探讨煤矿防治水实用技术及装备

郭晋伟

(太原东山煤矿有限责任公司，山西太原030043)

0 引言

煤矿水灾是煤矿开采、生产过程中常发生的煤矿事故。煤矿水灾的发生在一定程度上不利于煤矿业的健康发展。经济的快速发展使得煤矿的开采量大大增加，由此导致水灾事故的频繁发生，这不仅极大影响煤矿工作的工作效率，并且不利于煤矿业的有序发展，甚至还会给工作人员的生命带来威胁。因此，对煤矿防治水实用技术及设备进行分析，有着不容忽视的现实意义。

1 矿井水灾带来的危害

矿井水灾的发生会给整个煤矿业带来严重的危害，危害主要表现在以下几个方面:

矿井水灾会严重污染生产环境。煤矿井内发生水灾，大量的水会堆积在矿井的巷道内，这会使矿井的顶板更加松散，使工作的场所和其他巷道内的空气更加潮湿，对矿井内的工作环境造成污染，对井内工作人员的身体健康带来威胁。同时，不利于井内工作的顺利开展，大大降低工作效率和生产效率。

导致投资成本的增加。在水灾发生以后，往往需要投入一定的人力、物力、财力来进行排水工作，这在一定程度上使投资的费用增加，并且也会使每一吨煤的成本增加。同时矿井内的出水量的多少会直接影响投资费用，矿井内的出水量多，则排水费用就会增加;相反，矿井内的出水量少，则排水费用就少。所以，应尽量减少井内出水量，将企业的经济损失降到最低。

井内出水会降低生产设备的使用寿命。矿井内有大型生产设备和防护措施，水灾的发生会不断对生产设备和防护措施进行侵蚀，大大降低了井内生产设备的使用寿命。

井内水灾的发生会浪费资源，也会造成中毒。这里所说的资源浪费主要指的是水灾对井内隔离煤柱的损伤。此外，水灾还会使井内的瓦斯不断积聚，会使井内爆炸的发生率提高，容易导致硫化氢中毒。

水灾的发生会造成不同程度的人员伤亡。矿井出水量特别严重、超过工作人员的排水能力的时候，或者是井内的水突然喷涌，这样的情况发生后会造成矿井的局部废弃甚至是停止运转，如果出水情况更加严重，会导致工作人员的伤亡，使矿井被迫关闭，严重降低企业的经济利益。

2 矿井水灾的类型及防治技术措施

2.1 矿井水灾的类型

矿井内的水灾有不同的类型，主要从以下两个方面进行分类:一方面，根据水源和采掘空间的关系将水灾的类型分为地表水、底板水、老空水和顶板水;另一方面，根据不同的导水通道将水灾类型分为断层突水、陷落柱突水和岩体裂隙突水。断层突水和陷落柱突水是矿井内最常发生的水灾类型。

2.2 矿井水灾防治技术措施

可以从以下几个方面做好水灾防治工作。

1)做好前期准备工作，找出矿井内充水的水源。找出矿井以及开采区附近的充水水源以及排水通道是矿井水灾防治技术措施的关键步骤，通过井下物探技术手段和水化学探测技术手段可以在一定程度上提高我国的井内探测技术，这样会产生意想不到的效果。

2)做好水文观测方面的工作。要不断搜集井区附近气象、降水量和水文地质等方面的资料，并且调查洪水泛滥对井区造成的影响。同时，要随时观测矿井水的来源以及不同季节涌水量对矿井的影响。

3)井下探水。煤矿生产工作往往是在地底下工作，受水文和地质条件的影响比较大。就目前情况而言，矿区生产过程中科学技术手段的落后会极大限制矿区工作人员的认知能力，没有办法对地下含水量实施探测，对矿区工作带来严重后果。在矿区开采、生产过程中要认真分析已经搜集到的数据资料，并对井区的出水情况进行推断，只有这样才能够在水灾发生时采取有效的防治技术措施，保证矿区工作的安全。

4)疏通放水。知道煤矿开采区的水源之后，根据具体情况分析疏通防水的可能性。如果查明威胁到矿区的水源就要及时对矿区的水源进行排水。矿井水灾防治措施中最有效的方法便是疏通放水。

5)阻截水源。在探测到矿区的水源之后，种种条件的限制会在一定程度上导致矿区排水困难。在这种情况下就要发挥防水闸门、防水墙的积极作用，对水源进行有效阻截，尽量将开采区和水源分开，将水灾的危害降到最低。

3 煤矿防治水实用技术及装备

3.1 井下放水试验技术

煤矿水文勘查中最有效的方法便是放水试验，这种试验广泛适用于水文地质类型比较复杂的矿井，因为这种试验技术可以直接、形象地将矿井的安全程度反映出来，资金投入也比较少，所以应用比较广泛。在八九十年代利用井下放水试验技术对东、西部地区的矿井进行了联合性的放水试验，这种试验技术大大节省了煤炭资源，并且保证了煤矿生产过程的安全性。

井下放水试验技术的装备主要有水质检测仪、矿井水情实时检测系统、高压水上钻探孔口防喷设备、应用于地下水流的数值模拟软件等。

3.2 三维地震勘探技术

利用三维地震勘探技术可以对煤田开采地区的地质构造及煤层的弹性参数进行探测。在地势较低的河北、山东等平原地区，西安研究院得到了准确的探测数据，所得到的探测数据主要用来分析3 m落差断层，这种方法在霍林河草原、神东沙漠等地区也获得了不错的成绩。

三维地震勘探技术的主要装备有ARISE数字地震勘探仪、相应的地震数据处理系统等。

3.3 电磁类探测技术

电磁类探测技术应用地区广泛，不受地表条件的限制，这种探测技术应用在山区、沙层等地震盲区会产生不错的效果，并且这种探测技术使水灾勘查技术变得更加完善。这种探测技术在探测准确度、资金投入、适应性等方面存在着非常大的差异，但是这种探测技术有很多种使用方法，并且为矿区的合理布局提供了数据参考。

电磁类探测技术的主要装备有YDZ(A)矿用直流电法仪、磁偶源MAXI－PROBE勘探仪、YT120(A)矿用音频电穿透仪和相关的解释软件等。

3.4 水情、水灾监测技术

在矿区生产过程中KJ117矿井水情实时监测系统的应用可以对矿井里的水文情况进行实时监测。通过监测获取的数据可以及时地反映矿井内的水压和水位情况，并且这种技术可以自动搜集、传输监测数据。随着监测技术的发展，我国多个矿区已经采用了这种监测技术，表明了煤矿防治水技术的进步。

水情、水灾监测技术的装备主要有KJ117矿井水情实时监测系统、YJSZ(A)水位自动记录仪、YJS(A)矿用水压自记仪、YJSY(A)水位遥测仪(GSM)。

4 结语

总之，煤矿防水害工作需要煤矿工作人员、技术人员及防治水实用设备的生产厂家共同努力，所以，在日常的工作中应当将防治水灾作为工作的重中之重，通过讲座、进修等方式对工作人员实施相关专业知识培训，提高工作人员的安全意识，减少煤矿水灾事故的发生率，从而促进煤矿工业的长足发展。

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［2］袁新建.加强煤矿防治水技术管理措施的分析［J］.内蒙古煤炭经济，2013(4):35－36.

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