论水文地质工作对煤矿生产的重要意义

论水文地质工作对煤矿生产的重要意义
摘要：文章就煤矿水文地质灾害的类型和原因进行分析，阐述了目前影响煤矿水文地质工作的因素以及防范水文灾害的措施。

关键词：煤矿生产水文地质因素措施
前言
煤矿水文地质勘探是煤矿地质工作的一个重要方面，在许多情况下，没有水文地质勘探工作或是这个工作做的不好，煤矿的开发和生产将是盲目的，并可能给国家财产及人民生命带来严重损失。

我国矿山淹井事故之多，数量之大，可谓世界之最，因此提高煤矿水文地质勘探与地下水的充水研究，始终是矿床水文地质工作追求的目标。

长期的勘探与开采实践表明，相似水文地质条件的矿床，具有基本类同的充水条件与接近的矿坑涌水量及采后遇到的主要水文地质工程地质问题。

一、煤矿水文地质灾害种类
按照不同的分类标准，煤矿水害事故的分类方案是不同的，按照水源类型划分，煤矿水害事故可分为地表水、地下水和老窑水三类水害事故。

第一类是地表水引起的煤矿水害事故。

地表水作为煤矿充水水源，主要包括江、河、湖、海、池塘、水库和大气降水多种类型。

2005年8月19日，吉林舒兰矿业集团五井由于矿井附近地面的“莲花泡”水体，通过相邻煤矿封闭不良的主井灌人井下引起的透水事故；2007年8月17日，洪水通过煤矿废弃砂立井和煤层露头空洞裂隙，溃入山东新泰市华源矿业有限公司井下造成的特别重大淹井事故，都属于地表水引起的灾害。

第二类是地下水引起的煤矿水害事故。

地下水包括松散层孔隙水、基岩裂隙水和岩溶溶隙（洞）水。

当采掘工作接近或穿透地下含水层时，往往就会造成透水事故。

我国典型的煤矿地下水害事故以华北型煤田奥陶系灰岩岩溶水为代表。

1976年韩城马沟渠矿奥陶系灰岩岩溶水以200m³/h之多使380米水平以下井巷全部被淹;1979年焦作演马庄矿奥陶系灰岩岩溶水以240m³/h的流量突入矿井,使全井被淹;1984年开滦范各庄矿下伏奥陶系灰岩高压岩溶水沿着岩溶陷落柱大量涌入矿井,数小时内最大平均流量竟达2053m³/h之多,不仅使该矿迅速淹没,而且危及临近几个矿井;2003年4月12日，河北邢台东庞煤矿发生的特大陷落柱突水淹井事故;由地下水突水引起的灾难枚不胜数。

第三类是老窑水引起的煤矿水害事故。

老窑水是采煤形成的采掘空间积存的大量水体。

在后续采煤活动中，由于防水煤（岩）柱尺寸相对不足或人为破坏容易诱发透水事故,此类事故的发生案例也不少见。

近年来，较为典型的老窑水透水事故有两起，一起发生在广东梅州兴宁市大兴煤矿，属上覆老窑水透水事故；另一起发生在山西大同左云张家场乡新井煤矿，属侧向老窑水透水事故。

二、煤矿地下水灾害事故的原因分析
我国煤矿水文地质条件复杂，水害类型多样，客观上给防治水害工作增加了很大的难度。

特别是近年来，随着煤炭工业的快速发展，煤炭资源大规模、超强度的开发，也加剧了煤矿水害事故的复杂性。

首先，是对水文地质条件认识不清。

一些煤矿,特别是私挖乱采的小煤矿,唯利是图,在不清楚地下水文地质情况和未采取有效的手段对充水水源进行探查，在水害隐患没有排除的情况下盲目组织生产，致使煤矿发生水害事故。

其次，是对突（透）水机理研究还不够深入：限于目前的研究水平和实际水文地质工作量不足,掌握的水文地质资料有限，尽管有时水源是确定的，但对采矿诱发的导水通道的形成机理还缺乏足够认识，导致煤矿水害事故时有发生。

