王立超
淮矿煤业公司潘二煤矿防治水管理科 232091
摘要：在煤矿安全事故种类中，水害导致的事故占比较大。因此，针对矿井防治水问题进行深入分析和研究，对于做好矿井防治水工作具有重要的实践意义，也是避免水害导致矿井安全事故的重要方法和措施。本文结合案例详细介绍了主动式矿井防治水的技术措施，该方案在实践中取得了较好的应用效果，值得推广使用。
关键词：矿井防治水;?重要性;?方法;?
1 矿井防治水工作的重要作用分析
1.1 确保综采工作面生产安全
众所周知，在矿井中工作非常危险，在全国范围内的矿井中，经常会出现各类井下安全事故导致的重大财产损失和人员伤亡事件，其中有相当一部分是由于水害导致的。
所以，做好矿井防治水工作对于保障井下人员安全拥有重要的实践意义。煤矿开采工作的特殊性质决定了很多工作需要在矿井中进行，而地层以下拥有大量的地下水，在开采过程中涌水现象是不可避免的问题。综采工作面在正式开采前通常都需要对其实施探放水。需要通过专业勘测手段对附近区域的水文地质情况进行调查，根据调查结果采取针对性措施，以保障开采过程的安全。
1.2 提升综采工作面采煤效率
正式开采前，需要对整个煤矿开采范围内附近的水患情况进行深入的分析和研究。提前排查和预测煤矿开采过程中可能出现的水害问题，进而采取措施提前对其进行预防。由于已经提前采取了有效的防治水措施，那么在正式开采后，工作面的涌水情况会得到有效缓解，控制在合理的范围内。科学避免了工作面涌水问题对采煤过程造成的不利影响，确保了采煤过程的工作效率，提升了煤矿的经济效益。在保障矿井生产效率的方法中，防治水技术措施是其中重要的构成部分。
1.3 扩大煤层可开采范围
煤矿在正式开采前需要通过地质勘测技术对区域内的各项指标进行深入详细的勘察和研究。基于勘察结果，计算煤矿开采的经济效益，比如需要投入的资金、可以收回的资金等。煤炭资源的储存量就是其中一项非常重要的经济指标，可以进一步分成实际储存量和可以开采储存量。实际储存量是无法改变的，而通过对技术、装备等进行优化，可以在一定程度上提升可开采存储量。水文地质条件是影响可开采存储量的重要因素之一。因此做好矿井防治水工作，能够在一定程度上扩大煤矿的可开采存储量，为煤矿企业创造更大的经济效益。
2 矿井防治水技术的实践研究
2.1 矿井煤层顶板水情况概述
某矿井每年的开采能力为500万t。其中5号煤层厚度在5.60～7.35 m范围内，平均厚度为6.86 m，整个煤层相对比较稳定，能够实现全区开采。煤层上部区域的K12和K14砂岩包含大量水，严重威胁着煤矿工作面的生产安全。5号煤层与K12、K14砂岩之间的距离分别在40.3～52.07 m、85.96～98.42 m范围内，距离平均值分别为46.86 m、93.29 m，下面与K9砂岩距离在5.73～12.81 m范围内，距离平均值为9.97 m。煤层顶板的岩石整体上相对稳定，但在局部区域存在节理裂隙发育的现象，甚至有岩层破碎的问题。直接顶和老顶的岩性分别为砂质泥岩和细粒砂岩，底板和老底的岩性同样分别为砂质泥岩和细粒砂岩。位于5号煤层上部的砂岩由于包含有大量的水，并且岩石存在裂隙现象，是导致5号煤层充水的主要原因。煤层上面覆盖的岩石主要为砂岩，尺寸上以中、细居多。
综采工作面在采煤时老顶出现垮落，导致5号煤层上面砂岩中含有的大量水顺着垮落的老顶裂缝流入工作面，使得在很短时间内工作面内积聚了大量的水，排水系统难以在短时间内将大量的水排走。经过估计认为采煤时工作面最大的涌水量可能超过每小时130 m3。
为了避免以上问题的出现，矿井通过工作面顺槽巷道对钻场和水仓进行提前施工，通过钻孔的方法将5号煤层上面K12和K14砂岩中包含的大量水分进行疏导，避免水流入工作面对回采过程产生不利影响。
