摘要:采矿工程建设对矿井水文有双方面的影响,相关企业和专家应深层次分析和探究这双方面的影响,为矿井开采中出现的突水现象提供科学依据,并制定相应改善措施。
关键词:采矿工程;矿井水文;影响;防治水;对策
1影响因素
1.1地质构造因素对煤层顶板突水造成的影响
综合考虑煤层顶底板岩性和赋存条件等因素的影响,采矿工程建设中矿井充水水源一般包括煤顶砂岩水、底板砂岩水和侏罗系蒙阴组砂岩(红层)水,而给开采工作带来最大隐患的是煤层顶板与底板的砂岩水,容易引起突水事故发生。褶皱和断裂等地质构造,直接影响地下裂隙含水空间和汇水条件,如存在良好裂隙含水空间和汇水条件,则易导致煤层顶板冒裂带内存在水体,从而易诱发开采工作面吐水事故发生。因此,煤层顶板和底板突水事故与地质构造有直接联系。砂岩、泥岩等碎屑岩孔隙度值主要受其结构(粒径、分选、磨圆和填集程度等)影响。因此,在地质构造间隙区,特别是在斜轴部和断层较易被活化区域,要采取合理的防治水措施。
1.2层间滑动构造与导水的关系
采矿工程进行中,随着层间滑动构造与导水之间关系的发现,解决萦绕人们许久的一个问题,从理论和实践上证实一种地质现象,这对采矿工程开展和防治水工作实施起到重要的启发和指引作用。层间滑动是指岩层在重力和地质应力双重作用下,沿某些岩层界面和层理面发生下滑的地质现象。层间滑动地质构造对矿井水文的影响主要体现为:由层间滑动所引起的“沉顶”“二合顶”现象及煤刺、煤脉、煤楔、煤包等影响煤层的结构,破坏煤层顶板和底板完整性;由于层间滑动可导致煤层厚度发生变化,甚至会形成无煤带,这会给回采工序带来很大困难;层间滑动构造,使得滑面附近煤外观及性能都受到影响,由滑面向外依次出现碎粉煤、碎粒煤和碎裂煤等不符合要求的煤结构,破坏煤质量,综合降低开采工程经济效益;靠近界面的软岩层是滑动构造发育段,且软岩层具有良好的隔水性能,当硬度差别较大的岩层相接触时,层间滑动发生导致软岩层完整性受到破坏,降低隔水性能,使得不导水层面变得导水,诱发突水事故。所以,在矿井防治水工作中要将层间滑动构造作为一个重点考虑因素。
2防治水工作建议
2.1人们需要对应急预案进行制定,并结合水文地质方面的情况对其合理性进行提升,为后期应急工作的开展奠定坚实基础。此外每隔一段时间需要组织工作人员对相关知识进行学习,通过演习一类的措施对应急工作进行模拟,避免后期面对水害问题时出现惊慌心理。最后,需要对应急抢险物资进行储备,每隔一段时间对其进行检查和补充,进而为应急工作的开展提供更多物质保障。
2.2对矿井水文地质方面的基础工作产生更多重视。具体来讲人们需要对相关水文地质情况的相关资料进行研究分析,对防治水的设计图稿、台账等方面进行更新和调整,并且定期对水害分析报告进行编写和制定,后期开展防治水工作时便可以将其当作重要依据制定相应的工作计划。
2.3对寸草塔煤矿矿井水文等方面的地质情况进行考虑,对采掘方面的工作进行科学计划,并通过水文地质的补堪措施处理水文地质情况不明一类的问题,某些区域存在水害隐患,针对此类问题人们可以通过防治水工程的建设对其进行处理,将水害隐患扼杀于萌芽状态,为寸草塔煤矿矿井的安全生产奠定坚实基础。
2.4通过水害隐患调查治理的手段对相关问题进行处理,同时每隔一段时间组织开展重点部门的隐患排查活动,为地测、机电以及生产等方面工作的开展奠定坚实基础。人们需要对涌水量预测、水文观测以及排水系统等方面的情况进行检测分析,进而对隐患问题进行及时的发现,并根据实际情况对整改计划进行制定,对其合理性及可行性进行分析,当结果较为理想的情况下对其进行落实。
