综合水文地质条件在煤矿开采技术中的应用研究

许荣耀

摘要：当代中国经济高速发展，煤炭资源的开采量和整个需求量大幅增加，煤矿开采也被更多人关注。煤矿开采往往涉及较为复杂的水文地质情况，如何在不同的地质情况之下保证煤炭开采，如何合理的应用煤炭开采技术为经济建设服务，这也成为了值得深入进行研究的一个课题。

关键词：水文地质条件；煤矿开采；技术应用

随着中国经济的日益发展，对于煤炭相关资源的需求量与日俱增，同时中国对于整个水文地质资源的保护意识也逐步加强，环境保护已经成为时代的主题。在这样的时代背景之下，探讨综合水文地质条件在煤矿开采技术中的应用意义重大。如何满足日益增加的煤炭资源需求，同时不过渡破坏资源环境，保证好煤炭开采的安全性，针对不同的水文地质条件拿出适合的方案，这些问题都是需要每一位相关从业人员深入思考和研究的。

一、地质条件对煤矿开采的影响

（一）地震与煤矿开采

煤矿开采涉及多种复杂的水文地质条件，进行煤矿开采时必须进行实地考察，综合分析各种不同的地质条件对煤矿开采可能带来的各种影响，制定各种合理的应对方案，这样才能有效保证煤矿开采的顺利进行。对于地震的影响，一定要综合各个时期的历史资料，了解清楚该地区的地震活动相关周期以及地层结构的稳定性，制定合理的开采方案。

（二）矿井周围实际情况详细了解分析

深入礦井周围，了解清楚矿区周边的情况，包括人员情况，生活区具体情况，还应调查清楚矿区的地质构造，煤层之前的开采情况，植被生长，水土流失，排水条件的相关问题也应该进行比较详细的调查研究。了解好周边自然灾害的记录，保水文地质情况对于矿井的影响降到最低。

（三）泥石流，山体滑坡，崩塌的灾害

煤炭的长期开采，会在很大程度上导致地下水水位的下降，这就会导致整个地表的变形，原有的地层结构被整体打乱，会造成整个地区的水文地质情况的破坏。如果不及时做好相关预案，开采的炭质顶层会有发生垮塌的风险，巷道的侧方岩壁也有发生结构性破坏的可能性，在一些地形相对陡峭的山体上容易引发滑坡或泥石流一类的自然灾害，这都是需要注意的重要水文地质因素。对此，煤炭生产企业应该提前做好相关预案，加强掘进支护，科学合理作用，确保安全施工。

（四）矿井瓦斯的问题

矿井瓦斯事故一直以来都是煤矿生产安全事故的最主要事故，也是整个煤矿水文地质相关情况需要进行综合治理的重中之重。生产企业应该实地调查测量瓦斯绝对涌出量和相对涌出量，二氧化碳的绝对涌出量和相对涌出量，这些指标都是保证生产安全及其重要的指标。

二、水文条件对煤矿开采的影响

（一）矿井的涌水量和突水量

《煤矿防治水规定》对于整个矿井的涌水量和突水量做了详细的分类规定，这也是对矿井进行考察的重要指标。煤矿在井下进行开采时，采空处于积水顶板的含水层，地下水就会通过断层进入，对矿井产生充水的水害隐患是矿井进行水文灾害防治工作的重点内容。采空积水量的多少，构造简单程度，煤层的顶板含水层含水量的大小和强弱，对矿井充水是否会造成影响，这些都是在长期开采过程中不可忽视的问题。

（二）矿井的相关冲水通道

矿井中人工的挖掘使得所有含水层直接暴露在煤层以上，针对未进行保护措施护壁的封闭井筒，地下水沿井筒壁不断流动，并且进入矿井之中，成为矿井充水的主要因素。同时，矿井开采过程中顶板出现裂缝也会在很多程度上造成矿井的冲水，带来安全隐患。

三、矿区水文地质情况的综合治理和防治措施

（一）矿区水文地质情况的综合治理

矿井周边的水文地质情况较为复杂，采取治理措施要根据实际情况进行综合有效的调整。对于采矿地区出现裂缝或地面出现一定程度的塌陷的情况要进行有效的填充处理，可以利用煤灰粉或者煤矸石的材料进行填充，为了保证好填充的效果，还应考虑填充压实之后的材料减少情况。同时，进行压实处理之后要在最大程度保证与周边的自然情况一致，还需要考虑好排水系统的设置。一般情况，压实是分层进行的，完成工序之后再次进行复土，根据实际情况进行有效处理。对于矸石山，废弃石场的处理，要做到安全第一，预防此生灾害的发生，做好设计规划。应该充分考虑到环境保护的应用，对于地貌的恢复以绿化为主要方式。同时应该修筑好排水渠道和防护堤，坡面进行有效绿化，坡度尽量控制住30度以下。

对于矿山产生的废水需要进行有效处理，排除的水质必须达到相关法律规定的污水排放标准。同时也要注意对水资源的节约利用，矿井使用的水，尤其是地下消防和除尘使用的水要尽量使用矿井排除的水，进行水资源的重复利用，尽量不要使用外部水资源，注意好节约用水。

（二）矿井水文地质灾害的相关防治

首先，需要做好矿井之上的相关防治工作。生产企业需要从气象部门获取详细的气象资料数据。了解清楚当地最近的气象情况，还要了解往年同一时期的气象情况，尤其是降水量的情况。了解好当地主要河流湖泊的水位变化情况，做到万无一失。修建完善的排水系统，时刻预防洪水可能会造成的影响。在多雨的季节，要做好地面裂缝的填埋工作，防止矿井发生渗漏。在特殊的低洼河谷地带进行开采活动时要做好保安煤柱的预留工作。经常性勘察积水的情况，做好预防工作，保障煤矿生产安全顺利的进行。

也要做好矿井下的安全防范工作。对于矿井下可能会发生的安全事故必须要早发现，早解决。加强相关专业知识的学习，能够有效识别发生事故的一些预兆性的情况。比如，发现挖掘面出现雾气，空气温度突然变冷，顶板的来压和水量的增加，或者出现一些渗水的裂缝征兆时，应当立即停止所有井下人员的施工作业，采取应急手段，发出警示信号，所有人员立即撤离井下。严格按照国家规定的生产安全措施进行施工处理，切实做好水文地质情况的相关防治工作，保证好安全生产。

很多煤矿安全事故都是由于瓦斯引发的，对于煤矿瓦斯的治理也是至关重要的。

煤矿生产企业要时时检测瓦斯的涌出量，必要时进行瓦斯的抽放，加强整个矿井的通风处理，也可以对于产生的瓦斯进行适当的综合回收利用，提高煤矿资源的利用率，有效避免瓦斯事故的发生。

结束语：

综上所述，煤炭是我国重要的基础能源，在国家经济建设之中有着举足轻重的地位。煤矿由于其资源存在的特殊性，往往在开采过程中会涉及到比较复杂的水文地质情况，在煤矿开采技术之中，必须充分考虑到这些因素，合理的利用资源，预防各种自然灾害对煤炭开采的影响，最大程度的保证环境不会被破坏，确保整个开采过程安全顺利的进行。

参考文献：

[1]煤矿开采技术初探[J]. 白星. 内蒙古煤炭经济. 2018（01）

[2]煤矿开采技术现状及发展方向研究[J]. 张伟. 河南科技. 2016（21）