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
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.。