全面开展

在影响煤矿水文地质的诸多因素中，研究不足将损害所有采矿活动的安全和效率，包括井口位置、开采规模、年份、断水状态等，最重要的是做好防治水工作。

4.3不利于采区工作面的布置

在煤矿建设中，没有详细的水文地质分析，会对煤矿安全产生重大影响。在钻探检查过程中，积水达70米，防水煤柱需要重新设计，降低整个煤矿的整体效益，不利于全面提高开采效益。

5煤矿充水通道

5.1断层

煤矿中一旦存在较多的断层，就容易造成岩石破裂，提高岩石的渗透性，在隧道施工中，当矿井穿过断层时，水会在断层之间流动。实践表明，断层两侧是沿节理发育的，煤岩强度一旦减弱，就会受到影响。

5.2煤层开采形成裂隙

地下煤层受上部岩层底部重力影响严重，产生阻力，使煤层和上部岩层稳定。煤层气开采后，由于空腔的存在，使煤层气处于不平衡状态，导致岩石裂缝。

5.3不良钻孔

我国煤矿钻孔多，施工时间长，可穿越含水层和煤层，一般情况下，钻孔施工后需要用水泥封孔。但在实际施工过程中，由于质量、压力维护等问题，会导致钻井堵塞过早或不足，因此，经过长期的开发，当开采接近煤层时，井田会与其他水源相连，从而增加压力，造成渗水事故[3]。

6煤矿水文地质防治策略

6.1地表水的防治策略

为了有效防止地表水的破坏，有必要对矿区水文地质条件进行详细的分析，充分了解和控制矿区水文地质条件。其次，严格检查煤矿及周边矿区因采矿作业坍塌而造成的地表裂缝，在具体防治过程中，应采用导流排水相结合的方法，有效改善地表排水系统，对每条排水沟进行填筑疏通，定期清理排水沟底部的污泥，加厚排水沟底部，从而为排水沟的强度提供了有力的保证，同时，各水厂的设备必须定期维护，确保其稳定、正常运行，充分发挥其作用，及时清除水库内的泥沙，填补矿区、地下巷道和废弃煤矿的裂缝。

6.2井下采空区积水的防治策略

主要控制地下水资源、断层水。在矿井排水初期，应对矿井排水系统进行调查，检查矿井水是否存在不同的退化阶段，以保证矿井的安全。有关规定指出，为了方便采空区排水，必须在适当的地方设置地下隧道和排水系统。同时，为了优化资源配置，有必要建立科学合理的邻矿交换卡系统。为了发现和解决井下采空区在雨季积聚的问题，有必要建立完善的井下采空区雨季流量检测系统。此外，预测是控制地下水的重要因素，因此有必要密切监测井区的日常生产活动。

6.3不断深化对水文地质基础工作的研究

开展有计划的水文地质调查和定向勘探。水文地质条件可以通过地球物理勘探或钻探进行勘探，逐步完善水文观测，建立水质数据库，开展水文观测，编制水文目录，绘制实测水文地质剖面，水风险防控应遵循预防预测、可疑勘查、先勘查、先挖掘、先治理、后开采的原则，认真制定、补充和完善防治水方案。

6.4制定水害应急预案

煤炭企业必须严格遵守规章制度，执行行业标准，制定和完善矿井水害应急措施，根据水害调查预报制定水害应急预案，每年汛期前要举行应急演练，划分煤矿水防治责任。煤炭工业的发展与我国经济的发展和社会的进步息息相关，煤矿安全生产是煤炭工业健康发展的基础，与其他方面相比，煤矿水的防治在煤矿安全生产中尤为重要，因此煤矿水的防治不可忽视。

结语

水文地质在煤矿安全生产中起着重要的作用，虽然煤矿生产单位和煤矿管理部门十分重视煤矿生产中的水防治工作，但仍存在许多挑战，另外，一些煤炭企业对水文地质重视不够，严重影响了煤矿水的有效防治，因此，在今后的煤炭生产领域，应重视水文地质研究。

参考文献：

[1] 黄建中. 煤矿水文地质条件分析与防治策略[J]. 能源与节能,2015(9):44-45.

[2] 杨惟博. 煤矿水文地质条件分析与防治策略[J]. 建筑工程技术与设计,2015(30):1985-1985.

[3] 仝海丽. 煤矿水文地质条件分析与防治策略[J]. 能源与节能,2017(12):64-65.