再其次，在探测技术方面仍存在着不足，尤其在导水构造探查方法上存在较大缺陷。

目前，对垂向导水构造，尤其是导水陷落柱缺乏有效的探测手段，致使此类水害事故仍然时有发生。

最后，是管理工作不到位，监管不力。

一些煤炭企业面临采掘接替紧张的局面。

不严格执行《矿井水文地质规程》和《煤矿防治水工作条例》，最终导致煤矿水害事故的发生。

三、水文地质工作对煤矿生产的重要意义
煤矿防治水工作在矿山建设、生产过程中起着重要的作用，做好煤矿防治水工作，是减少矿井水害事故发生，特别是减少重特大事故发生的前提，是保障职工安全，保护国家资源和财产，保证煤炭生产持续稳定发展的基础。

（一）水文地质工作对煤矿生产的影响因素
1、对矿井生产安全的影响，水文地质资料准确与否直接影响到矿井的生产安全，职工的安全等，如矿井充水性图是综合记录下实测水文地质资料的图纸，是分析矿井充水规律，开展水害预测、制定防治水措施的重要依据，其资料的准确性将对矿井的安全生产产生重要的影响。

2、对煤矿生产前期勘察的影响，矿井须搜集、调查和核对其范围内正在开采的小煤矿和废弃老窖情况，并在矿图上标出其井口位置、开采范围、开采年限、积水情况、出水地点的水情变化等，全面掌握煤矿周围及地下的水文地质条件，并做好一切预防透水的准备工作，确保矿井安全。

如某矿1996年11月26日，其井田内一小煤矿因采断煤层柱突发大水，最大突水量达到700m³/h，该矿立即采取防治水应急预案，由于防治得当，才避免了淹井事故。

3、对开采区、掘巷道及工作面布置的影响，水文地质资料直接影响到采区设计、采掘巷道布置、并对生产造成重大影响。

如某煤矿2001工作面，原设计走向长880m，切眼位于矿界煤柱上，由于临界小煤矿采掘情况不详，所以运输巷掘至距原设计切眼140m处便打钻探测，当打到70m时探到老空并有涌出，随即留设防水煤柱并重新布置开切眼，减少储量10多万吨，对生产造成重大影响。

4、对煤矿水文安全预报的影响。

水文预测预报是指导煤矿井巷施工和生产的一种重要手段，主要表现在:可避免重大透水施工的发生；为制定安全技术措施提高依据，指导安全生产。

（二）、困扰水文地质工作在煤矿生产中作用的原因
1、水害防治技术手段落后，防治水工作处于被动状态。

由于我国很多矿区水文地质条件复杂，矿山水害较为严重，目前还没有形成较为系统完善的适合矿区开采的煤矿水害防治技术、方法和相关的仪器装备。

另外，重治理、轻防范思想严重，加上煤矿企业在前几年因效益不好造成水文地质科技人员流失，造成地质及水文地质专业管理人员，企业的防治水技术与管理人员力量不足，政府规范化监管力度不够，使得现有的成熟的防治水技术和手段没有得到应用，如突水条件的多信息监测预管技术、地震及其它勘探资料的精细解译技术等先进技术没有在矿区得到广泛应用。

2、相对落后的防治水技术手段难以满足现代矿山生产工作的需要。

随着安全生产技术的不断进步和对煤矿生产工作的要求不断加强，采煤工作面的空间尺度不断增大，井巷工程的掘进速度明显提高，随着煤矿开采方式，开采深度和工作面开采空间的变化，水害产生的条件、水害威胁的程度以及水害形成的机理都在发生着较大的变化。

而目前防治水技术和水害预测评价的理论基础仍然以20世纪50年代前苏联的相关理论和矿井日常工作所积累采矿经验为主。

传统的防治水技术措施已经不能完全满足现在生产新形势的要求，矿井生产的高产高效与防治水技术发展的相对滞后必然会造成突水淹井等事故的反弹。

3、水文地质探查技术与装备明显不足。

煤矿水害产生的三大因素（水源、水量、导水通道）是大家共识的，矿井水文地质工作的核心内容就是要查明这三大因素。

很明显，在矿井突水的三大因素中，作为水源和水量的含水层及其补给和排泄条件具有区域性和面状分布的特点，往往是易于查明和先知的，但导水通道（断层、陷落注、不良封闭钻孔等）具有及强的局部性和难以先知性，有多少次灾害性突水都来自于对导水通道的不可预知性。

