摘要:水灾是影响煤矿井下开采安全的五大自然灾害之一,在矿井设计之初就应充分查明矿井的水文地质条件,对物探异常区、断层裂隙带、陷落柱、封闭不良钻孔和采空区积水等应在采掘工程平面图上做出相应的标注。井下采掘工作面应尽量避开含水区域,当无法避开时应采取针对性的措施以保证施工安全,井下水害严重时可发生淹井,造成极大的人员伤亡和设备损坏等经济损失。因此,对矿山井下综合防治水技术进行研究具有极为重要的意义。
关键词:煤矿开采;综合防治水技术;研究
煤炭是我国社会与人民日常生活中所需要的重要资源,当前我国经济实力与科学水平逐步提高,社会对于煤炭资源的需求量也不断的增加,所以必须要科学合理地进行煤矿开采。基于此形势,人们在煤矿开采过程中对于安全施工也极为重视,所以应用综合防治水技术有助于确保煤矿开采工作顺利进行,切实提高煤矿开采质量与效率。本文基于此背景分析探讨煤矿开采中如何有效应用综合防治水技术,并提出具体的应用对策。旨在进一步促进煤矿开采工作有序进行,切实提高防治水能力。
1矿井水灾形成条件
矿井水灾的发生一般是由于含水层积水通过导水通道涌入井下巷道及工作面,当涌入水量超过矿井的最大排水能力时便发生大规模的水害甚至造成淹井。即使涌入水量没有超过井下最大排水能力,但由于水压较大水突然泄出,急速喷射出的水流可冲倒设备甚至引起顶板问题,造成人员伤亡。井下水害的形成条件主要包括两方面,一是具有含水区域如含水岩层、采空区积水、断层含水等,二是具有导水通道。导水通道又可分为天然导水通道和人为因素形成的导水通道,天然导水通道主要为断层破碎带、裂隙带及岩溶陷落柱,断层的存在可使其附近围岩破碎,完整性差从而形成导水裂隙,若该裂隙与含水区域贯通则可形成矿井涌水;人为因素形成的导水通道主要为井下采空区形成的冒落带和导水裂隙带、封闭不良钻孔及废弃小窑井巷。
2煤矿开采工作现状
2.1地质勘查工作有待完善
在展开煤矿开采工作前,需要相关工作人员能够及时做好相应的现场勘察工作,明确现场情况,然后对开采等各项工作进行方案的制定。但是,从实际工作中不难看出,地质勘查工作并不到位。许多工作人员并没有意识到地质勘查工作的重要作用,对该项工作造成忽视。这一情况的产生,使得在实际工作中,工作人员以及相关施工部门没有了解现场实际情况。在工作中经常会面临许多不确定因素,从而导致各类问题情况的产生,如风险问题严重、抗风险能力下降等。种种问题的出现,会对煤矿开采工作产生制约。
2.2基础工作有待完善
基础工作是煤矿开采中的重点内容,基础工作会对煤炭开采质量产生直接影响。但是,在实际工作的开展中,经常会出现基础工作不达标的情况,从而导致水灾事故的发生,为防水工作的展开带来很大难度。例如,在实际设计工作的开展中,设计工作会存在很大纰漏问题,也就是说设计方案并不完善。部分设计内容与国家相关标准与规定并不符合,除此之外,会存在施工技术使用不当等情况。基础工作的不完善,会对开采工作的进行造成影响。
3矿井综合防治水技术应用
3.1进行综合探测
在煤矿开采前,采取物探、钻探两种方法进行互相验证,并且根据验证结果采取必要的防治措施,所以要提高技术人员的专业技术知识,使技术人员在探测过程中获取有效的信息,并且在开采时制定科学的防治措施,使工作面回采能够顺利的进行。
3.2水害分类及治理
矿井水害类型包括:顶板水害、断层及陷落柱水害、封闭不良钻孔水害。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆因此,在矿井开采过程中,分类治理是做好防治水工作的关键。
针对顶板水害,根据物探资料,采取提前钻探方式,对顶板富水异常区域进行疏放,从而减少了工作面架间淋水,降低了采后水量突增现场,降低了离层水风险,从而缓解工作面回采安全的压力,提高煤炭开采的效率。
