煤矿水害治理技术及应用研究

煤矿水害治理技术及应用研究

杨晓光1兰惠子2

铁法煤业（集团）有限责任公司小青煤矿 辽宁省调兵山市112700

辽宁省东煤地质101队有限责任公司 辽宁省铁岭市调兵山市 112700 2

摘要：本文针对煤矿水害问题，分析了煤矿水害的成因及危害，介绍了煤矿水害治理技术及应用，并对未来煤矿水害治理技术发展趋势进行了展望。

关键词：煤矿水害；治理技术；应用；发展趋势

引言

煤矿水害是指在煤矿生产过程中，由于水文地质条件复杂，导致矿井涌水量增大，给矿井安全生产带来威胁的一系列现象。煤矿水害的成因主要有地质构造、煤层赋存条件、水文地质条件等。煤矿水害对矿井的安全生产造成了严重危害，如影响生产效率、增加生产成本、威胁矿工生命安全等。

1、煤矿水害治理的重要性

在我国，煤矿水害治理一直是煤矿安全生产的重要议题。水害事故的发生往往给矿井带来严重的影响，不仅威胁着矿工的生命安全，还可能导致煤矿生产中断，影响国家能源供应。因此，加强煤矿水害治理，降低水害事故发生概率，对于保障煤矿安全生产具有重要意义。

首先，有效的煤矿水害治理可以减少矿井涌水量。煤矿开采过程中，地层的原始水文地质条件、煤层结构和地质构造等因素都会影响矿井涌水量的多少。通过深入研究矿区水文地质条件，采取合理的防治水措施，可以有效地减少矿井涌水量，为矿工创造一个安全的工作环境。

其次，煤矿水害治理有助于降低水害事故的发生概率。水害事故主要包括透水事故、涌水事故和洪水事故等，这些事故往往给矿井带来严重的破坏。通过加强水害防治工作，提高矿井防水、排水能力，可以降低水害事故的发生概率，确保矿工的生命安全。

此外，煤矿水害治理还能提高煤矿的生产效率。水害事故的发生往往导致煤矿生产中断，影响煤矿的正常运营。通过有效的煤矿水害治理，减少水害事故的发生，可以确保煤矿生产的稳定进行，提高生产效率。

为了实现煤矿水害的有效治理，我国政府和相关部门采取了一系列措施。一方面，加强煤矿水害防治法律法规的制定和实施，规范煤矿企业的水害防治工作；另一方面，加大科技投入，推广应用先进的煤矿水害防治技术，提高矿井防水、排水能力。

总之，煤矿水害治理是保障煤矿安全生产的重要措施。有效的煤矿水害治理可以减少矿井涌水量，降低水害事故的发生概率，保障矿工的生命安全，提高煤矿的生产效率。我们相信，随着科技的发展和防治水措施的不断完善，我国煤矿水害治理工作将取得更好的成果，为煤矿安全生产做出更大的贡献。

2、煤矿水害治理技术

2.1 预测预报技术

预测预报技术是煤矿水害治理的基础，主要包括水文地质调查、水文地质勘探、水文地质监测等。通过对矿区水文地质条件的调查和研究，预测矿井涌水量和可能发生的水害事故，为水害治理提供依据。

2.2 疏干排水技术

疏干排水技术是煤矿水害治理的关键技术之一，主要包括地面和井下疏干排水系统。地面疏干排水系统主要包括水源截流、地表水疏干等；井下疏干排水系统主要包括井下排水泵房、排水管道等。通过疏干排水，可以减少矿井涌水量，降低水害事故的风险。

2.3 堵水技术

堵水技术是通过封堵矿井涌水通道，减少矿井涌水量的技术。堵水材料和方法有很多种，如水泥、黏土、塑料等。堵水技术的关键是选择合适的堵水材料和施工方法，确保堵水效果。

2.4 抗水害巷道设计技术

抗水害巷道设计技术是在巷道设计过程中，充分考虑水害因素，采取相应的防治措施，提高巷道的抗水害能力。主要包括巷道布置、支护设计、防水措施等。

3、煤矿水害治理应用实例

3.1 某矿区煤矿水害治理应用实例

某矿区煤矿水害治理采用了预测预报、疏干排水、堵水和抗水害巷道设计等技术。通过实施这些技术，矿井涌水量得到了有效控制，水害事故的发生概率大幅降低，矿井安全生产得到了保障。