而现实生产中，没有探测设备进行水文地质探查。

4、矿山企业缺乏专门的水害防治技术队伍和水害安全专门监督检查责任落实部门。

随着矿山建设、生产体系及发展管理进入由市场规律调节后，安全生产和安全监控体系不够健全。

并且目前我们矿区生产企业缺乏专业的矿山水害防治技术队伍，缺乏对生产工作面、矿井进行水害安全技术论证、技术监控和安全技术保障体系的建立。

加强了事故发生后的责任追究制度，而忽视了对生产过程的安全技术保障体系监管和评估。

（三）、煤矿矿区预防水文地质灾害的措施
水文地质工作在煤矿生产中重要性是不言而喻的，虽然目前的水文地质工作存在着上述各项难题和困扰，但煤矿生产的安全更是重中之重，因而在实际的工作，不论企业管理者还是水文技术人员，都要树立安全第一的意识，利用现有条件，不断的总结经验，运用科技手段防范水文地质灾害。

1、始终坚持“安全第一、预防为主”安全生产方针，坚持以人为本，强化安全管理，牢牢把握“双基”建设工作主线，与时俱进、扎实工作，努力做好防治水工作，建立健全了以总工程师为首的“防治水”管理体系，矿长是矿井“防治水”工作的第一负责人。

设立专门的防治水管理机构和队伍，并由煤炭公司成立水文地质专业机构，结合各自矿区水文地质工作开展现状，统一协商，组织专业矿山水害防治技术人员对近年以来所发生的重点水害及有代表性的突水灾害进行全面调查、分析和研究总结。

通过这项工作，力求找出新条件下煤矿水害频繁发生的原因、特点、趋势、规律及主要问题，为进一步做好矿山开采过程中预防水害安全工作提供决策的基础资料。

2、加强水文地质基础工作
有计划地开展水文地质补充调查，有目的地进行地面或井下水文地质补充勘探，采用钻探或物探等方法查清矿井水文地质条件。

逐步完善水文地质观测工作，主要穿层石门以及开拓巷道，即使进行水文地质观测与编录，绘制石门、巷道的实测水文地质剖面图或展开图，建立了各含水层水质数据库。

按照“预防预报，有疑必探，先探后掘，先治后采”的水害防治十六字原则，编制中长期防治水规划和年度防治水计划。

年初提出年度水害预测资料，编制书海预测图和水害预测表，并逐月进行检查、补充与修改。

3、根据有关规程制定和完善地面防治水措施及各种井下防探水措施。

每年根据情况，在雨季来临前对矿井防治水专业隐患进行一次全面排查，对排查出的井上下防治水隐患进行专门设计，制定出整改措施，切实做到超前预防，提前治理，将隐患消灭在萌芽状态。

对井下的每一项防治水工程，均进行专门的设计，根据设计编制施工安全技术措施，并安排防治水专业技术人员重点盯靠，确保现场施工安全。

在总结和研究矿山水害防治技术的基础上，结合目前矿区水害类型、水害特点和水害威胁程度，形成具有针对性、具有指导意义的煤矿水害调查和评估报告，并根据不同水害类型的矿井提成具有操作性的水害安全保障技术和安全措施，用以指导整个矿区的水害防治工作。

四、总结
水文地质工作在煤矿生产中是一个长期而又艰巨的工作，他不仅关系到矿山经济效益，而且对保障生产施工安全有着重要的意义。

随着近几年我国综合国力的增强和地质勘探工作的逐步被重新重视，煤矿水文地质勘探研究有了前所未有的大发展，如何能抓住这难得的发展机遇，促进我国矿床水文地质勘探研究技术
水平，提高矿山预防水文灾害的能力，对矿山经济和地质勘探工作都具有重大的积极意义。