摘要:在现阶段的生产建设中,每年都需要耗费大量的煤炭资源,而煤矿行业的发展直接关系着煤炭资源的开采量和出产量,同时煤炭行业每年为国家创造了大量的经济效益,在国民经济中占据了非常大的比重。煤矿开采过程中,必不可免的会出现水文地质灾害,因此在煤矿建设之中对安全问题的管理是最为重要的。基于此,文章就煤矿建设中水文地质灾害防范策略进行了分析和研究,为煤矿的安全建设作出贡献。
关键词:煤矿防治水;水文地质;分析
引言
煤矿在开采过程中必不可免的会受到各种地质灾害的影响,水文地质灾害的影响不仅最为严重,而且最为常见。地下水涌出是导致水文地质灾害出现的根本原因,因此在煤矿建设过程中,必须做好对地下水的治理,只有这样才能确保煤矿开采过程中的安全,提高煤矿开采的效率。合理选择相应方法降低矿井涌水量,在不增加开采成本的前提条件下,对施工环境进行改善。为了实现这一目标,在煤矿水文地质灾害防治工作中必须从煤矿的具体情况入手,合理选择相应的预防措施和治理措施,实现对水文地质灾害的有效防范。
1 矿山水文地质灾害的类型
1.1地层表面崩塌
地下矿山开采过程中,地下井巷对应的地面表层易发生坍塌情况。当矿山开采量逐渐增加,地下就会形成巨大的空洞,这片区域就叫做采工区。如果采空区用于支撑地面的矿柱设置不合理,或者是被破坏,无法支撑地面压力,就会出现崩塌问题。特别是对于那些矿床产状平缓和浅埋藏矿区出现采空区塌陷的几率非常高。当采空区出现后,如果不能够及时的对其进行回填,而是继续进行开采,如果采空区范围增加到一定程度后,采空区就会大面积坍塌而形成盆地。除此以外,在岩溶分布区,为了完成对矿产的开采,需要将地下水抽出,这也会引起地面的坍塌。但是在具体的煤矿开采过程中,机理非常复杂,所涉及的内容也非常多,因此,在当下对于塌陷理论并没有形成一个统一的概念。
1.2滑坡灾害
当边坡岩体、土体在重力作用的影响下产生向下滑动而导致的灾害就是滑坡灾害。在正常情况下边坡下方岩体能够有效完成对上方岩体的支撑,但是在矿山开采过程中,会破坏岩体下部结构,导致下岩体下方的承载力降低,岩体下部结构无法支撑上部结构就会产生滑坡。
1.3岩溶塌陷灾害
在矿山开采中,岩溶区域内存在水流,为了便于煤矿开采工作的实施,就需要对其采取疏干排水措施,岩溶区域的结构在地下水被抽干后承载能力降低,进而导致岩溶坍塌灾害的出现。除此以外,在煤矿开采过程中,也会破坏地表水源,导致地下水得不到地表水的补充,进而地下水干涸,出现岩溶塌陷灾害。
1.4地下水灾害
崩塌灾害和泥石流灾害是地下水灾害中出现率最高的。无论是直立裂隙,还是水平或倾裂隙都会出现崩塌问题。在矿山开采过程中,岩体空隙中的水压力会持续增加,该压力不仅会施加到临空面上,而且还会降低有效应力和裂隙摩擦力,在不断作用力的影响下,就会导致崩塌灾害的出现。在矿山生产过程中会产生大量的矿渣、碎石和碎土,如果这些矿渣碎石和碎土得不到有效处理,随意堆积在矿山之上,当出现暴雨天气时,地表径流量加快,矿渣碎石和率土就会随着雨水流动,进而产生泥石流。
2 煤矿建设中的地下水防治
2.1落实安全生产责任制度到实处
为了充分确保煤矿防治水工作的顺利开展,管理人员需要结合煤矿的具体情况,以及相关制度和工作要求,制定出最合理科学的安全生产责任制度,对工作任务和责任进行详细划分,有效落实到具体工作中,确保各项工作开展的顺利有效。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆除此以外,管理人员还需要对防治水工作开展过程中的实施情况进行有效掌握,与技术人员进行仔细沟通,对于地质情况比较复杂,易出现灾害问题的区域进行重点管控,充分确保煤矿生产过程中的安全。
