矿山水文地质分析及防灾策略

魏 亮

(山西省煤炭地质水文勘查研究院，山西 太原 030006)

矿山水文地质分析及防灾策略

魏 亮

(山西省煤炭地质水文勘查研究院，山西 太原 030006)

以盘龙矿区水文地质条件为基础，对矿区的水文地质类型及当前矿区防治水状况进行了分析，并结合实践经验，提出了禁止越界超挖、组建专门水害防治部门、加强专业技术人员培养等防治矿区水害的措施，以供参考。

矿山，水文地质，水灾，防灾策略

近些年，随着我国社会经济的不断发展，煤炭行业亦迎来了发展的春天，但高发的煤矿安全事故，特别是水文地质灾害在导致巨大人员与财产损失的同时亦对资源和环境造成不可估量的破坏，从而对我国经济建设和社会和谐造成负面影响。因此，针对矿山开展水文地质分析并探究有效的预防措施具有显著的实际意义。

1 矿区水文地质概述

盘龙矿区地处盘江南北分水岭一侧，属于较为完整的水文地质单元，地表水系发达且多为“U”形，地形以山剥蚀地貌为主，呈现出西北高、东南低的走势，地势落差较低。区域内6月～9月为主要降水季节，年降水量可达1 000 mm以上。

1.1 矿区含隔水层特征

1)矿区主要含水层自上而下分别为三叠纪下同岩溶含水层、飞仙关组裂隙含水层、二叠系上统弱裂隙含水层、栖霞茅口组岩溶强含水层、石炭系岩溶含水层。这些地层均呈现出独立性强、含水性差的特征，各含水层之间缺少水利联系，不存在相互的补给现象。矿井东北部富水性良好，但距离煤层较远，对井下充水影响甚微。

2)矿区内主要隔水层自上而下分别为：三叠系下统砂纸泥岩隔水层、卡头组相对隔水层、二叠系上统相对隔水层。

1.2 断层富水性

盘龙矿区地层构造繁复，断层数量众多，且主断裂多属于压扭性断层，断层周边围岩富水性微弱，导致断层富水性与导水性不佳。

1.3 充水水源分析

1)地表水。矿区地表充水源均为河流与水库。其中主要河流为大河、九龙河、块泽河；主要水库共11座，其中独木水库为当地主要供水水库。

2)地下水。矿区浅部含水层受风化影响，裂隙发育完善，大气降水可对其进行渗透补给，地下水循环交替现象显著，呈现径流特征。但是随着地层深度的增加，地层裂隙发育降低，地下水转变为极弱裂隙水，循环交替减缓，呈现渗透特征。鉴于煤层埋藏较深且上覆隔水层，因此煤层不易受到上部含水层和地表水的影响。

3)老空积水。在过去，矿区范围内存在大量私窑，这些矿井多通过斜井对上中煤组中的8号、9号、10号煤层进行了大量开挖，致使矿区内老空积水现象极为普遍，以往矿井发生的数次大规模透水事故均为老空水引起。

1.4 水文地质类型

矿区内地表水具有优良的排泄条件，同时煤层上覆含水层含水性以及断裂带的导水性与富水性欠佳，勘探得出整个矿区水文地质整体上为以裂隙含水层充水为主的简单类型，但是鉴于矿区范围内存在大量分布不明的老空积水，依照分类的“就高”原则认定盘龙矿区水文地质类型为复杂～极复杂类型。

2 盘龙矿区现阶段防治水状况

2.1 老空积水是威胁矿区安全的重大隐患

通过对矿区以往水害事故以及最新水文资料的分析，老空积水是矿区的主要充水水源。虽说老窑积水的具体位置已无从考证，但过去的采空区多位于矿区前部煤层，内部积水容易得到自然降水的补充，一旦下部巷道或工作面贯通立即会发生透水。特别是随着近年来煤炭采量的不断增长及开采深度的下延，采掘区域同采空区间的空间关系变得极为复杂，开采工作时刻受到本煤层、邻近煤层乃至邻近矿井老空积水的多重威胁。

2.2 基础水文地质工作不足

经由专项检查，盘龙矿区内诸多煤矿缘由的水文地质资料存在勘探不详、保管不善等诸多问题。加之相邻矿井间很少开展资料互通以及诸多过去小煤矿的反复转让，水文地质资料存在严重的缺失现象，致使矿井不仅无法对历史采空区范围进行了解，而且现有资料也无法对水灾防治工作提供可靠指导。

2.3 保护煤柱非法越界开采

盘龙矿区属于传统煤炭开采地，经过过去长时间的开采，煤炭资源日渐枯竭，而矿方为保障自身经济效益，延长矿井使用年限，实施越界超挖乃至开挖保护煤柱的现象十分普遍。在最新的调查统计中，矿区内六成以上矿井均存在越界开挖现象，但受限于对邻近矿井资料的匮乏，越界超挖现象往往会导致安全事故的发生。