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2.5对开采前的评估工作产生更多重视,对水害问题进行重点分析和全面评估,对隐患以及水文地质环境方面的情况进行考虑,并且对排水系统、涌水量预测情况和防治水措施的适应性进行分析,对“不安全不回采”的原则进行严格落实,为回采工作提供更加安全的条件。其六,对寸草塔煤矿矿井的排水系统、盘区等方面进行建设完善,并且对维护及检修一类的工作产生更多重视,为系统的正常运行奠定坚实基础,进而使寸草塔煤矿矿井排水功能正常发挥作用。
3完善矿井水文地质钻探工作质量的措施
3.1选择科学合理的钻探设备
在选择钻探设备过程中,要完善钻探效率,在实际施工过程中应该根据实际情况,选择合适的钻机,调整钻机参数,提高设备的先进性,确保施工可以顺利进行。而且,在平时应该强化对钻机的维护工作,如果发现钻头出现磨损问题,应该及时更换钻机,确保提高钻机效率。
3.1完善钻探工艺
在进行钻探工作中,应该根据当地的水文条件,在分析水文的变化情况的基础上,分析钻探使用情况,并将数据记录下来,防止钻头出现破损造成事故发生。技术人员应该分析泥浆翻浆的速度,并分析泥浆颜色,确保钻进工作顺利进行,确保施工的实效性。如果在钻进过程中遇到断层,应该判断复杂地形的水力联通情况,选择合适的钻杆,改进工艺,防止断层处的岩石造成卡钻问题。
3.3改良钻孔布置
在进行水文地质钻探工作中,应该按照不同功能,使用不同的探孔,在实验和开采过程中,要将探孔分开使用。在具体施工过程中,应先将当地的水文资料收集好,然后在布孔的过程中要遵循相应原则,在设计钻孔参数过程中,应该充分考虑钻孔类型及当地出水量,防止产生大量废孔,提高孔的利用效率。
3.4完善人员培训
随着科学技术不断发展,高科技产品逐渐投入到矿井水文地质钻探工作中,设备逐渐实现自动化,在矿井水文地质钻探过程中,对相关的施工人员也提出了更加明确的要求,施工人员不仅要掌握钻探知识,同时要跟上时代发展,学会使用相关设备,在学习理论知识的基础上,不断实践,要对技术操作规范有更深入的了解,并且在实际工作中提高应变能力。企业应该定期对施工人员进行培训,使其可以更好地领会自动化技术的运用,使施工人员可以树立较强的责任意识,熟练掌握新型设备的使用方法,提高施工效率,防止产生安全问题。
4水文地质钻探新技术的发展
如今,科学技术在不断完善,水文地质钻探技术得到了很大提升,而且其还有很大的发展空间。液动冲击回转钻探技术可以提高洗井液的驱动能力,提升钻探动力,这项技术的运用标志着水文地质钻探技术朝着新的方向发展,这项技术已经获得了较好的使用效果。空气钻探可以充分压缩空气,实现清洁孔洞,提升钻探过程中破岩的能力,而且使钻探的整体效率得到很大提升。绳索取心钻探技术减少了钻机的升降操作,防止设备在升降过程中产生磨损,而且这项技术可以在不同的环境下使用,通用性比较好。随着中国现代化建设不断发展,中国煤炭能源消耗日益增多,因此,水文钻探技术应该朝着深层钻探的方向发展,应该在地层深部进行钻探,相关理论应该实现进一步完善,并且研发相关技术,促进深部开采的实效性。
结语
目前,中国对采矿工程对矿井水文影响的研究水平还不够成熟,相关措施还需进一步完善。在矿井开采过程中,既要保证开采质量,也要确保开采安全,同时要注意保护地质结构和生态平衡,综合提高采矿工程经济效益和社会效益。
参考文献:
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[2]白浩然. 采矿工程对矿井水文的影响及防治水策略研究[J]. 山东工业技术,2016,10:81.
[3]王青龙. 矿井水文地质与采掘工程的关系与影响[J]. 山西科技,2012,05:23-24.
论文作者:程乐林
论文发表刊物:《基层建设》2017年第14期
论文发表时间:2017/9/30
标签:矿井论文; 水文地质论文; 水文论文; 采矿工程论文; 工作论文; 煤层论文; 水害论文; 《基层建设》2017年第14期论文;