任广清
紫森源公司仲恒煤矿 贵州.盘州市 553000
摘要：煤矿开采破坏了原有地层的平衡性，这会导致煤矿地质灾害经常发生，水害是其中之一。煤矿水害对煤矿的安全生产威胁极大，具体表现为工作面或矿井被淹。在水害事故发生后，矿井的紧急救援十分困难。这是由于发生水害事故后，在短期内抽排完矿井水相当困难。因此，煤矿企业必须重视对矿井水害的防治。矿井水害防治的关键在于摸清矿井水的来源，从而采取针对性措施。本文围绕着煤矿水害的几种类型展开分析，探讨了地质勘探工作对煤矿防治水的重要性。
关键词：地质勘探；煤矿；防治水；重要性
1煤矿水害类型分析
为了能针对性地对煤矿水害进行防治，需要了解煤矿水害的类型。根据水的来源，煤矿水害可分为采空区透水、断层突水及含水层涌水。下面将进行详细说明。
1.1采空区透水
煤层开采后会形成一定范围的采空区，这些采空区在长期废弃时很容易有大量积水。在这些长时间废弃的采空区周围布置新的工作面，很容易诱发采空区透水事故。这类透水事故的发生与采空区内水压和水量有很大的关系，采空区内水压越大，水涌入到工作面的速度越快。一般情况下，在很短的时间内就会造成工作面被淹没，威胁非常大。由于工作面内都是重要的生产设备，水泡后不仅需要一大笔费用来维修，还会使机电设备的使用寿命缩短，导致机电设备提前报废。值得注意的是，一般已知的采空区发生透水事故的可能性较小，其多发生在于矿区周围曾经存在的小煤窑。这些小煤窑虽然已被关闭，但是很多开采的图纸不完整或丢失，导致无法确定周围采空区的位置。
1.2断层突水
工作面回采到靠近断层时，会对断层产生一定的扰动。这些扰动会导致断层的隔水能力失效，从而引发突水事故。断层原始处于平衡状态，开采会打破这种平衡状态，导致地下水大量涌入工作面。这种突水大多数情况下会使得工作面排水压力增加，回采巷道变得异常泥泞，一般不会导致工作面被淹没。断层突水的发生多与采取的安全措施不完善有关。
此外，在断层附近开采时，煤层底板很容易出现应力集中问题。若煤层底板含有承压水，则在回采时很容易发生煤层底板突水事故。这类突水事故与煤层开采方式存在一定的关系，需要搞清突水时水压的变化规律。
1.3含水层涌水
煤层上方或下方的隔水层破裂时，地下水会涌入到工作面，称之为含水层涌水。这种情况多发生在煤层底板或顶板上方有含水层且含水层水压较大的情况下。在煤层开采时隔水层会出现应力集中现象，隔水层局部地区会出现裂缝，导致地下水涌出。在煤层与含水层的距离较近的情况下，开采时应力集中区域会影响到隔水岩层。为了防止地下水涌入工作面，通常预留一定宽度的防水煤岩柱。若防水煤岩柱宽度不够，则也可能发生含水层涌水的情况。此外，工作面开采强度（采高）增加时，采空区上方冒落带（即导水裂隙带，见图1）的高度也会增加。若冒落带高度超过含水层，则含水层中的水很容易涌入工作面。
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2煤矿防治水中地质勘探工作的重要性分析
很多情况下，煤矿水害的发生多与开采的地质条件发生变化有关。因此，要做好煤矿防治水，就必须做好煤矿地质勘探工作。煤矿地质勘探工作对于防治水的作用主要有以下几方面。
2.1有助于探明矿井水的来源
在进行煤矿防治水时，首先应做的就是搞清矿井水的主要来源。矿井水害的类型有多种，水的来源不同，造成的水害也不相同。为了了解工作面周围的水源，通常需打一定数量的探水钻孔。通过探水钻孔弄清水源的分布范围及流向，并重点关注水压。水压是矿井水害强度的一个重要指标，水压越大，则发生突水事故的可能性越大。在勘探时，要重点关注工作面周围采空区的积水情况。在探明水源的前提下，可采取一定的防治水措施，例如对采空区中的积水可采用水泵抽取的方法，对含水层中的水则可采用注浆的方法堵塞水源等。
2.2有助于工作面的合理设计
很多情况下，煤矿水害的发生与工作面的设计有关。在布局不合理时，工作面回采会对水源造成较大的扰动，导致煤矿水害发生，例如工作面距离断层比较近时。在地质数据不精确的情况下，工作面采高过大会导致煤层上方隔水层破碎。若能获得精确的地质勘探数据，并用于工作面的设计，则可在很大程度上降低水害发生的强度。此外，掌握精确的地质勘探数据，还可使工作面回采时受地质构造影响较小。
2.3有助于完善防治水理论
煤矿防治水是煤炭行业面临的一个难题，即缺少有效的防治水理论，且缺少统一的防治水技术。虽然某些煤矿防治水工作取得了不错的效果，但是由于煤矿地质条件的差异性，这些经验很难得到推广。因此，需要完善目前的防治水理论，以期能更好地进行煤矿防治水。通过煤矿地质勘探数据，充分了解煤矿水害发生的过程，采用大数据找出水害发生的共性，并总结出相应的公式，就可以完善目前的煤矿防治水理论，从而为煤矿安全生产提供指导。
2.4有助于防水煤岩柱和水仓的合理设计
很多煤矿水害与煤矿防水煤岩柱设计的不合理有关。虽然目前已有了很多防水煤岩柱的经验公式，但是一些参数的选取还缺乏有效的依据，且很多经验公式是针对某些特定情况得出的。因此，必须根据实际的地质条件设计合理的煤柱宽度。这可以通过煤矿地质勘探来完成。
设置煤矿水仓是重要的储水措施，若水仓容量不足，则水害发生的可能性大大增加。在进行水仓设计时，要充分估计矿井的最大和最小涌水量。而这就需要了解矿井的水源及其随时间的变化情况。通过水文地质勘探就可确定矿井水的涌出量，从而进行合理的水仓设计及排水系统设计。
3结语
煤矿水害对煤矿的安全生产构成了较大的威胁，应采取有效措施进行防治水。煤矿水害可分为采空区透水、断层突水及含水层涌水三类。煤矿防治水的关键在于地质勘探工作的开展。地质勘探工作对于防治水的重要性主要体现在地质勘探工作有助于探明矿井水的来源、有助于工作面的合理设计、有助于完善防治水理论及有助于防水煤岩柱和水仓的合理设计等。研究可为相关人员认识地质勘探工作对于煤矿防治水的重要性提供一定的参考。
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