浅谈矿区水文特征及矿井充水因素

张 廷，孔祥乐

（内蒙古自治区第九地质矿产勘查开发院，内蒙古 锡林郭勒 026000）

在煤矿的开采中，我们为了保证开采过程的安全、有效，就要最大程度的降低矿井充水现象的发生。我们要通过严格的勘查等工作，分析研究煤矿区的水文特征，找出切实有效的措施，避免由于矿井充水所带来的安全问题，从而保证煤矿开采工作的顺利进行。研究有效的解决矿井充水问题的对策，是我国煤炭开采行业当前亟待解决的，是我国煤炭开采行业能够健康持续发展的重要的方面。

1 煤矿区域水文特征

我们对煤矿区水文特征的研究，首先要研究地层特点，要考虑地层的水流情况、岩石类型等。由于我国地质岩石分为很多种，每一种都有不同的特征，我们要分析这些特征，有助于我们对矿区的水文分析。我们不但要研究岩石本身的特征，还要研究煤矿区水源来源的不同，因为不同的水流来源，也是影响矿区水文特征的重要因素。一般情况下，空气中的降水，是岩石中水源的重要来源。因为岩石结构等原因，空气中的降水会储存于岩石的裂缝当中[1]。在岩石的裂缝中，水源会随着岩石的倾斜及重力的作用，流入其他的区域。这种水流，也是煤矿区水文特征的一个重要表现方面。

2 矿井充水因素分析

为了分析矿井充水的因素，我们就要分析矿井水的来源，分析不同水源对矿井充水的影响。首先，我们就要分析空气中的降水，因为空气中的降水，是矿井水最主要的来源。由于采煤层的层顶，多为粉砂岩或者泥岩，这类岩石强度较好，抗风能力较好，所以一般采煤层的层顶比较稳定。采煤层的层底，一般都是由粉砂岩和细砂岩组成的地质岩组，一般抗氧化等能力较差，遇到地质中的水的时候，会产生不稳定的情况。其次，我们要分析地表水的影响。地表水基本是由江、河、湖、海等水源组成。这些水源有着流经量较大，水体丰富的特点，这些特点，也给矿井造成了一定的影响。在这些地表水的长时间的作用下，不可避免的会产生渗透作用。这些地表水的渗透作用，会对矿井产生侵蚀，从而使矿井中形成充水。再次，我们也要对地下水进行研究。地下水是指地表以下的水源。地下水的形成一般是由于含水层中存在的水，还有地表水的流动和渗透作用，使一部分水存储于地下，另外还有一些岩石缝隙中所存储的水，或者是通过空气中的降水流入地下所形成。地下水对矿井充水的影响，主要是通过采煤层的顶层的岩石裂缝或者其他的缝隙流入煤矿井中，或者通过采煤层的底板的岩石组流入矿井中，由于底层的岩石组的不稳定，对抵御渗水的能力较差，也是使矿井充水的重要原因。最后，还有一些人为因素的影响。例如：在很多的煤矿开采区，由于管理疏忽等原因，有很多附近的居民或者外来人员进行私挖乱采。由于这些人没有完备的采矿设备以及不具备应有的采矿的技术，这些人经常会采用斜井开采方式。由于煤矿附近这样的不规范的斜井数量较多，导致很多的地上水及地下水通过这些斜井流入煤矿井中。这些斜井中长期的积水，也导致了矿井充水。因为这些斜井的内部没有相关的防水措施，斜井中的积水长时间得不到排出，就会通过层底或者井边的岩石缝隙等，深入到周围的地质环境中，从而增加了煤矿区的矿井充水的可能性和矿井充水的水量。

图1 矿井充水的可能性及矿井充水水量

3 应当采取的有效措施

（1）重视开采前的勘测。为了防止煤矿井的充水事故的发生，我们要积极重视起煤矿井开采前的勘测工作。我们为了减少事后的补救工作，就要防范于未然，将可能的风险在最开始的阶段就降到最低。煤矿开采前对整个煤矿区的水文环境的有效勘测，可以使我们的煤矿开采人员在煤矿开采前就及时发现问题，从而能够及时有效的进行问题的研究和解决，避免在开采过程中发生安全事故。可见，开采前期的勘测工作是非常重要，不容忽视的。这不但能使我们避免安全事故的发生，还能减少煤炭开采中的经济损失。

（2）加强煤矿井的防水。要想做到降低煤矿井的充水情况，必要的防水工作是必不可少的。我们在对矿井的施工过程中，要充分了解周围的地质结构，熟悉其特征，预测其会对煤矿井产生的不利影响，做好防水措施。我们要建立有效的防水系统，通过先进科学技术以及新型的防水材料的使用，来增强防水系统的工作效果。我们的防水系统要科学合理的安排，要结合勘探结果，设计最适合当地水文环境的防水系统。在建造防水系统时，要严格按照工程质量的要求进行，保证防水系统能够在煤矿开采中达到预期的使用效果。

（3）采取有效的截水措施。由于煤矿井的透水、涌水等现象的发生，我们就要因地制宜的在煤矿井下修建水仓，来有效的截断煤矿井在开采过程中发生的透水、涌水等。通过水仓的建立，可以减少矿井充水事故的发生。我们还需要在煤矿井的周围设计并建造排水沟，这些排水沟的建造，能够有效的将空气中的降水或者地面径流的水从排水沟排出矿井，从而降低煤矿井中的充水的发生。

（4）采取必要的堵水措施。由于煤矿区长时间的采矿以及一些个人的私采等因素的影响，煤矿井周边会经常发生一些地面塌陷等问题。而这些地面的塌陷现象，会导致矿井周边的地表水大量涌入煤矿井中。为了防止这些地表水的涌入，我们就需要对煤矿井进行堵水处理。我们要合理设计并修建沟渠等排出积水。还要对那些由于塌陷或者其他原因形成的地势低洼的区域以及地面上的裂缝等地质结构进行修复。我们要采取有效的方法对那些低洼地面进行回填。还要对一些废弃矿坑进行有效的处理、拆除、填满等。我们还要加强个人私自采矿的监督管理工作。这些都可以对预防煤矿井的充水情况的发生起到积极的左右。由于煤矿井周围经常会存在河流湖泊等自然因素，我们还要对地表水等影响因素实施积极的控制措施，消除地表水对煤矿井的潜在不利影响。这就要求我们对流经河流的堤坝等的质量实施监控，避免由于堤坝等的年久失修而导致的地表水对煤矿井的充水的影响。

4 结语

由于我国各地区的水文环境的不同，我们要充分认识其中的不同特征，为煤矿开采做好前期的勘测准备工作。我们也要深刻认识到煤矿充水对煤矿开采工作的不利影响，了解煤矿充水对开采工作造成的安全隐患，从而积极的研究对策，加强防水措施的建设，并有效设计合理的堵水措施和截水措施，将一切可能造成煤矿井充水事故的不利可能性都降到最低，这不但是我国安全生产的需要，也是保证采矿工作者的人身安全的需要。