3.2 某矿区煤矿水害治理效果评价

某矿区煤矿水害治理效果评价表明，通过实施水害治理技术，矿井涌水量得到了有效控制，水害事故的发生概率大幅降低，矿井安全生产得到了保障。实施的水害治理技术经济合理，取得了显著的治理效果。

4、煤矿水害治理技术发展趋势

4.1 信息化技术在煤矿水害治理中的应用

实现实时监测：通过安装在矿井的各种传感器，如水位传感器、压力传感器等，实时监测矿井内的水文地质条件，及时掌握水害动态，为防治工作提供准确的数据支持。

数据分析与预测：利用大数据技术和人工智能算法，对矿井内的水文地质数据进行深入分析，预测水害发生的可能性，为制定防治措施提供科学依据。

4.2 绿色治理技术在煤矿水害治理中的应用

随着我国经济的快速发展，煤炭作为主要能源之一，其开采和利用在很大程度上支撑着我国社会经济的持续增长。然而，煤炭开采过程中产生的环境问题，尤其是煤矿水害，已成为制约煤矿安全生产的重要因素。绿色治理技术作为一种新型治理手段，其在煤矿水害治理中的应用，不仅有助于降低环境影响，还能提高煤矿安全生产水平。绿色治理技术是指在煤矿水害治理过程中，减少对环境的影响，实现矿区生态环境的可持续发展。如使用环保型堵水材料、优化疏干排水方案等。

4.3 煤矿水害治理技术研究的新方向

在我国，煤矿水害一直是煤矿安全生产的主要威胁之一，不仅严重影响矿工的生命安全，还可能导致煤矿生产中断，对国家能源供应造成影响。因此，加强煤矿水害治理技术研究，寻求新的治理方法，对于保障煤矿安全生产具有重要意义。煤矿水害治理技术研究的新方向包括：水文地质条件的人工调控、矿井涌水量的精细化管理、水害治理技术的集成创新等。这些新方向将为煤矿水害治理提供更加科学、有效的技术支持。

4.4 综合防治技术的融合与创新

随着科技的进步，煤矿水害治理将更加注重综合防治技术的融合与创新。这包括将多种技术手段结合起来，如将地质勘探、地球物理勘探、大数据分析、人工智能等技术与水害治理相结合，以实现对水害的早期发现、准确预测和有效控制。

4.5 生态修复与水害治理的结合

煤矿开采对生态环境造成了影响，因此在水害治理过程中，将生态修复与水害治理相结合，不仅能够治理水害，还能恢复和改善矿区生态环境，实现矿区可持续发展。

4.6 国际合作与技术交流

煤矿水害治理是一个全球性的问题，各国都在积极探索有效的治理技术。通过国际合作与技术交流，可以引进先进的水害治理技术和管理经验，提升我国煤矿水害治理的水平和效率。

结语

通过对煤矿水害治理技术及应用的研究，我们可以看到，煤矿水害治理技术的发展是一个不断进步和完善的过程。从预测预报技术、疏干排水技术、堵水技术到抗水害巷道设计技术，每一项技术的发展都对煤矿水害治理起到了积极的推动作用。同时，随着信息化技术、绿色治理技术的发展，煤矿水害治理技术将更加智能化、环保化，为煤矿安全生产提供更加有力的保障。然而，煤矿水害治理仍然面临着许多挑战，如水文地质条件复杂多变、矿井涌水量的精细化管理、水害治理技术的集成创新等。因此，未来的研究应该集中在技术创新、管理优化和生态修复等方面，以实现煤矿安全生产与可持续发展的和谐统一。在实际应用中，煤矿水害治理技术需要根据矿井的具体情况进行选择和应用，同时，还需要根据实际情况进行不断的调整和改进，以适应不断变化的水文地质条件。此外，煤矿水害治理技术的应用还需要加强监管和管理，确保治理效果的稳定和持久。

参考文献

[1]王磊, 李明. 煤矿水害治理新技术的研究与应用[J]. 矿业工程研究, 2021, 49(5): 82-88.

[2]蓝航，陈东科，毛德兵.煤炭矿井防治水技术分析及应用研究[J].煤炭科学技术，2018（1）：39-46.

[3]张鹏飞.煤矿水害原因分析及主要防治技术[J].能源技术与管理,2022,47(01):91-92,103.