对于陷落柱水害防治,通过技术人员对陷落柱的实际情况进行深入性的分析,制定具体防治措施,采取井上下注浆封堵的方式,将陷落柱的两端进行有效的填充,提高陷落柱的稳定性,最大程度减弱陷落柱的导水性。
在断层及导水断层治理时,确保技术人员能够了解断层情况,根据断层勘察的实际情况进行具体分析,制定合理的注浆封堵方案,通过注浆封堵的方式进行控制和管理,保证施工方案能够顺利进行。
在煤矿勘探时会进行钻孔施工,对于施工完毕的钻孔进行封闭,由于施工原因造成个别钻孔封闭不良,封闭不良的钻孔将会使垂向不同层位的含水层之间发生水利联系,当井下采掘活动揭露或接近时,可能成为矿井的直接充水通道,会造成矿井突水事故。有鉴于此技术人员应根据封闭不良钻孔的具体情况制定相对应的防治措施,在条件允许的情况下,封闭不良钻孔尽量布置在工作面外,以免回采受采动影响而造成水患;也可在井下对封闭不良的钻孔用压力较大的泥浆泵进行水泥注浆,以达到封堵作用;对于突水量大、水压高、注浆封堵不能保证安全的钻孔应按照导水断层防水煤柱留设方法留设合适的隔水煤柱。以确保不会因封闭不良钻孔而引起突水事故。
3.3增加水泵房排水能力
在煤炭开采过程中为了提高治水的高效性,确保排水系统能够将矿井水及时排出,减轻矿井的压力对于开采产生积极的影响,所以在实际的排水过程中,要增强水泵房的排水能力,对于水泵房的功率以及水泵的数量,科学地调整和规划,从而有效的增强排水的高效性。并且在水泵房排水过程中也要及时的检查和维修水泵房的水泵。并且培养专业性的人才,对水泵房进行科学的管理和规划,根据煤炭矿井的实际状况,设计科学性的水泵数量,从而提高水泵的排水能力,为矿井的建设和开采提供有力的支持,使矿井能够从容的面对水害突发事故。
3.4地面防水方法的应用
煤矿开采工作主要是在地下进行,对于地面的防水工作尤为重要,做好地面防水工作,可以为各环节工作的有序进行打下良好基础。将地面防水方法应用在煤矿开采中,要注意以下几点问题:第一,对于地面防水工作需要给予更多关注,在地面进行防排水工程建设工作,这样能够将雨水等及时排出,从而在最大程度上避免雨水渗透等情况产生。第二,在井口与建筑场地选用过程中,要保证选择的科学性与合理性,尽量在地势较低的场地选用井口与场地。在最大程度上保证井口与场地内的建筑主要标高能够高出历年洪水的最高位置,从而避免出现淹没问题。第三,如果矿区处于河流位置,对于煤矿内的漏水位置处进行标记,接着做好填筑工作,一般情况下使用粘土或者水泥等进行填筑,防止水流渗入其中。如果河流量较大,可以通过改道引流方式,将河流水量情况进行缓解。第四,在矿区位置中经常会出现积水问题,稍有不慎将会出现渗漏问题,导致大规模水灾问题产生。基于此,在积水现象产生时,可以通过挖掘排水沟的方式进行解决。如果矿区实际情况不能够展开疏水沟挖掘工作,则可通过开砸隧道的方式,将水直接排出矿区。
结语
综上所述,煤矿对我国社会的更好发展具有重要作用,但是,在煤矿工作的进行过程中,会面临一定的水害问题。一旦出现水害问题,将会对煤矿工作的展开以及煤矿质量造成影响。为在最大程度上避免这一情况的产生,要加强对综合防治水技术的应用。通过对综合防治水技术的科学合理应用,将水害问题控制在合理范围内,保证各项开采工作的有序进行,为我国相关煤矿企业的更好发展打下基础。
参考文献
[1]董超.俯斜开采工作面综合防治水技术分析[J].能源与节能,2019(06): 137-138+190.
[2]李瑞东.综合防治水措施在过沟开采中的应用[J].内蒙古煤炭经济, 2018(22):93-94.
论文作者:盛海龙
论文发表刊物:《基层建设》2019年第30期
论文发表时间:2020/3/11
标签:水害论文; 工作论文; 煤矿论文; 矿井论文; 钻孔论文; 断层论文; 井下论文; 《基层建设》2019年第30期论文;