杨秀东

【摘 要】文章简明扼要的介绍了目前我国矿井防治水方面所采取的主流的一些方法和措施，并从地面防水和煤矿井下防水两个方面来进行阐述，并以煤矿井下防水为详细阐述。

【关键词】煤矿水害防治；地面防治水；煤矿井下防治水

0.引言

凡是影响、威胁矿井安全生产、使矿井局部或全部被淹没并造成人员伤亡和经济损失的矿井涌水事故都称为矿井水灾。我国不仅是世界主要煤矿生产国，同时也是煤矿水害最为严重的国家之一。据解放后的统计资料，1955～1985年30年内全国统配煤矿共发生突水769次（其中老窑水198次），淹井事故218起，且有逐年增长的趋势。煤矿突水事故所造成的经济损失也是巨大的。

大气降水、地表水、含水层水、岩溶陷落柱水、断层水、以及旧巷或老空区积水等，都是造成矿井水害的主要水源。

1.地面水害防治措施

地面防水指的是在地表修筑各种防排水工程，防止和减少大气降水和地表水渗入矿井。矿井水的主要来源是地表水和降水，因此采取地面防水措施对与矿井结构而言非常关键。结合矿区的气候条件和地质状况，笔者认为，矿井的防水设计应该注意以下几点。

1.1慎重选择井筒位置

井口（平硐口）和工业广场内主要建筑物的标高应在当地历年最高洪水位之上，难找较高位置的应在上述周围修建泄水沟和拦水堤坝。

1.2河流改道

在矿井范围内有常年性河流流过且与矿井充水含水层直接相连、河水渗漏是矿井的主要充水水源时，可在河流进入矿区的上游地段筑水坝，将河流截断，采用人工河道使河水远离矿区。

1.3铺整河底

矿区内有流水沿河床或沟底裂缝渗入井下时，侧可在渗漏地段用粘土、料石或水泥铺垫河底，防止或减少渗漏。

1.4添堵通道

矿区范围内，因采掘活动引起地面沉降、开裂、塌陷而形成的矿井进水通道，应用粘土或水泥予以添堵。

1.5挖沟排（截）洪

地处山麓或山前平原区的矿井，因山洪或潜水流渗入井下构成水害隐患或增大矿井排水量，可以在井田上方垂直来水方向布置排洪沟、渠，拦截、引流洪水，使其绕过矿区。

1.6排除积水

有些矿区开采后引起地表沉降与塌陷，常年积水，且伴随开采面积增大积水越来越多，此时可将积水排掉，造地复田，消除水害隐患。

1.7加强雨季前的防汛工作

做好雨季防汛准备和检查工作是减少矿井水灾的重要措施。

矸石、炉灰、垃圾等杂物不得堆放在山洪、河流冲刷到的地方，以免冲到工业广场和建筑物附近，或是淤塞了河道和沟渠。

2.煤矿井下防治水

井下水害来势凶猛，俗有“水老虎”之称，可见水害之凶猛。矿井水害的防治可归纳为六个字，那就是“查、探、放、排、堵、截”。

2.1查

做好矿井水文地质的观察和资料的收集是煤矿水害防治的基础和依据。

①收集煤矿所在地的地面气象、降水量和河流水文资料、查明地表水体的分布、水量和补给、排泄的条件、洪水期对煤矿所在区域的影响程度。②通过探水钻孔和水文地质观测孔、观测各种水源的水压、水位和水量的变化规律，分析水质等。③观测矿井涌水量及季节的变化规律。④查明矿井水源和可能涌水的通道，为防治水提供依据。

2.2探

“有疑必探，先探后掘”是采掘工作必须要遵守的原则，也是防治井下水害事故发生的重要方法。

当采掘工作面的施工接近充水的小窑、老空、含水量大的断层等水体时，必须严格按照煤矿安全规程的要求采用探放水的方法，严格按要求查明探细采掘工作面前方的水体情况，并将水有控制有节奏有计划的放出，以确保证采掘工作面的安全生产不出现突水和涌水的水害事故。当进行采掘工作时若是遇以下各种情况必须严格按照《煤矿安全规程》中规定的要求实行探水作业：