2.4 管理者对水灾防治重视度不足

1)矿区内除少数矿井外，大部分均未组建专业的矿井水灾防治部门及探放水施工队伍，不仅缺少必要的专业技术人员，且现有安全管理人员受教育程度多相对较低，不具备相应的水灾防治知识与技能，矿井现有的防治水技术也十分滞后。

2)相关安全投入缺乏，为构建完善的防排水体系，许多矿井存在主水仓容量不足且无副水仓的现象。同时缺乏必要的检修水泵与备用排水泵，并未能定期开展有效的水泵联排实验，水泵运行性能不佳。

3)水灾防治制度体系不完善。矿区内部分矿井未制定专门的探放水措施，盲目施工现象严重。同时各矿井防治水相关的规章制度千篇一律，大同小异，未能充分结合自身实际构建针对性的制度体系。此外，井下巷道在水患不清的情况下，随意性大，安全隐患高。

4)水害防治培训工作不到位，矿方未能定期针对井下生产及技术人员开展水灾防治教育，一线工作者水害防治意识薄弱，且未能有效掌握相关透水预兆及应急避险知识。

3 矿区水害防治措施

3.1 进一步完善基础防治水工作

立足实际，结合矿区自身水害发生特点开展全面深入的水文地质勘探调查，对整个矿区的地质水害特征及威胁程度等进行科学、客观的评估，重新认定矿区水文地质类型，编纂详实、可靠的矿区水文地质图纸，并针对性的制定科学、合理的地质水害防治措施，以便对井下煤炭安全生产进行有效指导。同时运用多种途径对井下水灾开展预警防范，做到事故的有效预防。

3.2 禁止越界超挖现象

针对矿区中普遍存在的越界超挖现象展开严厉的专项打击。组织专业评估机构对矿区内个矿井的矿界进行核查，对所有越界超挖现象予以坚决取缔，并相应的依法进行惩处。同时制定相应的长期监督体系，一旦发现个别矿井再次出现超挖现象则可追究其刑事责任，并由相关部门吊销其采矿许可。

3.3 组建专业水害防治部门

鉴于矿井水害防治必须具备相当的专业知识，而矿区各矿井又存在严重的人才匮乏现象，可由当地煤炭主管部门聘请专人组建区域技术服务组，对整个矿区各矿井的水害防治工作进行统筹指导。同时服务组还可下设数支专业探放水队伍，聘请具有丰富实践经验的技术人员并配设各类专业设备，定期对矿区内各矿井开展水害排查工作，并依据矿井实际情况，帮助其制定相应的防治水措施，从而实现全矿区水害防治水平的全面提升。

3.4 加强专业技术人员的培养

立足长远，煤矿企业可同相关煤炭高校建立长期的合作机构，针对水文地质人员开展订单式培养，从而给矿区防治水能力的全面提升奠定长效基础；充分利用现有资源，立足矿井实际，定期聘请相关专业人士对全矿相关责任人及安全技术人员开展水患防治技术讲座，让其及时了解好学习防水技术的最新动态，从而确保其能够更好的完成本职工作；针对井下生产人员开展水害事故应急培训，确保其有效掌握水害防治的相关基础知识以及透水事故避险措施，避免水害发生后造成重大人员伤亡。

4 结语

盘龙矿区作为传统煤炭采区，悠久的开采期致使矿区浅部存在大量废弃矿坑与采空区。近些年随着开采深度的不断加大，井下水害问题日益凸显，从而给井下生产的安全、高效开展造成了极大的困扰，开展相关的水害防治研究，有着切实的实际意义，是确保矿区长久持续发展的重要基础。

[1] 黄建中.煤矿水文地质条件分析与防治策略.能源与节能,2015(9):1-2.

[2] 高小丽.煤矿防治水及水文地质工作的重要性.山东煤炭科技,2015(5):148-149，151.

[3] 王晓军.梧桐庄矿水文地质条件分析及防治水措施研究.煤炭与化工,2014(10):119-121.

[4] 陈新明.大埋深复杂水文地质条件工作面防治水技术研究.北京：中国矿业大学,2012.

[5] 任万英,叶积龙,许存胜.矿山建设中水文地质灾害防治技术.煤炭技术,2011(11):135-137.

Mine hydrology analysis and preventive strategies

Wei Liang

(ShanxiAcademyofCoalHydrologySurvey,Taiyuan030006,China)

Taking Panlong mine hydrology conditions as the base, the paper analyzes its hydrological types and current flood preventing conditions. Combining with practical experience, it puts forwards mine flood preventing measures, such as forbidding cross-border excavation, organizing special flood preventing department, and strengthening professional technics cultivation, with a view to provide some guidance.

mine, hydrology, flood, preventive strategies

2015-09-16

魏 亮(1983- )，男，助理工程师

1009-6825(2015)33-0089-02

P641

A