2.2地下水防治要求
首先,井工矿井作业应该严格遵循既定的作业流程和作业要求,做好对地质的勘探勘测,明确掌握井筒附近的地质水文条件,做好对井筒涌水量的预测,以此为依据制定相应的施工方案。其次,在完成对水文地质平、剖面图以及地质状况说明书的编制后,才能够进行井下主体巷道施工作业。同时,为了进一步确保作业的安全性,在作业期间,需安排专业技术人员跟踪管理,实现对施工作业的实时指导。最后,对于导水构造或含水地层,在开采前需要事先超前钻探,探明导水构造或含水地层的详细地质情况,并进行相应的用水量分析预测,以此为依据制定有效的防治措施,做好地下水防治工作,为煤矿开展营造安全环境。
2.3地下水防治技术
1)超前探放施工。超前探放施工在当下的水害治理工作中应用领域非常广,并且其成本也相对较低。在具体应用中,可以选择在调车硐室、巷道迎头、专用钻场等地点开展超前探放工作,以完成对水害影响的预测。需要注意的是,在超前钻探技术应用中,需要与水害的具体情况和《煤矿防治水规定》为依据,合理的设置,探水起点、超前距、止水套管、终孔孔径、终孔位置等相关参数。然后在,通过“泄水巷、泄水孔”等方法排除水流,为煤矿开采安全提供保障。2)排气压入水泥浆防水技术。在以往所用的竖井深孔脓水控制方法时,首先叫水泥浆注入到孔内,然后再把管道埋入口内。而该方法与其有所不同,它使用的是水平或仰视预埋注浆孔的方法,该方法能够使管体,和孔壁之间的间隙得到充分填充,不留任何空隙,并且也不需要反复注浆,同时在浆液固结后抗压能力最大值为30MPa,完全达到了,封堵地下水涌出的强度要求。3) 构建井上下水位动态观测系统。通过井上下水位自动观测系统能够完成对井下地下水各项参数的连续观测,及时对水文信息变化做出应对,降低煤矿开采风险。
2.4其他水文地质灾害防治技术
1)边坡滑动。在露天矿井中边坡滑动,灾害的出现率相对较高,为了降低这一灾害的影响,常会采用以下防治方法:①对边坡的坡脚进行整平,使滑动岩体的自重降低,进而减少其的危害。在具体实施时,对于高度较低光面可以采用削缓方法,降低其坡度;而对于高边坡,则可以分段施工,设置为阶梯状,降低滑坡灾害的出现率。②挡土墙能够有效主导滑坡时所产生的冲击,但是挡土墙的地基必须稳定牢固,并且还需要设置相应的排水设施。
2)地表塌陷。在岩溶发育区最容易地表塌陷问题,在煤矿开采时,大量的地下水被排出地层,地下结构无法承载地面压力。对于此类问题应该从回填塌陷区、设置围堤、注浆固化石灰岩含水层等措施入手,合理选择相应方式,以完成对地表塌陷灾害的预防。
结束语
总而言之,在煤矿开采过程中安全问题是最为重要的问题,水文地质灾害会严重影响煤矿的安全开采。因此在当下的煤矿建设工作中,必须重视对水文地质灾害的防治,积极进行这一方面技术的研究,不断对其进行优化和完善,并将其有效应用到实际的煤矿建设中,为煤矿行业的可持续发展做出有效贡献。
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作者简介:翟彦良,1987-,男,山东泰安人,大学学历,助理工程师,现在新矿内蒙古能源有限公司长城三矿工作。
论文作者:翟彦良
论文发表刊物:《防护工程》2018年第36期
论文发表时间:2019/4/16
标签:煤矿论文; 灾害论文; 地下水论文; 水文论文; 过程中论文; 采空区论文; 岩溶论文; 《防护工程》2018年第36期论文;