2.2 工作面防治水具体技术措施
本文所述的工作面属于大采高工作面，整体的倾斜长度达到了230 m。根据本工作面前期出现的涌水问题以及地质勘察结果进行推理计算，认为老顶出现垮塌，必然会引发工作面涌水问题，导致工作面积水急剧增加。但是在工作面逐渐推进过程中，涌水量会慢慢趋于稳定。经过推理计算，发现工作面的最大涌水量很有可能会达到每小时130 m3，正常情况下的涌水量应该为每小时80 m3。
为了避免大量的涌水对工作面回采过程造成不良影响，在工作面顺槽巷道的基础上实现砂岩积水疏导。在顺槽巷道的250 m位置对3处区域进行了钻孔施工，钻孔整体上呈现扇形分布，所有孔洞仰角为+42°，每个孔深度为135 m。在切眼位置的2处区域进行了钻孔施工，孔洞仰角同样为+42°，每个孔深度为145 m。所有5处钻孔最开始时每小时可以疏导的水量约为15 m3，随着时间的推移，每小时引导的水量逐渐降低，一个月后降低到了约每小时7 m3。经过推算，在对上述区域进行正式开采前，以上5个钻孔已经疏导水量8万m3左右。有效缓解了综采工作面出现大量涌水的压力。
对煤层上部区域砂岩包含大量水的问题，通过钻孔的形式对积水进行疏导，取得了较好的效果。该工作面在具体采煤过程中仍然存在涌水现象，但是涌水现象得到了很好的缓解，并没有对综采工作面的采煤过程产生过多的不利影响。涌水量的变化情况如下：工作面推进到40 m、45 m、50 m、60 m、70 m时，对应的涌水量每小时分别约为10 m3、15 m3、20 m3、25 m3、20 m3，工作面在后续推进过程中，涌水量一直维持在每小时20 m3左右。可以看出，当工作面推进到60 m左右时，出现的涌水量最高达到了每小时25 m3。
在本案例中，通过提前钻孔将顶板水进行疏导的方式将其提前排走，是主动防治水的重要表现形式，与被动防治水相比较而言，这种方式的效果更加显著，在很大的程度上降低了工作面大量涌水对采煤过程的影响，在实际应用中取得了非常好的效果，值得推广使用。
3 矿井防治水的管理措施
(1）矿井需要建立管理制度，并在实践中对其不断的完善。基于矿井管理制度建立专门的防治水部门，负责矿井的防治水工作。（2）建立专业的实验室，采购先进的设备和技术，能够在第一时间对水质进行分析和研究。构建水质特征数据库，并在实践中对数据库进行丰富和发展，基于数据库中存储的水质特征信息能够快速评估水质特征。（3）基于先进的钻探物探手段、水质化验技术、水情监测方法，构建矿井水害预警系统。通过该系统能够提前预测矿井中潜在的水害问题，并进行预警。为矿井管理人员和工作人员应对水害问题争取更多的应对时间，及时将水害问题扼杀在萌芽阶段，避免其对采煤过程造成不利影响。（4）在每个综采工作面上都要准备水害应急工具库和材料库，一旦出现水害现象，能够在第一时间对其进行处理，以缩小水害对采煤过程的不利影响。（5）对矿井工作人员开展专题培训，使所有人员能够掌握矿井防治水的方法和措施。同时提升井下人员防治水的思想意识。
4 结语
综上所述，矿井防治水工作对确保煤矿安全、提升煤矿采煤工作效率、扩大煤矿可采存储量等方面都有重要影响。结合矿井具体案例，详细介绍了通过提前钻孔的方式，将煤层上部区域存在的大量水进行提前疏导的技术措施。实践经验表明，利用本文所述的主动式矿井防治水技术方案，取得了非常好的应用效果，综采工作面实际的涌水量控制在了合理范围内。除技术层面外，日常管理工作是做好防治水工作的基础。因此，矿井需要加强日常管理工作。
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