①当采掘工作面接近水淹井巷、老空、老窑或小窑时，必须进行探水作业，探明前方的详细水体赋存情况；②当采掘工作面接近含水层、导水断层、陷落柱时需严格的按照制定的作业措施施行探水作业，并有专人监督指导；③当采掘工作面接近有可能出水钻孔和各类防水煤柱时，需事先编写专门的作业措施并指导施工；④当采掘工作面接近可能与地表水体相通的断裂破碎带或裂隙发育带时，必须事先详细调查查明相关的地质资料，透彻前方的水体分布和赋存情况并编制专门的作业措施，现场要有专门的探水专业人员操作；⑤当采掘工作面接近或是遇有上层采空区积水的情况时，或是在两层间垂距小于采高40倍或巷高10倍下层采掘工作以及采掘工作面有明显出水征兆时必须实行探水作业并编制专门的探水作业措施。

2.3放（排）

要杜绝水患，首先要制定有力的措施将威胁性水源全部或部分地疏放掉。

疏放老空区水可以采用直接放水、先堵后放、先放后堵和采用煤柱或构筑物暂先隔离；疏放含水层水可以采用地面打钻抽水、用井下疏水巷道疏水和用井下钻孔疏水。

疏放水时的安全注意事项：①探到水源后，在水量不大时，一般可用探水钻孔防水；水量很大时，应该另打防水钻孔。一般情况下，防水钻孔直径都在50～75mm之间，孔深在70m以内。②采取防水措施前，应该先测试放水量、水压以及煤层的透水性，必须掌握排水设备的排水能力和水仓容量，才可以安排防水顺序，确定控制水量。若不提前了解现场情况和机械设备的工作状况，就盲目采取防水措施，很可能造成严重后果。③防水施工中，应该实时关注水量变化、出水的清浊和杂质、是否伴有特殊声响或有害气体涌出等，一旦发现异常情况，必须尽快采取处理措施并报告调度室。④提前规划好施工人员撤退的路线，以确保其人身安全。撤退途中必须有照明设施。⑤为避免高压水和碎石喷射或将钻具压出伤人，如果水压太大，钻孔时必须使用反压和防喷装置，并用挡板背紧工作面以防止套管和煤岩壁突然鼓出，挡板后面要加设顶柱和木垛，必要时还应在顶底板坚固地点砌筑防水墙，然后才可防水。

2.4截

截水是通过水闸门、水闸墙及防水煤（岩）柱等物体将水截住，采掘区必须远离水源，有效制止水灾蔓延。如果某一点发生突水事故，就不会对其它地区造成太大的威胁。许多实践工程也证明了，截水防水的措施有助于减轻水灾危害。

2.5堵

堵水实际是矿井注浆堵水，它是矿井防水措施中（下转第408页）（上接第331页）一个非常有效的措施。注浆堵水就是将配置的浆液压入井下巷道或岩层的裂隙和空隙内，在缝隙内扩散、凝固、硬化，以提高岩层的密实度、强度以及不透水性，用封堵的方式将补给水源截断，同时加固地层。多个钻孔注浆后形成的隔水帷幕，我们称之为帷幕注浆。

矿井注浆堵水一般在下列场合使用：①当涌水水源与强大水源有密切联系，单纯采用排水的方法不可能或不经济时。②当井巷必须穿过一个或若干个含水丰富的含水层或充水断层，如果不堵住水源将给矿井建设带来很大的危害，甚至不可能正常进行掘进工作时。③当井筒或工作面严重淋水时，为了加固井壁、改善劳动条件、减少排水费用等，可采用注浆堵水。④某些涌水量特大的矿井，为了减少矿井涌水量，降低常年排水费用，也可以采用注浆堵水的方法堵住水源。⑤对于隔水层受到破坏的局部地质构造破坏带，除采用隔离煤柱外，还可以采用注浆加固法建立人工保护带；对于开采时必须揭露或受开采破坏的含水层，对于沟通含水层的导水通道、构造断裂带等，在查明水文地质条件的基础上，可用注浆帷幕截流，建立人工隔水带，切断其补给水源。

3.小结

随着我国煤矿开采的科学技术水平的提高和装备水平的提升，煤矿开采在纵向和横向都大为增加，原来越多的高产高效的大型矿井特大型矿井出现，这些大型特大型矿井的上马必然也带来一大堆技术难题，防水就是其中的主要难题之一，因此只有严格按照规范设计及煤矿安全规程的要求并严格落实才能很好的开展煤矿防治水的工作，煤矿地面治水和煤矿井下治水要齐头并进皆重视，严格并活用各项煤矿水害的防治措施，并在防治的动态中予以优化和完善，真正的建立适合各个煤矿的高标准的煤矿水害防治措施，最终把煤矿水害这只“老虎”关牢看好。